JPH02159892A - Picture signal encoder - Google Patents

Picture signal encoder

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Publication number
JPH02159892A
JPH02159892A JP63314365A JP31436588A JPH02159892A JP H02159892 A JPH02159892 A JP H02159892A JP 63314365 A JP63314365 A JP 63314365A JP 31436588 A JP31436588 A JP 31436588A JP H02159892 A JPH02159892 A JP H02159892A
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JP
Japan
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signal
mode
encoding
circuit
signals
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Pending
Application number
JP63314365A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Oshima
勝也 大島
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP63314365A priority Critical patent/JPH02159892A/en
Publication of JPH02159892A publication Critical patent/JPH02159892A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of encoding and transmission by providing a mode determining means to regulate a total code length for each picture and to allocate an encoding mode for each block so that minimum distortion can be obtained in a decoding side. CONSTITUTION:Mode encoding signals C1-Cn and mode local decoding signals F1-Fn are formed from a picture signal A, which is inputted to an input and P3 by first to n-th mode encoding circuits 11, 13 and 15 of a different quantization characteristic and forecasting processing. Then, the signals are added to a mode determining circuit 17 and an encoding signal selecting circuit 19. In the circuit 17, the total code length for each picture and the encoding mode, for which the distortion is made minimum in a restoring side, are determined and a mode signal J is outputted to show the encoding mode. In the circuit 19, the signals C1-Cn are selected based on the signal J and outputted as a transmitting encoding signal Cx to a signal rearranging circuit 23. ln the circuit 23, the signal Cx and a transmitting mode signal K from an error detecting code adding circuit 21 are outputted with being collected for all the blocks.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は予測符号化方式を用いた画像信号符号化装置に
係り1例えばデジタル・ビデオテープレコーダにおける
画像信号の圧縮に好適する画像信号符号化装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image signal encoding device using a predictive encoding method. Regarding equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、予測符号化方式を用いた画像信号符号化装置とし
ては、第6図に示すような構成が知られている。
Conventionally, a configuration as shown in FIG. 6 has been known as an image signal encoding device using a predictive encoding method.

すなわち、減算回路1にてデジタル画像信号へから後述
する予測信号Bを減算処理して得られた予測誤差信号E
を量子化回路3へ出力し、量子化回路3では予測誤差信
号Eを量子化した符号化信号Cを伝送信号として出力す
る。
That is, a prediction error signal E obtained by subtracting a prediction signal B, which will be described later, from a digital image signal in a subtraction circuit 1.
is output to the quantization circuit 3, and the quantization circuit 3 outputs an encoded signal C obtained by quantizing the prediction error signal E as a transmission signal.

一方、量子化回路3からの符号化信号Cを逆量子化回路
5で逆量子化して代表値信号りに変換し。
On the other hand, the encoded signal C from the quantization circuit 3 is dequantized by the dequantization circuit 5 and converted into a representative value signal.

この代表値信号りを加算回路7に加えて予測信号Bを加
算して局部復号信号Fを予測化回路9に出力し、予測化
回路9では局部復号信号Fに対して例えば前サンプルの
画素や、前サンプルと前ラインの画素組合に基づく所定
の予測処理をして予測信号Bを形成し2この予測信号B
を上記減算回路lおよび加算回路7にフィードバンクす
る構成を有していた。なお1図中符号P、、P2は入出
力端である。
This representative value signal is added to the adder circuit 7 and the prediction signal B is added to output the local decoded signal F to the prediction circuit 9. , a predetermined prediction process based on the pixel combination of the previous sample and the previous line is performed to form a prediction signal B.
The subtraction circuit 1 and the addition circuit 7 are fed to the subtraction circuit 1 and the addition circuit 7, respectively. Note that the symbols P, , P2 in Figure 1 are input/output terminals.

このような構成の画像信号符号化装置は、既に符号化さ
れた画素の局部復号信号Fを用いて現在符号化中の原画
素の値を予測して予11J信号Bを形成し、その原画素
から予測信号Bを減算して得られた予測誤差信号Eを量
子化して伝送するものである。
The image signal encoding device having such a configuration predicts the value of the original pixel currently being encoded using the locally decoded signal F of the already encoded pixel to form a preliminary 11J signal B, and The prediction error signal E obtained by subtracting the prediction signal B from the prediction signal B is quantized and transmitted.

一般に1画像信号において隣接する画素間では画像デー
タ値が大きく変化しない傾向が強いことから、予測値と
原画素値の差が非常に小さくなり。
Generally, there is a strong tendency that image data values do not change significantly between adjacent pixels in one image signal, so the difference between the predicted value and the original pixel value becomes very small.

上述した予測符号化方式を用いると1画像信号を大きく
圧縮して伝送可能となる利点を有している。
The use of the above-mentioned predictive coding method has the advantage that one image signal can be highly compressed and transmitted.

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

しかしながら、このような画像信号符号化装置は、原画
素信号と既に符号化した画素の予測信号から得られる予
測誤差信号を量子化して伝送するから、伝送路において
伝送信号に誤りが発生すると、復号側ではそれ以降の画
素に対する誤りが波及して復号画像の画質を大きく劣化
させる欠点がある。
However, such image signal encoding devices quantize and transmit the prediction error signal obtained from the original pixel signal and the prediction signal of the already encoded pixel, so if an error occurs in the transmission signal on the transmission path, the decoding On the other hand, there is a drawback that errors in subsequent pixels spread, greatly deteriorating the quality of the decoded image.

