JPH06334984A

JPH06334984A - 画像圧縮装置

Info

Publication number: JPH06334984A
Application number: JP12292193A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Okamoto; 一郎岡本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【構成】圧縮処理部２の前段にノイズ除去部３を設け
た画像圧縮装置であって、上記圧縮処理部２内の圧縮器
１２でＤＣＴされたブロック毎の画像データを圧縮する
ための係数を予測器１３で求め、この係数に応じてマイ
コン１４が上記ノイズ除去部３内の非線形的なノイズ除
去特性を有するレベル可変型ノイズ形成回路６のノイズ
除去量を可変制御する。【効果】圧縮前に画像データのノイズ除去を行うた
め、余分なデータ（ノイズ分）を除去できる分、圧縮率
の向上を図ることができる。また、上記レベル可変型ノ
イズ形成回路６で非線形的なノイズ除去を行うため、再
生画像を自然な絵柄とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば映像情報をデジ
タル的に取り扱うデジタルビデオテープレコーダ装置に
用いて好適な画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、画像信号をデジタル化し
て記録するデジタルビデオテープレコーダ装置が知られ
ている。

【０００３】このデジタルビデオテープレコーダ装置
は、例えばカメラ装置や他のアナログビデオテープレコ
ーダ装置から供給される画像信号をデジタル化して画像
データを形成し、この画像データをブロッキングメモリ
に供給し一旦記憶する。

【０００４】上記ブロッキングメモリに記憶された画像
データは、例えば８画素×８画素のブロック毎に読み出
され、離散的コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosin T
ransform）回路に供給される。

【０００５】上記ＤＣＴ回路は、上記ブロック毎の画像
データを周波数軸上に変換し、ＤＣＴ処理されたブロッ
ク毎の画像データである、ＤＣＴブロックを形成して出
力する。このＤＣＴブロックは、バッファメモリ及び予
測器に供給される。

【０００６】上記バッファメモリは、上記予測器におい
て、以下に説明する圧縮器で上記ＤＣＴブロックを圧縮
するための係数のエスティメートが行われるまでの間、
上記ＤＣＴブロックを保持する。

【０００７】上記予測器は、上記ＤＣＴブロックに基づ
いて、圧縮に最適な係数を算出し、これを上記圧縮器に
供給する。

【０００８】上記圧縮器は、上記予測器からの係数に基
づいて上記ＤＣＴブロックを圧縮処理し、これを記録ヘ
ッドに供給する。

【０００９】これにより、上記記録ヘッドを介して磁気
テープ等に上記画像データが記録される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像圧
縮装置は、ＤＣＴ回路等により画像データを周波数軸に
変換して圧縮するため、該画像データにノイズが多い
と、ノイズ成分が周波数軸上に一様に広がってしまい、
圧縮率が悪くなる問題があった。

【００１１】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、圧縮率を向上させることができるような画
像圧縮装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像圧縮装
置は、画像信号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル化して
画像データを形成し、この画像データをブロック化手段
により所定の画像数毎のブロックに変換し、直交変換手
段により上記ブロックの画像データ毎に周波数軸上に変
換し、この周波数軸上に変換された画像データを圧縮す
るための係数を予測手段により求め、上記予測手段によ
り求められた係数に基づいて、上記周波数軸上に変換さ
れた画像データを圧縮手段により圧縮して出力する画像
圧縮装置であって、上記ブロック化手段の前段に設けら
れ、上記Ａ／Ｄ変換手段からの映像データのノイズ成分
を除去する、ノイズ除去量が可変可能なノイズ除去手段
を有し、上記ノイズ除去手段のノイズ除去量は、上記予
測手段により求められた係数に基づいて可変されること
を特徴として上述の課題を解決する。

【００１３】また、本発明に係る画像圧縮装置は、上記
直交変換手段として、離散的コサイン変換回路が設けら
れていることを特徴として上述の課題を解決する。

【００１４】

【作用】本発明に係る画像圧縮装置は、画像信号をＡ／
Ｄ変換手段によりデジタル化して画像データを形成し、
この画像データをブロック化手段により所定の画像数毎
のブロックに変換し、離散的コサイン変換回路等の直交
変換手段により上記ブロックの画像データ毎に周波数軸
上に変換し、この周波数軸上に変換された画像データを
圧縮するための係数を予測手段により求め、上記予測手
段により求められた係数に基づいて、上記周波数軸上に
変換された画像データを圧縮手段により圧縮して出力す
る画像圧縮装置であって、上記Ａ／Ｄ変換手段の前段に
設けられているノイズ除去手段が、上記予測手段により
求められた係数に応じたノイズ除去量で、上記Ａ／Ｄ変
換手段からの映像データのノイズ成分を除去する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る画像圧縮装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１６】本発明に係る画像圧縮装置は、例えば図１
に示すようにいわゆるデジタルビデオテープレコーダ装
置に適用することができる。

