JPH05316494A - Picture data encoding device - Google Patents
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- JPH05316494A JPH05316494A JP11376592A JP11376592A JPH05316494A JP H05316494 A JPH05316494 A JP H05316494A JP 11376592 A JP11376592 A JP 11376592A JP 11376592 A JP11376592 A JP 11376592A JP H05316494 A JPH05316494 A JP H05316494A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/007—Transform coding, e.g. discrete cosine transform
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像のディジタル伝送
・ディジタル記録のための画像データ符号化を行うのに
好適な、画像データ符号化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data encoding apparatus suitable for performing image data encoding for digital transmission / digital recording of images.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像信号をディジタル化して伝送または
記録する装置においては、画像信号のデータレートを削
減する高能率符号化方式を採用する傾向が高まってい
る。この高能率符号化方式を採用する目的は、決められ
た伝送容量の回線を用いてより多くのチャンネルを送る
こと、またはより高精細度の画像を送ることである。2. Description of the Related Art In an apparatus for digitizing and transmitting or recording an image signal, there is an increasing tendency to adopt a high efficiency coding system for reducing the data rate of the image signal. The purpose of adopting this high-efficiency coding method is to send more channels using a line having a determined transmission capacity, or to send images with higher definition.
【０００３】また、ＶＴＲやビデオディスクの場合には
上記の目的に加えて、同じ大きさのカセットまたはディ
スクでより長時間のプログラムを録画することが高能率
符号化方式を採用する目的である。Further, in the case of a VTR or a video disc, in addition to the above-mentioned purpose, it is the purpose of adopting the high efficiency coding system to record a program for a longer time with a cassette or a disc of the same size.
【０００４】高能率符号化方式を適用した静止画符号
化、テレビ電話用動画像符号化、蓄積メディア用動画像
符号化などの標準化が最近相次いで行われようとしてい
る。これらに採用されようとしている高能率符号化にお
けるフレーム内符号化方式は、直交変換の１種である離
散コサイン変換（ＤＣＴ）と可変長符号化器を組合わせ
たものが多い。Recently, standardization such as still picture coding to which a high-efficiency coding method is applied, moving picture coding for videophones, moving picture coding for storage media, and the like is about to be carried out one after another. In many cases, the intra-frame coding method in high-efficiency coding that is about to be adopted is a combination of a discrete cosine transform (DCT), which is one type of orthogonal transform, and a variable length coder.
【０００５】このように、現在標準化が進められている
種々のメディア用符号化のフレーム内符号化方式ではい
ずれもＤＣＴを行い、その後に可変長符号化を行う。As described above, DCT is performed in each of the various intra-frame coding methods for media coding that are currently being standardized, and then variable length coding is performed.
【０００６】まずＤＣＴについて説明する。ここでは、
画面上に連続して並ぶ８画素のレベル値ｔ0 ，ｔ1 ，…
ｔ7 を、直流成分を含む８種類の空間周波数成分の大き
さ、すなわちＤＣＴ係数ｆ0 ，ｆ1 ，…ｆ7 に変換する
場合について述べる。First, the DCT will be described. here,
Eight pixel level values t 0 , t 1 , ... Lined up continuously on the screen
The t 7, the magnitude of the eight spatial frequency component containing a DC component, i.e. the DCT coefficients f 0, f 1, describes the case of converting the ... f 7.
【０００７】上述した変換式を、後に式（１）および式
（２）として示す。The above-mentioned conversion formulas will be shown later as formulas (1) and (2).
【０００８】ＤＣＴを画面の水平，垂直両方向について
行う場合、対象となる８×８画素を１ブロックとして、
２次元ＤＣＴの処理単位とする。When DCT is performed in both the horizontal and vertical directions of the screen, the target 8 × 8 pixels are defined as one block, and
A processing unit of two-dimensional DCT.
【０００９】８×８画素の中でｍ行目，ｎ列目のレベル
値をｔmnとし、まず列方向に１次元ＤＣＴを行う変換式
を式（３）に示す。A conversion equation for performing one-dimensional DCT in the column direction is shown in equation (3), where the level value of the m-th row and the n-th column in 8 × 8 pixels is t mn .
【００１０】ついで１次元ＤＣＴ係数のｍ行目，ｎ列目
の係数値をｆmnとしたときに再度ＤＣＴを行う変換式を
式（４）に示す。Next, a conversion equation for performing DCT again when the coefficient value of the m-th row and the n-th column of the one-dimensional DCT coefficient is f mn is shown in Expression (4).
【００１１】式（４）に示された６４種のＤＣＴ係数Ｆ
mnを空間周波数の低い順に直列に並べなおし、各係数ご
とに異なるステップで量子化を行う。式（４）におい
て、Ｆmnの（ｍ＋ｎ）の値が大きいものほど、より空間
周波数の高い成分ということになる。量子化器の出力を
可変長符号化する。64 kinds of DCT coefficients F shown in the equation (4)
mn are rearranged in series in ascending order of spatial frequency, and quantization is performed at different steps for each coefficient. In Expression (4), the larger the value of (m + n) of F mn , the higher the spatial frequency of the component. Variable-length code the quantizer output.