もっとも、伝送路で生じた信号誤りの波及を抑える手法
として、伝送信号に所定の係数を掛けて伝送し、伝送さ
れる伝送信号における誤差成分が減衰してゆくように構
成した。いわゆるリーキー積分型予測符号化方式を画像
信号符号化装置に採用することが提案されているが、こ
の構成では伝送信号に係数を掛けるために符号化効率が
低下する難点がある。
However, as a method for suppressing the spread of signal errors that occur on the transmission path, the transmission signal is multiplied by a predetermined coefficient before being transmitted, so that the error component in the transmitted transmission signal is attenuated. It has been proposed to employ a so-called leaky integral predictive coding method in an image signal coding apparatus, but this configuration has the disadvantage that the coding efficiency decreases because the transmission signal is multiplied by a coefficient.

また1画像信号の符号化効率を向上させるために、量子
化特性を画像状態に応じて切換える技術も提案されてい
るが、どのような量子化特性を用いて量子化したかと言
う判別情報(モード信号)を付加して伝送する必要があ
り、そのモード信号が伝送路の途中で誤って復号側へ伝
えられると。
In addition, in order to improve the coding efficiency of a single image signal, a technology has been proposed in which the quantization characteristics are switched according to the image state. signal) must be added and transmitted, and the mode signal is mistakenly transmitted to the decoding side during the transmission path.

画面全体が破綻する問題点を有している。The problem is that the entire screen is destroyed.

さらに1画像信号符号化装置について1画像信号を量子
化するとともに全ての量子化信号を等長にする符号化処
理を行って伝送する技術も提案されている。
Furthermore, a technique has been proposed in which a single image signal encoding device quantizes one image signal and performs encoding processing to make all quantized signals of equal length before transmission.

しかし2画像の性質2例えば画像の輪郭部分のように予
測誤差が大きな値となって長い符号長を必要とする場合
には、勾配過負荷による復号信号の波形なまりに起因し
た画質劣化が生じ易いし逆に平坦部分のように予測誤差
が小さな値となって短い符号長で処理可能な場合には、
余分なビットを付加して伝送することになり、やはり信
号処理および伝送効率の観点から解決すべき余地がある
However, 2. Image characteristics 2. For example, in cases where the prediction error is large and a long code length is required, such as in the outline of an image, image quality deterioration is likely to occur due to waveform distortion of the decoded signal due to gradient overload. On the other hand, when the prediction error is small and can be processed with a short code length, such as in a flat area,
Since extra bits are added and transmitted, there is still room for improvement from the viewpoint of signal processing and transmission efficiency.

本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、伝送路において伝送信号に符号誤りが生じて
も、それ以降の伝送信号について復号側で復元される画
素への誤り波及を極めて狭い範囲にとどめ1画質の劣化
を目立たなくさせることの可能な画像信号符号化装置の
提供を目的とする。
The present invention has been made to solve these conventional drawbacks, and even if a code error occurs in a transmission signal on a transmission path, it is possible to prevent the error from spreading to pixels that are restored on the decoding side for subsequent transmission signals. It is an object of the present invention to provide an image signal encoding device capable of making deterioration in one image quality less noticeable within an extremely narrow range.

また1本発明は伝送路においてモード信号に誤りが生じ
ても、復号側で画面全体を破綻させることなく認識でき
る程度の画像を復元可能な画像信号符号化装置の提供を
目的とする。
Another object of the present invention is to provide an image signal encoding device capable of restoring an image that can be recognized without destroying the entire screen on the decoding side even if an error occurs in a mode signal in a transmission path.

さらに3本♀明は画面毎に所望の伝送符号量を得ること
が容易で1画面の性質に合わせた良好な符号化処理およ
び伝送効率の得られる画像信号符号化装置の提供を目的
とする。
Furthermore, the purpose of the present invention is to provide an image signal encoding device that can easily obtain a desired amount of transmission codes for each screen, and that can obtain good encoding processing and transmission efficiency tailored to the characteristics of one screen.

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

このような目的を達成するために本発明は、複数の符号
化手段、モード決定手段、符号化信号選択手段および信
号並替え手段を具備して構成されている。
In order to achieve such an object, the present invention is configured to include a plurality of encoding means, mode determination means, encoded signal selection means, and signal rearrangement means.

その複数の符号化手段は1画像信号を各画面毎に複数の
画素からなる所定の大きさの複数のブロックに分割し、
これらの各ブロックにおいて、当該ブロック内の画素の
みを用いて予測した値と原画素の値との予測誤差を量子
化する量子化モードおよび量子化信号の符号長を各々異
ならせた符号化モードを各々有するものであって、それ
ら各ブロックにおいて特定の一画素についてはPCM信
号のままにしておき、そのPCM信号と、その特定一画
素以外の画素についてその符号化モードによって予測符
号化された信号とを符号化信号として出力するとともに
2局部後号信号を出力する構成となっている。
The plurality of encoding means divides one image signal into a plurality of blocks of a predetermined size each consisting of a plurality of pixels for each screen,
In each of these blocks, a quantization mode that quantizes the prediction error between the predicted value using only the pixels in the block and the original pixel value, and an encoding mode that differs in the code length of the quantized signal are used. In each block, one specific pixel is left as a PCM signal, and the PCM signal and the other pixels are predictively encoded using the encoding mode. The configuration is such that it outputs as an encoded signal and also outputs two local subsequent signals.

