JPH02214281A - Compression device for video signal - Google Patents

Compression device for video signal

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Publication number
JPH02214281A
JPH02214281A JP1033997A JP3399789A JPH02214281A JP H02214281 A JPH02214281 A JP H02214281A JP 1033997 A JP1033997 A JP 1033997A JP 3399789 A JP3399789 A JP 3399789A JP H02214281 A JPH02214281 A JP H02214281A
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JP
Japan
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block
interpolation
video signal
circuit
extracted
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Application number
JP1033997A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Nishino
正一 西野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To efficiently compress a video signal by obtaining an interpolation block of a block not extracted with respect to a picture element position and applying orthogonal transformation coding to the sum or difference between the block not extracted and the interpolation block. CONSTITUTION:A division circuit 2 divides an input signal into plural blocks in which they have respectively a matrix picture element arrangement and then divides the plural blocks into optional blocks X and Y. Then an interpolation circuit 3 obtains an interpolation block YX from the block X with respect to the picture element position of the block Y, an adder circuit 4 obtains an arithmetic block Z being the sum of the block Y and the interpolation YX, and an orthogonal transformation coding circuit 5 applies compression processing to the block X and the arithmetic block Z through orthogonal transformation coding. Thus, an object picture number is not increased even in a video signal of nonmatrix state picture element arrangement, the sum and difference of each block form a matrix state picture element arrangement respectively and the compression of the video signal by efficient orthogonal transformation coding is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は非マトリクス状画素配列の映像信号を入力信号
とする映像信号の圧縮装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a video signal compression device that uses a non-matrix pixel array video signal as an input signal.

従来の技術 映像信号の圧縮技術のひとつとして、映像信号をブロッ
ク分割し直交変換符号化するものがある。
2. Description of the Related Art One of the techniques for compressing video signals is dividing the video signal into blocks and performing orthogonal transform encoding.

入力信号がマトリクス状画素配列の映像信号であれば、
第7図に示すようにこの映像信号をブロック化し、互い
に直交する座標軸H1およびvlに沿って変換符号化す
る。同図において○印は画素の位置を表わし、破線は直
交変換符号化するためのブロック境界であって、本従来
例では1ブロツク内に16画素含んでいる。また、Hl
は映像信号を直交変換するための水平方向の変換座標軸
、vlは同じく垂直方向の変換座標軸である。
If the input signal is a video signal with a matrix pixel array,
As shown in FIG. 7, this video signal is divided into blocks and transform encoded along coordinate axes H1 and vl that are orthogonal to each other. In the figure, ◯ marks indicate pixel positions, and broken lines indicate block boundaries for orthogonal transformation encoding, and in this conventional example, one block includes 16 pixels. Also, Hl
is a horizontal transformation coordinate axis for orthogonally transforming a video signal, and vl is also a vertical transformation coordinate axis.

変換符号化された信号は座標軸HLVIの2次元周波数
情報を表わす。その2次元周波数情報により、元映像信
号の統計的性質や視覚特性を利用して信号の高域成分や
斜め成分などの冗長な情報を低減することにより、情報
量の圧縮を行うものである。直交変換方法には、アダマ
ール変換や離散コサイン変換(DCT)などが用いられ
る。
The transform-encoded signal represents two-dimensional frequency information on the coordinate axis HLVI. Using the two-dimensional frequency information, the amount of information is compressed by reducing redundant information such as high-frequency components and diagonal components of the signal by utilizing the statistical properties and visual characteristics of the original video signal. Hadamard transform, discrete cosine transform (DCT), etc. are used as the orthogonal transform method.

次に、非マトリクス状画素配列の映像信号を入力信号と
する従来の映像信号の圧縮技術を、第8図、第9図を用
いて説明する。
Next, a conventional video signal compression technique using a non-matrix pixel array video signal as an input signal will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

第8図は、第1の従来例である映像信号の圧縮技術を説
明するためのサンプリングパターンの図であって画素配
置はライン間オフセットを持ったクインカンクス状つま
り非マトリクス状になっており、O印は画素の位置を表
わしている。同図において、破線は直交変換符号化する
ためのブロック境界であって、本従来例では1ブロツク
内に16画素含んでいる。また、H2は映像信号を直交
変換するための水平方向の変換座標軸、V2は同じく垂
直方向の変換座標軸である。ただし、変換座標軸v2は
、サンプリングパターンが非マトリクス状であるので一
直線状にはならない。
FIG. 8 is a diagram of a sampling pattern for explaining the first conventional video signal compression technique, in which the pixel arrangement is in a quincunx shape with an offset between lines, that is, in a non-matrix shape. The O mark represents the position of the pixel. In the figure, broken lines indicate block boundaries for orthogonal transform encoding, and in this conventional example, one block includes 16 pixels. Further, H2 is a horizontal transformation coordinate axis for orthogonally transforming the video signal, and V2 is a vertical transformation coordinate axis. However, the conversion coordinate axis v2 does not form a straight line because the sampling pattern is non-matrix.

このような画素配置は、高品位テレビジ欝ン信号の衛星
放送に使用予定のMULE信号にみられる。また、同図
面素配置は水平垂直方向の周波数帯域に対し斜め方向の
周波数帯域が半減しており、映像信号の斜め成分低減に
よる圧縮手段としてマトリクス状の元映像信号をサブサ
ンプリングした信号にも見られる。
Such a pixel arrangement is seen in the MULE signal that is scheduled to be used for satellite broadcasting of high-definition television signals. In addition, in the same pixel arrangement, the frequency band in the diagonal direction is halved compared to the frequency band in the horizontal and vertical directions, and this can also be seen in signals obtained by subsampling the original matrix video signal as a compression means by reducing the diagonal components of the video signal. It will be done.

