JP3902032B2 - Block transform encoded data transmission apparatus - Google Patents

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秀雄 中屋
敦雄 矢田
真史 内田
健治 高橋
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル画像信号を小ブロックに分割し、ブロック毎に処理することによってデータ量を圧縮するブロック変換符号の符号化データを例えばディジタルVTRによって記録/再生するのに適用される伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタルビデオ信号を磁気テープ等の記録媒体に記録する時には、その情報量が多いので、記録/再生できる程度の伝送レイトを達成するために、高能率符号化によって、ディジタルビデオ信号を圧縮するのが普通である。高能率符号化としては、ディジタルビデオ信号を多数の小ブロックに分割し、ブロック毎に符号化処理を行うADRC、DCT(Discrete Cosine Transform)等が知られている。
【0003】
ADRCは、例えば特開昭61−144989号公報に記載されているような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の最大値及び最小値により規定されるダイナミックレンジを求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行う高能率符号化である。DCTは、ブロックの画素をコサイン変換し、変換で得られた係数データを再量子化し、さらに、可変長符号化するものである。さらに、ブロック毎の平均値と、ブロック内の画素の平均値に対する差をベクトル量子化する符号化方法も提案されている。
【0004】
ブロック変換符号化で得られる符号化出力は、同等の重要度を有していない。ADRCの一つのタイプとして、ダイナミックレンジに適応して量子化ビット数を可変するものでは、ダイナミックレンジがエラーであると、そのブロックの量子化ビット数が受信側で分からなくなる。その結果、そのブロックと他のブロックとのデータの境界が不明となり、エラーが他のブロックにまで伝播する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ブロック符号化の出力を例えばディジタルVTRで記録/再生する時に、エラー訂正符号によって、記録/再生時のエラーに対して保護を行っている。エラー訂正符号の能力で訂正できないエラーが量子化ビット数に関して発生すると、そのブロックの量子化ビット数が不明となるため、ブロック全体にエラーが伝播していた。その対策として、同じ量子化ビット数を複数回、記録することも行われているが、冗長度が増大し、圧縮効率が下がってしまう。
【0007】
従って、この発明の目的は、冗長度の増大を抑えながら、重要語としての量子化ビット数がエラーのためのエラー伝播を防止できるブロック変換符号化データの伝送装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、複数の画素からなるブロック毎に決定された量子化ビット数でもって、複数の画素を量子化して量子化データを生成する量子化手段と、
複数のブロックの量子化ビット数の単純加算値の所定下位ビット、または量子化ビット数の平均値を形成する手段と、
複数のブロックのダイナミックレンジおよび最小値と量子化データと単純加算値の所定下位ビット、または量子化ビット数の平均値を伝送単位として構成する手段と、
伝送単位にエラー訂正符号化を施すエラー訂正符号化手段と からなるブロック変換符号のデータ伝送装置である。
【0009】
所定期間の可変長符号化データの量子化ビット数の加算値を伝送データ中に挿入する。一つがエラーであって、加算値および他の量子化ビット数がエラーでないときには、受信側で正しい量子化ビット数を再生できる。同じデータを複数回、記録するのに比して冗長度を下げることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。図1は、この一実施形態、すなわち、ディジタルVTRの信号処理の概略的構成を示す。1で示す入力端子からビデオ信号が供給され、A/D変換器2によって、1サンプルが例えば8ビットにディジタル化される。このA/D変換器2の出力データがブロック化回路3に供給される。この実施形態では、ブロック化回路3では、1フレームの有効領域が(4×4)画素、(8×8)画素等の大きさのブロックに分割される。
【0011】
