JPH0269092A - サブナイキスト符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタルＶＴＲなどのディジタル化された
コンポーネント画像の伝送記録装置におけるサブナイキ
スト符号化装置に関するものであ従来の技術 第３図は、従来例におけるサブナイキスト符号化装置及
び復号化装置のブロック図である。同図において、６７
は入力される輝度信号データ系列、６８は輝度信号を間
引かれない画素と間引かれる画素に分離する分離回路、
６９は間引かれない画素のデータ系列、７０は間引かれ
る画素のデータ系列である。７１．　７２．　７３．　
　および７４はそれぞれ補間回路Ａ、補間回路Ｂ、補間
回路Ｃ９および補間回路りの４種類の補間回路であり、
輝度信号の間引かれなかった画素からそれぞれの補間値
を計算する回路である。７５．　７８．　７７、　　お
よび７８は上記輝度信号の補間回路より得られた４種類
の補間値と間引かれた画素の標本値の差（補間誤差）を
計算する減算回路である。７９の選択回路は、４穂類の
補間誤差のうちで最小となる補間回路を選択する回路。

８０はどの補間回路が選択されたかという情報を２ビツ
トの符号語に符号化する符号化回路である。８１は入力
される２種類の色差信号が多重されたデータ系列で、８
２は色差信号の間引かれない画素を選択する間引き回路
、８３は間引かれない色差信号のデータ系列である。８
４．８５は、８０で符号化された２ビツトの符号語をそ
れぞれ１ビツトずつ輝度信号、色差信号の最下位ビット
に重畳する重畳回路である。８６は輝度信号と色差信号
のデータ系列を多重する多重回路である。８７は符号化
装置の出力データ系列である。８８は復号装置の入力デ
ータ系列である。８９は多重されている輝度信号と色差
信号を分離する分離回路である。９０は最下位ビットに
重畳された符号語を復号する復号化回路である。９１．
　９２．　９３．　　および９４と９５゜９８．９？、
　　および９８はそれぞれ輝度信号と色差信号の４種類
の補間回路である。９９，１００は９０で復号化された
符号語により上記補間回路で計算された輝度信号９色差
信号に関する４種類の補間値からそれぞれ輝度信号、色
差信号について１つずつ補間値を選択する選択回路。１
０１゜１０２は、輝度信号、色差信号の伝送されたデー
タ系列に９９．１００で選択された補間値を多重する多
重回路である。１０３，１０４はそれぞれ復号装置の輝
度信号９色差信号出力データ系列である。

以上の様に構成されたサブナイキスト符号化装置及び復
号化装置について、以下その動作について説明する。

入力される輝度信号データ系列θ７は、間引かれる画素
と間引かれない画素に分離され、また入力される色差信
号は間引かれない画素が選択される。輝度信号の間引か
れない画素によって４種類の補間回路７１，７２．７３
および７４により４種類の補間値が計算される。４種類
の補間値は間引かれる画素の標本値との誤差を計算する
減算回路７５．７６．７７．７８により減算され、補間
誤差が計算される。比較回路７９では、４種類の補間誤
差が最小となる補間手段を選択する。符号化回路８０は
どの補間回路が選択されたかという情報を符号化する。

本従来例では４種類の補間回路を持っているため２ビツ
トの符号語となる。例えば、補間回路Ａを選択したとき
は”００”となり、そのほかは同様に補間回路Ｂ、　　
Ｃ，Ｄを選択したときはそれぞれ”０１”１０”１１°
゛となる。この符号語の上位ビットは、重畳回路８５で
色差信号の最下位ビットに重畳される。また下位ビット
は、重畳回路８４で輝度信号の最下位ビットに重畳され
る。重畳手段としては、２つの間引かれない画素値の最
下位ビットの排他的論理和が符号語の対応するビットと
一致するよう後ろの画素値の最下位ビットを変更する。