第8図は、第2の従来例である映像信号の圧縮技術を説
明するためのサンプリングパターンの図であって画素配
置は第1の従来例と同様ライン間オフセットを持ったク
インカンクス状、非マトリクス状になっている。同図に
おいて0印は画素の位置を表わし、x印は前記画素○の
値から得られる補間画素である。破線は直交変換符号化
するためのブロック境界であって、本従来例では1ブロ
ツク内に16画素と16補間画素とを含んでいる。
FIG. 8 is a diagram of a sampling pattern for explaining the second conventional example of video signal compression technology, in which the pixel arrangement is similar to the first conventional example, in a quincunx shape with line-to-line offset, It has a matrix shape. In the figure, the 0 mark represents the position of a pixel, and the x mark is an interpolated pixel obtained from the value of the pixel ◯. The broken lines are block boundaries for orthogonal transform encoding, and in this conventional example, one block includes 16 pixels and 16 interpolation pixels.

また、H3は映像信号を直交変換するための水平方向の
変換座標軸、V3は同じく垂直方向の変換座標軸である
Further, H3 is a horizontal transformation coordinate axis for orthogonally transforming the video signal, and V3 is a vertical transformation coordinate axis.

以上のようにブロック分割した映像信号に対して直交変
換する場合には、変換座標軸H3およびv3に沿って変
換符号化する。ただし、変換座標軸v3は、サンプリン
グパターンが補間画素によって非マトリクス状からマト
リクス状になっているので一直線状になる。
When performing orthogonal transformation on a video signal divided into blocks as described above, transformation coding is performed along transformation coordinate axes H3 and v3. However, the conversion coordinate axis v3 becomes a straight line because the sampling pattern changes from a non-matrix shape to a matrix shape due to the interpolation pixels.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、第1の従来例では、変換座標軸v2が直
線状でないので、変換座標軸H2とV2が直交せず、変
換符号化しても変換座標軸v2方向に変換座標軸H2方
向の周波数成分が含まれることになる。つまり、変換座
標軸v2方向の周波数情報内に変換座標軸H2方向の周
波数情報も加わって、2次元周波数情報を得る直交変換
でなくなり効率的な映像信号の圧縮が行えないという課
題を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the first conventional example, since the transformation coordinate axis v2 is not linear, the transformation coordinate axes H2 and V2 are not perpendicular to each other, and even if the transformation encoding is performed, the transformation coordinate axis V2 direction is not the transformation coordinate axis H2 direction. Frequency components will be included. In other words, the frequency information in the direction of the transformation coordinate axis H2 is added to the frequency information in the direction of the transformation coordinate axis V2, resulting in an orthogonal transformation that obtains two-dimensional frequency information, resulting in a problem that efficient compression of the video signal cannot be performed.

また、第2の従来例では、変換座標軸v2が直線状で、
かつ変換座標軸H2とv2が直交するが、補間画素×を
用いるために、映像信号166画素の領域であっても1
6補間画素を含めてブロック内では32画素分の映像信
号として変換符号化を行なわなければならない。つまり
、対象画素数自体が増大し、規模の増大と圧縮処理の非
行率化をまねくという課題を有していた。
Further, in the second conventional example, the conversion coordinate axis v2 is linear,
Although the conversion coordinate axes H2 and v2 are orthogonal, since the interpolation pixel x is used, even if the video signal is in an area of 166 pixels,
Including the 6 interpolated pixels, conversion encoding must be performed as a video signal for 32 pixels within the block. In other words, the number of target pixels itself increases, resulting in an increase in scale and a delinquent rate of compression processing.

本発明ではかかる点に鑑み、非マトリクス状画素配置の
映像信号に対しても、効率的な映像信号の圧縮装置を提
供することを目的とする。
In view of this point, it is an object of the present invention to provide an efficient video signal compression apparatus even for video signals with non-matrix pixel arrangement.

課題を解決するための手段 非マトリクス状画素配列の映像信号を各々がマトリクス
状画素配列となる複数のブロックに分割する分割回路と
、前記複数のブロックから任意のブロックを抽出して抽
出されなかったブロックの画素位置に対する補間ブロッ
クを求める補間回路と、抽出されなかったブロックと前
記補間ブロックとの和または差を求める演算回路と、前
記抽出したブロック、和、差を直交変換符号化する直交
変換符号回路とを備えた映像信号の圧縮装置である。
Means for Solving the Problem: A dividing circuit that divides a video signal of a non-matrix pixel array into a plurality of blocks, each of which is a matrix pixel array, and extracts any block from the plurality of blocks that is not extracted. an interpolation circuit that obtains an interpolation block for a pixel position of a block; an arithmetic circuit that obtains the sum or difference between an unextracted block and the interpolation block; and an orthogonal transformation code that orthogonally transforms the extracted block, sum, and difference. This is a video signal compression device comprising a circuit.

作   用 本発明は前記した構成により、非マトリクス状画素配置
の映像信号でも、対象の画素数が増大することなく、か
つ各ブロック、差、和が各々マトリクス状画素配列にな
るので効率的な直交変換符号化による映像信号の圧縮が
できる。
Effect of the Invention With the above-described configuration, the present invention does not increase the number of target pixels even in the case of a video signal with a non-matrix pixel arrangement, and each block, difference, and sum are each arranged in a matrix pixel arrangement, resulting in efficient orthogonal processing. Video signals can be compressed by transform encoding.

