JPH04307882A - ディジタルvtr - Google Patents

ディジタルvtr

Info

Publication number
JPH04307882A
JPH04307882A JP3072797A JP7279791A JPH04307882A JP H04307882 A JPH04307882 A JP H04307882A JP 3072797 A JP3072797 A JP 3072797A JP 7279791 A JP7279791 A JP 7279791A JP H04307882 A JPH04307882 A JP H04307882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data
noise
discrete cosine
cosine transform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3072797A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Fujii
藤井 由紀夫
Masuo Oku
万寿男 奥
Susumu Takahashi
将 高橋
Kenji Ichige
健志 市毛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3072797A priority Critical patent/JPH04307882A/ja
Publication of JPH04307882A publication Critical patent/JPH04307882A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は離散コサイン変換と量子
化による画像圧縮処理を施されたディジタル映像信号を
磁気テープ上に記録するディジタルVTR等のディジタ
ル映像信号記録再生装置に係り、かかるディジタルVT
Rの再生信号におけるノイズを低減する装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン信号等の映像信号をディジ
タル記録するディジタル映像信号記録再生装置では、例
えばD1規格コンポーネントディジタルVTR(D1−
VTR)やテレビジョン学会誌Vol.42,No.5
(1988)に記載のD2規格コンポーネントVTR(
D2−VTR)等が放送用の分野で現在広く普及してい
る。これらディジタルVTRによる記録/再生はコンパ
クトディスク、ディジタルオーディオテープレコーダ等
と同様に強力なエラー訂正機能によりコピー(編集)を
繰り返しても信号劣化が無いという大きな利点がある。 ところが、周知のように上記D2−VTRに代表される
放送用ディジタルVTRは大型であるため使い勝手に難
があり、取材用VTRまたは将来の民生用VTRとして
普及させるために、小型化が強く望まれている。そこで
テープ消費量を減らし、カセットサイズおよびVTR本
体の小型化を図るには、画像データの圧縮を行うことに
より、記録する情報量を大幅に減少させることが必要と
なる。画像データ圧縮の手段として有効なものの1つに
離散コサイン変換(以下、DCTと略記)を用いるもの
がある。DCTは画像データを空間的な画素ブロックに
分割し、各ブロックについて時系列の振幅データをDC
T係数に変換するものである。図12にDCTを用いて
圧縮を行い、圧縮されたデータを記録/再生するディジ
タルVTRの信号処理ブロックを示す。端子1から入力
された映像信号は入力信号処理回路2において、アナロ
グ入力信号の場合にはサンプリングおよび量子化の処理
をディジタル入力信号の場合にはシリアル/パラレル変
換等の処理を施され、DCT処理回路3へ送られる。D
CT処理回路3では前述したようにまず走査線上の時系
列データを並べ替えて画面全体を例えば8画素四方の画
素ブロックに分割する。次に各ブロックについて、数1
で示される2次元DCTの変換式により、画素データf
(i,j)からDCT係数F(u,v)への変換を行う
【0003】
【数1】
【0004】ここで得られる64個のDCT係数F(u
,v)は離散フーリエ変換(DFT)の係数と類似した
性質を有しており、垂直および水平の空間周波数におけ
る次数がそれぞれuおよびvの基本波の振幅に対応する
。したがって各ブロックにおける画像の直流成分はDC
係数F(0,0)に、高周波数成分は高次のAC係数に
変換される。一般に画像データは近接したデータとの相
関が強いため、一部の低次の係数に値が集中し、高次の