【００１７】この図１において、本発明の第１の実施例
に係るデジタルビデオテープレコーダ装置は、画像信号
をデジタル化し画像データを形成して出力するＡ／Ｄ変
換手段であるＡ／Ｄ変換器１と、該画像データを圧縮処
理する圧縮処理部２との間に、該画像データのノイズ成
分を除去するノイズ除去部３が設けられており、上記圧
縮処理部２に設けられている予測手段である予測器１３
で、上記画像データを圧縮するために求められた係数に
基づいて中央演算ユニット（マイコン）１４が、上記ノ
イズ除去部３のノイズ除去量を可変制御することを特徴
としている。

【００１８】なお、上記ノイズ除去部３及びマイコン１
４でノイズ除去手段を構成している。

【００１９】すなわち、図１に示す入力端子４を介し
て、例えばカメラ装置や他のビデオテープレコーダ装置
等からのアナログの画像信号が供給される。この画像信
号は、上記Ａ／Ｄ変換器１に供給される。上記Ａ／Ｄ変
換器１は、上記画像信号をデジタル化することにより画
像データを形成し、これを上記ノイズ除去部３内の第１
の加算器５を介して圧縮処理部２内のブロッキングメモ
リ９に供給する。

【００２０】上記ブロッキングメモリ９に供給された上
記画像データは、該ブロッキングメモリ９内に書き込ま
れ、例えば８画素×８画素（或いは、８画素×４画素）
のブロック毎に読み出される。そして、直交変換手段で
ある離散的コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosin Tra
nsform）回路１０に供給される。

【００２１】上記ＤＣＴ回路１０は、上記ブロック毎の
画像データを周波数軸に変換することにより、図２に示
すようなＤＣＴ処理後の画像データ（以下、ＤＣＴブロ
ックという。）を形成し、これをバッファメモリ１１及
び予測器１３に供給する。

【００２２】なお、このＤＣＴブロックは、上記図２に
示すように左上の領域から右下の領域にかけて斜めに、
低周波の領域から高周波の領域（第０〜第７の計８つの
領域）に分割されている。

【００２３】上記バッファメモリ１１に供給されたＤＣ
Ｔブロックは該バッファメモリ１１に書き込まれ、以下
に説明する予測器１３において、このＤＣＴブロックを
圧縮するための係数が算出されるまでの間保持される。
そして、上記予測器１３から上記係数が出力されるタイ
ミングで読み出され、圧縮手段である圧縮器１２に供給
される。

【００２４】上記予測器１３は、図３に示すような構成
を有しており、上記ＤＣＴブロックを圧縮するのに最適
な係数（ＱＮｏ）を以下に示すようにして求める。な
お、このＱＮｏは、以下に説明するようにＱＮｏ０〜Ｑ
Ｎｏ１５の計１６種類のＱＮｏがあり、このＱＮｏが小
さければ小さい程、ＤＣＴブロックをより圧縮すること
ができるが、この反面、ブロック歪みが増えて画質の劣
化が生ずる問題がある。このため、上記予測器１３は、
上記ＱＮｏを用いてＤＣＴブロックの圧縮を行う圧縮器
１２から出力される画像データ（ＤＣＴブロックに圧縮
処理を施した画像データ）の転送レートが、例えば５Ｄ
ＣＴブロックにつき２５Ｍｂｐｓの転送レートに近づく
ように上記ＱＮｏを求める。

【００２５】すなわち、上記ＤＣＴ回路１０からのＤＣ
Ｔブロックは、入力端子２０ａ，２０ｂを介して第１〜
第４のエスティメータ２１〜２４にそれぞれ供給され
る。

【００２６】上記第１のエスティメータ２１は、量子化
ステップ３により上記ＤＣＴブロックを量子化し、オー
バーフローした場合はハイレベル（Ｈ）のデータを、ま
た、所定のビット数と等しくなるか、アンダーフローし
た場合はローレベル（Ｌ）のデータを第１のセレクタ２
５に供給する。同じように、上記第２のエスティメータ
２２は、量子化ステップ７により上記ＤＣＴブロックを
量子化し、オーバーフローした場合は“Ｈ”のデータ
を、また、所定のビット数と等しくなるか、アンダーフ
ローした場合は“Ｌ”のデータを第１のセレクタ２５に
供給する。また、上記第３のエスティメータ２３は、量
子化ステップ１１により上記ＤＣＴブロックを量子化
し、オーバーフローした場合は“Ｈ”のデータを、ま
た、所定のビット数と等しくなるか、アンダーフローし
た場合は“Ｌ”のデータを第１のセレクタ２５に供給す
る。また、上記第４のエスティメータ２４は、量子化ス
テップ１５により上記ＤＣＴブロックを量子化し、オー
バーフローした場合は“Ｈ”のデータを、また、所定の
ビット数と等しくなるか、アンダーフローした場合は
“Ｌ”のデータを第１のセレクタ２５に供給する。