実施例 第1図は、本発明の第1の実施例における映像信号の圧
縮装置のブロック図である。同図において、1は非マ)
 IJクス状の映像信号を入力信号とする入力端子、2
は前記入力信号を各々がマ) IJクス状画素配列とな
る複数のブロックに分割し、かつ前記複数のブロックか
ら任意のブロックXとブロックYとに分割する分割回路
、3は前記ブロックXから前記ブロックYの画素位置に
対する補間ブロックYxを求める補間回路、4は加算回
路であって前記ブロックYと前記補間ブロックYXとの
和をとった演算ブロックZを求める加算機能を持ってい
る。5は前記ブロックXおよび前記演算ブロックZを直
交変換符号化により圧縮処理を行なう直交変換符号化回
路、6は前記直交変換符号化回路5の出力を本映像信号
の圧縮装置の出力信号として出力する出力端子である。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a video signal compression apparatus in a first embodiment of the present invention. In the same figure, 1 is non-ma)
Input terminal for receiving an IJ box-shaped video signal as an input signal, 2
3 is a dividing circuit that divides the input signal into a plurality of blocks, each of which has an IJ box-like pixel array, and divides the plurality of blocks into arbitrary blocks X and Y; An interpolation circuit 4 obtains an interpolation block Yx for the pixel position of the block Y, and 4 is an adder circuit having an addition function to obtain an arithmetic block Z that is the sum of the block Y and the interpolation block YX. Reference numeral 5 denotes an orthogonal transform encoding circuit that compresses the block X and the calculation block Z by orthogonal transform encoding, and 6 outputs the output of the orthogonal transform encoding circuit 5 as an output signal of the video signal compression apparatus. It is an output terminal.

第2図は、上記圧縮装置の作用を説明するためのサンプ
リングパターンを示している 入力端子1への入力信号の画素配置は、ライン間オフセ
ットを持ったクインカンクス状であって非マトリクス状
になっており、○印および・印は画素の装置を表わして
いる。しかし、画素○のみ、また画素・のみの画素配置
は各々マトリクス状である。そこでまず分割回路2は、
画素o1 画素・の各画素群に対して各々がnuママト
リクス状nは正整数)となるブロックに分割する。第2
図Xは前記ブロックXとして抽出した画素○におけるー
ブロックであって実線はそのブロック範囲を表わし、同
じくYは前記ブロックYとして割り当てる画素・におけ
るーブロックであって破線はそのブロック範囲を表わす
。またこの時ブロックにおけるマトリクスの次数nは4
であってブロック内画素数は1G画素である。
FIG. 2 shows a sampling pattern for explaining the operation of the compression device. The pixel arrangement of the input signal to input terminal 1 is in the form of a quincunx with an offset between lines, and is not in the form of a matrix. The ◯ and * marks represent pixel devices. However, the pixel arrangement of only the pixel ○ and only the pixel ・ is in a matrix shape. Therefore, first of all, the dividing circuit 2 is
Each pixel group of pixel o1 is divided into blocks each having a nu matrix (n is a positive integer). Second
Figure X shows a block in pixel ○ extracted as the block Also, at this time, the order n of the matrix in the block is 4
The number of pixels in the block is 1G pixels.

次に、補間回路3では、ブロックXを用いてブロックY
の画素位置に対して補間する補間ブロックYxを求める
。補間方法としては、ブロックXに含まれる周波数成分
に対してその振幅情報は一定で、位相情報はブロックX
からブロックYまでの位置の変化分だけ各周波数成分の
位相をシフトさせたものである。以下補間回路3におけ
る補間方法を説明する。
Next, the interpolation circuit 3 uses the block
An interpolation block Yx to be interpolated for the pixel position is determined. As for the interpolation method, the amplitude information is constant for the frequency components included in block X, and the phase information is fixed for the frequency components included in block
The phase of each frequency component is shifted by the change in position from block Y to block Y. The interpolation method in the interpolation circuit 3 will be explained below.

ブロック化された信号を周波数分解する手法として離散
コサイン変換がある。Cをn柿離散コサイン変換マトリ
クスとし、Cの(1,j)要素Qt+、4+ (ただし
、 I、j=0.1.・・・、(n−1)  は、Qx
、1+ :dlcOs(J(1+1/2)π/n)・・
−・・・・・(t)である。ここでd、は、 d・・((1/n )” ””1”0・・・・・・・・
・・・・(2)(2/n)”’  :  j≠0 である。このCとCの転置マトリクスCIとを用いて、
入力画素ブロックX(マトリクスX)に対して2次元離
散コサイン変換した出力マトリクスWは次式でもとまる
Discrete cosine transform is a method for frequency decomposing a blocked signal. Let C be an n persimmon discrete cosine transformation matrix, and the (1, j) elements of C are Qt+, 4+ (where I, j=0.1..., (n-1) is Qx
, 1+ :dlcOs(J(1+1/2)π/n)...
-...(t). Here, d is d...((1/n)"""1"0......
...(2) (2/n)"': j≠0. Using this C and the transposed matrix CI of C,
The output matrix W obtained by performing two-dimensional discrete cosine transform on the input pixel block X (matrix X) is determined by the following equation.