ブロック化回路3からのブロックの順序に走査変換されたディジタルビデオ信号がシャフリング回路4に供給される。シャフリング回路4では、例えばブロックの単位で、シャフリングがなされる。シャフリングは、ブロックの空間的な位置をシャッフルするものである。シャフリング回路4の出力がブロック符号化回路5に供給される。ブロック符号化回路5は、ブロック毎に画素データを圧縮符号化する。シャフリング回路4がブロック符号化回路5の後に設けられることもある。
【0012】
この一実施形態では、ブロック符号化として、可変長ADRCを用いており、一実施形態は、可変長ADRCにおける量子化ビット数の情報のエラー対策として有効なものである。
【0013】
可変長ADRCは、固定長ADRCの効率をより改善するものであって、量子化ビット数として、例えば0、1、2、3ビット(0ビットは、量子化コードを伝送しないことを意味する)を用意し、ダイナミックレンジDRが大きい時には、量子化ビット数を多くし、これが小さい時には、量子化ビット数を少なくするものである。従って、各ブロックに割り当てられる量子化ビット数は、各ブロックのダイナミックレンジDRから知ることができる。より具体的には、4個のしきい値T1、T2、T3、T4が用意され、(DR<T1)の場合には、量子化ビット数nが0とされ(即ち、コード信号が伝送されず)、(T1≦DR<T2)の場合には、(n=1)とされ、(T2≦DR<T3)の場合には、(n=2)とされ、(T3≦DR<T4)の場合には、(n=3)とされ、(T4≦DR)の場合には、(n=4)とされる。
【0014】
再生側では、ダイナミックレンジDRがエラーとなると、そのブロックに割り当てられた量子化ビット数が不明となり、正しく各ブロックの量子化コードを切り出すことができず、エラーが他のブロックの量子化コードにまで波及する伝播エラーが発生する。この問題を解決するために、この発明の実施形態では、所定期間例えば1シンクブロック内に含まれる量子化コードの量子化ビット数の加算値を伝送する。
【0015】
ブロック符号化回路5では、各ブロックのダイナミックレンジDRと最小値MINとが検出され、最小値が除去されたビデオデータが量子化ステップで再量子化される。可変長ADRCの場合では、量子化ビット数nと対応してダイナミックレンジDRを1/2n することによって、量子化ステップΔが得られる。この量子化ステップΔで、最小値が除去されたビデオデータが除算され、商を切り捨てにより整数化した値が量子化データ(ビットプレーンとも称される)とされる。ダイナミックレンジDR、最小値MIN、量子化ビット数および量子化データがブロック符号化回路5の出力データである。各ブロックに重要語として、ダイナミックレンジDR、最小値MINおよび量子化ビット数が発生する。後述のように、重要語に関しては、nブロックの重要語を集めて、加算等の処理を行ない、エラーに対する保護を強力としている。
【0016】
ブロック符号化回路5の出力データがパリティ発生回路6に供給される。パリティ発生回路6は、エラー訂正符号のパリティを発生する。エラー訂正符号としては、例えばデータのマトリクス状配列の水平方向および垂直方向のそれぞれに対してエラー訂正符号化を行う積符号を採用することができる。符号化データおよびパリティに対して、シンク(SYNC)ブロック同期信号およびID信号が付加される。シンクブロックが連続する記録データがチャンネル符号化回路7に供給され、直流分を低減させるためのチャンネル符号化の処理を受ける。
【0017】
チャンネル符号化回路7の出力データがビットストリームに変換され、さらに記録アンプ8を介して回転ヘッドHに供給され、記録データが磁気テープT上に斜めのトラックとして記録される。通常、複数の回転ヘッドが使用されるが、簡単のために、一つのヘッドのみが図示されている。
【0018】
磁気テープTから回転ヘッドHにより取り出された再生データは、再生アンプ11を介してチャンネル復号回路12に供給され、チャンネル符号化の復号がなされる。チャンネル復号回路12の出力データがエラー訂正回路13に供給され、積符号の復号がされる。エラー訂正回路13から発生する出力データには、再生データの他にエラー訂正した後のエラーの有無を示すエラーフラグが含まれる。図1では、エラーフラグの伝送路が破線により示されている。
【0019】
エラー訂正回路13の出力データが重要語訂正回路14に供給される。重要語訂正回路14は、エラーフラグによって、エラーであることが示される重要語を訂正するものである。重要語訂正回路14の出力データがブロック復号回路15に供給される。この復号回路15は、エラーでない重要語を使用してADRC復号を行い、また、重要語がエラーのブロックに関しては、重要語訂正回路14において、訂正された重要語を使用してADRCの復号を行う。重要語訂正回路14は、エラーを訂正できない場合に、重要語を推定する機能を有しているのが好ましい。