AC係数はほとんど0となる。この性質によりデータの
冗長度を効率よく削減することができる。
【0005】変換されたデータはスカラ量子化回路4に
おいて、量子化テーブル5を参照しながら各係数ごとに
異なるステップサイズで量子化される。エネルギーの集
中する直流係数については量子化ステップを細かくとり
、最大限のビット数を割り当てる一方、AC係数には少
ないビット数で粗く量子化を行うことで情報を圧縮する
。このようにして圧縮されたデータはエラー訂正符号回
路6にてリード・ソロモン符号等の強力なエラー訂正能
力を有する符号化処理を受けた後、記録変調回路7にて
伝送路符号に変換され、記録ヘッド8を介して磁気テー
プ9に記録される。  再生系では再生ヘッド10から
再生されたデータは復調回路11にて伝送路符号の復号
処理を受け、エラー訂正符号復号回路12でエラーの検
出および訂正が行われた後、訂正不可能なエラーに関し
ての補間処理がエラー補間回路13にて施される。続い
てスカラ逆量子化回路14においてDCT係数値が復元
され、逆DCT処理回路15で画素の振幅データに逆変
換された後、出力信号処理回路16にてディジタル/ア
ナログ変換またはパラレル/シリアル変換、同期信号付
加等の処理を施され、端子17から映像信号として出力
される。上記のようにDCTを用いて圧縮を行い、圧縮
されたデータを記録/再生するディジタルVTRを構成
することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においてはデータの圧縮処理過程、すなわちスカ
ラ量子化の際に高次のAC係数の情報を欠落させるので
、画像には原理的に歪みが生じる。この歪みは高周波の
小振幅成分に係り、画面上ではノイズ状の歪みとして観
測される。ゆえに、画像圧縮・伸長処理を行う度に高周
波信号成分がノイズ成分に変換・重畳されることになり
、コピー等でその回数が増えるにつれてノイズ状歪みの
レベルおよび形態も初期の状態から変化する。その結果
ディジタルVTRの、コピー時に画質劣化が進行しない
という最大の利点が損なわれてしまう。また、ユーザー
はアナログVTRで帯域制限による情報量の削減を図っ
た場合には、高域情報の欠落が解像度の劣化として画面
上に表れることを経験的に知っているため、上記ノイズ
状の歪みがヘッドのトラッキングずれやヘッドギャップ
の目づまり等の際に表れるノイズと混同される恐れもあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明では再生系において逆DCT処理後、す
なわち画素ブロックの形態に復元されたデータが出力信
号処理回路に至る信号経路に、高域フィルタとリミッタ
と減算回路から成るノイズ低減回路を設ける。
【0008】
【作用】上記高域フィルタとリミッタと減算回路から成
るノイズ低減回路は、スカラ量子化による高域AC係数
の欠落が引き起こすノイズ状の画像歪みを空間周波数に
おける高域のノイズとして抽出し、現信号から減算する
ことにより低減する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例に関する説明を図面を
用いて行う。なお、前述の図12と共通部分については
同一の符号を用い、説明を省略する。図1は第1の実施
例であり、DCTとスカラ量子化による圧縮処理を行っ
た画像データを記録するディジタルVTRにおいて、逆
DCT処理回路15の後にノイズ低減回路18を設けて
おり、これによりDCT係数上で行った圧縮処理による
画像歪みを低減する。ノイズ低減回路18の内部回路構
成を図2に示す。端子21から画素データが入力され、
データの一方は遅延回路22へ、他方は高域通過フィル
タ(HPF)25および非線形リミッタ26から成るノ
イズ抽出経路へ送られる。ここでHPF25および非線
形リミッタ26はそれぞれ図3および図4に示すような
回路で構成される。図3は遅延時間τの遅延回路28、
29と係数回路30、31、32と加算回路33から成
るトランスバーサルフィルタであり端子34から出力を
得る。例えば入力X、出力Yに対してk+=1/2、k
−=1/4,の場合には1/(2τ)を通過域のピーク
とするHPFとなる。図4はHPF25を通過した高域
信号Yに対して振幅制限を行い、小振幅成分のみをノイ
ズZとして通過させるための非線形特性である。ディジ
タル信号に対する同図の特性は読出し専用メモリ等にプ
ログラムすることで容易に得ることができる。上記のよ
うな信号処理を経て図2におけるノイズ抽出が行われ、
抽出されたノイズは処理時間分の遅延をキャンセルする
ための遅延回路22を通過した原画像信号から加算回路