W  =  CTXC・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(3)(3)式Wの各要素W口、l)は
、水平、垂直の2次元周波数成分の振幅情報を示してい
る。しかし位相情報は(3)式変換においては固定であ
るので、各周波数成分に対して位相をシフトする変換を
行う。
W=CTXC・・・・・・・・・・・・・・・
(3) Each element W (l) of equation W (3) indicates amplitude information of horizontal and vertical two-dimensional frequency components. However, since the phase information is fixed in the transform of equation (3), a transform is performed to shift the phase for each frequency component.

離散コサイン変換マトリクスは、 0CT=CTC=E (単位マトリクス)・・・(4)
であるので、(3)式の逆離散コサイン変換は、x  
=  cwcτ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(5)で表わされる。(5)式はまた、 X  ” ”、X 7.:w+t、uc EuC”= 
 ”、X  X二Wu+++F++”””・・(G)と
表わすことができる。ただし、EIJの要素は、(k、
l:0.1.−、n−1) Fr1の要素は、 れ固定で、垂直方向に位相が画素あたりiπ/n進む単
一周波数成分を示す列ベクトルと、水平方向に位相が画
素あたりjπ/n進む単一周波数成分を示す行ベクトル
との積である。よって、これら列ベクトルおよび行ベク
トルの各周波数成分の位相にオフセットを与えることに
より、周波数、振幅は等しくて位相のみがシフトされた
2次元周波数成分を表すことができる。
The discrete cosine transformation matrix is 0CT=CTC=E (unit matrix)...(4)
Therefore, the inverse discrete cosine transform of equation (3) is x
= cwcτ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...It is expressed as (5). Equation (5) also represents X ” ”, X 7. :w+t,ucEuC”=
",XX2Wu+++F++"""...(G). However, the elements of EIJ are (k,
l:0.1. -, n-1) The elements of Fr1 are a column vector indicating a single frequency component whose phase advances by iπ/n per pixel in the vertical direction, and a single frequency whose phase advances by jπ/n per pixel in the horizontal direction. It is the product of the row vector representing the components. Therefore, by giving an offset to the phase of each frequency component of these column vectors and row vectors, it is possible to represent a two-dimensional frequency component in which the frequency and amplitude are equal and only the phase is shifted.

今、実数Sを変数としてn1EnマトリクスP、の(1
゜j)要素を、 1)s(1,71: dlcOs(1(j+1/2+s
)π/n)・・・・・(9)とする時、前記入力画素ブ
ロックXに対して垂直方向にa画素、水平方向にb画素
(asbは任意の実数)移動した位置における予測画素
ブロックX、b は、(6)、 (7)、 (8)式よ
り、X * b   =  ’、 X  ”Fr、 二
V + 1 、 r + P a ” E + I P
 b=P −” W P b・・・・・・・・・・・・
・・・・・(10)で表すことができる。また(3)式
より(10)式は、X−b  ”  P、”C”XCP
b =  (CP−)”X(CPk) ”  R−” X Rb・・・・・・・・・・・・・・
・・・(11)とできる。ここで、(tt)式の実数S
を変数とするn柿マ) IJクスR1は、振幅情報が一
定で位相情報がS画素相当シフトする変換マトリクスと
なる。
Now, let us consider the real number S as a variable and the (1
゜j) element as 1)s(1,71: dlcOs(1(j+1/2+s
)π/n)...(9), the predicted pixel block at a position moved by a pixel in the vertical direction and b pixels in the horizontal direction (asb is any real number) with respect to the input pixel block X. From formulas (6), (7), and (8), X and b are as follows:
b=P −” W P b・・・・・・・・・・・・
...It can be expressed as (10). Also, from equation (3), equation (10) is
b = (CP-)”X(CPk)”R-”X Rb・・・・・・・・・・・・・・・
...(11) can be done. Here, the real number S in equation (tt)
The IJ matrix R1 is a conversion matrix in which the amplitude information is constant and the phase information is shifted by S pixels.

以上より、前記第1図のブロックXからブロックYに対
する補間ブロックYx(マトリクスYに)を得る補間関
数は、 a  =  b  =  1/2・・・・・・・・・・
・・・・・・・(12)としたときの前記(11)式で
あるので、Yx  ”  X+7g +z*・・・・・
・・・・・・・・・・・・・(13)で表わされる。
From the above, the interpolation function for obtaining the interpolation block Yx (into matrix Y) from block X to block Y in FIG. 1 is as follows: a = b = 1/2...
......The above formula (11) when (12) is set, so Yx '' X+7g +z*...
It is expressed as (13).

次に加算回路4は、前記ブロックYと前記補間ブロック
YXとの和をとった演算ブロックZを求める。以下、前
記演算ブロックZについて説明する。
Next, the adder circuit 4 obtains an arithmetic block Z that is the sum of the block Y and the interpolation block YX. The calculation block Z will be explained below.

