JPH073954B2 - Encoder - Google Patents

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JPH073954B2
JPH073954B2 JP26777286A JP26777286A JPH073954B2 JP H073954 B2 JPH073954 B2 JP H073954B2 JP 26777286 A JP26777286 A JP 26777286A JP 26777286 A JP26777286 A JP 26777286A JP H073954 B2 JPH073954 B2 JP H073954B2
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bit
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恵造 西村
富二男 岡村
隆 降旗
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Hitachi Ltd
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アナログ情報信号を時間軸方向にサンプリン
グ量子化して、デイジタル伝送或いは記録再生を行う装
置に係り、特に復号時のアナログ情報信号のレベル反転
現象の発生防止に好適な符号器に関する。
The present invention relates to an apparatus for digitally transmitting or recording / reproducing an analog information signal by sampling / quantizing the analog information signal in the time axis direction, and particularly to an analog information signal at the time of decoding. The present invention relates to an encoder suitable for preventing the occurrence of a level inversion phenomenon.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

画像信号をデイジタル伝送する装置では、その1標本値
(以下、画素と称する。)当りの量子化ビツト数は、直
線量子化の場合で通常7〜8ビツト必要とされている。
標準テレビ方式の信号を直線量子化でデイジタル化する
と、そのデイジタル信号の伝送ルートは100Mbps(メガ
ビツト・パー・セカンド)程度が必要となり、一部で提
案されている高品位テレビ方式にいたつては、さらに高
い伝送レートが要求される。
In a device for digitally transmitting an image signal, the number of quantization bits per one sampled value (hereinafter, referred to as a pixel) is normally required to be 7 to 8 bits in the case of linear quantization.
If the signal of the standard TV system is digitalized by linear quantization, the transmission route of the digital signal requires about 100 Mbps (megabit per second), and for the high-definition TV system proposed by some, Higher transmission rates are required.

このようなデイジタル画像信号を磁気記録再生するデイ
ジタルVTRでは、上記の様に伝送レートが著しく高いた
め、従来のアナログ記録方式のVTRと比べてテープの消
費量が多く、十分な記録時間が得られず、また扱う信号
も非常に広帯域となり、デイジタル信号処理回路の動作
速度も問題となるなど技術的にも困難が伴い、家庭用な
どにデイジタルVTRを広く普及させるのに大きな障害と
なつている。
In the digital VTR that magnetically records and reproduces such a digital image signal, since the transmission rate is extremely high as described above, the tape consumption is larger than that of the conventional analog recording VTR, and sufficient recording time can be obtained. In addition, the signal to be handled becomes extremely wide band, and the operation speed of the digital signal processing circuit also becomes a problem, which is technically difficult, which is a major obstacle to widespread use of the digital VTR for home use.

こうした問題を改善するために、いわゆる高能率符号化
の検討が従来から行われており、例えば、吹抜敬彦著
「画像のデイジタル信号処理」(日刊工業新聞社)にも
詳述されている。この文献の第9章に記載のように、1
画素当りのビツト数を低減する方法として、すでに符号
化した画素の値から現在の値を予測し、それとの誤差を
符号化するいわゆる予測符号化(DPCM)方式が知られて
いる。
In order to improve such a problem, so-called high-efficiency coding has been studied in the past, and is described in detail, for example, in "Digital signal processing of images" by Takahiko Fukibe (Nikkan Kogyo Shimbun). As described in Chapter 9 of this document, 1
As a method of reducing the number of bits per pixel, there is known a so-called predictive coding (DPCM) method in which a current value is predicted from the already coded pixel value and an error from the current value is predicted.

以下、従来技術について図面を用いて説明する。Hereinafter, a conventional technique will be described with reference to the drawings.

先ず、従来の符号器について説明する前に、該符号器が
用いられる装置のひとつである、デイジタルVTRの構成
及び動作について説明を行う。
First, before describing the conventional encoder, the configuration and operation of a digital VTR, which is one of the devices using the encoder, will be described.

第4図は一般的なデイジタルVTRの構成を示すブロツク
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a general digital VTR.