【００１２】可変長符号化出力においてデータを圧縮し
ようとするときは、量子化器の量子化ステップを粗くす
る。すなわち、下位ビットの丸めを行うことになる。When attempting to compress data in a variable length coded output, the quantizer quantization step is coarse. That is, the lower bits are rounded.
【００１３】[0013]
【数１】 [Equation 1]
【００１４】[0014]
【数２】 [Equation 2]
【００１５】[0015]
【数３】 [Equation 3]
【００１６】[0016]
【数４】 [Equation 4]
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＤＣ
Ｔは画面上の一定の大きさの部分、たとえば水平８画素
×垂直８画素を１ブロックとして、この範囲内で水平方
向と垂直方向に２次元に行われる。As described above, the DC
T is a two-dimensional operation in a horizontal direction and a vertical direction within this range, with one block having a certain size on the screen, for example, horizontal 8 pixels × vertical 8 pixels.
【００１８】データレートの削減（以下、データ圧縮と
略す）の１つの方法は２次元ＤＣＴの出力係数（以下、
ＤＣＴ係数と略す）の下位ビットの丸めを行うことであ
る。その結果、ＤＣＴ係数の誤差が増加し、復元画質を
低下させることになる。One method of reducing the data rate (hereinafter abbreviated as data compression) is the output coefficient of the two-dimensional DCT (hereinafter
Rounding of the lower bits of the DCT coefficient). As a result, the error of the DCT coefficient increases, and the restored image quality deteriorates.
【００１９】すなわち、データの圧縮率を高めたときは
ＤＣＴ係数の誤差が増加し、その結果、復元した画像に
おいてブロックの境界に段差ができるブロック歪や、エ
ッジの近傍に現れるモスキートノイズと称する縞状のノ
イズなどＤＣＴ特有の歪が発生するという欠点がみられ
る。That is, when the data compression rate is increased, the error of the DCT coefficient increases, and as a result, block distortion in which a step is formed at the boundary of the block in the restored image, and fringes called mosquito noise appearing near the edge are called stripes. There is a defect that distortion unique to DCT such as noise is generated.
【００２０】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、Ｄ
ＣＴ係数の誤差増加に伴って生じる復元画質の低下を防
止した、画像データ符号化装置を提供することにある。Therefore, in view of the above points, the object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide an image data encoding device which prevents deterioration of restored image quality caused by an increase in CT coefficient error.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、画面上で２次元の離散コサイン変換
（ＤＣＴ）を行うブロックの区画位置をフィールドごと
にブロック長さの１／２ずつ水平方向および垂直方向に
シフトするシフト手段と、前記シフト手段の作動に伴
い、フィールド内において水平方向および垂直方向に隣
り合う４個のブロックのＤＣＴ係数を以て、これら４個
のブロックのそれぞれと画面上で同一区画を共有する次
フィールドのブロックのＤＣＴ係数を予測符号化する予
測手段とを具備したものである。In order to achieve the above object, according to the present invention, the partition position of a block for performing two-dimensional discrete cosine transform (DCT) on the screen is 1/2 of the block length for each field. Shift means for shifting in the horizontal and vertical directions, respectively, and with the operation of the shift means, with the DCT coefficients of the four blocks horizontally and vertically adjacent in the field, each of these four blocks and the screen The prediction means for predictively coding the DCT coefficient of the block of the next field sharing the same section is provided.
【００２２】[0022]
【作用】本発明では、 図１に示すように、画面上で２次元のＤＣＴを行うブ
ロックの区画位置をフィールドごとにブロック長さの１
／２ずつ、水平方向および垂直方向にシフトすること： フィールド内において水平方向および垂直方向に隣り
合う４個のブロックのＤＣＴ係数を以て、これら４個の
ブロックのそれぞれと画面上で同一区画を共有する次フ
ィールドのブロックのＤＣＴ係数を予測すること： により、予測後のＤＣＴ係数の絶対値を下げ、誤差を小
さくしている。その結果として、ＤＣＴ特有の歪を低減
することができる。In the present invention, as shown in FIG. 1, the block division position for performing two-dimensional DCT on the screen is set to 1 for each field.
/ 2 in horizontal and vertical shifts: With the DCT coefficient of four horizontally and vertically adjacent blocks in the field, the same block is shared with each of these four blocks on the screen. Predicting the DCT coefficient of the block of the next field: By reducing the absolute value of the DCT coefficient after prediction, the error is reduced. As a result, distortion peculiar to DCT can be reduced.