【００２７】上記第１のセレクタ２５は、図４に示すよ
うに、上記第１〜第４のエスティメータ２１〜２４から
得られたデータが全て“Ｌ”であった場合、０，１，２
の量子化ステップを示すデータ（ＱＡ）をそれぞれ第５
〜第７のエスティメータ２７〜２９に供給する。また、
上記第１のエスティメータ２１から得られたデータのみ
“Ｈ”であった場合、４，５，６の量子化ステップを示
すデータ（ＱＢ）をそれぞれ上記第５〜第７のエスティ
メータ２７〜２９に供給する。また、上記第１，第２の
エスティメータ２１，２２から得られたデータが“Ｈ”
であり、上記第３，第４のエスティメータ２３，２４か
ら得られたデータが“Ｌ”であった場合、８，９，１０
の量子化ステップを示すデータ（ＱＣ）をそれぞれ上記
第５〜第７のエスティメータ２７〜２９に供給する。ま
た、上記第４のエスティメータ２４から得られたデータ
のみ“Ｌ”であった場合、１２，１３，１４の量子化ス
テップを示すデータ（ＱＤ）をそれぞれ上記第５〜第７
のエスティメータ２７〜２９に供給する。また、上記第
１〜第４のエスティメータ２１〜２４から得られたデー
タが全て“Ｈ”であった場合、ＯＦ１，ＯＦ２，ＯＦ３
の量子化ステップを示すデータ（ＱＥ）をそれぞれ上記
第５〜第７のエスティメータ２７〜２９に供給する。

【００２８】上記第５〜第７のエスティメータ２７〜２
９には、それぞれ入力端子２６ａ，２６ｂを介して上記
ＤＣＴ回路１０からのＤＣＴブロックが供給されてお
り、このＤＣＴブロックを、上記第１のセレクタ２５か
らの量子化ステップを示すデータに基づいて量子化し、
このデータを第２のセレクタ３０に供給する。

【００２９】具体的には、上記第１のセレクタからＱＡ
の量子化ステップを示すデータが出力された場合、上記
第５のエスティメータ２７は量子化ステップ０で上記Ｄ
ＣＴブロックを量子化しオーバーフローした場合は
“Ｈ”のデータを、また、所定のビット数と等しくなる
か、アンダーフローした場合は“Ｌ”のデータを第２の
セレクタ３０に供給する。また、上記第６のエスティメ
ータ２８は、量子化ステップ１により上記ＤＣＴブロッ
クを量子化し、オーバーフローした場合は“Ｈ”のデー
タを、また、所定のビット数と等しくなるか、アンダー
フローした場合は“Ｌ”のデータを第２のセレクタ３０
に供給する。また、上記第７のエスティメータ２９は、
量子化ステップ２により上記ＤＣＴブロックを量子化
し、オーバーフローした場合は“Ｈ”のデータを、ま
た、所定のビット数と等しくなるか、アンダーフローし
た場合は“Ｌ”のデータを第２のセレクタ３０に供給す
る。

【００３０】また、上記第１のセレクタからＱＣの量子
化ステップを示すデータが出力された場合、上記第５の
エスティメータ２７は量子化ステップ８で上記ＤＣＴブ
ロックを量子化しオーバーフローした場合は“Ｈ”のデ
ータを、また、所定のビット数と等しくなるか、アンダ
ーフローした場合は“Ｌ”のデータを第２のセレクタ３
０に供給する。また、上記第６のエスティメータ２８
は、量子化ステップ９により上記ＤＣＴブロックを量子
化し、オーバーフローした場合は“Ｈ”のデータを、ま
た、所定のビット数と等しくなるか、アンダーフローし
た場合は“Ｌ”のデータを第２のセレクタ３０に供給す
る。また、上記第７のエスティメータ２９は、量子化ス
テップ１０により上記ＤＣＴブロックを量子化し、オー
バーフローした場合は“Ｈ”のデータを、また、所定の
ビット数と等しくなるか、アンダーフローした場合は
“Ｌ”のデータを第２のセレクタ３０に供給する。

【００３１】上記第２のセレクタ３０は、図５に示すよ
うに、上記第５〜第７のエスティメータ２７〜２９で上
記ＱＡの量子化ステップを示すデータで量子化を行った
場合において、該第５〜第７のエスティメータ２７〜２
９から得られたデータが全て“Ｌ”の場合は、上記ＤＣ
Ｔブロックを圧縮するためのＱＮｏ０の係数を出力端子
３１を介して出力する。また、上記ＱＡの量子化ステッ
プを示すデータで量子化を行った場合において、上記第
５〜第７のエスティメータ２７〜２９から得られたデー
タが全て“Ｈ”の場合は、上記ＤＣＴブロックを圧縮す
るためのＱＮｏ３の係数を出力端子３１を介して出力す
る。