また、モード決定手段は各局部復号信号および原画像信
号を用いて各プロ・ツク毎にそれら複数の符号化モード
を割当てるモード信号を決定するもので、符号化信号選
択手段は決定されたそのモード信号に基づいて上記各符
号化信号のいずれかを選択するものである。
Further, the mode determining means determines a mode signal to which the plurality of encoding modes are assigned for each program using each local decoded signal and the original image signal, and the encoded signal selecting means determines the mode signal to which the plural encoding modes are assigned for each program, and the encoded signal selecting means One of the above encoded signals is selected based on the signal.

更に、信号並替え手段はそれら各ブロックにおける上記
モード信号、PCM信号および符号化信号を並替えてそ
の各画面毎に各プロ・ツクの上記モード信号、PCM信
号および符号化信号を各々まとめて順次伝送する構成と
なっている。
Further, the signal rearranging means rearranges the mode signals, PCM signals, and encoded signals in each block, and sequentially collects the mode signals, PCM signals, and encoded signals of each program for each screen. It is configured to transmit.

そして1本発明では上記モード決定手段を、1画面全体
として所定の伝送符号量となりかつ原画像信号に対する
歪が最小となる符号化モードを各ブロック毎に割当てる
モード信号を決定するように構成することも可能である
In one aspect of the present invention, the mode determining means is configured to determine a mode signal for assigning to each block an encoding mode that provides a predetermined transmission code amount for one screen as a whole and minimizes distortion with respect to the original image signal. is also possible.

〔作 用〕[For production]

このような手段を備えた本発明では1画像信号が各々異
なった符号化モードを有する複数の符号化手段に加えら
れ、これら各符号化手段にて各ブロックを構成する各画
素がその位置に応じて各ブロック内の画素によって予測
符号化され、それら各符号化手段からばPCM信号、量
子化特性および符号長の異なる予測符号化された符号化
信号および予測符号化で用いられた局部復号信号が出力
され、モード決定手段からは各ブロック毎に符号化モー
ドが割当決定されてモード信号が出力され。
In the present invention equipped with such a means, one image signal is applied to a plurality of encoding means each having a different encoding mode, and each pixel constituting each block is processed by each encoding means according to its position. The pixels in each block are predictively encoded, and each encoding means generates a PCM signal, a predictively encoded encoded signal with different quantization characteristics and code length, and a local decoded signal used in the predictive encoding. The mode determining means allocates and determines a coding mode for each block and outputs a mode signal.

このモード信号によって符号化信号選択手段では各ブロ
ック毎にいずれかの符号化手段からの符号化信号が選択
される。
This mode signal causes the encoded signal selection means to select an encoded signal from one of the encoding means for each block.

信号並替え手段では、各ブロックのモード信号。In the signal rearranging means, the mode signal of each block.

PCM信号および符号化信号を並替えて各画面における
全ブロックのモード信号、PCM信号および符号化信号
を各々まとめて順次伝送する。
The PCM signals and encoded signals are rearranged, and the mode signals, PCM signals, and encoded signals of all blocks in each screen are collectively transmitted sequentially.

また、モード決定手段が、1画面全体として所定の伝送
符号量および最小歪となる符号化モードを各ブロック毎
に割当てる構成では1画面の性質に応じた符号長を割当
てて符号化される。
Further, in a configuration in which the mode determining means assigns to each block an encoding mode that provides a predetermined transmission code amount and minimum distortion for one screen as a whole, encoding is performed by assigning a code length according to the characteristics of one screen.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る画像信号符号化装置の一実施例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image signal encoding device according to the present invention.

まず、第1図を用いて本発明の概略を簡単に説明する。First, the outline of the present invention will be briefly explained using FIG.

図において、  P CM (Pulse Code 
Modulation)化されたデジタル画像信号への
入力される入力端P3は符号化モードの異なる複数の第
1〜第nモード符号化回路11,13.15およびモー
ド決定回路17に接続されており、第1〜第nモード符
号化回路11.13.15からは第1〜第nモード符号
化信号01〜C0および第1〜第nモード局部復号信号
F1〜F、が出力されるようになっている。
In the figure, P CM (Pulse Code
The input terminal P3 to which the modulated digital image signal is input is connected to a plurality of first to nth mode encoding circuits 11, 13.15 having different encoding modes and a mode determining circuit 17. The first to nth mode encoded signals 01 to C0 and the first to nth mode local decoded signals F1 to F are output from the first to nth mode encoding circuits 11.13.15. .

各第1〜第nモード局部復号信号Fl−FTIがモード
決定回路17に接続され、各第1〜第nモード符号化信
号01〜CTlが符号化信号選択回路19に出力されて
いる。
Each of the first to nth mode local decoded signals Fl-FTI is connected to the mode determining circuit 17, and each of the first to nth mode encoded signals 01 to CTl is output to the encoded signal selection circuit 19.

モード決定回路17からはモード信号Jが符号化信号選
択回路19および誤り検出符号付加回路21に出力され
るようになっている。
Mode determination circuit 17 outputs mode signal J to encoded signal selection circuit 19 and error detection code addition circuit 21.

符号化信号選択回路19はモード信号Jに基づき各ブロ
ック毎に第1〜第nモード符号化信号C!〜CTlを選
択して信号並替え回路23へ出力し。
The encoded signal selection circuit 19 selects the first to nth mode encoded signals C! for each block based on the mode signal J. ~CTl is selected and output to the signal rearrangement circuit 23.