【００２３】[0023]
【実施例】本発明の具体的な実施例を説明するに先立
ち、本発明の原理を以下に詳述する。EXAMPLES Before explaining specific examples of the present invention, the principle of the present invention will be described in detail below.
【００２４】本発明の原理 まず、ＤＣＴ係数の誤差を減らす方法の１つとして、伝
送または記録するＤＣＴ係数の絶対値をフィールド間予
測により小さくすることが考えられる。予測係数をＫと
すると予測符号化出力の平均値は（１−Ｋ）倍となる。
データ圧縮率を変えないとすれば、ＤＣＴ係数の誤差も
平均して（１−Ｋ）倍となる。 Principle of the Present Invention First, as one method of reducing the error of the DCT coefficient, it is conceivable to reduce the absolute value of the DCT coefficient to be transmitted or recorded by inter-field prediction. When the prediction coefficient is K, the average value of the predictive coding output is (1-K) times.
If the data compression rate is not changed, the error of the DCT coefficient will be (1-K) times on average.
【００２５】復号化を行う場合は、前フィールドの出力
値のＫ倍を予測値として、これに伝送された予測誤差を
加算する。この演算をフィールドごとに繰返していくこ
とになる。When decoding is performed, K times the output value of the previous field is used as a prediction value, and the prediction error transmitted to this is added. This calculation will be repeated for each field.
【００２６】この復号化を行った結果、ＤＣＴ係数の誤
差レベルが予測を行わないときの値のａ倍になったとす
ると、次の式（５）が成り立つ。ただし、各フィールド
における誤差レベルは全く相関がなく、ランダムノイズ
と同様な取扱いができるものとする。As a result of this decoding, if the error level of the DCT coefficient becomes a times the value when no prediction is made, the following equation (5) is established. However, the error levels in each field have no correlation and can be handled in the same manner as random noise.
【００２７】したがって、過去の各フィールドにおける
誤差レベルの現フィールドにおける残留分および現フィ
ールドでの値の２乗和が誤差電力の総計であると考え
る。Therefore, the residual of the error level in each field in the past and the sum of squares of the values in the current field are considered to be the total error power.
【００２８】[0028]
【数５】 （１−Ｋ）2 ＋（Ｋａ）2 ＋（Ｋ2 ａ）2 ＋（Ｋ3 ａ）2 ＋・・＝ａ2 …（５） （５）式よりａを求めると## EQU5 ## (1-K) 2 + (Ka) 2 + (K 2 a) 2 + (K 3 a) 2 + ... = a 2 (5)
【００２９】[0029]
【数６】 ａ＝（１−２Ｋ2 ）-1/2（１−Ｋ2 ）1/2 （１−Ｋ） …（６） となる。ａの値はＫの値を増加するにしたがって減少
し、Ｋ＝０．６のときａ＝０．６となる。## EQU6 ## a = (1-2K 2 ) -1/2 (1-K 2 ) 1/2 (1-K) (6) The value of a decreases as the value of K increases, and when K = 0.6, a = 0.6.
【００３０】しかし、さらにＫの値を増加するとａは逆
に増加し、例えばＫ＝０．７のとき、ａ＝１．５２とな
る。Ｋが大きい場合には誤差を減らすという目的を達せ
られない。However, when the value of K is further increased, a increases conversely. For example, when K = 0.7, a = 1.52. If K is large, the purpose of reducing the error cannot be achieved.
【００３１】そこで本発明では、ＤＣＴを行うブロック
の区画位置をフィールドごとにブロック長さの 1／２ず
つ、水平方向および垂直方向にシフトし、かつ、フィー
ルド内において水平方向および垂直方向に隣り合う４個
のブロックのＤＣＴ係数を以て、これら４個のブロック
のそれぞれと画面上で同一区画を共有するフィールドの
ブロックのＤＣＴ係数を予測符号化する。Therefore, in the present invention, the partition position of the block on which DCT is performed is shifted in the horizontal direction and the vertical direction by ½ of the block length for each field, and is adjacent in the field in the horizontal direction and the vertical direction. By using the DCT coefficients of the four blocks, the DCT coefficients of the blocks of the fields sharing the same section on the screen with each of these four blocks are predictively coded.
【００３２】予測係数をＫとし、ＤＣＴ係数の誤差レベ
ルが予測を行わないときの値のａ倍になったとすると、
つぎの式（７）が成り立つ。If the prediction coefficient is K and the error level of the DCT coefficient is a times the value when no prediction is performed,
The following expression (7) is established.
【００３３】式（５）の場合と同様に、過去および現在
のフィールドの誤差の現フィールドへの寄与分の２乗和
が誤差電力の総計であると考える。As in the case of the equation (5), the sum of squares of the contributions of the errors of the past and present fields to the present field is considered to be the total error power.