【００３２】また、上記第２のセレクタ３０は、図５に
示すように、上記第５〜第７のエスティメータ２７〜２
９で上記ＱＤの量子化ステップを示すデータで量子化を
行った場合において、該第５〜第７のエスティメータ２
７〜２９から得られたデータが全て“Ｌ”の場合は、上
記ＤＣＴブロックを圧縮するためのＱＮｏ１２の係数を
出力端子３１を介して出力する。また、上記ＱＤの量子
化ステップを示すデータで量子化を行った場合におい
て、上記第５〜第７のエスティメータ２７〜２９から得
られたデータが全て“Ｈ”の場合は、上記ＤＣＴブロッ
クを圧縮するためのＱＮｏ１５の係数を出力端子３１を
介して出力する。

【００３３】上記出力端子３１を介して出力されるＱＮ
ｏは、ＱＮｏ０〜ＱＮｏ１５の計１６種類あり、このＱ
Ｎｏは、図１に示す圧縮器１２及びマイコン１４に供給
される。なお、上記第２のセレクタ３０は、上記ＱＮｏ
を出力する場合は、図６に示すようにオーバーフローが
生じなかったことを示す“００”のデータであるｎｏｔ
ＯＦデータを上記圧縮器１２及びマイコン１４に供給す
る。

【００３４】さらに、当該予測器１３は、上記量子化に
よるオーバーフローの度合いに応じてそのＤＣＴブロッ
クの圧縮を指定するデータを出力するようになってい
る。

【００３５】すなわち、上記第２のセレクタ３０は、図
５に示すように、上記第５〜第７のエスティメータ２７
〜２９で上記ＱＥの量子化ステップを示すデータ（上記
第１〜第４のエスティメータ２１〜２４でオーバーフロ
ーした場合に上記第１のセレクタ２５から出力されるデ
ータ）で量子化を行った場合において、該第５〜第７の
エスティメータ２７〜２９から得られたデータが全て
“Ｌ”の場合は“０１”のデータであるＯＦ１データを
出力端子３２を介して出力し、上記第５のエスティメー
タ２７から得られたデータのみ“Ｈ”の場合は“１０”
のデータであるＯＦ２データを出力端子３２を介して出
力し、該第７のエスティメータ２９から得られたデータ
のみ“Ｌ”の場合は“１１”のデータであるＯＦ３デー
タを出力端子３２を介して出力する。

【００３６】このＯＦ１データ〜ＯＦ３データは、上記
圧縮器１２及びマイコン１４に供給される。

【００３７】上記第２のセレクタ３０からＱＮｏ及び上
記ＯＦ１データ〜ＯＦ３データ（ｎｏｔＯＦデータも含
む。）が供給されると、上記バッファメモリ１１に記憶
されている上記ＤＣＴブロックが読み出されて上記圧縮
器１２に供給される。

【００３８】上述のように、上記圧縮器１２には、上記
第２のセレクタ３９からＱＮｏが供給されている。上記
圧縮器１２は、図７に示すように上記ＱＮｏに基づいて
上記ＤＣＴブロックを圧縮して出力する。

【００３９】具体的には、上記圧縮器１２にＱＮｏ０が
供給された場合、該圧縮器１２は、上記図７に示すよう
に、上記ＤＣＴブロックの第０〜第２の領域の画像デー
タに１を乗算し（そのまま出力することを意味す
る。）、第３の領域の画像データにＳＱ（ＳＱ＝１＋１
／４＋１／８＋１／３２）を乗算し、第４の領域の画像
データに１／２を乗算し（１／２に圧縮することを意味
する。）、第５の領域の画像データに２＊ＳＱを乗算
し、第６の領域の画像データに１／４を乗算し（１／４
に圧縮することを意味する。）、第７の領域の画像デー
タに４＊ＳＱを乗算することにより、該ＤＣＴブロック
の画像データの圧縮を行い、この圧縮した画像データを
出力端子１５を介して出力する。

【００４０】また、上記圧縮器１２にＱＮｏ７が供給さ
れた場合、該圧縮器１２は、上記ＤＣＴブロックの第
０，第１の領域の画像データに４＊ＳＱを乗算し、第
２，第３の領域の画像データに１／８（１／８に圧縮す
ることを意味する。）を乗算し、第４〜第６の領域の画
像データに８＊ＳＱを乗算し、第７の領域の画像データ
に１６を乗算（１／１６に圧縮することを意味する。）
することにより、該ＤＣＴブロックの画像データの圧縮
を行い、この圧縮した画像データを出力端子１５を介し
て出力する。

【００４１】また、上記圧縮器１２にＱＮｏ１５が供給
された場合、該圧縮器１２は、上記ＤＣＴブロックの第
０の領域の画像データに１６＊ＳＱを乗算し、第１〜第
３の領域の画像データに３２を乗算し、第４の領域の画
像データに３２＊ＳＱを乗算し、第５〜第７の領域の画
像データに６４を乗算することにより、該ＤＣＴブロッ
クの画像データの圧縮を行い、この圧縮した画像データ
を出力端子１５を介して出力する。