誤り検出符号付加回路21はモード信号Jに誤り符号検
出符号を付加して信号並替え回路23に伝送モード信号
Kを出力するものである。
The error detection code addition circuit 21 adds an error detection code to the mode signal J and outputs the transmission mode signal K to the signal rearrangement circuit 23.

信号並替え回路23は現画面中の各ブロックの伝送モー
ド信号に、PCM信号および符号化信号を並替えるとと
もにまとめて伝送信号として出力端P4から出力するも
のである。
The signal rearrangement circuit 23 rearranges the PCM signal and the encoded signal into the transmission mode signal of each block in the current screen, and outputs them all together as a transmission signal from the output terminal P4.

第2図は第1図に示した第1〜第nモード符号化回路1
1,13.15のいずれかの一例を示すブロフク図であ
る。
FIG. 2 shows the first to nth mode encoding circuits 1 shown in FIG.
It is a blog diagram showing an example of any one of 1, 13 and 15.

第2図において画像信号Aの入力される入力端P3は減
算回路25および第1の選択回路27に接続されている
In FIG. 2, an input terminal P3 to which the image signal A is input is connected to a subtraction circuit 25 and a first selection circuit 27.

減算回路25は1画像信号八から後述する予測信号B1
〜Bnを減算処理して予測誤差信号Eを出力するもので
あり、予測誤差信号Eを所定の量子化特性で量子化して
量子化信号Gを出力する量子化回路29に接続されてい
る。
The subtraction circuit 25 extracts a prediction signal B1, which will be described later, from one image signal 8.
~Bn is subtracted to output a prediction error signal E, and is connected to a quantization circuit 29 that quantizes the prediction error signal E with a predetermined quantization characteristic and outputs a quantized signal G.

量子化回路29ば第1の選択回路27に接続されており
、この第1の選択回路27は画素位置検出回路31から
の画素位置信号I]に基づいて入力端P3からの画像信
号Aと量子化回路29からの量子化信号Gを選択して第
iモード符号化信号C1として出力するものであり、第
iモード符号化信号Ciは出力端P5 (第1図では図
示せず)。
The quantization circuit 29 is connected to a first selection circuit 27, and this first selection circuit 27 quantizes the image signal A from the input terminal P3 and the quantization based on the pixel position signal I from the pixel position detection circuit 31. The quantized signal G from the quantization circuit 29 is selected and outputted as the i-th mode encoded signal C1, and the i-th mode encoded signal Ci is outputted from the output terminal P5 (not shown in FIG. 1).

逆量子化回路33および第2の選択回路35に接続され
ている。
It is connected to an inverse quantization circuit 33 and a second selection circuit 35.

画素位置検出回路31は2例えば第3図を用いて示せば
2画面を複数の画素からなる複数のブロックに分割した
場合1人、力される画像信号Aが各ブロック内のどの位
置の画素に該当するかの情報を示す画素位置信号Hを出
力するものである。
For example, as shown in FIG. 3, the pixel position detection circuit 31 determines to which position of the pixel in each block the input image signal A is applied when the screen is divided into a plurality of blocks each consisting of a plurality of pixels. It outputs a pixel position signal H indicating information on whether the pixel is applicable or not.

第1の選択回路27は、第3図の各ブロックにおいて斜
線を加えて左上に図示したーの画素(特定画素)を示す
画素位置信号Hの入力により、入力端Pコに加えられた
画像信号AをPCM信号のまま第iモード符号化信号C
iとして出力し、特定画素以外の画素については量子化
信号Gを出力する機能を有している。
The first selection circuit 27 receives an image signal applied to the input terminal P by inputting a pixel position signal H indicating a pixel indicated by - (specific pixel) shown in the upper left with diagonal lines in each block in FIG. i-th mode encoded signal C with A as a PCM signal
It has a function of outputting a quantized signal G for pixels other than the specific pixel.

逆量子化回1i33は、入力した第iモード符号化信号
Ciから所定の代表値を示す代表値信号りに逆変換して
第2の選択回路35に出力するものであり、この第2の
選択回路35は画素位置信号Hに応じて第1の選択回路
27からの第iモード符号化信号Ciもしくは代表値信
号りを選択的に切換えて加算回路37に出力するもので
ある。すなわち、各ブロック中の画素位置に応じて第i
モード符号化信号Ciと代表値信号りを選択出力するも
のである。
The inverse quantization circuit 1i33 inversely transforms the input i-th mode encoded signal Ci into a representative value signal indicating a predetermined representative value and outputs it to the second selection circuit 35. The circuit 35 selectively switches the i-th mode encoded signal Ci or the representative value signal from the first selection circuit 27 according to the pixel position signal H, and outputs it to the addition circuit 37. That is, depending on the pixel position in each block,
It selectively outputs the mode encoded signal Ci and the representative value signal.

加算回路37は、第2の選択回路35からの被選択信号
に後述する予測信号Bを加算して第iモード局部復号信
号1”iを出力するものであり、第1モード局部復号信
号Fiが第1〜第にの予測化回路39.41.43およ
び出力端Ps  (第1図では図示せず)に接続されて
いる。
The adder circuit 37 adds a predicted signal B, which will be described later, to the selected signal from the second selection circuit 35 and outputs an i-th mode locally decoded signal 1"i, so that the first mode locally decoded signal Fi is It is connected to the first to third prediction circuits 39, 41, 43 and the output terminal Ps (not shown in FIG. 1).