第3図は、第2図の画素配置における映像信号の伝送可
能な周波数領域を2次元的に表わしたものである。第3
図において、クインカンクス状画素配列の伝送可能領域
全体は斜め方向の周波数領域が水平垂直方向の周波数領
域に比べ半減した三角形で表わされる。しかし画素Oの
み、また画素・のみの画素配列の伝送可能領域は第3図
中(ア)に相当する四角形の範囲しかない。この時第4
図(a)に示す低域成分(ア)と、第3図に示す高域成
分(イ)からの高域折返し成分(つ)(第4図(b))
とが混在することになる。
FIG. 3 is a two-dimensional representation of a frequency range in which a video signal can be transmitted in the pixel arrangement shown in FIG. Third
In the figure, the entire transmittable region of the quincunx-like pixel array is represented by a triangle in which the frequency region in the diagonal direction is halved compared to the frequency region in the horizontal and vertical directions. However, the transferable area of the pixel array of only the pixel O or only the pixel . is only a rectangular range corresponding to (a) in FIG. 3. At this time the 4th
The low-frequency component (a) shown in Figure (a) and the high-frequency folded components (two) from the high-frequency component (B) shown in Figure 3 (Figure 4 (b))
There will be a mixture of

前記ブロックYと補間ブロックY×の周波数成分につい
て説明する。両ブロックとも第2図のブロックYで示す
画素配置なので、ともに低域成分(ア)と高域折返し成
分(つ)とが混在する。しかし、補間ブロックY×の周
波数成分は、同じく低域成分(ア)と高域折返し成分(
つ)とが混在する前記プロッりXから前記補間回路3に
よって補間処理されたものである。よって、低域成分(
ア)については前記ブロックYに対し同相となるが、高
域折返し成分(つ)については逆相となる。そのため、
加算回路4により和をとった演算ブロック2の周波数成
分は前記ブロックYの低域成分(ア)のみとなる。
The frequency components of the block Y and interpolation block Y× will be explained. Since both blocks have the pixel arrangement shown in block Y in FIG. 2, low frequency components (a) and high frequency aliasing components (t) coexist in both blocks. However, the frequency components of interpolation block Y× are the same low frequency component (A) and high frequency aliasing component (
The interpolation process is performed by the interpolation circuit 3 from the plot X containing a mixture of Therefore, the low frequency component (
Regarding a), it is in phase with the block Y, but the high frequency aliasing component (2) is out of phase. Therefore,
The frequency components of the arithmetic block 2 summed by the adder circuit 4 are only the low frequency components (a) of the block Y.

以上加算回路4で得た演算ブロックZは、前記ブロック
Xとともに直交変換符号化回路5において直交変換符号
化することにより、ブロック内周波数成分に応じた圧縮
処理を行ない、出力端子6より符号化された信号を出力
する。この時演算ブロックZには、前述したように低域
成分(ア)しか含んでいない、つまり高域折返し成分(
つ)が混在しないため、直交変換・符号化回路5におい
て直交変換符号化する際前記ブロワ′りYに比べて高域
折返し成分(つ)が無いので、2次元周波数情報の抽出
が効率的であり有効な圧縮処理ができる以上説明したよ
うに、本実施例によればクインカンクス吠画素配列の映
像信号でもマトリクス状画素配列で直交変換符号化が行
えて、しかも直交変換符号化回路5人力のブロックYと
演算ブロック2とが元映像信号と同数の画素数なので、
対象画素数が増えることなく圧縮処理がおこなえ効率的
である。さらに、演算ブロックZにはブロックYに比べ
高域折返し成分(つ)がないので、直交変換による2次
元周波数情報の抽出が効率的であり有効な圧縮処理がで
きる。
The calculation block Z obtained by the addition circuit 4 is orthogonally transformed and encoded together with the block Outputs the signal. At this time, the calculation block Z contains only the low-frequency component (A) as described above, that is, the high-frequency aliasing component (
Since there are no high-frequency aliasing components (compared to the blower Y) during orthogonal transform encoding in the orthogonal transform/coding circuit 5, extraction of two-dimensional frequency information is efficient. As described above, according to this embodiment, even a video signal with a quincunx pixel array can be orthogonally transformed encoded with a matrix pixel array, and moreover, the orthogonal transform encoding circuit requires only five people. Since block Y and calculation block 2 have the same number of pixels as the original video signal,
Compression processing can be performed efficiently without increasing the number of target pixels. Furthermore, since the calculation block Z has no high-frequency aliasing components (one) compared to the block Y, extraction of two-dimensional frequency information by orthogonal transformation is efficient and effective compression processing can be performed.

次に、第5図を参照しながら、本発明の第2の実施例に
おける映像信号の圧縮装置について説明する。本実施例
の構成は、第1の実施例の構成(第1図)における加算
回路4を、ブロックYからブロックYxを減じて演算ブ
ロックZとする減算機能を営む減算回路11に置替えた
ものであって、他の構成は前記第1の実施例の構成と同
等である。
Next, referring to FIG. 5, a video signal compression apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of this embodiment is such that the addition circuit 4 in the configuration of the first embodiment (FIG. 1) is replaced with a subtraction circuit 11 that performs a subtraction function of subtracting block Yx from block Y to obtain calculation block Z. The other configurations are the same as those of the first embodiment.

以上のことから本実施例が第1の実施例と異なるのは、
演算ブロックZに含まれる周波数成分である。前述した
ように、前記ブロックYと補間ブロックYXとも第4図
(a)の低域成分(ア)と第4図(b)の高域折返し成
分(つ)とが混在している。しかし補間ブロックYxの
低域成分(ア)については前記ブロックYに対し同相と
なるが、高域折返し成分(つ)については逆相となる。
From the above, the differences between this embodiment and the first embodiment are as follows:
This is a frequency component included in the calculation block Z. As described above, both the block Y and the interpolation block YX contain a mixture of the low frequency component (a) shown in FIG. 4(a) and the high frequency folded component (2) shown in FIG. 4(b). However, the low-frequency component (A) of the interpolation block Yx is in phase with the block Y, but the high-frequency folded component (X) is in reverse phase.