符号語の重畳された輝度信号と色差信号は、多重回路８
６で多重され、符号化装置より出力される。復号装置に
入力されたデータは、分離回路８９で輝度信号と色差信
号に分離される。また復号化回路９０では、符号化装置
で重畳された前記２ビツトの符号語が復号される。補間
回路９１．　９２．　９３゜９４と補間回路９６．９Ｂ
、９７．９８は、伝送された輝度信号と色差信号のデー
タより、それぞれ輝度信号と色差信号の補間値を計算す
る。選択回路９９，１００は復号化回路９０で復号され
た符号語より輝度信号、色差信号の４つの補間値からそ
れぞれ１つずつ選択する。例えば符号語が”００”の時
は、輝度信号、色差信号の選択回路は、補間回路Ａで計
算された補間値を選択する。その他も同様に、符号語が
”０１”、”１０”、′１１”の時はそれぞれ補間回路
Ｂ、　　Ｃ，Ｄの補間値を選択回路は選択する。輝度信
号と色差信号の選択された補間値はそれぞれ伝送された
データ系列に多重され復号装置より出力される。この従
来例で示したサブナイキスト符号化、復号化装置によれ
ば、復号化装置で必ず補間誤差のもっとも小さい補間回
路を選択することができる。また、輝度信号と色差信号
の相関関係はほとんど等しいという仮定にもとすき、色
差信号の補間回路の選択は、輝度信号の相関関係が決定
している 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、色差信号の補間手段
の選択は輝度信号の相関関係によって決められている。

ところで−数的に色差信号の水平方向の帯域は、輝度信
号に比べ大変狭い。画像のエツジ部分に注目すると、輝
度信号の標本値は色差信号に比べ急峻に変化する。つま
り第４図に示しているように、色差信号の標本値は、輝
度信号が変化する前に既に変化していたり、また輝度信
号の標本値の変化が終わっていてもまだ色差信号の標本
値は変化している場合がある。この様な場合、従来の構
成のように色差信号の補間手段の選択を輝度信号の相関
関係だけに頼っていると、輝度信号の標本値は変化して
なく平坦で、色差信号の標本値だけが変化しているよう
なとき、色差信号はある補間手段が選ばれるべきである
のにかかわらず、輝度信号の補間誤差がどの補間誤差も
ほとんど等しくなっているので、どの補間手段が選択さ
れるか確定しない。つまり前記のような場合、色差信号
に補間誤りが発生する可能性を有している問題がある。

また、輝度信号とは別に色差信号の選択するべき補間手
段の情報を伝送しようとすると、この従来の構成では、
更に２ビツト必要になり、これを伝送データに重畳しよ
うとすると、データの量子化精度が悪くなるかまたは伝
送するビットレートが増加するという問題を有していた
。

本発明は、上記問題点を解決するもので、量子化精度を
これ以上悪くせず、また伝送するデータ量を増加しない
で、上記問題の発生するような場合でも色差信号に補間
誤りが発生しないサブナイキスト符号化装置を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明のサブナイキスト符号
化装置は、輝度信号とは別に色差信号の複数の補間誤差
を計算する回路と、輝度信号と色差信号のそれぞれ対応
する補間誤差を加算する加算回路と輝度信号の間誤差が
所定の範囲に入っているかどうかを判定する回路とその
結果によって輝度信号の補間誤差で補間手段を選択する
かまた色差信号の補間誤差で補間手段を選択するかを切
り替える回路より構成されている。

作用 輝度信号と色差信号の両方について比較して、輝度信号
が変化してないのに色差信号が変化しているときは、色
差信号に補間誤りの発生しないように色差信号の補間誤
差の最も小さくなる補間回路を選択し、その補間手段を
符号化して間引かれなかった画素データに重畳して伝送
する。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例のブロック図である。同
図において１は入力される輝度信号のデータ系列で、２
は輝度信号を間引かれない画素と間引かれる画素に分離
する間引き回路で、３は間引かれない画素のデータ系列
で、４は間引かれる画素のデータ系列である。５．　８
．　７および８は輝度信号の各補間値を計算する補間回
路で、８゜１０．１１および１２は前記補間回路で計算
された補間値と間引かれた画素の標本値の差（補間誤差
）を計算する減算回路である。１３は２つの色差信号が
多重されて入力されるデータ系列である。