第4図において、1は画像信号入力端子、2はA/D変換
器、3は符号器、4はPCMプロセツサ、5はメモリ、6
は変調器、7は記録増幅器、8は磁気ヘツド、9は磁気
テープ、10は再生イコライザ、11は復調器、12は復号
器、13はD/A変換器、14は再生画像信号出力端子であ
る。
In FIG. 4, 1 is an image signal input terminal, 2 is an A / D converter, 3 is an encoder, 4 is a PCM processor, 5 is a memory, and 6
Is a modulator, 7 is a recording amplifier, 8 is a magnetic head, 9 is a magnetic tape, 10 is a reproduction equalizer, 11 is a demodulator, 12 is a decoder, 13 is a D / A converter, and 14 is a reproduced image signal output terminal. is there.

磁気記録再生装置の一種である一般的なデイジタルVTR
においては、先ず、第4図に示す様に、端子1から入力
された画像信号Vは、A/D変換器2により量子化ビツト
数nビツトのデイジタル信号Aに変換される。このnビ
ツトのデイジタル信号Aは、符号器3によつて、後述す
るように適宜ビツト圧縮される。
A general digital VTR which is a kind of magnetic recording / reproducing device
In FIG. 4, first, as shown in FIG. 4, the image signal V input from the terminal 1 is converted by the A / D converter 2 into a digital signal A having a quantization bit number n bits. The n-bit digital signal A is bit-compressed by the encoder 3 as described later.

この符号器3の出力I(以下、データIと略記する。)
は、PCMプロセツサ4を介してメモリ5へ逐次書込ま
れ、このメモリ5への書込み時に、必要に応じてデータ
Iの所定のブロツク毎にアドレス信号や誤り訂正符号な
どの付加が行なわれる。そして、メモリ5を介して、イ
ンタリーブ(誤り訂正を行うためのデータの並べ替え)
やシヤフリング(修正を行うためのデータの並べ替え)
などの操作が行なわれ、メモリ5から読出されたデータ
Iは、さらに必要に応じて誤り検出、訂正符号やブロツ
クの頭出しのための同期信号やクロツク再生に用いる調
歩符号などがPCMプロセツサ4によつて付加され、そし
て、出力される。
The output I of this encoder 3 (hereinafter abbreviated as data I)
Are sequentially written to the memory 5 via the PCM processor 4, and when writing to the memory 5, an address signal, an error correction code, etc. are added to each predetermined block of the data I as necessary. Then, through the memory 5, interleave (rearrangement of data for error correction)
And shuffling (sorting data to make corrections)
The data I read out from the memory 5 is further processed by the PCM processor 4 with error detection and correction codes, a sync signal for finding the beginning of a block, and a start / stop code used for clock reproduction. Therefore, it is added and output.

PCMプロセツサ4からの出力データ列Lは、変調器6に
よつて磁気記録に適した構成の符号に変調された後、そ
の出力は記録増幅器7を介して磁気ヘツド8により逐次
磁気テープ9に記録される。
An output data string L from the PCM processor 4 is modulated by a modulator 6 into a code having a configuration suitable for magnetic recording, and its output is sequentially recorded on a magnetic tape 9 by a magnetic head 8 via a recording amplifier 7. To be done.

次に再生側では、磁気テープ9から磁気ヘツド8により
再生された信号は、再生イコライザ10により必要に応じ
て振幅等化、位相等化などを行なつた後、復調器11によ
り記録時に行なつた変調を元の符号に復調し、記録時に
変調器6に入力されたデータ列Lと同等の信号L′が出
力される。この復調器11からの出力データ列L′は、PC
Mプロセツサ4によつて同期信号の検出やデータブロツ
クの頭出し、符号誤りの検出、訂正、あるいはメモリ5
を介してデインタリーブやデシヤフリングなどが行なわ
れる。
Next, on the reproducing side, the signal reproduced from the magnetic head 9 by the magnetic tape 9 is subjected to amplitude equalization, phase equalization, etc. by the reproduction equalizer 10 as required, and then is performed at the time of recording by the demodulator 11. The modulated signal is demodulated to the original code, and a signal L ′ equivalent to the data string L input to the modulator 6 during recording is output. The output data string L'from this demodulator 11 is PC
The M processor 4 detects a sync signal, finds a data block, detects and corrects a code error, or a memory 5
Deinterleaving and deshuffling are performed via.