そのため、本実施例では減算回路11により差をとった
演算プロ、りZの周波数成分は前記ブロックYの高域折
返し成分(つ)のみとなる。つまり、演算ブロック2を
後段の直交変換符号化回路5で直交変換符号化する際、
前記ブロックYに比べて高域折返し成分(つ)のみで低
域成分(ア)が無いので、2次元周波数情報の抽出が効
率的であり有効な圧縮処理ができる。
Therefore, in this embodiment, the frequency component of the arithmetic signal Z obtained by subtracting the difference by the subtraction circuit 11 is only the high-frequency aliasing component of the block Y. In other words, when the calculation block 2 is orthogonally transformed encoded by the orthogonal transform encoding circuit 5 in the subsequent stage,
Compared to the block Y, there is only a high-frequency aliasing component (one) and no low-frequency component (a), so extraction of two-dimensional frequency information is efficient and effective compression processing can be performed.

以上説明したように、本実施例によればクインカンクス
状画素配列の映像信号でもマトリクス状画素配列で直交
変換符号化が行えて、しかも直交変換符号化回路5人力
のブロックYと演算ブロック2とが元映像信号と同数の
画素数なので、対象画素数が増えることなく圧縮処理が
おこなえ効率的である。さらに、演算ブロック2にはブ
ロックYに比べ高域折返し成分(つ)のみで低域成分(
ア)がないので、直交変換による2次元周波数情報の抽
出が効率的であり有効な圧縮処理ができる。
As explained above, according to this embodiment, even a video signal with a quincunx-like pixel array can be orthogonally transformed encoded with a matrix-like pixel array, and moreover, the orthogonal transform encoding circuit 5 can be manually operated by block Y and calculation block 2. Since the number of pixels is the same as that of the original video signal, compression processing can be performed efficiently without increasing the number of target pixels. Furthermore, compared to block Y, calculation block 2 has only high-frequency aliased components (one) and low-frequency components (one).
Since there is no a), extraction of two-dimensional frequency information by orthogonal transformation is efficient and effective compression processing can be performed.

特に、高域折返し成分(つ)(または高域成分(イ))
は低域成分(ア)に比べて、−船釣に振幅は小さく、ま
た発生頻度も少ないので、第1の実施例のように低域成
分(ア)のみを含んだ演算ブロック2を直交変換して圧
縮するのに比べて圧縮効率の点で有利である。
In particular, the high frequency aliasing component (2) (or the high frequency component (A))
Compared to the low-frequency component (A), the amplitude is smaller in -boat fishing and occurs less frequently, so the calculation block 2 containing only the low-frequency component (A) is orthogonally transformed as in the first embodiment. It is advantageous in terms of compression efficiency compared to compression using

第6図は本発明の第3の実施例における映像信号の圧縮
装置のブロック図である。同図において、1は非マトリ
クス状の映像信号を入力信号とする入力端子、2は前記
入力信号を各々がマ) IJクス状画素配列となる複数
のブロックに分割し、かつ前記複数のブロックから任意
のブロックXとブロックYとに分割する分割回路、7は
前記ブロックXから前記ブロックYの画素位置に対する
補間ブロック(Y xとする)を求める第1の補間回路
、8は前記ブロックYから前記ブロックXの画素位置に
対する補間ブロック(Xyとする)を求める第2の補間
回路、θは加算回路であって前記ブロックYと前記補間
ブロックYXとの和をとった演算ブロックzI求める加
算機能を持っている。10は減算回路であって前記ブロ
ックXと前記補間ブロックXvとの差をとった演算ブロ
ックZ2求める減算機能を持っている。5は前記演算ブ
ロックz1および前記演算ブロックZ2を直交変換符号
化により圧縮処理を行なう直交変換符号化回路、6は前
記直交変換符号化回路5出力を本映像信号の圧縮装置の
出力信号として出力する出力端子である。
FIG. 6 is a block diagram of a video signal compression device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal that receives a non-matrix video signal as an input signal, and 2 is a terminal that divides the input signal into a plurality of blocks, each of which has a matrix-like pixel arrangement, and connects the input signal from the plurality of blocks. 7 is a first interpolation circuit that calculates an interpolation block (Yx) for the pixel position of block Y from the block A second interpolation circuit that calculates an interpolation block (referred to as Xy) for the pixel position of block ing. 10 is a subtraction circuit which has a subtraction function to obtain an arithmetic block Z2 by taking the difference between the block X and the interpolation block Xv. Reference numeral 5 denotes an orthogonal transform encoding circuit that compresses the arithmetic block z1 and the arithmetic block Z2 by orthogonal transform encoding, and 6 outputs the output of the orthogonal transform encoding circuit 5 as an output signal of the video signal compression device. It is an output terminal.

以下、本実施例の動作説明を行なう。The operation of this embodiment will be explained below.

入力端子1への入力信号および分割回路2の動作は第1
または第2の実施例と同等であって、クインカンクス状
画素配列の入力信号およびマトリクス状画素配列のブロ
ックX、ブロックYとも前記第2図に示す通りである。
The input signal to input terminal 1 and the operation of dividing circuit 2 are
Alternatively, it is equivalent to the second embodiment, and the input signal of the quincunx-like pixel array and the blocks X and Y of the matrix-like pixel array are as shown in FIG. 2 above.