【００４２】一方、本実施例に係るデジタルビデオテー
プレコーダ装置は、上記ＱＮｏでは対応しきれない（オ
ーバーフローしてしまう）ＤＣＴブロックに対しても考
慮している。

【００４３】すなわち、上記圧縮器１２は、上記予測器
１３からＯＦ１データ（０１）が供給されると、上記Ｄ
ＣＴブロックの第４〜第７の領域の画像データに１／４
を乗算することにより圧縮し、上記ＯＦ２データ（１
０）が供給されると、上記ＤＣＴブロックの第３〜第７
の領域の画像データに１／８を乗算することにより圧縮
し、上記ＯＦ３データ（１１）が供給されると、上記Ｄ
ＣＴブロックの第２〜第７の領域の画像データに１／５
１２を乗算して圧縮する。そして、この圧縮した画像デ
ータを上記出力端子１５を介して出力する。

【００４４】上記出力端子１５を介して出力される上記
圧縮処理の施されたＤＣＴブロックの画像データは、例
えば図示しない記録ヘッドに供給され磁気テープ等に記
録される。

【００４５】ここで、当該デジタルビデオテープレコー
ダ装置は、上記Ａ／Ｄ変換器１からの画像データのノイ
ズ成分を、上記予測器１４から供給されるＱＮｏに基づ
いて除去するようになっている。

【００４６】すなわち、上記Ａ／Ｄ変換器１からの画像
データは、第１の加算器５に供給されるとともに、第２
の加算器７に供給される。上記第２の加算器７には、メ
モリ８を介して前フィールド（或いは前フレーム）の画
像データが極性が反転されて供給されており、該第２の
加算器７は、上記Ａ／Ｄ変換器１から供給される新たな
フィールドの画像データと、上記極性が反転されて供給
される前フィールドの画像データとを加算処理すること
によりノイズ成分を検出する。

【００４７】一般的に、静止画像データは、フィールド
間又はフレーム間における相関性が強いが、ノイズ成分
には、上記フィールド間又はフレーム間における相関性
は無いため、上記第２の加算器７から出力される、現在
フィールドの画像データと前フィールドの画像データと
の差分はノイズ成分と見なすことができる。この第２の
加算器７からのノイズ成分を示すノイズデータは、レベ
ル可変型ノイズ形成回路６に供給される。

【００４８】上記レベル可変型ノイズ形成回路６は、例
えば図８に点線，細線，太線に示すようにレベル１の非
線形的特性（ノイズ除去の程度），レベル２の非線形的
特性，レベル３の非線形的特性の計３種類の非線形的特
性を有する非線形ＲＯＭとなっており、後述するように
上記マイコン１４の制御により上記非線形特性が選択さ
れ、上記第２の加算器７からのノイズデータを読み出し
アドレスとして、該非線形ＲＯＭから上記選択された非
線形特性に係るノイズ除去データが読み出され、これを
出力するようになっている。

【００４９】上記レベル可変型ノイズ形成回路６からノ
イズ除去データが出力されるまでの、上記マイコン１４
の動作のフローチャートを図９に示す。

【００５０】上記図９に示すフローチャートは、当該デ
ジタルビデオテープレコーダ装置のメイン電源がオンさ
れることによりスタートとなり、ステップＳ１に進む。

【００５１】上記ステップＳ１では、上記マイコン１４
が、上記レベル可変型ノイズ形成回路６が作動しないよ
うに、該レベル可変型ノイズ形成回路６をオフ制御して
ステップＳ２に進む。

【００５２】上記ステップＳ２では、上記マイコン１４
が、上記レベル可変型ノイズ形成回路６をオフ制御した
状態で、例えば１秒間に上記予測器１３から供給される
ＱＮｏの平均値を算出してステップＳ３に進む。

【００５３】上記ステップＳ３では、上記マイコン１４
が、まず、上記レベル１の非線形特性となるように上記
レベル可変型ノイズ形成回路６内の非線形ＲＯＭを制御
してステップＳ４に進む。

【００５４】これにより、上記第２の加算器７からのノ
イズデータを読み出しアドレスとして、上記非線形ＲＯ
Ｍから上記レベル１の非線形特性に係るノイズ除去デー
タが読み出され、その極性が反転されて上記第１の加算
器５に供給される。

【００５５】上記第１の加算器５は、上記Ａ／Ｄ変換器
１から供給される画像データと、上記極性が反転されて
供給されるノイズ除去データとを加算処理することによ
り、上記画像データからノイズ成分を除去し、これを上
記圧縮処理部２に供給する。これにより、上記圧縮処理
部２内の予測器１３から、上記レベル１の非線形特性に
よりノイズ除去処理を施した画像データに応じたＱＮｏ
が出力されることとなる。

【００５６】上記マイコン１４は、上記ステップＳ４に
おいて、上記レベル１の非線形特性を選択した状態で、
例えば１秒間に上記予測器１３から供給されるＱＮｏの
平均値を算出してステップＳ５に進む。