メモリ5より読出され、PCMプロセツサ4により誤り訂
正などが行なわれたデータは、記録時の符号器3からの
出力データIと同等のビツト圧縮されたデータI′とし
て復号器12に供給される。復号器12ではデータI′に対
する復号が行なわれ、伸長されたnビツトのデイジタル
信号A′が出力される。このデイジタル信号A′は、D/
A変換器13によりアナログ信号に変換され、画像信号
V′が復元されて端子14に出力される。以上が、一般な
デイジタルVTRについての動作説明である。
The data read from the memory 5 and error-corrected by the PCM processor 4 are supplied to the decoder 12 as bit-compressed data I'which is equivalent to the output data I from the encoder 3 at the time of recording. The decoder 12 decodes the data I ', and outputs the expanded n-bit digital signal A'. This digital signal A'is D /
It is converted into an analog signal by the A converter 13, and the image signal V ′ is restored and output to the terminal 14. The above is the description of the operation of a general digital VTR.

さて、従来においては、第4図に示した符号器3及び復
号器4として、第5図及び第6図に示した符号器及び復
号器が用いられていた。
In the past, the encoder and decoder shown in FIGS. 5 and 6 were used as the encoder 3 and decoder 4 shown in FIG.

第5図は前値予測を用いたDPCM方式の符号器の従来例を
示すブロツク図、第6図は同じく復号器の従来例を示す
ブロツク図、である。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example of a DPCM encoder using a priori prediction, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of the same decoder.

第5図において、50は入力端子、51は減算器、52は圧縮
用ROM、53は伸長用ROM、64は加算器、55は遅延回路、56
は出力端子、である。
In FIG. 5, 50 is an input terminal, 51 is a subtractor, 52 is a compression ROM, 53 is a decompression ROM, 64 is an adder, 55 is a delay circuit, and 56
Is an output terminal.

また、第6図において、40は入力端子、41は伸長用RO
M、42は加算器、43は遅延回路、44は出力端子、であ
る。
Further, in FIG. 6, 40 is an input terminal and 41 is an extension RO.
M and 42 are adders, 43 is a delay circuit, and 44 is an output terminal.

また、第7図は第5図及び第6図に示した圧縮用ROM及
び伸長用ROMの変換特性を示すグラフ、第7A図は第7図
の変換特性の見方を説明するための説明図である。
FIG. 7 is a graph showing the conversion characteristics of the compression ROM and the expansion ROM shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the way of viewing the conversion characteristics of FIG. is there.

第7図における横軸及び縦軸はそれぞれ、第5図及び第
6図に示した圧縮用ROM及び伸長用ROMが第7A図に示す如
く接続された場合において、その圧縮用ROMの入力aの
レベルと、伸長用ROMの出力cのレベルを示している。
また、第7図のグラフ中の斜め線(一点鎖線)の近傍に
記された−8〜+7までの数字は第7A図に示す圧縮用RO
Mの出力bまたは伸長用ROMの入力bのレベルを示してい
る。従つて、第7図は圧縮用ROMの入出力特性及び伸長
用ROMの入出力特性を同時に示したものと言える。
The horizontal and vertical axes in FIG. 7 represent the input a of the compression ROM when the compression ROM and the expansion ROM shown in FIGS. 5 and 6 are connected as shown in FIG. 7A. The level and the level of the output c of the decompression ROM are shown.
The numbers from -8 to +7 near the diagonal line (dashed line) in the graph of FIG. 7 are the compression RO shown in FIG. 7A.
The level of the output b of M or the input b of the decompression ROM is shown. Therefore, it can be said that FIG. 7 shows the input / output characteristics of the compression ROM and the expansion ROM at the same time.

では、先ず、第5図に示す符号器3の動作について説明
をする。
First, the operation of the encoder 3 shown in FIG. 5 will be described.

第5図において、符号器3の入力端子50には、前述した
様にA/D変換器2でA/D変換された量子化ビツト数nビツ
トのデイジタル画像信号Aが供給されている。ここで上
記量子化ビツト数nは、その量子化誤差が無視できる程
度に大きな値で、本例では例えばn=7と定められる。
In FIG. 5, the input terminal 50 of the encoder 3 is supplied with the digital image signal A having the quantization bit number n bits which is A / D converted by the A / D converter 2 as described above. Here, the number of quantization bits n is a large value so that the quantization error can be ignored, and in this example, n = 7 is determined.