【0020】
ブロック復号回路15では、例えば可変長ADRC復号の場合、量子化コードのビット数をnビットとする時に、各画素の復号値Liを発生する。この復号値Liは次式で表される。
Li=〔(DR/2n )×xi+MIN+0.5〕
=〔Δ×xi+MIN+0.5〕
【0021】
但し、xiはコード信号の値、Δは量子化ステップ、〔 〕はガウス記号である。上式の〔 〕内の演算を例えばROMで実現し、最小値MINの加算を行う構成をブロック復号回路15が有している。
【0022】
ブロック復号回路15の復号データ、すなわち、各画素と対応する復元データがディシャフリング回路16に供給される。この回路16は、記録側のシャフリング回路4と相補的なもので、ブロックの空間的な位置を元の位置に戻す処理を行う。ディシャフリング回路16の出力データがブロック分解回路17に供給される。ブロック分解回路17によって、データの順序がブロックの順序からラスター走査の順序へ戻される。ブロック分解回路17の出力データがエラー修整回路18に供給される。エラー修整回路18は、画素単位でエラーであるデータを周辺の画素データで補間する。
【0023】
補間処理としては、空間的な補間回路と時間方向の補間回路とが順次接続されたものを使用できる。空間的補間回路は、エラーフラグを参照し、補間しようとする注目画素がエラーのときに、周辺画素でこのエラー画素を補間する。具体的には、周囲8点(上下、左右の4点と斜めの4点)の画素のエラーフラグを見て、最初に水平方向の補間、次に垂直方向の補間、さらに次に斜め方向の補間、最後に隣の画素で単に置き換える補間の優先順序で補間を行なう。補間がなされると、エラーフラグがリセットされる。この空間的補間回路で補間できなかった画素データがこの時間方向補間回路で補間される。時間方向補間回路は、エラーの画素と空間的に同一位置の以前のフレームの画素データによって、このエラーの画素を置き換えるものである。エラー修整回路18の出力データがD/A変換器19に供給され、出力端子20には、各画素と対応し、ラスター走査の順序の復元データが得られる。
【0024】
図2は、量子化ビット数の加算値N−SUMを記録するようにした一実施形態のデータ構成を示す。図2は、シンクブロックのデータ構成の一例である。1トラックに記録される5個のシンクブロックが図2では、垂直方向に重ねられて示されている。各シンクブロックの先頭には、ブロック同期信号とID信号とが付加され、各シンクブロックの終わりには、積符号の内符号のパリティが付加されるが、これらについての図示が省略されている。
【0025】
各シンクブロックには、4個のADRCブロックの符号化データが格納される。例えば第1のシンクブロックには、4個のADRCブロックの符号化出力の重要語DR1〜DR4とMIN1〜MIN4とこの第1シンクブロック内の量子化コードの量子化ビット数の加算値N−SUMと量子化コードBP1〜BP4とが格納される。BP1〜BP4のそれぞれの量子化ビット数をBA1〜BA4とすると、
N−SUM=BA1+BA2+BA3+BA4・・・・(1)
である。
【0026】
量子化ビット数の最大値が4ビットであるから、4個のブロックで、加算値N−SUMの最大値は、16である。これは、4ビットで表現できるが、データ構成上では、1バイトがN−SUMに対して割り当てられている。各シンクブロックの先頭の9バイトは、固定長データ領域である。各シンクブロックのデータ領域の残りのlの長さの領域には、4個のブロックの量子化データBPi〜BPi+3 が配される。従って、1シンクブロックのデ−タ領域の長さは、(9+l)バイトである。第1〜第5シンクブロックのデータ量は、5×(9+l)バイトである。
【0027】
このように加算値N−SUMを記録することで、伝播エラーを防止することができる。例えば第1シンクブロックのダイナミックレンジDR3がエラーとなると、従来では、量子化コードBP3の量子化ビット数BA3が不明となる。しかしながら、BA3=N−SUM−(BA1+BA2+BA4)の演算によって、量子化ビット数BA3が再生側で分かる。これによって、量子化コードBP3の切出しを正しく行うことができ、その結果、BP4をも正しく切り出すことができる。ダイナミックレンジDR3自体は、訂正できないので、補間等によってダイナミックレンジDR3を推定する必要がある。
【0028】
以上の例では、4個の量子化ビット数を加算して加算値N−SUMを形成している。これをさらに拡張すると、異なるシンクブロック内、異なるトラック内のように、種々のパターンの量子化ビット数をの加算値を格納すれば、1個の場合に限らずそれ以上のエラーも訂正できる。つまり、n個の加算値N−SUMiが格納されているとすると、
Σa(i,j)×BAj=N−SUMi(i=0〜n−1)・・・(2)