【００５７】上記ステップＳ５では、上記マイコン１４
が、上記ステップＳ２で算出した、ノイズ除去を行わな
い状態で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値と、
上記ステップＳ４で算出した、レベル１の非線形特性の
ノイズ除去を行った状態で圧縮処理した場合におけるＱ
Ｎｏの平均値とを比較する。そして、ノイズ除去を行わ
ない状態で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値よ
りも、レベル１の非線形特性のノイズ除去を行った状態
で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値のほうが、
２以上ＱＮｏの値が小さい場合は、ノイズ除去の効果が
あるとしてステップＳ３に戻る。また、ノイズ除去を行
わない状態で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値
のほうが、レベル１の非線形特性のノイズ除去を行った
状態で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値よりも
ＱＮｏの値が小さい場合、或いは、レベル１の非線形特
性のノイズ除去を行った状態で圧縮処理した場合におけ
るＱＮｏの平均値が１しか小さくならない場合は、上記
レベル１の非線形特性のノイズ除去の効果はないとして
ステップＳ６に進む。

【００５８】上記ステップＳ３では、上記マイコン１４
が、今度は、レベル２の非線形特性となるように上記非
線形ＲＯＭを制御しステップＳ４に進む。

【００５９】上記ステップＳ４では、上記マイコン１４
が、上記レベル２の非線形特性を選択した状態で、例え
ば１秒間に上記予測器１３から供給されるＱＮｏの平均
値を算出してステップＳ５に進む。

【００６０】上記ステップＳ５では、上記マイコン１４
が、上記ノイズ除去を行わない状態で圧縮処理した場合
におけるＱＮｏの平均値と、上記ステップＳ４で算出し
た、レベル２の非線形特性のノイズ除去を行った状態で
圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値とを比較す
る。そして、ノイズ除去を行わない状態で圧縮処理した
場合におけるＱＮｏの平均値よりも、レベル２の非線形
特性のノイズ除去を行った状態で圧縮処理した場合にお
けるＱＮｏの平均値のほうが、２以上ＱＮｏの値が小さ
い場合は、ノイズ除去の効果があるとしてステップＳ３
に戻る。また、ノイズ除去を行わない状態で圧縮処理し
た場合におけるＱＮｏの平均値のほうが、レベル２の非
線形特性のノイズ除去を行った状態で圧縮処理した場合
におけるＱＮｏの平均値よりもＱＮｏの値が小さい場
合、或いは、レベル２の非線形特性のノイズ除去を行っ
た状態で圧縮処理した場合におけるＱＮｏの平均値が１
しか小さくならない場合は、上記レベル１の非線形特性
のノイズ除去の効果はないとしてステップＳ６に進む。

【００６１】このように、上記マイコン１４は、上記非
線形ＲＯＭの非線形特性を１つずつ可変し、実際に得ら
れるＱＮｏからノイズ除去の限界を検出する。そして、
ノイズ除去の限界が検出されたとき、すなわち、上記ス
テップＳ５において、Ｑ_n＜Ｑ_n-1−２（ｎは上記非線形特性のレベル、Ｑ_n
はｎの非線形特性のレベルの状態で得られたＱＮｏの平
均値）となったとき（ステップＳ５でＮＯと判断されたとき）
にステップＳ６に進む。

【００６２】上記ステップＳ６では、上記ステップＳ
３，ステップＳ４で非線形特性のレベルを１つ上げてノ
イズ除去した結果、該ノイズ除去の効果が得られなかっ
たため、上記マイコン１４が、現在の非線形特性の直前
の非線形特性を選択するように上記非線形ＲＯＭを制御
する。

【００６３】ノイズ成分の多い画像は周波数スペクトル
が広がっているため、上記予測器１３で算出されるＱＮ
ｏが小さくなり、ブロック歪みの目立つ再生画像となっ
てしまうが、本実施例に係るデジタルビデオテープレコ
ーダ装置のように、上記ノイズ除去部３で画像データの
最適なノイズ除去量を求め、該画像データのノイズ除去
をしてから圧縮処理を施すことにより、画像データの無
駄なデータ（ノイズ成分に係るデータ）を除去すること
ができるため、データ量を減らすことができ、圧縮効率
を向上させることができるうえ、上記ブロック歪みを軽
減し良好な再生画像を得ることができる。

【００６４】また、上記レベル可変型ノイズ形成回路６
に非線形ＲＯＭを設け、図８に示すように画像データの
Ｓ／Ｎ比が小さいとき（図中、０近傍）にはノイズ除去
量を大きくし、該画像データのＳ／Ｎ比が大きくなるに
つれ徐々にノイズ除去量を小さくするように、上記Ｓ／
Ｎ比に応じてノイズ除去量を可変するようにしているた
め、画像データのＳ／Ｎ比が大きくなるにつれ徐々にノ
イズ除去量を大きくしたときと比べ、自然な絵柄の再生
画像を得ることができる。