この7ビツト/画素のデイジタル信号Aは、減算器51に
より、遅延回路55から得られる予測値としての1画素前
の信号(7ビツトの信号)と、減算され、8ビツトの差
分信号Cを得る。ここで遅延回路55の遅延時間τは画素
間隔である。減算器51で得られた8ビツトの差分信号C
は、第7図に示す変換特性を持つ圧縮用ROM52によりm
=4ビツトの圧縮差分信号Eに変換される。そして、こ
の4ビツト/画素の圧縮差分信号Eが出力端子56を介し
て前述したデータIとして出力される。
This 7-bit / pixel digital signal A is subtracted by a subtracter 51 from the signal (7-bit signal) one pixel before as a predicted value obtained from the delay circuit 55, and an 8-bit difference signal C is obtained. . Here, the delay time τ of the delay circuit 55 is the pixel interval. 8-bit difference signal C obtained by the subtracter 51
Is m by the compression ROM 52 having the conversion characteristic shown in FIG.
= 4 bit compressed differential signal E is converted. Then, the 4-bit / pixel compression difference signal E is output as the above-mentioned data I through the output terminal 56.

また、圧縮用ROM52からの4ビツトの圧縮差分信号E
は、第7図に示す変換特性を持つ伸長用ROM53により8
ビツトの伸長信号C′に変換され、加算器54の一方の入
力に入力される。ここで、加算器54のもう一方の入力に
は遅延回路55からの信号が入力されており、加算器54で
は、この信号と前記伸長信号C′とを加算し、遅延回路
55に入力している。
In addition, the 4-bit compression difference signal E from the compression ROM 52
By the decompression ROM 53 having the conversion characteristics shown in FIG.
It is converted into a bit expansion signal C'and input to one input of the adder 54. Here, the signal from the delay circuit 55 is input to the other input of the adder 54, and the adder 54 adds this signal and the expanded signal C'to the delay circuit.
You are typing in 55.

以上が、第5図に示す符号器3の動作説明である。The above is the description of the operation of the encoder 3 shown in FIG.

次に、第6図に示す復号器12の動作について説明をす
る。
Next, the operation of the decoder 12 shown in FIG. 6 will be described.

第6図において、復号器12の入力端子40には、圧縮差分
信号Eの同等の4ビツトの信号I′が入力され、その
後、第7図に示す変換特性を持つ伸長用ROM41により8
ビツトの差分信号C″に変換される。この差分信号C″
は、加算器42により、画素間隔に等しい遅延時間τを持
つ遅延回路43からの、1画素前の信号と加算され、上記
デイジタル信号Aと同等な7ビツトのデイジタル画像信
号A′として出力される。このデイジタル画像信号A′
は、出力端子44を介して出力され、その後、前述した様
にD/A変換器13によりD/A変換されて、アナログ画像信号
となる。
In FIG. 6, an input terminal 40 of the decoder 12 is supplied with the equivalent 4-bit signal I'of the compressed differential signal E, and then the ROM 41 for expansion having the conversion characteristic shown in FIG.
It is converted into a bit difference signal C ″. This difference signal C ″
Is added by the adder 42 to the signal one pixel before from the delay circuit 43 having a delay time τ equal to the pixel interval, and output as a 7-bit digital image signal A ′ equivalent to the digital signal A. . This digital image signal A '
Is output via the output terminal 44, and then D / A converted by the D / A converter 13 as described above to become an analog image signal.

以上が第6図に示す復号器12についての動作説明であ
る。
The above is the description of the operation of the decoder 12 shown in FIG.

以上のようにして、DPCM方式の符号器を用いることによ
り、1画素当りのビツト数を4ビツト程度に低減可能
で、前述した直線量子化方式と比べて伝送レートを4/7
に低減することが可能である。
As described above, the number of bits per pixel can be reduced to about 4 bits by using the DPCM encoder, and the transmission rate is 4/7 compared to the linear quantization method described above.
Can be reduced to

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

さて、第5図に示した従来の符号器3における入力信
号、及び、第6図に示した従来の復号器12における出力
信号は、それぞれ、量子化ビツト数を7ビツトとしたこ
とにより、その量子化レベルの範囲は、−64〜+63であ
る。尚、7ビツトにおける10進表現と2進表現との対応
関係は第8図に示す如くである。
The input signal in the conventional encoder 3 shown in FIG. 5 and the output signal in the conventional decoder 12 shown in FIG. The range of quantization levels is -64 to +63. The correspondence between the decimal representation and the binary representation in 7 bits is as shown in FIG.