但し、Σは、j=0からj=n−1までの加算を意味し、a(i,j)は、どのBAを加えるかを示す加算パターンである。上式の連立方程式を解くことによって、複数のエラーの量子化ビット数BAjを訂正できる。
【0029】
一例として、図2のデータ構成において、各シンクブロック内の量子化ビット数の加算値のみならず、5シンクブロックの縦方向の量子化ビット数の加算値も格納されているものとする。例えばBA3、BA7、BA11、BA15、BA19の加算値N−SUMjも格納されていると、DR3およびDR4の2個がエラーとなっても、量子化ビット数が分かる。すなわち、まず、BA7、BA11、BA15、BA19と加算値N−SUMjとによって、BA3を訂正できる。次に、BA1、BA2、訂正後のBA3を用いて、BA4を訂正することができる。
【0030】
図3は、加算値N−SUMを使用して正しい量子化ビット数の情報を得るための回路の一例である。図3において、前段のエラー訂正回路からのデータおよびエラーフラグがビット割り当て決定回路51に供給される。エラーフラグは、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、量子化コードの各サンプルについて、それぞれエラーの有無を示す1ビットのデータである。また、エラーフラグがカウンタ53に供給される。
【0031】
カウンタ53は、各シンクブロックのダイナミックレンジDRおよび加算値N−SUMに関するエラーフラグを計数する。カウンタ53の計数値が判定回路54に供給され、判定回路54は、計数値およびエラーフラグを参照して判定結果を発生し、この判定結果がビット割り当て訂正回路55および選択回路52に供給される。判定結果に応答して量子化ビット数の訂正がビット割り当て訂正回路55においてなされ、選択回路52が判定結果に応じて制御される。判定結果は、次の三つの場合を区別するものである。
【0032】
(1)ダイナミックレンジDRが全て正しい
ビット割り当て決定回路51でダイナミックレンジDRから求められた量子化ビット数を選択回路52が選択する。
(2)加算値N−SUMが正しく、1個のDRkがエラーである
訂正回路55が上述のように、正しいk番目のブロックの量子化ビット数BAkを計算する。選択回路52は、決定回路51からの情報に代えて訂正されたBAkを選択し、BAkのエラーフラグをクリアする。
(3)N−SUMおよびDRに関して2個以上がエラーである
この場合には、訂正不可能であり、選択回路52は、二つの入力の何れを選択しても良い。
【0033】
選択回路52からの量子化ビット数情報がビットプレーン切出し回路56に供給され、シンクブロック内の量子化コードBPが正しい区切りで切り出される。この切出し回路56の出力がADRCデコーダ57に供給され、ADRCの復号がなされる。なお、可変長ADRCの場合には、所定期間例えば1トラック、複数シンクブロック、1シンクブロック等の所定期間の量子化データのデータ量を一定に制御するバッファリング処理がなされる。このバッファリング処理がされる場合にも、この発明は、適用できる。
【0034】
なお、加算値のビット数を削減するために、加算値の下位8ビットのみを伝送(または記録)するようにしても良い。また、単純加算値の代わりに、排他的論理和または平均値を使用しても良い。また、ブロック符号化としてADRCを用いているが、DCT等の他のブロック符号化を用いても良い。
【0035】
【発明の効果】
この発明は、複数ブロックの量子化ビット数と量子化データと単純加算値の所定下位ビット、または量子化ビット数の平均値を記録しているので、冗長度の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を適用することができるディジタルVTRの記録/再生回路のブロック図である。
【図2】この発明の一実施形態におけるシンクブロックの構成の例を示す略線図である。
【図3】この発明の一実施形態における量子化ビット数の訂正回路の一例のブロック図である。
【符号の説明】
14・・・重要語訂正回路、51・・・ビット割り当て決定回路、54・・・判定回路、55・・・ビット割り当て訂正回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission apparatus applied to record / reproduce encoded data of a block conversion code that compresses a data amount by dividing a digital image signal into small blocks and processing each block, for example, by a digital VTR. .