【００６５】ここで、上記圧縮器１２に、複雑でノイズ
の多い画像データ（ＤＣＴブロック）が供給されると、
最大のＱＮｏ（ＱＮｏ１５）を用いて圧縮処理を行って
も記録エリアに収まりきらないデータ量となることがあ
る（オーバーフロー）。このようなオーバーフローを生
ずると、高周波数の画像データが記録されなくなり画質
が悪化してしまう。

【００６６】また、上述の第１の実施例に係るデジタル
ビデオテープレコーダ装置は、上記予測器１３でオーバ
ーフローが生じた場合、該予測器１３がオーバーフロー
用の係数（上記ＯＦ１データ〜ＯＦ３データ）を出力
し、上記圧縮器１２が、このオーバーフロー用の係数で
画像データの圧縮処理を行うようになっているが、良好
な再生画像を得るためには、なるべくこのオーバーフロ
ー用の係数を用いないで画像データの圧縮処理を行う方
がよい。

【００６７】このため、本発明の第２の実施例に係るデ
ジタルビデオテープレコーダ装置では、上記マイコン１
４が、図１０に示すようなフローチャートに従って上記
レベル可変型ノイズ形成回路６を制御するようにした。

【００６８】すなわち、上記図１０に示すフローチャー
トは、当該デジタルビデオテープレコーダ装置のメイン
電源がオンされることによりスタートとなりステップＳ
１１に進む。

【００６９】上記ステップＳ１１では、上記マイコン１
４が、過去５秒間に上記予測器１３から供給されたＱＮ
ｏの最大値（Ｑｍａｘ）を検出しステップＳ１２に進
む。

【００７０】上記ステップＳ１２では、上記Ｑｍａｘが
ＱＮｏ１４よりも大きいか否かを判別し、ＹＥＳの場合
はステップＳ１３に進み、ＮＯの場合はステップＳ１５
に進む。

【００７１】上記ＱｍａｘがＱＮｏ１４よりも大きいと
いうことは、この画像データが上記圧縮器１２に供給さ
れた場合オーバーフローを生ずる虞れがあることを示し
ている。このため、上記マイコン１４は、上記ステップ
Ｓ１３において、レベルの大きい非線形特性を選択する
ように上記レベル可変型ノイズ形成回路６の非線形ＲＯ
Ｍを制御しステップＳ１４に進む。

【００７２】これにより、ノイズ除去量を多くすること
ができ、上記圧縮器１２に供給される画像データのデー
タ量を、上記１６種類のＱＮｏで処理できる程度まで少
なくすることができ上記オーバーフローを防止して良好
な再生画像を得ることができる。

【００７３】上記ステップＳ１５では、上記Ｑｍａｘが
ＱＮｏ１０よりも小さいか否かを判別し、ＹＥＳの場合
はステップＳ１６に進み、ＮＯの場合は上記ステップＳ
１４に進む。

【００７４】上記ＱｍａｘがＱＮｏ１０よりも小さいと
いうことは、この画像データが上記圧縮器１２に供給さ
れてもオーバーフローを生じにくいことを示している。
このため、上記マイコン１４は、上記ステップＳ１６に
おいて、小さいレベルの非線形特性を選択するように上
記非線形ＲＯＭを制御してステップＳ１４に進む。

【００７５】これにより、ノイズ除去量を少なくするこ
とができ、上記圧縮器１２に供給される画像データから
必要な成分まで除去してしまう不都合を防止して良好な
再生画像を得ることができる。

【００７６】上記ステップＳ１４では、上記マイコン１
４が、上記入力端子４を介して画像信号が供給されるな
くなったか否かを判別し、ＮＯの場合は、上記ステップ
Ｓ１１に戻り上述のステップＳ１１〜ステップＳ１３及
びステップＳ１５，ステップＳ１６のルーチンを繰り返
し、ＹＥＳの場合は、そのまま終了する。

【００７７】このように、所定期間におけるＱＮｏの最
大値を求め、この最大値に応じてノイズ除去量を可変制
御することにより、上記圧縮器１２に供給する画像デー
タのデータ量を削減することができ、オーバーフローを
防止して良好な再生画像を得ることができる。

【００７８】なお、上述の第１の実施例に係るデジタル
ビデオテープレコーダ装置のように、ＱＮｏの平均値に
基づいて行うノイズ除去量の制御と、上述の第２の実施
例に係るデジタルビデオテープレコーダ装置のように、
ＱＮｏの最大値に基づいて行うノイズ除去量の制御とを
共に用いてノイズ除去を行うようにしてもよい。