今、第5図に示した符号器3へのn=7ビツトの入力デ
イジタル信号Aが、例えば、−31→62→25→10→35……
と変化する場合には、減算器51からの8ビツトの差分信
号Cは、−31→93→74→−18→24……となり、圧縮用RO
M52からの圧縮差分信号Eは、−5→7→6→−4→4
……にそれぞれ対応するm=4ビツトのデータとなつて
出力端子56より出力される。一方、第6図に示した復号
器12には、圧縮差分信号Eと同等の4ビツトの信号I′
が入力端子40を介して入力され、伸長用ROM41の出力で
ある8ビツトの差分信号C″は−31→110→77→−17→3
1……、そして加算器42からの出力デイジタル信号A′
は−31→79(−49)→28→11→42……となる。ここで、
データ=79は、前述したビツト数n=7の量子化レベル
の範囲(−64〜+63)を超る為、逆極性にレベル反転し
てしまい、データ=−49として出力されてしまう。
Now, the input digital signal A of n = 7 bits to the encoder 3 shown in FIG. 5 is, for example, -31 → 62 → 25 → 10 → 35 ...
, The 8-bit difference signal C from the subtractor 51 becomes −31 → 93 → 74 → −18 → 24 ...
The compressed differential signal E from M52 is -5 → 7 → 6 → -4 → 4
Is output from the output terminal 56 as m = 4 bit data respectively corresponding to. On the other hand, the decoder 12 shown in FIG.
Is inputted through the input terminal 40, and the 8-bit difference signal C ″ output from the decompression ROM 41 is −31 → 110 → 77 → −17 → 3.
1 ……, and the output digital signal A ′ from the adder 42
Becomes −31 → 79 (−49) → 28 → 11 → 42 .... here,
Since the data = 79 exceeds the quantization level range (−64 to +63) of the bit number n = 7 described above, the level is inverted to the opposite polarity and the data = −49 is output.

即ち、前述の如く量子化ビツト数を7ビツトとした為、
加算器42においてその出力は7ビツトとしてしか出力さ
れず(加算器54についても同様である。)、例え加算結
果が79、即ち、01001111の8ビツトのデータとして得ら
れても、その最上位ビツトの0は削除されて7ビツトの
データとして出力されるので、1001111、即ち−49と出
力される。
That is, since the number of quantization bits is 7 bits as described above,
The output of the adder 42 is only 7 bits (the same is true of the adder 54). Even if the addition result is 79, that is, the 8-bit data of 01001111, the most significant bit is obtained. Since 0 is deleted and output as 7-bit data, 1001111, that is, -49 is output.

以上の様に、従来の符号器を用いた場合には、入力信号
のレベル及びそのレベル変化の如何により、復号器によ
る復号時において、ビツト数nの量子化レベルの範囲を
超えたレベルのデータを発生することがあり、これによ
り情報信号のレベル反転現象が発生するという問題があ
つた。
As described above, when the conventional encoder is used, depending on the level of the input signal and its level change, the data of the level exceeding the quantization level range of the bit number n at the time of decoding by the decoder. However, there is a problem that the level inversion phenomenon of the information signal occurs.