【００３４】[0034]
【数７】 [Equation 7]
【００３５】式（７）の左辺の第１項が現フィールド
分、第２項が前フィールド分、第３項が前々フィールド
分の誤差電力という具合になる。The first term on the left side of the equation (7) is the current field, the second term is the previous field, and the third term is the error power for the previous field.
【００３６】式（７）よりａを求めると、When a is obtained from the equation (7),
【００３７】[0037]
【数８】
[Equation 8]
【００３８】となる。Ｋの値を増加するにしたがってａ
の値は減少し、例えばＫ＝０．６のときａ＝０．４５、
Ｋ＝０．９のときａ＝０．１４６に減少する。[0038] As the value of K increases
Value decreases, for example, when K = 0.6, a = 0.45,
When K = 0.9, it decreases to a = 0.146.
【００３９】したがって本発明によりＤＣＴ係数の誤差
レベルが減少し、データ圧縮率の高いときに発生するブ
ロック歪やモスキートノイズを大幅に減らすことができ
る。Therefore, according to the present invention, the error level of the DCT coefficient is reduced, and the block distortion and mosquito noise generated when the data compression rate is high can be greatly reduced.
【００４０】上述した式（５）〜式（８）は予測符号化
がフィールドごとに連続して行われる、いわゆる動画の
符号化の場合に適用される式である。The above equations (5) to (8) are equations applied in the case of so-called moving picture encoding, in which predictive encoding is continuously performed for each field.
【００４１】これに対して画像１枚分、すなわち２フィ
ールド分の情報しか送られない静止画の符号化の場合の
式を以下に示す。On the other hand, a formula for encoding a still image in which only information for one image, that is, two fields, is transmitted is shown below.
【００４２】静止画像の場合には、２フィールドの情報
が繰返し送られていると考えることができる。すなわ
ち、画面上の各ブロックについて偶数フィールドのＤＣ
Ｔ係数の誤差パターンはすべて同一であり、また、奇数
フィールドのＤＣＴ係数の誤差パターンはすべて同一で
あると考えればよい。In the case of a still image, it can be considered that two fields of information are repeatedly sent. That is, DC of even field for each block on the screen
It can be considered that the error patterns of the T coefficients are all the same, and that the error patterns of the DCT coefficients of the odd fields are all the same.
【００４３】したがってＤＣＴ係数の誤差電力は式
（５），式（７）のように各フィールドの誤差レベルの
２乗和ではない。偶数フィールド同士はそれぞれのフィ
ールドの誤差レベルの和の２乗であり、また、奇数フィ
ールド同士もそれぞれのフィールドの誤差レベルの和の
２乗となる。そして誤差電力の総計は各フィールドの２
乗値の和となる。Therefore, the error power of the DCT coefficient is not the sum of squares of the error level of each field as in the equations (5) and (7). The even-numbered fields are the square of the sum of the error levels of the respective fields, and the odd-numbered fields are the square of the sum of the error levels of the respective fields. And the total error power is 2 in each field.
It is the sum of the powers.
【００４４】動画像の場合の式（５）に対応する静止画
像の場合の式は、次の式（９）のようになる。The equation for a still image, which corresponds to the equation (5) for a moving image, is given by the following equation (9).
【００４５】[0045]
【数９】 （１−Ｋ＋Ｋ2 ａ＋Ｋ4 ａ＋・・・）2 ＋（Ｋａ＋Ｋ3 ａ＋Ｋ5 ａ＋・・・）2 ＝ａ2 …（９） 式（９）よりａを求めると、(1−K + K 2 a + K 4 a + ...) 2 + (Ka + K 3 a + K 5 a + ...) 2 = a 2 (9) When a is obtained from the equation (9),
【００４６】[0046]
【数１０】 [Equation 10]
【００４７】となる。静止画像に対して単なるフィール
ド間予測符号化を行った場合は、Ｋの値を増加するにし
たがってａの値は減少せず、かえって増加することが式
（１０）より判かる。It becomes It can be seen from the equation (10) that when the inter-field predictive coding is simply performed on the still image, the value of a does not decrease as the value of K increases, but rather increases.
【００４８】つぎに、静止画像に対して本発明を適用し
た場合、動画像の式（７）に対応する式はつぎの式（１
１）のようになる。Next, when the present invention is applied to a still image, the equation corresponding to the equation (7) of the moving image is the following equation (1)
It becomes like 1).
【００４９】[0049]
【数１１】 [Equation 11]
【００５０】式（１１）の左辺における前半部の第１項
は現フィールド分、第２項は２フィールド前の現フィー
ルドと同一ブロック区画の分、第３項は４フィールド前
の現フィールドと同一ブロック区画の分となる。The first term of the first half of the left side of the equation (11) is the current field, the second term is the same block section as the current field two fields before, and the third term is the current field four fields before. It is a block division.