[0002]
[Prior art]
When a digital video signal is recorded on a recording medium such as a magnetic tape, the amount of information is large. Therefore, in order to achieve a transmission rate that can be recorded / reproduced, the digital video signal is compressed by high-efficiency encoding. It is normal. As high-efficiency coding, ADRC, DCT (Discrete Cosine Transform), etc., in which a digital video signal is divided into a large number of small blocks and coding processing is performed for each block, are known.
[0003]
ADRC obtains a dynamic range defined by the maximum value and the minimum value of a plurality of pixels included in a two-dimensional block as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-144899, and adapts to this dynamic range. This is high-efficiency encoding that performs encoding. DCT performs cosine transform on the pixels of a block, requantizes coefficient data obtained by the transform, and further performs variable length coding. Furthermore, an encoding method has been proposed in which the difference between the average value for each block and the average value of the pixels in the block is vector-quantized.
[0004]
The encoded output obtained by block transform encoding does not have the same importance. One type of ADRC, by way of varying the number of quantization bits adaptively to the dynamic range, the dynamic range is in error, the quantization bit number of the block can not know the receiving side. As a result, the data boundary between the block and the other block becomes unknown, and the error propagates to the other block.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
For example, when recording / reproducing the output of block coding with a digital VTR, an error correction code is used to protect against errors during recording / reproduction. When an error that cannot be corrected by the ability of the error correction code occurs with respect to the number of quantization bits, the number of quantization bits of the block becomes unknown, and the error propagated to the entire block . As a countermeasure, the same number of quantization bits is recorded a plurality of times, but the redundancy increases and the compression efficiency decreases.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a block transform encoded data transmission apparatus in which the number of quantization bits as an important word can prevent error propagation due to an error while suppressing an increase in redundancy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a quantization means for quantizing a plurality of pixels to generate quantized data with the number of quantization bits determined for each block comprising a plurality of pixels;
Means for forming a predetermined low-order bit of a simple addition value of quantization bits of a plurality of blocks, or an average value of quantization bits;
Means for configuring a dynamic range and minimum value of a plurality of blocks, quantized data, a predetermined lower bit of a simple addition value, or an average value of the number of quantization bits as a transmission unit;
A block conversion code data transmission apparatus comprising error correction coding means for performing error correction coding on a transmission unit.
[0009]
An addition value of the number of quantization bits of variable-length encoded data for a predetermined period is inserted into the transmission data. When one is an error and the added value and the other number of quantization bits are not errors, the reception side can reproduce the correct number of quantization bits. Redundancy can be reduced compared to recording the same data multiple times.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of signal processing of this embodiment, that is, a digital VTR. A video signal is supplied from an input terminal indicated by 1, and one sample is digitized into, for example, 8 bits by the A / D converter 2. The output data of the A / D converter 2 is supplied to the blocking circuit 3. In this embodiment, the blocking circuit 3 divides an effective area of one frame into blocks having a size of (4 × 4) pixels, (8 × 8) pixels, and the like.
[0011]
A digital video signal subjected to scan conversion in the block order from the block forming circuit 3 is supplied to the shuffling circuit 4. In the shuffling circuit 4, for example, shuffling is performed in units of blocks. The shuffling shuffles the spatial position of the block. The output of the shuffling circuit 4 is supplied to the block encoding circuit 5. The block encoding circuit 5 compresses and encodes pixel data for each block. The shuffling circuit 4 may be provided after the block coding circuit 5.
[0012]
In this embodiment, variable length ADRC is used as block coding, and this embodiment is effective as an error countermeasure for information on the number of quantization bits in variable length ADRC.