【００７９】この場合、上記各制御を別々に行ったとき
よりもさらに良好な再生画像を得ることができる。

【００８０】また、上述の実施例の説明では、直交変換
手段としていわゆるＤＣＴ回路１０を用いることとした
が、これは、いわゆるアダマール変換回路を用いるよう
にしてもよい。また、上記非線形ＲＯＭは、レベル１〜
レベル３の非線形特性を有することとしたが、これ以上
の非線形特性を有するようにしてもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る画像圧縮装置は、画像信号をＡ／Ｄ変換手段により
デジタル化して画像データを形成し、この画像データを
ブロック化手段により所定の画像数毎のブロックに変換
し、直交変換手段により上記ブロックの画像データ毎に
周波数軸上に変換し、この周波数軸上に変換された画像
データを圧縮するための係数を予測手段により求め、上
記予測手段により求められた係数に基づいて、上記周波
数軸上に変換された画像データを圧縮手段により圧縮し
て出力する画像圧縮装置であって、上記Ａ／Ｄ変換手段
の前段に設けられているノイズ除去手段が、上記予測手
段により求められた係数に応じたノイズ除去量で、上記
Ａ／Ｄ変換手段からの映像データのノイズ成分を除去す
ることができる。

【００８２】このため、上記画像データの無駄なデータ
（ノイズ成分に係るデータ）を除去することができ、該
画像データの全体的なデータ量を減らすことができるた
め、圧縮効率を向上させることができるうえ、上記ブロ
ック歪みを軽減し良好な再生画像を得ることができる。

【００８３】また、上記ノイズ除去手段は、上記予測手
段により求められた係数に応じたノイズ除去量で、上記
Ａ／Ｄ変換手段からの映像データのノイズ成分を除去し
ているため、圧縮を行う画像データに最適なノイズ除去
処理を施すことができ、自然な絵柄の再生画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタルビデオテープレコーダ装置に適用し
た、本発明に係る第１の実施例の画像圧縮装置のブロッ
ク図である。

【図２】上記第１の実施例に係る画像圧縮装置が１単位
として圧縮を行うＤＣＴ処理後のブロックの画像データ
であるＤＣＴブロックを示す模式図である。

【図３】上記第１の実施例に係る画像圧縮装置に設けら
れている予測器のブロック図である。

【図４】上記予測器に設けられている第１のセレクタの
動作を説明するための図である。

【図５】上記予測器に設けられている第２のセレクタの
動作を説明するための図である。

【図６】上記第２のセレクタから出力される、オーバー
フローを生ずるＤＣＴブロックに対して行う圧縮処理を
指定するためのデータを示す図である。

【図７】上記第１の実施例に係る画像圧縮装置に設けら
れている圧縮器が、上記予測器から供給された係数（Ｑ
Ｎｏ）に応じて上記ＤＣＴブロックの領域毎に行う圧縮
処理を説明するための図である。

【図８】上記第１の実施例に係る画像圧縮装置のレベル
可変型ノイズ形成回路に設けられている非線形ＲＯＭの
非線形特性を説明するための図である。

【図９】上記第１の実施例に係る画像圧縮装置に設けら
れているマイコンのノイズ除去動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１０】デジタルビデオテープレコーダ装置に適用し
た本発明に係る第２の実施例の画像圧縮装置に設けられ
ているマイコンのノイズ除去動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換器２・・・・・・・・・・圧縮処理部３・・・・・・・・・・ノイズ除去部４・・・・・・・・・・画像信号の入力端子５・・・・・・・・・・第１の加算器６・・・・・・・・・・レベル可変型ノイズ形成回路７・・・・・・・・・・第２の加算器８・・・・・・・・・・メモリ９・・・・・・・・・・ブロッキングメモリ１０・・・・・・・・・離散的コサイン変換（ＤＣＴ）
回路１１・・・・・・・・・バッファメモリ１２・・・・・・・・・圧縮器１３・・・・・・・・・予測器１４・・・・・・・・・マイコン１５・・・・・・・・・出力端子２０ａ，２０ｂ・・・・ＤＣＴブロックの入力端子２１〜２４・・・・・・第１〜第４のエスティメータ２５・・・・・・・・・第１のセレクタ２６ａ，２６ｂ・・・・ＤＣＴブロックの入力端子２７〜２９・・・・・・第５〜第７のエスティメータ３０・・・・・・・・・第２のセレクタ３１・・・・・・・・・係数（ＱＮｏ）の出力端子３２・・・・・・・・・オーバーフロー処理を示すデー
タの出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタ
ル化して画像データを形成し、この画像データをブロッ
ク化手段により所定の画像数毎のブロックに変換し、直
交変換手段により上記ブロックの画像データ毎に周波数
軸上に変換し、この周波数軸上に変換された画像データ
を圧縮するための係数を予測手段により求め、上記予測
手段により求められた係数に基づいて、上記周波数軸上
に変換された画像データを圧縮手段により圧縮して出力
する画像圧縮装置であって、上記ブロック化手段の前段に設けられ、上記Ａ／Ｄ変換
手段からの映像データのノイズ成分を除去する、ノイズ
除去量が可変可能なノイズ除去手段を有し、上記ノイズ除去手段のノイズ除去量は、上記予測手段に
より求められた係数に基づいて可変されることを特徴と
する画像圧縮装置。
【請求項２】上記直交変換手段は、離散的コサイン変
換回路であることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮
装置。