【００５１】また、式（１１）の左辺における後半部の
第１項は１フィールド前の分、第２項は２フィールド前
の前半部第２項に含まれないブロックの分となる。The first term of the latter half of the left side of the equation (11) is for one field before, and the second term is for the block not included in the second term of two fields before.
【００５２】式（１１）よりａを求めると、When a is obtained from the equation (11),
【００５３】[0053]
【数１２】 [Equation 12]
【００５４】となる。Ｋの値を増加するにしたがってａ
の値は減少し、例えばＫ＝０．９のときａ＝０．１７７
に減少する。It becomes As the value of K increases
Value decreases, for example, when K = 0.9, a = 0.177
Decrease to.
【００５５】実施例２ 図２は、本発明をディジタル記録に適用する場合の一実
施例を示す。図２において、まず入力端子１に映像信号
を加え、Ａ／Ｄ変換器２によりディジタル映像データに
変換する。 Embodiment 2 FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to digital recording. In FIG. 2, first, a video signal is applied to the input terminal 1 and converted into digital video data by the A / D converter 2.
【００５６】３はラスターブロック変換器である。本実
施例では、１フィールドの画面の水平方向８画素、垂直
方向８ラインから成る６４画素を 1ブロックとして２次
元のＤＣＴ演算を行えるようにするために、画像データ
の順序をラスター走査順からブロックを単位とする走査
順に変換する。ここで前述したように、ブロックの区画
位置をフィールドごとにブロック長さの 1／２ずつ、水
平方向および垂直方向にシフトする。なお、ブロックを
単位とする１水平走査の長さを 1ブロックラインと称す
る。Reference numeral 3 is a raster block converter. In this embodiment, in order to perform two-dimensional DCT calculation with one block consisting of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction on the screen of 1 field, two-dimensional DCT operation can be performed from the raster scanning order. Is converted in the scanning order. As described above, the block partition position is shifted by ½ of the block length for each field in the horizontal and vertical directions. The length of one horizontal scan in blocks is called one block line.
【００５７】４は、２次元ＤＣＴ演算器である。このＤ
ＣＴ演算器４により、１ブロック６４画素のレベル値を
６４個のＤＣＴ係数に変換する。これら６４個のＤＣＴ
係数を直流成分から順次、空間周波数の高い成分へと順
番に配列する。Reference numeral 4 is a two-dimensional DCT calculator. This D
The CT calculator 4 converts the level value of 64 pixels in one block into 64 DCT coefficients. These 64 DCT
The coefficients are arranged in order from the DC component to the component with the higher spatial frequency.
【００５８】ＤＣＴ演算器４の出力を５〜１３（以下に
詳述する）から成るフィールド間予測符号化器に加え
る。上述したような前フィールド内において水平方向お
よび垂直方向に隣り合う４個のブロックの各々のＤＣＴ
係数の平均値のＫ倍の値が、Ｋ倍乗算器５から出力され
ている。この値が予測値であり、減算器６のマイナス入
力端に加える。The output of the DCT calculator 4 is applied to an inter-field predictive encoder consisting of 5 to 13 (described in detail below). The DCT of each of four horizontally and vertically adjacent blocks in the previous field as described above.
A value that is K times the average value of the coefficients is output from the K times multiplier 5. This value is the predicted value and is added to the minus input terminal of the subtractor 6.
【００５９】減算器６のプラス入力端にはＤＣＴ演算器
４の出力を加える。ＤＣＴ演算器４の出力における画面
上のブロック位置は、上記前フィールドの隣り合う４個
のブロックのそれぞれと同一区画を共有するようにフィ
ールド遅延器７の遅延量を調整する。The output of the DCT calculator 4 is added to the plus input terminal of the subtractor 6. The delay amount of the field delay unit 7 is adjusted so that the block position on the screen at the output of the DCT calculator 4 shares the same section with each of the four adjacent blocks in the preceding field.
【００６０】減算器６の出力にはＤＣＴ係数の予測誤差
が現れる。次に、加算器８において、この予測誤差とＫ
倍乗算器５の出力である予測値とを加算する。そして、
加算器８の出力をフィールド遅延器７に加えることによ
り、フィールド間予測符号化が繰返し行われることにな
る。A prediction error of the DCT coefficient appears in the output of the subtractor 6. Next, in the adder 8, this prediction error and K
The predicted value which is the output of the double multiplier 5 is added. And
By adding the output of the adder 8 to the field delay device 7, inter-field predictive coding is repeatedly performed.
【００６１】フィールド遅延器７の出力を、１ブロック
ライン遅延器９に加える。この１ブロックライン遅延器
９の出力と、その入力とを加算器１０に加え、加算平均
を行う。加算器１０の出力を１ブロック遅延器１１に加
える。そして、１ブロック遅延器11の出力とその入力と
を加算器１２に加え、加算平均を行う。The output of the field delay device 7 is added to the one block line delay device 9. The output of the one-block line delay device 9 and its input are added to the adder 10 to perform arithmetic averaging. The output of the adder 10 is added to the 1-block delay unit 11. Then, the output of the one-block delay unit 11 and its input are added to the adder 12, and arithmetic averaging is performed.