23にて取り除かれる。本発明では画素データへの復元
後にノイズの低減という形で歪みの補正を行うので視覚
的効果は大きい。次に、図2は第2の実施例を示す図で
ある。本実施例では記録側においてスカラ量子化回路4
の後に圧縮情報付加回路19を設け、スカラ量子化の際
に欠落したDCT高域AC係数のアドレスを付加情報と
して各DCTブロックの画素データに挿入している。こ
こで8*8DCTの場合において付加するアドレス情報
の例を図6に示す。行方向に垂直周波数u、列方向に水
平周波数vをとってDCT係数を配置すると、同図の配
列中、左上端にDC係数F(0,0)が、右下方向へ進
むにしたがって高次のAC係数が配置される。そして画
面上で表れるノイズ状歪みの帯域を把握できるように、
この例では欠落した係数のアドレスを右下半分で分類し
たa,b,c,dの4つの領域で代表させ4ビットの情
報として付加している。
【0010】再生側においては、付加した情報を検出し
、ノイズ低減回路18にその特性を制御する信号を供給
する圧縮情報検出回路20を設けている。本実施例にお
けるノイズ低減回路18は、図7に示すようにn個のノ
イズ抽出経路から構成され、それぞれのHPF1〜nお
よび非線形リミッタ回路1〜nが制御端子54から入力
される前記制御信号により制御されている。これらのH
PFは各々が異なった遅延時間の遅延回路と係数回路で
構成される。図8(a)および(b)は例としてi(i
=1〜n)番目のHPFi の構成について記述したも
のである。遅延回路47、48は遅延時間τi を有し
、τi は画素間の演算方向すなわちフィルタリング方
向によって決定されるものである。図8(b)はこれら
画素間の演算を画面上の位置で示したもので、たとえば
τ1はHPF1の遅延時間であり水平方向の空間フィル
タとなる。影を付けた画素が演算の時間的中心であり係
数回路50(ki+)を通過する。図8(a)の係数回
路49、50、51も同様に各HPFによって異なる係
数値を有し、制御端子54からの信号により可変である
。 さらに、図7の非線形リミッタ回路のうちi番目のもの
は図8(c)に示すようにしきい値yTH(i)および
リミッタレベルzTH(i)が前記制御信号により可変
になっている。
【0011】図9はn=4のときの制御方法の一例をカ
ルノー図表を用いて表したものである。前記付加情報4
ビットによりAC係数の欠落パターンは16通りあり、
それぞれの場合についてHPF1〜4からどれを選択す
るかを記してある。たとえば図6においてaの領域のみ
のAC係数が欠落した場合(図9で網かけを施した部分
に相当)を考えると、画面上では垂直方向に高く、水平
方向に低い周波数成分が歪むことになるから画面上に表
れるノイズ状歪みも垂直方向に特徴的に表れるのは自明
である。したがってここではLPF1のみをonにして
垂直方向のノイズを低減させるのである。このようにし
て欠落したAC係数の情報を再生側でノイズ低減回路1
8に対する制御信号として用いることにより特定の周波
数近傍にフィルタリングを行うことで、不要な解像度の
劣化を回避しながらノイズ状歪みを効果的に低減するこ
とが可能となる。
【0012】さらに図5におけるノイズ低減回路18は
中央値フィルタによって実現することもできる。図10
に示すように影を付けた画素に対してその近傍の画素デ
ータをサンプルし、レベルの大きい順に並べて中央値を
選び、元の値と交換するのである。図10においてもフ
ィルタリングの範囲・形状を図8(b)と同様の考え方
で欠落したAC成分の性質に合わせて可変にすることで
ノイズ状歪みを効果的に低減することができる。最後に
第3の実施例に関する説明を図11を用いて行う。本実
施例では圧縮によって引き起こされたノイズ状歪みを再
生側で低減するのではなく、記録側において欠落する恐
れのあるAC係数を予測し、予めその係数に対応する空
間周波数をフィルタリングによって除去しておくもので
ある。図11において、スカラ量子化回路4で得られた
高次AC係数の情報は過去数ブロックにわたってメモリ
回路55に蓄えられており、処理対象のブロック近傍の
圧縮情報が出力として可変フィルタ回路54に供給され
る。可変フィルタ回路54はフィルタリング方向、通過
/阻止レベル等が可変の空間周波数フィルタであり、供
給された近傍ブロックの圧縮情報から最尤の欠落AC係
数を選択した後、そのAC係数に対応する周波数を阻止
するよう自らのフィルタ特性を制御する。このように記
録側に帯域制限の考え方を導入し、ノイズ状歪みを抑制
する方法もある。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、高域フィルタとリミ