[0013]
The variable-length ADRC further improves the efficiency of the fixed-length ADRC. The number of quantization bits is, for example, 0, 1, 2, 3 bits (0 bit means that no quantization code is transmitted). When the dynamic range DR is large, the number of quantization bits is increased. When the dynamic range DR is small, the number of quantization bits is decreased. Therefore, the number of quantization bits assigned to each block can be known from the dynamic range DR of each block. More specifically, four threshold values T1, T2, T3, and T4 are prepared. When (DR <T1), the number of quantization bits n is set to 0 (that is, the code signal is transmitted). In the case of (T1 ≦ DR <T2), (n = 1), and in the case of (T2 ≦ DR <T3), (n = 2) and (T3 ≦ DR <T4) In the case of (n = 3), in the case of (T4 ≦ DR), (n = 4).
[0014]
On the playback side, if the dynamic range DR becomes an error, the number of quantization bits assigned to the block becomes unknown, and the quantization code of each block cannot be correctly cut out. Propagation errors that spread to In order to solve this problem, in the embodiment of the present invention, an added value of the number of quantization bits of a quantization code included in one sync block, for example, is transmitted for a predetermined period.
[0015]
In the block encoding circuit 5, the dynamic range DR and the minimum value MIN of each block are detected, and the video data from which the minimum value has been removed is requantized in the quantization step. In the case of variable length ADRC, the quantization step Δ is obtained by reducing the dynamic range DR by 1/2 n corresponding to the number of quantization bits n. In this quantization step Δ, the video data from which the minimum value has been removed is divided, and a value obtained by rounding down the quotient to an integer is used as quantized data (also referred to as a bit plane). The dynamic range DR, the minimum value MIN, the number of quantization bits, and the quantized data are output data of the block coding circuit 5. A dynamic range DR, a minimum value MIN, and a quantization bit number are generated as important words in each block. As will be described later, for important words, n-block important words are collected and subjected to processing such as addition, thereby strengthening protection against errors.
[0016]
Output data of the block encoding circuit 5 is supplied to the parity generation circuit 6. The parity generation circuit 6 generates the parity of the error correction code. As the error correction code, for example, a product code that performs error correction coding in each of the horizontal direction and the vertical direction of the matrix arrangement of data can be employed. A sync (SYNC) block synchronization signal and an ID signal are added to the encoded data and parity. The recording data in which the sync blocks are continuous is supplied to the channel encoding circuit 7 and subjected to channel encoding processing for reducing the DC component.
[0017]
The output data of the channel encoding circuit 7 is converted into a bit stream, and further supplied to the rotary head H via the recording amplifier 8, and the recording data is recorded on the magnetic tape T as an oblique track. Usually, a plurality of rotating heads are used, but only one head is shown for simplicity.
[0018]
The reproduction data taken out from the magnetic tape T by the rotary head H is supplied to the channel decoding circuit 12 via the reproduction amplifier 11 and is subjected to channel coding decoding. The output data of the channel decoding circuit 12 is supplied to the error correction circuit 13, and the product code is decoded. The output data generated from the error correction circuit 13 includes an error flag indicating whether or not there is an error after error correction in addition to the reproduction data. In FIG. 1, the transmission path of the error flag is indicated by a broken line.
[0019]
The output data of the error correction circuit 13 is supplied to the important word correction circuit 14. The important word correction circuit 14 corrects an important word indicated by an error flag as an error. The output data of the important word correction circuit 14 is supplied to the block decoding circuit 15. The decoding circuit 15 performs ADRC decoding using a key word that is not in error, and for a block in which the key word is in error, the key word correcting circuit 14 performs ADRC decoding using the corrected key word. Do. The important word correction circuit 14 preferably has a function of estimating an important word when an error cannot be corrected.
[0020]
For example, in the case of variable length ADRC decoding, the block decoding circuit 15 generates a decoded value Li of each pixel when the number of bits of the quantization code is n bits. This decoded value Li is expressed by the following equation.
Li = [(DR / 2 n ) × xi + MIN + 0.5]
= [Δ × xi + MIN + 0.5]
[0021]
Here, xi is a code signal value, Δ is a quantization step, and [] is a Gaussian symbol. The block decoding circuit 15 has a configuration in which the calculation in [] in the above equation is realized by, for example, a ROM and the minimum value MIN is added.