【００６２】その結果、フィールド内において水平方向
および垂直方向に隣り合う４個のブロックの各々のＤＣ
Ｔ係数の平均値が加算器１２の出力に現れる。As a result, the DC of each of the four blocks adjacent in the horizontal and vertical directions in the field.
The average value of the T coefficient appears at the output of adder 12.
【００６３】１３はＲＯＭである。予測するブロックの
区画の位置と、予測される次フィールドのブロックの区
画の位置とは、ブロックの長さの 1／２だけずれている
ので、予測値の極性はＤＣＴ係数のシーケンスによって
変わる。１次元に関しての極性は、０次，１次，４次，
５次のシーケンスがプラスであり、２次，３次，６次，
７次のシーケンスがマイナスである。Reference numeral 13 is a ROM. Since the position of the block of the block to be predicted and the position of the block of the block of the next field to be predicted are shifted by ½ of the length of the block, the polarity of the predicted value changes depending on the sequence of DCT coefficients. The polarities in one dimension are 0th, 1st, 4th,
The 5th order is positive, and the 2nd, 3rd, 6th,
The 7th sequence is negative.
【００６４】したがって、２次元ＤＣＴ係数については
式（４）で示されるＦmnの極性が、 （１）ｍ，ｎともに０，１，４，５のいずれか、または
ｍ，ｎともに２，３，６，７のいずれかである場合はプ
ラス： （２）ｍ，ｎの一方が０，１，４，５のいずれか、した
がって他方が２，３，６，７のいずれかである場合はマ
イナス： となる。そこで、ＲＯＭ１３にはｍ，ｎの値にしたがっ
て上記極性を制御するためのリードオンリーメモリを用
いる。ＲＯＭ１３の出力によって、Ｋ倍乗算器５の倍率
を＋Ｋまたは−Ｋのいずれかの値にする。Therefore, for the two-dimensional DCT coefficient, the polarity of F mn shown in equation (4) is (1) either 0, 1, 4, 5 for both m and n, or 2, 3 for both m and n. , 2, 6 or 7: (2) If one of m, n is 0, 1, 4, 5 and the other is 2, 3, 6, 7 Minus: It becomes. Therefore, the ROM 13 uses a read-only memory for controlling the polarity according to the values of m and n. The output of the ROM 13 sets the multiplication factor of the K-times multiplier 5 to either + K or -K.
【００６５】なお、ＲＯＭ１３の出力はブロックごとに
同じ値をくり返すのでＲＯＭ１３の入力にブロック同期
パルス発生器１４よりパルスを加える。Since the output of the ROM 13 repeats the same value for each block, a pulse is applied from the block synchronization pulse generator 14 to the input of the ROM 13.
【００６６】量子化器１５は、予測符号化した減算器６
の出力の丸めを行う。この量子化器１５の出力を可変長
符号化器１６に入力して可変長符号化を行い、ディジタ
ルＶＴＲ１７に記録する。The quantizer 15 is a predictor-coded subtractor 6
Rounds the output of. The output of the quantizer 15 is input to the variable length encoder 16 to perform variable length coding and recorded in the digital VTR 17.
【００６７】可変長符号化器１６の出力をディジタル記
録するにあたっては、誤り訂正を行うためのチェックコ
ード付加および符号系列の周波数分布を記録系の特性に
合わせるための変調符号化などが必要である。これらの
機能はディジタルＶＴＲ１６の内部に含まれているもの
とする。When the output of the variable length encoder 16 is digitally recorded, it is necessary to add a check code for error correction and to perform modulation coding for matching the frequency distribution of the code sequence with the characteristics of the recording system. .. These functions are assumed to be included inside the digital VTR 16.
【００６８】ディジタルＶＴＲ１７の再生モードでは、
その出力端にはディジタルＶＴＲ１７の入力と同じ形の
符号が再生される。In the playback mode of the digital VTR 17,
A code having the same shape as the input of the digital VTR 17 is reproduced at its output end.
【００６９】１８は可変長復号化器、１９は逆量子化器
であり、それぞれ可変長符号化器１６，量子化器１５と
逆の動作を行う。Reference numeral 18 is a variable length decoder, and 19 is an inverse quantizer, which performs operations opposite to those of the variable length encoder 16 and the quantizer 15, respectively.
【００７０】フィールド遅延器２０，１ブロックライン
遅延器２１，加算器２２，１ブロック遅延器２３，加算
器２４，Ｋ倍乗算器２５，ＲＯＭ２６および加算器２７
はフィールド間予測復号化器を構成しており、Ｋ倍乗算
器５およびフィールド遅延器７〜ＲＯＭ１３から成る構
成と同じである。Field delay device 20, 1-block line delay device 21, adder 22, 1-block delay device 23, adder 24, K-multiplier 25, ROM 26 and adder 27.