各第1〜第にの予測化回路39,41.43は各々異な
った予測処理を行うものである。例えば。
Each of the first to third prediction circuits 39, 41, and 43 performs different prediction processing. for example.

第1の予測化回路39では前サンプルを用いた予測処理
を、第2の予測化回路41では前ラインの画素を用いた
予測処理を、他の予測化回路では前フィールドを用いた
予測処理や前サンプルと前ラインの画素の平均を用いた
予測処理を行うものであり、各々第3の選択回路45に
接続されている。
The first prediction circuit 39 performs prediction processing using the previous sample, the second prediction circuit 41 performs prediction processing using the pixels of the previous line, and the other prediction circuits perform prediction processing using the previous field. Prediction processing is performed using the average of the pixels of the previous sample and the previous line, and each is connected to the third selection circuit 45.

第3の選択回路45は、必ず各ブロック内で画素予測を
行うようなっており、各第1〜第にの予測化回路39.
41.43からの予測信号B1〜B7を画素位置検出回
路3Iからの画素位置信号Hに基づいて選択した予測信
号B1〜Bnを、減算回路25および加算回路37にフ
ィードバンク出力するものである。
The third selection circuit 45 always performs pixel prediction within each block, and is connected to each of the first to third prediction circuits 39 .
The prediction signals B1 to Bn selected from the prediction signals B1 to B7 from 41.43 based on the pixel position signal H from the pixel position detection circuit 3I are outputted as a feed bank to the subtraction circuit 25 and the addition circuit 37.

このような第iモード符号化回路では、入力端P3に画
像信号Aが人力されると、第1の選択回路27に加えら
れるとともに減算回路25にて予測信号B1〜Bイとの
減算処理がなされ、予測誤差信号Eが量子化回路29で
量子化されて量子化信号Gとなって第1の選択回路27
に加えられる。
In such an i-th mode encoding circuit, when an image signal A is inputted to the input terminal P3, it is applied to the first selection circuit 27, and the subtraction circuit 25 subtracts it from the prediction signals B1 to Bi. The prediction error signal E is quantized by the quantization circuit 29 to become a quantized signal G, which is sent to the first selection circuit 27.
added to.

第1の選択回路27では1画素位置検出回路31からの
画素位置信号I]によって各ブロックにおける特定画素
の場合のみ画像信号AがPCM信号のまま第iモード符
号化信号Ciとして出力端PSに出力される一方、それ
以外の画素では量子化、信号Gが選択されて出力される
The first selection circuit 27 uses the pixel position signal I from the pixel position detection circuit 31 to output the image signal A as a PCM signal to the output terminal PS only in the case of a specific pixel in each block as the i-th mode encoded signal Ci. On the other hand, for other pixels, the quantized signal G is selected and output.

そして、第1モード符号化信号C1としてのPCM信号
や量子化信号Gは直接もしくは逆量子化回路33を介し
て第2の選択回路35に加えられ。
Then, the PCM signal and quantized signal G as the first mode encoded signal C1 are applied to the second selection circuit 35 directly or via the inverse quantization circuit 33.

第2の選択回路35において画素位置信号Hによってい
ずれかが選択されて加算回路37に加えられる。
In the second selection circuit 35, one of them is selected according to the pixel position signal H and added to the addition circuit 37.

加算回路37では被選択信号Iと予測信号Bが加算され
て第iモード局部復号信号Fiが形成され第1〜第にの
予測化回路39,41.43および出力端Psへ出力さ
れる。
In the adder circuit 37, the selected signal I and the prediction signal B are added to form an i-th mode locally decoded signal Fi, which is output to the first to first prediction circuits 39, 41, 43 and the output terminal Ps.

各第1〜第にの予測化回路39,41.43では各々異
なる予測を行って予測信号B、−BT1を形成して第3
の選択回路45に加え、第3の選択回路45では画素位
置信号Hに基づいて各第1〜第にの予測化回路39,4
1.43からの予測信号B1〜BT1を選択して減算回
路25および加算回路37に加え、以後これを繰り返す
Each of the first to third prediction circuits 39, 41.43 performs different predictions to form prediction signals B, -BT1.
In addition to the selection circuit 45, the third selection circuit 45 selects each of the first to fourth prediction circuits 39, 4 based on the pixel position signal H.
The prediction signals B1 to BT1 from 1.43 are selected and added to the subtraction circuit 25 and the addition circuit 37, and this process is repeated thereafter.

このように、入力端P3に入力される画像信号Aは各ブ
ロックの各特定画素がPCM信号のまま出力され、その
他の画素は第3図のように各ブロック内の画素だけを用
いて予測化されかつ画素の位置に応じて選択された予測
信号B!〜B0を用いて予測誤差信号Eを形成し2M量
子化れた第iモード符号化信号Ciおよび第iモード局
部復号信号Fiが出力される。
In this way, in the image signal A input to the input terminal P3, each specific pixel in each block is output as a PCM signal, and the other pixels are predicted using only the pixels in each block as shown in Figure 3. Prediction signal B selected according to the position of the pixel! ~B0 is used to form a prediction error signal E, and 2M quantized i-th mode encoded signal Ci and i-th mode locally decoded signal Fi are output.