[0022]
Decoded data of the block decoding circuit 15, that is, restored data corresponding to each pixel is supplied to the deshuffling circuit 16. This circuit 16 is complementary to the shuffling circuit 4 on the recording side, and performs processing for returning the spatial position of the block to the original position. The output data of the deshuffling circuit 16 is supplied to the block decomposition circuit 17. The block decomposition circuit 17 returns the data order from the block order to the raster scan order. The output data of the block decomposition circuit 17 is supplied to the error correction circuit 18. The error correction circuit 18 interpolates data that is an error in pixel units with surrounding pixel data.
[0023]
As the interpolation process, a process in which a spatial interpolation circuit and a temporal interpolation circuit are sequentially connected can be used. The spatial interpolation circuit refers to the error flag, and interpolates this error pixel with surrounding pixels when the target pixel to be interpolated is an error. Specifically, by looking at the error flags of the surrounding 8 points (upper and lower, 4 points on the left and right and 4 points on the diagonal), first the horizontal interpolation, then the vertical interpolation, and then the diagonal direction Interpolation is performed in the priority order of interpolation, and finally replacement by simply replacing the adjacent pixels. When interpolation is performed, the error flag is reset. Pixel data that could not be interpolated by this spatial interpolation circuit is interpolated by this time direction interpolation circuit. The time direction interpolation circuit replaces the error pixel with the pixel data of the previous frame in the same spatial position as the error pixel. The output data of the error correction circuit 18 is supplied to the D / A converter 19, and the restoration data of the raster scanning order corresponding to each pixel is obtained at the output terminal 20.
[0024]
FIG. 2 shows a data structure of an embodiment in which the added value N-SUM of the number of quantization bits is recorded. FIG. 2 shows an example of the data structure of the sync block. In FIG. 2, five sync blocks recorded on one track are shown superimposed in the vertical direction. A block synchronization signal and an ID signal are added to the head of each sync block, and the parity of the inner code of the product code is added to the end of each sync block, but these are not shown.
[0025]
Each sync block stores encoded data of four ADRC blocks. For example, the first sync block includes the addition values N-SUM of the key words DR1 to DR4 and MIN1 to MIN4 of the encoded output of four ADRC blocks and the number of quantization bits of the quantization code in the first sync block. And quantization codes BP1 to BP4 are stored. If the number of quantization bits of BP1 to BP4 is BA1 to BA4,
N-SUM = BA1 + BA2 + BA3 + BA4 (1)
It is.
[0026]
Since the maximum value of the number of quantization bits is 4 bits, the maximum value of the addition value N-SUM is 16 in 4 blocks. This can be expressed by 4 bits, but 1 byte is allocated to N-SUM in the data structure. The first 9 bytes of each sync block are a fixed length data area. Four blocks of quantized data BPi to BPi + 3 are arranged in the remaining l-length area of the data area of each sync block. Therefore, the length of the data area of one sync block is (9 + 1) bytes. The data amount of the first to fifth sync blocks is 5 × (9 + 1) bytes.
[0027]
By recording the added value N-SUM in this way, propagation errors can be prevented. For example, when an error occurs in the dynamic range DR3 of the first sync block, conventionally, the quantization bit number BA3 of the quantization code BP3 is unknown. However, the number of quantization bits BA3 can be found on the reproduction side by the calculation of BA3 = N−SUM− (BA1 + BA2 + BA4). Thereby, the quantization code BP3 can be correctly cut out, and as a result, BP4 can also be cut out correctly. Since the dynamic range DR3 itself cannot be corrected, it is necessary to estimate the dynamic range DR3 by interpolation or the like.
[0028]
In the above example, four quantization bit numbers are added to form an added value N-SUM. When this is further expanded, if an addition value of the number of quantization bits of various patterns is stored in different sync blocks and different tracks, not only one but also more errors can be corrected. That is, if n addition values N-SUMi are stored,
Σa (i, j) × BAj = N-SUMi (i = 0 to n−1) (2)
However, Σ means addition from j = 0 to j = n−1, and a (i, j) is an addition pattern indicating which BA is added. By solving the above simultaneous equations, the number of quantization bits BAj of a plurality of errors can be corrected.
[0029]
As an example, in the data configuration of FIG. 2, it is assumed that not only the addition value of the number of quantization bits in each sync block but also the addition value of the number of quantization bits in the vertical direction of 5 sync blocks is stored. For example, if the added value N-SUMj of BA3, BA7, BA11, BA15, and BA19 is also stored, the number of quantization bits can be known even if two of DR3 and DR4 are in error. That is, first, BA3 can be corrected by BA7, BA11, BA15, BA19 and the added value N-SUMj. Next, BA4 can be corrected using BA1, BA2, and corrected BA3.