Constitutes an inter-field predictive decoder and has the same configuration as the K-times multiplier 5 and the field delay unit 7 to ROM 13.
【００７１】ディジタルＶＴＲ１７に記録される符号に
は、各ブロックの最後にＥＯＢ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｂｌｏ
ｃｋ）と呼ばれる符号が必ず挿入されており、ＥＯＢ検
出器２７においてこのＥＯＢパルスを検出する。The code recorded in the digital VTR 17 has an EOB (End of Blo) at the end of each block.
A code called ck) is always inserted, and the EOB detector 27 detects this EOB pulse.
【００７２】Ｋ倍乗算器２５におけるＫの極性を制御す
るＲＯＭ２６の出力は、ブロックごとに同じ値を繰り返
す。そのブロック同期をＥＯＢ検出器２８の出力パルス
により行う。The output of the ROM 26 for controlling the polarity of K in the K times multiplier 25 repeats the same value for each block. The block synchronization is performed by the output pulse of the EOB detector 28.
【００７３】可変長復号化器１８の出力を加算器２７の
もう一方の入力に加えると、加算器２７の出力にもとの
ＤＣＴ係数が再現される。次に、逆ＤＣＴ演算器２９お
よびブロックラスター変換器３０を通って、ディジタル
映像データが復元される。ここで、逆ＤＣＴ演算器２９
およびブロックラスター変換器３０はそれぞれＤＣＴ演
算器４およひラスターブロック変換器３と逆の動作をす
る回路である。When the output of the variable length decoder 18 is added to the other input of the adder 27, the original DCT coefficient is reproduced at the output of the adder 27. Next, the digital video data is restored through the inverse DCT calculator 29 and the block raster converter 30. Here, the inverse DCT calculator 29
The block raster converter 30 and the block raster converter 30 are circuits that perform operations opposite to those of the DCT calculator 4 and the raster block converter 3, respectively.
【００７４】ＤＡ変換器３１によりディジタル信号から
アナログ信号に変換され、もとの映像信号が出力端子３
２に得られる。The DA converter 31 converts the digital signal into an analog signal, and the original video signal is output from the output terminal 3
You get 2.
【００７５】以上に述べた実施例については説明を判か
り易くするため、単色の映像信号を入力とする場合につ
いて説明した。In the above-mentioned embodiment, in order to make the description easy to understand, the case where a monochromatic video signal is input has been described.
【００７６】入力がコンポーネントカラー信号である場
合は、基本的には各色成分について本実施例と同等の構
成をとればよい。ここでは一例として、輝度信号のデー
タレートに対して２つの色差信号Ｐｂ，Ｐｒのデータレ
ートがそれぞれ１／２であるような、いわゆる４：２：
２コンポーネント信号を取扱う場合の例について、以下
に説明する。When the input is a component color signal, basically each color component may have the same configuration as that of this embodiment. Here, as an example, so-called 4: 2: in which the data rates of the two color difference signals Pb and Pr are each 1/2 of the data rate of the luminance signal.
An example of handling a two-component signal will be described below.
【００７７】まず輝度信号については、２チャンネル並
列記録できる機能を有するディジタルＶＴＲの１つのチ
ャンネルに図２の構成により記録をする。また色差信号
については、Ｐｂ，Ｐｒをフィールドごとに時分割多重
して輝度信号と同じデータレートにした後、ディジタル
ＶＴＲのもう１つのチャンネルに同様に記録する。そし
て再生時には、図２の構成により復元処理を行った後、
時分割多重信号からＰｂ，Ｐｒを分離する。First, the luminance signal is recorded in one channel of a digital VTR having a function of recording two channels in parallel with the configuration shown in FIG. Regarding the color difference signal, Pb and Pr are time-division multiplexed for each field to have the same data rate as that of the luminance signal, and then recorded in the other channel of the digital VTR in the same manner. Then, at the time of reproduction, after performing the restoration process with the configuration of FIG.
Pb and Pr are separated from the time division multiplexed signal.
【００７８】[0078]
【発明の効果】本発明を実施することにより、以下に列
挙する格別な効果を得ることができる。By implementing the present invention, the following special effects can be obtained.
【００７９】本発明は静止画像処理に対しても有効で
あるので、ディジタルＶＴＲ，ディジタル動画像ディス
ク以外にも静止画像ファイル装置，電子スチルカメラな
どに適用して効果を発揮することができる。Since the present invention is also effective for still image processing, it can be applied to a still image filing device, an electronic still camera, etc., in addition to the digital VTR and digital moving image disc, to exert its effect.