そして、各第1〜第nモード符号化回路11゜13.1
5は、各々予測誤差信号Eを量子化する際の量子化特性
並びに第1〜第1(の予測化回路39.41.43の予
測化処理が異なっており、符号長の異なる第1〜第nモ
ード符号化信号cl〜C7と、第1〜第nモード局部復
号信号F!〜F、が出力されることになる。
Each of the first to nth mode encoding circuits 11°13.1
5, the quantization characteristics when quantizing the prediction error signal E and the prediction processing of the first to first prediction circuits 39, 41, and 43 are different, and the first to first prediction circuits 39, 41, and 43 have different code lengths. The n-mode encoded signals cl to C7 and the first to n-th mode locally decoded signals F! to F are output.

第1図に戻って、第1〜第nモード符号化回路11.1
3.15からの第1〜第nモード局部復号信号F1〜F
TIおよび画像信号Aが入力されるモード決定回路17
は画面毎の総符号長を所望の値に選定し、復元した画像
の入力画像信号Aに対する歪が最小となるように各ブロ
ック毎に割当てる符号化モードを決定してモード信号J
として出力するものである。
Returning to FIG. 1, the first to nth mode encoding circuits 11.1
1st to nth mode local decoded signals F1 to F from 3.15
Mode determining circuit 17 to which TI and image signal A are input
selects the total code length for each screen to a desired value, determines the encoding mode to be assigned to each block so that the distortion of the restored image to the input image signal A is minimized, and selects the mode signal J.
This is what is output as.

モード決定回路17は、−例として第4図に示すように
歪計算回路47.並び替え回路49.しきい値決定回路
51.モード割当回路53から構成される。ここでは、
−例として圧縮率が低い第1モードと、圧縮率が高い第
2モードの2つの符号化モードのモード決定について第
4図で説明する。
The mode determining circuit 17 includes a distortion calculating circuit 47, for example, as shown in FIG. Sorting circuit 49. Threshold determination circuit 51. It is composed of a mode assignment circuit 53. here,
- As an example, mode determination of two encoding modes, a first mode with a low compression rate and a second mode with a high compression rate, will be explained with reference to FIG.

歪計算回路49は第2・モード局部復号信号F2を画像
信号Aと比較して各符号化モードが歪をブロック毎に計
算し、並び替え回路49とモード割当回路51に出力す
るものである。なお、歪は例えば差分絶対値和である。
The distortion calculation circuit 49 compares the second mode locally decoded signal F2 with the image signal A, calculates distortion for each encoding mode for each block, and outputs the result to the rearrangement circuit 49 and the mode assignment circuit 51. Note that the distortion is, for example, the sum of absolute differences.

並び替え回路49は符号化モート毎に各ブロック内の歪
を大きい順に並び替えるもので、しきい値を決定するし
きい値決定回路51に接続されている。
The rearrangement circuit 49 rearranges the distortions in each block in ascending order for each encoding mote, and is connected to a threshold determination circuit 51 that determines a threshold value.

例えば1画面全体として所望の符号長とするために、第
1モードのブロック数を全ブロック数の1/3に、第2
モードのブロック数を全ブロック数の2/3にするよう
な場合を考えると、しきい値決定回路51では歪の大き
い方がら1/3のところでしきい値を決定する。
For example, in order to obtain the desired code length for one screen as a whole, the number of blocks in the first mode is reduced to 1/3 of the total number of blocks, and the number of blocks in the second mode is reduced to 1/3 of the total number of blocks.
Considering a case where the number of mode blocks is set to 2/3 of the total number of blocks, the threshold value determination circuit 51 determines the threshold value at 1/3 of the one with the largest distortion.

モード割当回路53はしきい値決定回路51がらの決定
信号に基づき2例えばしきい値に満たない歪を持つブロ
ックには第1モードを、残りのブロックには第2モード
を割り当てることにより。
The mode assignment circuit 53 assigns the first mode to blocks having distortions less than the threshold value and the second mode to the remaining blocks based on the determination signal from the threshold determination circuit 51, for example.

画面毎に一定の所望符号長となるようにかつ画面全体の
歪を最小とするように、符号化モードを決定し゛ζモー
ド信信号を出力する。
The encoding mode is determined so that a constant desired code length is obtained for each screen and the distortion of the entire screen is minimized, and a ζ mode signal is output.

なお、第4図に示す回路構成は2種類のモード信号を出
力する構成であって説明の便宜上から示したものであり
、第1〜第nモード局部復号信号F!〜FT1を選択的
に決定するように構成することになる。
The circuit configuration shown in FIG. 4 is a configuration for outputting two types of mode signals and is shown for convenience of explanation, and the first to nth mode locally decoded signals F! ~FT1 will be configured to be selectively determined.

符号化信号選択回路19は、モード決定回路l7からの
モード信号Jに従って′第1〜第nモード符号化回路1
1.13.15からの各第1〜第nモード符号化信号C
1〜C,を各ブロック毎に選択して伝送符号化信号Cx
として信号並替え回路23に出力し、誤り検出符号付加
回路21はモード信号Jに誤り検出符号2例えばパリテ
ィを付加して信号並替え回路23へ伝送モード信号にと
して出力するものである。
The encoded signal selection circuit 19 selects the '1st to nth mode encoder circuits 1 according to the mode signal J from the mode determination circuit l7.
Each of the first to nth mode encoded signals C from 1.13.15
1 to C, are selected for each block to generate the transmission encoded signal Cx.
The error detection code adding circuit 21 adds an error detection code 2, for example, parity, to the mode signal J and outputs it to the signal rearrangement circuit 23 as a transmission mode signal.