[0030]
FIG. 3 shows an example of a circuit for obtaining information on the correct number of quantization bits using the added value N-SUM. In FIG. 3, the data and error flag from the previous error correction circuit are supplied to the bit allocation determination circuit 51. The error flag is 1-bit data indicating the presence or absence of an error for each sample of the dynamic range DR, the minimum value MIN, and the quantization code. An error flag is supplied to the counter 53.
[0031]
The counter 53 counts error flags relating to the dynamic range DR and the added value N-SUM of each sync block. The count value of the counter 53 is supplied to the determination circuit 54. The determination circuit 54 refers to the count value and the error flag to generate a determination result, and this determination result is supplied to the bit allocation correction circuit 55 and the selection circuit 52. . In response to the determination result, the number of quantization bits is corrected in the bit allocation correction circuit 55, and the selection circuit 52 is controlled in accordance with the determination result. The determination result distinguishes the following three cases.
[0032]
(1) The selection circuit 52 selects the number of quantization bits obtained from the dynamic range DR by the bit allocation determination circuit 51 having the correct dynamic range DR.
(2) The correction circuit 55 in which the added value N-SUM is correct and one DRk is an error calculates the correct k-th block quantization bit number BAk as described above. The selection circuit 52 selects the corrected BAk instead of the information from the determination circuit 51, and clears the error flag of BAk.
(3) In this case where two or more N-SUM and DR are errors, correction is not possible, and the selection circuit 52 may select either of the two inputs.
[0033]
The quantization bit number information from the selection circuit 52 is supplied to the bit plane cut-out circuit 56, and the quantization code BP in the sync block is cut out with a correct delimiter. The output of this cut-out circuit 56 is supplied to the ADRC decoder 57, and the ADRC is decoded. In the case of variable length ADRC, a buffering process is performed to control the data amount of the quantized data in a predetermined period such as one track, a plurality of sync blocks, and one sync block at a predetermined period. The present invention can also be applied when this buffering process is performed.
[0034]
In order to reduce the number of bits of the added value, only the lower 8 bits of the added value may be transmitted (or recorded). Further, an exclusive OR or an average value may be used instead of the simple addition value. Also, although ADRC is used as block coding, other block coding such as DCT may be used.
[0035]
【The invention's effect】
The present invention, than are predetermined low order bits of the plurality of blocks quantization bit number and the quantized data and the simple addition value or an average value of the quantization bit number, recorded, it is possible to suppress an increase in redundancy Nagado.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a recording / reproducing circuit of a digital VTR to which the present invention can be applied.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a sync block according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a quantization bit number correction circuit according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
14 ... Keyword correction circuit, 51 ... Bit assignment determination circuit, 54 ... Determination circuit, 55 ... Bit assignment correction circuit

Claims (1)

複数の画素からなるブロック毎に決定された量子化ビット数でもって、上記複数の画素を量子化して量子化データを生成する量子化手段と、
複数の上記ブロックの上記量子化ビット数の単純加算値の所定下位ビット、または上記量子化ビット数の平均値を形成する手段と、
上記複数の上記ブロックのダイナミックレンジおよび最小値と上記量子化データと上記単純加算値の所定下位ビット、または上記量子化ビット数の平均値を伝送単位として構成する手段と、
上記伝送単位にエラー訂正符号化を施すエラー訂正符号化手段と からなるブロック変換符号のデータ伝送装置。
Quantization means for generating quantized data by quantizing the plurality of pixels with the number of quantization bits determined for each block composed of a plurality of pixels;
Means for forming a predetermined lower bit of a simple addition value of the number of quantization bits of the plurality of blocks, or an average value of the number of quantization bits;
Means for configuring the dynamic range and minimum value of the plurality of blocks, the quantized data and a predetermined lower bit of the simple addition value, or an average value of the number of quantization bits as a transmission unit;
A data transmission apparatus for block conversion codes, comprising: error correction encoding means for performing error correction encoding on the transmission unit.
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