【００８０】２次元ＤＣＴを行うブロックの区画位置
をフィールドごとに縦横にシフトし、フィールド間予測
符号化を行うことにより、ＤＣＴ特有のブロック歪やモ
スキートノイズを大幅に減らすことができる。Block distortion and mosquito noise peculiar to DCT can be significantly reduced by vertically and horizontally shifting the partition position of a block for which two-dimensional DCT is performed for each field and performing inter-field predictive coding.
【図１】偶数フィールド（実線），奇数フィールド（点
線）のブロック区画位置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing block division positions of an even field (solid line) and an odd field (dotted line).
【図２】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
１ 入力端子 ２ ＡＤ変換器 ３ ラスターブロック変換器 ４ ＤＣＴ演算器 ５ Ｋ倍乗算器 ６ 減算器 ７ フィールド遅延器 ８ 加算器 ９ １ブロックライン遅延器 １０ 加算器 １１ １ブロック遅延器 １２ 加算器 １３ ＲＯＭ １４ ブロック同期パルス発生器 １５ 量子化器 １６ 可変長符号化器 １７ ディジタルＶＴＲ １８ 可変長復号化器 １９ 逆量子化器 ２０ フィールド遅延器 ２１ １ブロックライン遅延器 ２２ 加算器 ２３ １ブロック遅延器 ２４ 加算器 ２５ Ｋ倍乗算器 ２６ ＲＯＭ ２７ 加算器 ２８ ＥＯＢ検出器 ２９ 逆ＤＣＴ演算器 ３０ ブロックラスター変換器 ３１ ＤＡ変換器 ３２ 出力端子 1 Input Terminal 2 AD Converter 3 Raster Block Converter 4 DCT Operator 5 K Multiplier 6 Subtractor 7 Field Delay 8 Adder 9 1 Block Line Delay 10 Adder 11 1 Block Delay 12 Adder 13 ROM 14 block synchronization pulse generator 15 quantizer 16 variable length encoder 17 digital VTR 18 variable length decoder 19 dequantizer 20 field delay 21 21 block line delay 22 adder 23 1 block delay 24 addition Device 25 K times multiplier 26 ROM 27 Adder 28 EOB detector 29 Inverse DCT calculator 30 Block raster converter 31 DA converter 32 Output terminal
Claims (1)
ＣＴ）を行うブロックの区画位置をフィールドごとにブ
ロック長さの１／２ずつ水平方向および垂直方向にシフ
トするシフト手段と、 前記シフト手段の作動に伴い、フィールド内において水
平方向および垂直方向に隣り合う４個のブロックのＤＣ
Ｔ係数を以て、これら４個のブロックのそれぞれと画面
上で同一区画を共有する次フィールドのブロックのＤＣ
Ｔ係数を予測符号化する予測手段とを具備したことを特
徴とする画像データ符号化装置。1. A two-dimensional discrete cosine transform (D
Shift means for shifting the partition position of the block for performing CT) in the horizontal direction and the vertical direction by ½ of the block length for each field, and adjacent to the field in the horizontal direction and the vertical direction in accordance with the operation of the shift means. DC of 4 blocks that fit
The DC of the block of the next field sharing the same section on the screen with each of these four blocks by the T coefficient.
An image data coding apparatus, comprising: a prediction unit that predictively codes a T coefficient.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11376592A JPH05316494A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Picture data encoding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11376592A JPH05316494A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Picture data encoding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316494A true JPH05316494A (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=14620580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11376592A Pending JPH05316494A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Picture data encoding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05316494A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631249A1 (en) * | 1993-06-15 | 1994-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image data processing apparatus |
| EP0694877A3 (en) * | 1994-07-27 | 1996-05-08 | Seiko Epson Corp | Irreversible compression system and method for bit map images |
| US6728414B1 (en) * | 1998-11-25 | 2004-04-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | De-blocking method and apparatus |
| KR100413979B1 (en) * | 1996-07-15 | 2004-05-20 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Predictive coding method and device thereof |
| KR100578049B1 (en) * | 1997-03-07 | 2006-11-30 | 넥스트레벨 시스템스, 인코포레이티드 | Methods and apparatus for predicting intra-macroblock DC and AC coefficients for interlaced digital video |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11376592A patent/JPH05316494A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0631249A1 (en) * | 1993-06-15 | 1994-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image data processing apparatus |
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| US5815599A (en) * | 1994-07-27 | 1998-09-29 | Seiko Epson Corporation | Irreversible compression system and method for bit map images |
| KR100413979B1 (en) * | 1996-07-15 | 2004-05-20 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Predictive coding method and device thereof |
| KR100578049B1 (en) * | 1997-03-07 | 2006-11-30 | 넥스트레벨 시스템스, 인코포레이티드 | Methods and apparatus for predicting intra-macroblock DC and AC coefficients for interlaced digital video |
| US6728414B1 (en) * | 1998-11-25 | 2004-04-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | De-blocking method and apparatus |
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