信号並替え回路23は1.符号化fd号選択回路19か
らの伝送符号化信号Cxおよび誤り検出符号付加回路2
1からの伝送モード信号Kを全1072分まとめて出力
するものである。
The signal rearrangement circuit 23 has 1. Transmission coded signal Cx from coded fd code selection circuit 19 and error detection code addition circuit 2
A total of 1072 minutes of transmission mode signals K from 1 to 1 are output together.

すなわち、第5図に示すように、1フイ一ルド分もしく
は1フレ一ム分の現画面データについて伝送モード信号
Kを全1072分まとめ9次いで各ブロックの特定画素
のPCM信号を全1072分まとめ、最後に予測化され
た符号化信号を全1072分まとめ、これら全1072
分まとめられた伝送モード信号、PCM信号および符号
化信号を順に伝送するものである。
That is, as shown in FIG. 5, for the current screen data for one field or one frame, all 1072 parts of the transmission mode signal K are summarized.9Then, all 1072 parts of the PCM signals of specific pixels of each block are summarized. , a total of 1072 encoded signals predicted at the end, and all 1072 of these
The transmission mode signal, the PCM signal, and the encoded signal are transmitted in sequence.

このように構成された本発明の画像信号符号化装置では
、入力端P3に入力された画像信号Aから量子化特性お
よび予測処理の異なった各第1〜第nモード符号化回路
11,13.15によって第1−第nモード符号化信号
cl −cmおよび第1〜第nモード局部復号信号F1
〜FTlが形成されてモード決定回路17および符号化
信号選択回路19に加えられ、モード決定回路17では
各画面毎の総符号長および復元側の歪が最小となる符号
化モードが決定され、その符号化モードを示すモード信
号Jが出力される。
In the image signal encoding device of the present invention configured as described above, the image signal A input to the input terminal P3 is input to each of the first to nth mode encoding circuits 11, 13 . 15, the first to nth mode encoded signals cl -cm and the first to nth mode locally decoded signals F1
~FTl is formed and added to the mode determination circuit 17 and the encoded signal selection circuit 19, and the mode determination circuit 17 determines the encoding mode that minimizes the total code length for each screen and the distortion on the restoration side. A mode signal J indicating the encoding mode is output.

符号化信号選択回路19では、モード決定回路17から
のモード信号Jに基づき各第1〜第nモード符号化回路
11,13.15からの第1〜第nモード符号化信号0
1〜C7を選択して伝送符号化信号Cxとして信号並替
え回路23に出力し。
The encoded signal selection circuit 19 selects the first to nth mode encoded signals 0 from each of the first to nth mode encoding circuits 11 and 13.15 based on the mode signal J from the mode determination circuit 17.
1 to C7 are selected and output to the signal rearrangement circuit 23 as a transmission encoded signal Cx.

信号並替え回路23では誤り検出符号の付加された伝送
モード信号に、伝送符号化信号すなわちPCM信号およ
び予測符号化信号を各々ブロック分まとめて伝送モード
信号に、PCM信号および予測符号化信号の順に伝送信
号として伝送路に出力する。
The signal rearrangement circuit 23 combines the transmission mode signal to which the error detection code has been added, the transmission encoded signal, that is, the PCM signal and the predictive encoded signal, into a transmission mode signal in the order of the PCM signal and the predictive encoded signal. Output to the transmission line as a transmission signal.

なお1本発明においては、各画面毎の総符号長を一定の
値にしたり歪を抑える必要がなければ。
Note that in the present invention, it is not necessary to set the total code length for each screen to a constant value or to suppress distortion.

モード決定回路17の構成を簡素化可能である。The configuration of the mode determining circuit 17 can be simplified.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、符号化モードの異なる複
数の符号化手段にて各ブロックの各画素に対してその各
ブロック内で閉じた予測符号化を行う構成としたから、
各伝送路の途中でPCM信号や符号化信号に符号誤りが
発生しても、その誤りの波及が狭い各ブロック内にとど
まって画質の劣化を抑えることができる。
As explained above, the present invention has a configuration in which closed predictive encoding is performed within each block for each pixel of each block using a plurality of encoding means with different encoding modes.
Even if a code error occurs in the PCM signal or encoded signal in the middle of each transmission path, the spread of the error remains within each narrow block, thereby suppressing deterioration in image quality.

さらに、各ブロック毎に符号化モードを選択し。Furthermore, select the encoding mode for each block.

PCM信号、予測符号化された符号化信号およびブロッ
ク毎の符号化モードを示すモード信号を画面毎に全ブロ
ックでまとめて伝送する構成としたから、モード信号が
伝送路で誤っても復号側ではPCM信号を用いて復号可
能となり2画像の内容を認識可能な程度に大まかに画像
復元が可能となって画像の破綻を防ぐことができる。
Since the PCM signal, the predictively coded coded signal, and the mode signal indicating the coding mode for each block are transmitted together in all blocks for each screen, even if the mode signal is erroneously transmitted on the transmission path, it will not be detected on the decoding side. It becomes possible to decode the image using the PCM signal, and it is possible to roughly restore the image to the extent that the contents of the two images can be recognized, thereby preventing image failure.