ッタと減算回路等から成るノイズ低減回路は、スカラ量
子化による高域AC係数の欠落が引き起こすノイズ状の
画像歪みを、空間周波数における高域のノイズとして抽
出し、現信号から減算することにより低減することがで
きる。さらに、記録側における高域AC係数の欠落情報
を用いることによりノイズ状歪み低減の精度をより向上
されられる。また、スカラ量子化の前に予め欠落すると
予想されるAC係数に対応する周波数をフィルタリング
しておくことによってもノイズ状歪みの低減が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路構成図。
【図2】ノイズ低減回路の内部回路構成図。
【図3】HPFの内部回路構成図。
【図4】非線形リミッタ回路の入出力特性図。
【図5】本発明の第2の実施例を示す回路構成図。
【図6】圧縮情報付加回路における付加情報の一例を示
す図。
【図7】ノイズ低減回路の内部回路構成図。
【図8】i番目のHPFおよび非線形リミッタ回路の内
部回路構成および回路特性を示す図。
【図9】ノイズ低減回路の制御方法の一例を示す図。
【図10】中央値フィルタにおける演算方法の一例を示
す図。
【図11】本発明の第2の実施例を示す回路構成図。
【図12】従来の回路構成を示す図。
【符号の説明】
3…DCT処理回路、 4…スカラ量子化回路、 5…量子化テーブル、 8…記録ヘッド、 9…磁気テープ、 10…再生ヘッド、 14…スカラ逆量子化回路、 15…逆DCT処理回路、 18…ノイズ低減回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル画像信号に離散コサイン変換を
    施す手段と、該離散コサイン変換された画像データを量
    子化することにより情報量を圧縮する手段と、該画像デ
    ータを磁気テープに記録する手段と、該磁気テープから
    のデータ再生を行う手段と、該再生されたデータに離散
    コサイン逆変換を施す手段を有するディジタルVTRに
    おいて、離散コサイン逆変換後の再生画像データに対し
    、小振幅値を通過させるリミッタ回路および遅延と加減
    算により高域の空間周波数成分を有するデータを抽出す
    るフィルタ回路から構成されるノイズ低減手段を用いて
    ノイズ状の画像圧縮歪みを低減することを特徴とするデ
    ィジタルVTR。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のディジタルVTRであっ
    て、前記ノイズ低減手段が中央値フィルタで構成される
    ことを特徴とするディジタルVTR。
  3. 【請求項3】請求項2または請求項3に記載のディジタ
    ルVTRであって、離散コサイン変換後の量子化により
    欠落した成分のアドレスを記録時に画像データに付加す
    る手段と、再生データから該付加されたアドレスデータ
    を検知し該アドレスデータを用いて前記ノイズ低減手段
    の特性を制御することを特徴とするディジタルVTR。
  4. 【請求項4】請求項3に記載のディジタルVTRであっ
    て、前記ノイズ低減手段を、量子化により欠落した成分
    に対応する空間周波数成分のノイズを低減するよう制御
    することを特徴とするディジタルVTR。
  5. 【請求項5】ディジタル画像信号に離散コサイン変換を
    施す手段と、該離散コサイン変換された画像データを量
    子化することにより情報量を圧縮する手段と、該画像デ
    ータを磁気テープに記録する手段と、該磁気テープから
    のデータ再生を行う手段と、該再生されたデータに離散
    コサイン逆変換を施す手段を有するディジタルVTRに
    おいて、過去に離散コサイン変換を行った画素ブロック
    について、量子化により欠落した成分のアドレスを一定
    量記憶する手段と、該記憶されたアドレスデータを得て
    離散コサイン変換の処理前に現画像データから過去に欠
    落したAC係数に対応する空間周波数成分を除去する手
    段を設けたことを特徴とするディジタルVTR。
JP3072797A 1991-04-05 1991-04-05 ディジタルvtr Pending JPH04307882A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3072797A JPH04307882A (ja) 1991-04-05 1991-04-05 ディジタルvtr