前記第1の補間回路7の持つ補間関数は第1の実施例で
示した(11)式X a bにおいて、(12)式と同
じ<asbを a  =  b  =  1/2・・・・・・・・・・
・・・・・・・(12)とし、また補間ブロックYxも
(13)式と同じく、Yx  ”  X+/* lzQ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13)である
。しかし前記第2の補間回路8の持つ補間関数は(11
)式X、bにおいて、az  bがa   =   b
   =   −1/2・・・・・・・・・・・・・・
・・(I4)となるので、補間ブロックXvは、 Xv  =  X−+z* −+z2・・・・・・・・
・・・・・・・・(15)となる。
The interpolation function of the first interpolation circuit 7 is the same as the formula (12) in the formula (11) X a b shown in the first embodiment, where a = b = 1/2.・・・・・・
......(12), and the interpolation block Yx is also the same as equation (13), Yx '' X+/* lzQ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13). However, the interpolation function of the second interpolation circuit 8 is (11
) In formulas X, b, az b is a = b
= −1/2・・・・・・・・・・・・・・・
...(I4), so the interpolation block Xv is: Xv = X-+z* -+z2...
......(15).

加算回路9出力である演算ブロックZ、はブロックYと
補間ブロックY×との和であるので、演算ブロックZ1
にはブロックYに含まれる周波数成分のうち低域成分(
ア)(第4図(a)参照)しか持たない。また減算回路
10出力である演算ブロックZ2はブロックXと補間ブ
ロックXvとの差であるので、演算ブロックZ2にはブ
ロックXに含まれる周波数成分のうち高域折返し成分(
つ)(第4図(b)参照)しか持たない。
Since the calculation block Z, which is the output of the adder circuit 9, is the sum of the block Y and the interpolation block Y×, the calculation block Z1
is the low frequency component (of the frequency components included in block Y)
A) (see Figure 4 (a)). Furthermore, since the calculation block Z2 which is the output of the subtraction circuit 10 is the difference between the block X and the interpolation block Xv, the calculation block Z2 contains the high-frequency folded component (
(see Figure 4(b)).

以上説明したように、本実施例によればクインカンクス
状画素配列の映像信号でもマトリクス状画素配列で直交
変換符号化が行えて、しかも直交変換符号化回路5人力
の演算ブロックZ+と演算ブロックZ2とが元映像信号
と同数の画素数なので、対象画素数が増えることなく圧
縮処理がおこなえ効率的である。さらに、演算ブロック
Z、にはブロックYに比べ低域成分(ア)のみで高域折
返し成分(つ)がなく、かつ演算ブロックZ2にはプロ
As explained above, according to this embodiment, even a video signal with a quincunx-like pixel array can be orthogonally transformed encoded with a matrix-like pixel array, and moreover, the orthogonal transform encoding circuit 5 can be manually operated by the operation block Z+ and the operation block Z2. Since the number of pixels is the same as that of the original video signal, compression processing can be performed efficiently without increasing the number of target pixels. Furthermore, compared to block Y, calculation block Z has only a low-frequency component (a) and no high-frequency aliasing component (two), and calculation block Z2 has a professional frequency component.

りXに比べ高域折返し成分(つ)のみで低域成分(ア)
がないので、直交変換による2次元周波数情報の抽出が
効率的であり有効な圧縮処理ができる。特に、直交変換
符号化回路5に入力される演算ブロックzIと演算ブロ
ックz2は、ともに低域成分(ア)と高域折返し成分(
つ)とが混在しないので、第1及び第2の実施例に比べ
て圧縮効率の点で有利である。
Compared to
Therefore, extraction of two-dimensional frequency information by orthogonal transformation is efficient and effective compression processing can be performed. In particular, the calculation block zI and the calculation block z2 that are input to the orthogonal transform encoding circuit 5 both have a low frequency component (A) and a high frequency aliasing component (
This embodiment is advantageous in terms of compression efficiency compared to the first and second embodiments.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、非マトリクス状画
素配置の映像信号でも、直交変換符号化する対象の画素
数が元映像信号の画素数より増大することなく、また直
交変換符号化する対象の各ブロックが各々マトリクス状
画素配列になり、かつ折返し成分と折り返さない成分と
が混在しないブロックに対して直交変換符号化できるの
で、より効率的な映像信号の圧縮が可能ξなり、その実
用的効果は大きい。
As described in detail, according to the present invention, even in a video signal with a non-matrix pixel arrangement, the number of pixels to be orthogonally transformed encoded does not increase from the number of pixels of the original video signal, and the orthogonally transformed Each block to be encoded has a matrix-like pixel array, and orthogonal transformation encoding can be performed on blocks that do not contain folded components and non-folded components, making it possible to compress video signals more efficiently. , its practical effects are great.