画像情報信号において、この様なレベル反転現象が起き
た場合、例えば、画面上の黒塗りの部分に突如、白点が
現れたりするなど、画質劣化が生じる。
When such a level inversion phenomenon occurs in the image information signal, the image quality deteriorates, for example, a white spot suddenly appears in a black-painted portion on the screen.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
復号時において情報信号のレベル反転現象が発生するこ
とのない、符号化を行い得る符号器を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art,
An object of the present invention is to provide an encoder capable of encoding without causing a level inversion phenomenon of an information signal at the time of decoding.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記した目的を達成するために、本発明では、入力され
た各標本値のうち少なくともその一部の標本値について
それぞれに対応するビツト数nの所定の予測値を算出す
る算出手段と、該予測値とそれに対応する前記標本値と
の差分を求め、第1の差分値を得る第1の演算手段と、
該第1の差分値を圧縮変換して前記ビツト数nよりも少
ないビツト数mの第1の値を得る第1の圧縮変換手段
と、前記第1の差分値を圧縮変換してビツト数mの第2
の値を得る第2の圧縮変換手段と、前記第1の値と前記
第2の値とをそれぞれ伸長変換して前記第1の差分値と
同等のビツト数の第3の値と第4の値とをそれぞれ得る
伸長変換手段と、を有し、前記第2の圧縮変換手段は、
前記第2の値として、前記伸長変換手段による伸長変換
後の前記第4の値の絶対値が前記第3の値の絶対値より
も小さくなるような値を得るように圧縮変換すると共
に、前記伸長変換手段により得られた前記第3の値と前
記予測値との間、及び前記第4の値と前記予測値との間
でそれぞれ加算(または減算)を行い、ビツト数nの第
5の値と第6の値をそれぞれ得る第2の演算手段と、該
第5の値と前記予測値に対応した前記標本値との差分、
及び該第6の値と該標本値との差分をそれぞれ求め、第
2の差分値と第3の差分値とをそれぞれ得る第3の演算
手段と、該第2の差分値の絶対値と該第3の差分値の絶
対値とを比較する比較手段と、を有し、該比較手段によ
る比較の結果、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の
差分値の絶対値より小さい場合には前記第1の圧縮変換
手段において得られた第1の値を、符号化した値として
出力し、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の差分値
の絶対値より大きい場合には前記第1の値の代わりに前
記第2の圧縮変換手段において得られた第2の値を、符
号化した値として出力するようにしたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a calculating means for calculating a predetermined prediction value of the bit number n corresponding to at least a part of the sample values inputted, and the prediction means. First computing means for obtaining a first difference value by obtaining a difference between the value and the corresponding sample value,
First compression conversion means for compressing and converting the first difference value to obtain a first value of a bit number m smaller than the bit number n; and for compressing and converting the first difference value to a bit number m. Second
Second compression and conversion means for obtaining the value of, and the third value and the fourth value of the bit number equivalent to the first difference value by expanding and converting the first value and the second value, respectively. And a decompression conversion means for respectively obtaining a value and the second compression conversion means,
The second value is compressed and converted so as to obtain a value such that the absolute value of the fourth value after the expansion conversion by the expansion conversion means is smaller than the absolute value of the third value. Addition (or subtraction) is performed between the third value and the predicted value obtained by the expansion conversion means and between the fourth value and the predicted value, and the fifth value of the bit number n is obtained. Second computing means for obtaining a value and a sixth value, respectively, and a difference between the fifth value and the sample value corresponding to the predicted value,
And a third calculating means for obtaining a difference between the sixth value and the sample value to obtain a second difference value and a third difference value, an absolute value of the second difference value, and Comparing means for comparing the absolute value of the third difference value, and as a result of the comparison by the comparing means, the absolute value of the second difference value is smaller than the absolute value of the third difference value. When the absolute value of the second difference value is larger than the absolute value of the third difference value, the first value obtained by the first compression conversion means is output as an encoded value. Is to output the second value obtained by the second compression conversion means instead of the first value as an encoded value.

〔作用〕[Action]

前記第1の値と第2の値とをそれぞれ復号処理を行う
と、通常は前記第1の値により復号した方のが復号出力
と前記標本値との誤差は小さくなるようになつている。
しかし、レベル反転現象が発生する場合には、前記第1
の値により復号すると反転が生じ、前記標本値に対する
復号出力の誤差は大きなものとなるが、一方の第2の値
により復号した場合の誤差はそれほど大きくはならな
い。
When the first value and the second value are respectively subjected to the decoding process, the error between the decoded output and the sample value is usually smaller when the first value is decoded.
However, if the level inversion phenomenon occurs, the first
When the decoding is carried out by the value of, the error of the decoded output with respect to the sample value becomes large, but the error when the decoding is carried out by the second value of one is not so large.