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3072797A JPH04307882A (ja) 1991-04-05 1991-04-05 ディジタルvtr

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04307882A true JPH04307882A (ja) 1992-10-30

Family

ID=13499744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3072797A Pending JPH04307882A (ja) 1991-04-05 1991-04-05 ディジタルvtr

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04307882A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239438A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toshiba Corp 画像符号化歪低減装置及び表示装置及び画像符号化低減方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365439B2 (ja) * 1985-05-02 1988-12-15
JPH0230345B2 (ja) * 1981-07-22 1990-07-05 Shiseido Co Ltd Fukasakukagobutsuoyobisonoseiho

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230345B2 (ja) * 1981-07-22 1990-07-05 Shiseido Co Ltd Fukasakukagobutsuoyobisonoseiho
JPS6365439B2 (ja) * 1985-05-02 1988-12-15

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239438A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toshiba Corp 画像符号化歪低減装置及び表示装置及び画像符号化低減方法
JP4643723B2 (ja) * 2009-03-31 2011-03-02 株式会社東芝 画像符号化歪低減装置及び表示装置及び画像符号化低減方法
US8345765B2 (en) 2009-03-31 2013-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Image coding distortion reduction apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5317413A (en) Digital high-definition video signal recording and reproducing apparatus
US5563662A (en) Image signal compressing and expansion with filter means to eliminate blocking effect
US5754699A (en) Method of reducing mosquito noise generated during decoding process of image data and device for decoding image data using the same
JP3163837B2 (ja) ディジタルビデオ信号の符号化装置
US6463182B1 (en) Image processing apparatus and method for removing noise near an edge of an image
US5572331A (en) Video signal recording format, deep recording/reproducing apparatus and method therefor
JP2890740B2 (ja) ディジタル映像信号再生装置
JPH04307882A (ja) ディジタルvtr
JP2900808B2 (ja) 画像データの復号化時に生じるモスキートノイズの低減方法及び画像データの復号化装置
US6219157B1 (en) Image coding apparatus
JP3131264B2 (ja) 映像信号の記録・再生装置
JP3207739B2 (ja) 画像再生装置
JPH10276433A (ja) ブロックノイズ除去装置
JP3485192B2 (ja) 画像信号復号化装置
JP2900815B2 (ja) 適応コアリング方法及び適応コアリング装置
JP3780031B2 (ja) 画像再生装置及び画像再生方法
JP2821124B2 (ja) 復号化方法および復号装置
JP3661883B2 (ja) 画像信号復号装置及び画像信号復号方法
JP4078652B2 (ja) 画像信号復号装置及び画像信号復号方法
JP2804036B2 (ja) 雑音除去回路
JPH0378380A (ja) 画像信号の記録装置
JP3250281B2 (ja) デジタル情報の磁気記録再生装置
JP2973530B2 (ja) ディジタル映像信号記録再生装置
JP4120900B2 (ja) 画像処理装置及び方法、並びに記録媒体
JPH10327339A (ja) 信号処理装置及び記録装置