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

第1図は本発明の第1の実施例における映像信号の圧縮
装置のブロック図、第2図は同装置の動作を説明するた
めの映像信号のサンプリングパターン図、第3図および
第4図は同装置の動作を説明するための映像信号の伝送
可能周波数領域図、第5図は本発明の第2の実施例にお
ける映像信号の圧縮装置のブロック図、第6図は本発明
の第3の実施例における映像信号の圧縮装置のブロック
図、第7図は入力信号がマ) IJクス状画素配列の映
像信号である場合のサンプリングパターンの参考図、第
8図は第1の従来例におけるサンプリングパターンの図
、第9図は第2の従来例におけるサンプリングパターン
の図である。 2・・・・・・分割回路、3.7.8・・・・・・補間
回路、4.9・・・・・・加算回路、5・・・・・・直
交変換符号化回路、10,11・・・・・・減算回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名ご−一分t
J1区 第 図 第 図 低馴沁濁l獣償坂 高1略釣’fLA99呵メb叡イ賓域 第 図 ○ クィンカンクス状(非マトリクズ状2画齋W:、列のサ
ンプソングパターン 1) −−ayt 回g、 第 図
FIG. 1 is a block diagram of a video signal compression device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sampling pattern diagram of a video signal for explaining the operation of the device, and FIGS. 3 and 4 are FIG. 5 is a block diagram of the video signal compression device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. A block diagram of the video signal compression device in the embodiment, FIG. 7 is a reference diagram of the sampling pattern when the input signal is a video signal with an IJ square pixel array, and FIG. 8 is a sampling pattern in the first conventional example. FIG. 9 is a diagram of a sampling pattern in the second conventional example. 2... Division circuit, 3.7.8... Interpolation circuit, 4.9... Addition circuit, 5... Orthogonal transform encoding circuit, 10 , 11... Subtraction circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person
J1 section diagram diagram low familiarity cloudy animal compensation slope high 1 approximate fishing 'f LA99 2 meb ei guest area diagram ○ Quincunx shape (non-matrix shape 2 strokes W:, row sump song pattern 1) − -ayt times g, Fig.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非マトリクス状画素配列の映像信号を入力信号と
し、前記入力信号を各々がマトリクス状画素配列となる
複数のブロックに分割する分割回路と、前記複数のブロ
ックから任意のブロックを抽出して抽出されなかったブ
ロックの画素位置に対する補間ブロックを求める補間回
路と、前記抽出されなかったブロックと前記補間ブロッ
クとの和または差を求める演算回路と、前記抽出したブ
ロックおよび和または差を直交変換符号化する直交変換
符号化回路とを備えたことを特徴とする映像信号の圧縮
装置。
(1) A dividing circuit that takes a video signal of a non-matrix pixel array as an input signal and divides the input signal into a plurality of blocks, each of which has a matrix pixel array, and extracts an arbitrary block from the plurality of blocks. an interpolation circuit that calculates an interpolation block for the pixel position of the unextracted block; an arithmetic circuit that calculates the sum or difference between the unextracted block and the interpolation block; and an orthogonal transformation code for the extracted block and the sum or difference. 1. A video signal compression device comprising: an orthogonal transform encoding circuit that converts
(2)補間回路が、抽出したブロック内の周波数成分の
振幅情報は一定で、位相情報は前記抽出したブロックと
抽出されなかったブロックとの位置変化分だけシフトし
たものを補間ブロックとすることを特徴とする請求項1
記載の映像信号の圧縮装置。
(2) The interpolation circuit determines that the amplitude information of the frequency component in the extracted block is constant, and the phase information is shifted by the position change between the extracted block and the non-extracted block as an interpolated block. Claim 1
The video signal compression device described above.
(3)非マトリクス状画素配列の映像信号を入力信号と
し、前記入力信号を各々がマトリクス状画素配列となる
複数のブロックに分割する分割回路と、前記複数のブロ
ックから任意のブロックを抽出して抽出したブロックに
基づき抽出されなかったブロックの画素位置に対して補
間した第1の補間ブロックを求める第1の補間回路と、
前記抽出されなかったブロックに基づき前記抽出したブ
ロックの画素位置に対して補間した第2の補間ブロック
を求める第2の補間回路と、前記抽出されなかったブロ
ックと前記第1の補間ブロックとの和を求める加算回路
と、前記抽出したブロックと前記第2の補間ブロックと
の差を求める減算回路と、前記和および差を直交変換符
号化する直交変換符号化回路とを備えたことを特徴とす
る映像信号の圧縮装置。
(3) A dividing circuit that takes a video signal of a non-matrix pixel array as an input signal and divides the input signal into a plurality of blocks, each of which has a matrix pixel array, and extracts an arbitrary block from the plurality of blocks. a first interpolation circuit that obtains a first interpolation block by interpolating pixel positions of blocks that are not extracted based on the extracted blocks;
a second interpolation circuit that obtains a second interpolation block by interpolating the pixel position of the extracted block based on the unextracted block; and a sum of the unextracted block and the first interpolation block. The present invention is characterized by comprising an addition circuit for determining the difference between the extracted block and the second interpolation block, a subtraction circuit for determining the difference between the extracted block and the second interpolation block, and an orthogonal transformation encoding circuit for orthogonal transformation encoding the sum and difference. Video signal compression device.
(4)第1の補間回路が、抽出したブロック内の周波数
成分の振幅情報は一定で、位相情報は前記抽出したブロ
ックと抽出されなかったブロックとの位置変化分だけシ
フトしたものを第1の補間ブロックとすることを特徴と
する請求項3記載の映像信号の圧縮装置。
(4) The first interpolation circuit calculates that the amplitude information of the frequency component in the extracted block is constant, and the phase information is shifted by the position change between the extracted block and the unextracted block. 4. The video signal compression apparatus according to claim 3, wherein the video signal is an interpolation block.
(5)第2の補間回路が、抽出されなかったブロック内
の周波数成分の振幅情報は一定で、位相情報は前記抽出
されなかったブロックと抽出したブロックとの位置変化
分だけシフトしたものを第1の補間ブロックとすること
を特徴とする請求項3記載の映像信号の圧縮装置。
(5) The second interpolation circuit calculates that the amplitude information of the frequency component in the unextracted block is constant, and the phase information is shifted by the position change between the unextracted block and the extracted block. 4. The video signal compression apparatus according to claim 3, wherein the number of interpolation blocks is one.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG82085A1 (en) * 1999-07-30 2001-07-24 Sumitomo Heavy Industries Method and apparatus for adjusting zero point of a pressure sensor of an injection apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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