１４は色差信号を間引かれない画素と間引かれる画素に
分離する間引き回路である。１５は色差信号の間引かれ
ない画素のデータ系列で１６は間引かれる画素のデータ
系列である。１７．　１８．　１９および２０は色差信
号の各補間値を計算する補間回路で、２１．２２．２３
および２４は、前記補間値と間引かれない画素の標本値
より補間誤差を計算する減算回路である。２５，２θ、
２７および２８は、輝度信号と色差信号の各補間誤差を
それぞれ加算する加算回路である。２９は選択回路で４
つの加算結果の内最小となる補間回路を選択する選択回
路である。３０は符号化回路で、前記補間回路の内どれ
が選択されたかという情報を２ビツトの符号語で符号化
する符号化回路である。

３１、．３２は、前記符号語を輝度信号と色差信号に重
畳する重畳回路で、３３は、輝度信号と色差信号を多重
する多重回路である。３４は本実施例の符号化装置の出
力データ系列である。

以上の様に構成されたサブナイキスト符号化装置につい
て、以下その動作について説明する。

入力された輝度信号と色差信号はそれぞれ間引かれる画
素と間引かれない画素に分離され、それらの標本値より
輝度信号と色差信号で別々に補間誤差が計算される。計
算された輝度信号と色差信号の各補間誤差は、各加算回
路２５．　２６．　２７及びによりそれぞれ対応する補
間誤差で加算される。前記問題が発生する場合は、輝度
信号が平坦なときであるので輝度信号の各補間誤差の値
はどれもほぼ等しい。よって、この時の輝度信号と色差
信号の補間誤差の加算値を最小とする補間回路は、色差
信号の補間誤差を最小とする補間回路と一致する。つま
り選択回路２９は、前記問題が発生する場合には自動的
に色差信号の補間誤差を最小とする補間回路を選択する
。そして従来の例と同様にどの補間回路が選択されたか
という情報が符号化され輝度信号と色差信号の最下位ビ
ットに重畳される。この様に符号化されたデータが従来
例の復号装置に入力されると、前記問題が発生しても復
号装置では、色差信号の補間誤差を最小とする補間回路
が選択されるために色差信号で補間誤りが発生すること
はない。

第２図は本発明の第２の実施例のブロック図である。同
図において３５は入力輝度信号系列で、３θは輝度信号
を間引かれない画素と間引かれる画素に分離する間引き
回路で、３７は間引かれない画素のデータ系列で、３８
は間引かれる画素のデータ系列である。３９，４０．４
１及び４２は輝度信号の各補間値を計算する補間回路で
、４３゜４４．４５及び４６は前記補間回路で計算され
た補間値と間引かれた画素の標本値の差（補間誤差）を
計算する減算回路である。４７は輝度信号の全ての補間
誤差がある所定の範囲に入っているかどうかを判定する
判定回路である。４８は２つの色差信号が多重されて入
力されるデータ系列である。

４θは色差信号を間引かれない画素と間引かれる画素に
分離する間引き回路である。５０は色差信号の間引かれ
ない画素のデータ系列で５１は間引かれる画素のデータ
系列である。５２．　５３．　５４．５５は色差信号の
各補間値を計算する補間回路で、５Ｂ、５７，５８．５
９は、前記補間値と間引かれない画素の標本値より補間
誤差を計算する減算回路である。６０は６１の選択回路
へ輝度信号の補間誤差を送るか色差信号の補間誤差を送
るかを判定回路４７の出力により切り替える切り替え回
路である。６１は４つの補間誤差の内最小となる補間回
路を選択する選択回路である。６２は前記補間回路の内
どれが選択されたかという情報を２ビツトの符号語で符
号化する符号化回路である。６３．８４は、前記符号語
を輝度信号と色差信号に重畳する重畳回路で、６５は、
輝度信号と色差信号を多重する多重回路である。６６は
水弟２の実施例の符号化装置の出力データ系列である。