従って1本発明の画像信号符号化装置では、復号側にお
ける画質の劣化を目立たなくさせることが容易である。
Therefore, in the image signal encoding device of the present invention, it is easy to make deterioration in image quality on the decoding side less noticeable.

さらに、モード決定手段が1画面毎に総符号長を規定し
かつ復号側での最小の歪が得られるように符号化モード
を各ブロック毎に割当てるような構成では9画面の性質
1例えば画像の輪郭のように大きな予測誤差が発生する
ブロックでは長い符号長を与え、平坦部分のように小さ
な予測誤差しか発生しないブロックでは短い符号長を与
えることが容易となり、符号化および伝送効率の向上を
図ることができる。
Furthermore, in a configuration in which the mode determining means specifies the total code length for each screen and assigns the encoding mode to each block so as to obtain the minimum distortion on the decoding side, the characteristics of nine screens, such as the It is easy to give a long code length to blocks where large prediction errors occur, such as contours, and short code lengths to blocks where only small prediction errors occur, such as flat areas, improving encoding and transmission efficiency. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る画像信号符号化装置の一実施例を
示すブロック図、第2図は第1図中のモード符号化回路
の一例を示すブロック図、第3図は各ブロック内の画素
の予測化の概略を示す図。 第4図は第1図のモード決定回路の一例を示すブロック
図、第5図は第1図の信号並替え回路から伝送される信
号状態を示す図、第6図は従来の画像信号符号化装置を
示すブロック図である。 1.25・・・・・・・・・減算回路 3.29・・・・・・・・・量子化回路5.33・・・
・・・・・・逆量子化回路7.37・・・・・・・・・
加算回路 9・・・・・・・・・・・・・・・・・・予測化回路I
1.13.15・・・符号化手段 (第1〜第nモード符号化回路) 17・・・・・・・・・・・・・・・・・・モード決定
手段(モード決定回路) 19・・・・・・・・・・・・・・・・・・符号化信号
選択手段(符号化信号選択回路) 21・・・・・・・・・・・・・・・・・・誤り検出符
号付加回路23・・・・・・・・・・・・・・・・・・
信号並替え手段(信号並替え回路)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the image signal encoding device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the mode encoding circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of the mode encoding circuit in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing pixel prediction. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the mode determination circuit shown in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing signal states transmitted from the signal rearranging circuit shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram showing conventional image signal encoding. FIG. 2 is a block diagram showing the device. 1.25... Subtraction circuit 3.29... Quantization circuit 5.33...
・・・・・・Inverse quantization circuit 7.37・・・・・・・・・
Addition circuit 9・・・・・・・・・・・・Prediction circuit I
1.13.15 Encoding means (first to nth mode encoding circuits) 17 Mode determining means (mode determining circuit) 19・・・・・・・・・・・・・・・Encoded signal selection means (encoded signal selection circuit) 21・・・・・・・・・・・・・・・Error Detection code addition circuit 23・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Signal rearranging means (signal rearranging circuit)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像信号を各画面毎に複数の画素からなる所定の
大きさの複数のブロックに分割し、これらの各ブロック
において、当該ブロック内の画素のみを用いて予測した
値と原画素の値との予測誤差を量子化する量子化モード
および量子化信号の符号長を各々異ならせた符号化モー
ドを各々有する複数の符号化手段であって、前記各ブロ
ックにおいて特定の一画素についてはPCM信号のまま
にしておき、前記PCM信号と、前記特定の一画素以外
の画素について前記符号化モードによって予測符号化さ
れた信号とを符号化信号として出力するとともに、局部
復合信号を出力する複数の符号化手段と、 前記各局部復合信号および原画像信号を用いて各ブロッ
ク毎に前記複数の符号化モードを割当てるモード信号を
決定するモード決定手段と、決定された前記モード信号
に基づいていずれかの前記各符号化信号を選択する符号
化信号選択手段と、 前記各ブロックにおける前記モード信号、PCM信号お
よび符号化信号を並替えて前記各画面毎に各ブロックの
前記モード信号、PCM信号および符号化信号を各々ま
とめて順次伝送する信号並替え手段と、 を具備してなることを特徴とする画像信号符号化装置。
(1) Divide the image signal into multiple blocks of a predetermined size each consisting of multiple pixels for each screen, and in each of these blocks, calculate the predicted value using only the pixels in the block and the original pixel value. a plurality of encoding means each having a quantization mode for quantizing a prediction error of the quantization signal and an encoding mode for each having a different code length of the quantized signal; a plurality of codes for outputting the PCM signal and a signal predictively encoded by the encoding mode for pixels other than the specific one pixel as encoded signals, and outputting a locally decoded signal; mode determining means for determining a mode signal for assigning the plurality of encoding modes to each block using each of the local decomposition signals and the original image signal; coded signal selection means for selecting each of the coded signals, and rearranging the mode signal, PCM signal, and coded signal in each block to select the mode signal, PCM signal, and coded signal of each block for each screen. An image signal encoding device comprising: signal rearranging means for sequentially transmitting signals individually;
(2)前記モード決定手段は、1画面全体として所定の
伝送符号量となりかつ原画像信号に対する歪が最小とな
る符号化モードを各ブロック毎に割当てる前記モード信
号を決定するものである請求項1記載の画像信号符号化
装置。
(2) The mode determining means determines the mode signal that allocates to each block an encoding mode that provides a predetermined transmission code amount for one screen as a whole and minimizes distortion with respect to the original image signal. The image signal encoding device described above.
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