以上の様に構成されたサブナイキスト符号化装置につい
て、以下その動作について説明する。

入力された輝度信号と色差信号はそれぞれ間引かれる画
素と間引かれない画素に分離され、それらの標本値より
輝度信号と色差信号で別々に補間誤差が計算される。輝
度信号の全ての補間誤差がある範囲に入っているときは
輝度信号が平坦であると判断する。平坦であると判断し
たときは、色差信号の補間誤差を比較回路へ送り色差信
号の補間誤差で選択するべき補間回路を決定する。また
平坦であると判断しなかったときは輝度信号の補間誤差
を比較回路へ送り、輝度信号の補間誤差で選択するべき
補間回路を決定する。よって前記問題が発生する場合は
、色差信号の補間誤差を最小にする補間回路が選択され
る。そしてどの補間回路が選択されたかという情報は２
ビツトで符号化され、その各ビットはそれぞれ輝度信号
と色差信号の最下位ビットに重畳される。符号語の重畳
された輝度信号と色差信号は多重され出力される。

この様に符号化されたデータが従来例の復号装置に入力
されると、前記問題が発生しても復号装置では、色差信
号の補間誤差を最小とする補間回路が選択されるために
色差信号で補間誤りが発生することはない。

発明の効果 以上の様に本発明は、輝度信号と色差信号の両方につい
て比較して、輝度信号が変化していないのに色差信号が
変化しているときは、色差信号に補間誤りが発生しない
ように色差信号の補間誤差の最も小さくなる補間回路を
選択して、その補間手段を符号化して間引かれなかった
画素データに重畳して伝送することにより、伝送するデ
ータの量子化制度を落とすことなく色差信号の標本値だ
けが変化しているときでも色差信号に補間誤りが発生す
ることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるサブナイキスト
符号化装置のブロック図、第２図は本発明の第２の実施
例におけるサブナイキスト符号化装置のブロック図、第
３図は従来例におけるサブナイキスト符号化装置と復号
化装置のブロック図、第４図は従来例における輝度信号
と色差信号の標本値の誤差を示す模式図である。 ５、θ、７，８Φ・補間回路、ｅ、ｉｏ。 １１．１２・１減算回路、１７．　１８．　１９゜２０
・・補間回路、　　２１，２２，２３，２４・拳減算回
路、　　２５，２６，２７，２８φ・加算回路、　　２
９拳・選択回路、　　３０・・符号化回路、　　４７・
・判定回路、６０・・切替え回路、６１・・選択回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）標本化されたコンポーネント画像データをある規
   則によって画素を間引き、この画素に隣接する間引かれ
   ない画素を用いて補間する複数の補間手段を持ち、前記
   複数の補間手段から得られる複数通りの補間値と間引か
   れる画素の標本値を比較して１つの補間手段を選択し、
   どの補間手段が選択されたかを符号化して、間引かれな
   かった画像データに重畳して伝送記録し、再生時におい
   て前記補間手段符号語により前記複数の補間手段の内１
   つを選択して補間するサブナイキスト符号化装置であっ
   て、前記複数の補間値と、間引かれない画素の標本値の
   差（以下補間誤差と呼ぶ）を、輝度信号と色差信号の両
   方について比較して１つの補間手段を選択し、その補間
   手段を符号化して間引かれなかった画素データに重畳し
   て伝送することを特徴とするサブナイキスト符号化装置
   。
2. （２）輝度信号と色差信号とも複数通りの補間誤差を計
   算し、それぞれ対応する補間誤差を加算しその結果を比
   較して１つの補間手段を選択することを特徴とした請求
   項１記載のサブナイキスト符号化装置。
3. （３）輝度信号の標本値が平坦であるかどうかを判断し
   て、その結果により、輝度信号の補間誤差を比較して補
   間手段を選択するか、色差信号の補間誤差を比較して補
   間手段を選択するかを切り替えることを特徴とする請求
   項１記載のサブナイキスト符号化装置。
4. （４）複数の補間誤差がすべて所定の範囲に入っている
   かどうかで信号が平坦であるかどうかを判定することを
   特徴とする請求項３記載のサブナイキスト符号化装置。