従つて、両方の復号により発生する誤差の絶対値を比較
し、前記第1の値及び第2の値のうち、その比較結果の
小さい方を出力するようにすれば、復号時に復号出力が
ビツト数nの量子化レベルの範囲を超えるレベルとはな
らず、レベル反転現象の発生を防止できる。
Therefore, if the absolute values of the errors generated by both decodings are compared and the smaller of the comparison results of the first value and the second value is output, the decoding output will be a bit at the time of decoding. The level does not exceed the quantization level range of several n, and the level inversion phenomenon can be prevented.

本発明では、前記第2の差分値が前記第1の値に対する
復号により発生する誤差に当り、前記第3の差分値が前
記第2の値に対する復号により発生する誤差に当る。
In the present invention, the second difference value corresponds to an error generated by decoding the first value, and the third difference value corresponds to an error generated by decoding the second value.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第2図
(1),(2),はそれぞれ第1図の動作を説明するた
めの説明図である。尚、第2図において、横軸は時間を
示している。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (1) and 2 (2) are explanatory views for explaining the operation of FIG. 1, respectively. Note that in FIG. 2, the horizontal axis represents time.

以下、本実施例における符号器を、第4図に示したデイ
ジタルVTRの符号器3として用いるものとして説明をす
る。
Hereinafter, the encoder in this embodiment will be described as being used as the encoder 3 of the digital VTR shown in FIG.

第1図において、15は第4図のA/D変換器2から出力さ
れるnビツトのデイジタル信号Aの入力端子である。第
2図(1)に示すように、A/D変換器2において、端子
1から入力される画像信号Vが周期τ毎に逐次サンプリ
ングされ、各標本値に応じてnビツトのデイジタル信号
Aiに変換される。ここで、上記量子化ビツト数nは、本
実施例では画像信号を取扱う上で量子化誤差が無視でき
る程度の値として、n=7としている。
In FIG. 1, reference numeral 15 is an input terminal for an n-bit digital signal A output from the A / D converter 2 in FIG. As shown in FIG. 2 (1), in the A / D converter 2, the image signal V input from the terminal 1 is sequentially sampled every period τ, and an n-bit digital signal is obtained according to each sample value.
Converted to Ai. Here, the number n of quantization bits is set to n = 7 in this embodiment as a value at which a quantization error can be ignored in handling an image signal.

入力端子15より入力される7ビツトのデイジタル信号A
(第2図(2)a)は、減算器16により遅延回路18から
の予測値B(第2図(2)b)が減算される。
7-bit digital signal A input from input terminal 15
In FIG. 2 (2) a, the predicted value B (FIG. 2 (2) b) from the delay circuit 18 is subtracted by the subtractor 16.

遅延回路18からの予測値Bは、第7図に示した変換特性
により、伝送信号I(4ビツト)を8ビツトのに伸長し
た伸長用ROM32の出力と、遅延回路18からの1画素前の
出力信号Bと、を加算器17で加算し、この加算器17から
の7ビツトの出力信号D(第2図(2)d)を遅延回路
18により1画素間隔に等しい時間τだけ遅延した信号で
あり、上記入力デイジタル信号Aに対して1サンプル前
の復号値に相当する信号である。従つて、減算器16の出
力信号C(第2図(2)c)はデイジタル信号Aとその
1サンプル前の復号値との差分信号となる。この出力差
分信号Cは、7ビツトの信号どうしの差であるので、そ
のビツト数は8ビツトである。この8ビツトの差分信号
Cは圧縮用ROM19および圧縮用ROM24によりそれぞれ4ビ
ツトに圧縮した信号E,E′に変換される。
Based on the conversion characteristics shown in FIG. 7, the predicted value B from the delay circuit 18 is the output of the decompression ROM 32, which is the transmission signal I (4 bits) decompressed to 8 bits, and the one pixel before the output from the delay circuit 18. The output signal B and the output signal B are added by the adder 17, and the 7-bit output signal D (FIG. 2 (2) d) from the adder 17 is added to the delay circuit.
It is a signal delayed by a time τ equal to one pixel interval by 18 and is a signal corresponding to the decoded value one sample before the input digital signal A. Therefore, the output signal C ((2) c in FIG. 2) of the subtractor 16 becomes a difference signal between the digital signal A and the decoded value one sample before. Since the output difference signal C is the difference between 7-bit signals, the number of bits is 8 bits. The 8-bit difference signal C is converted into 4-bit compressed signals E and E'by the compression ROM 19 and the compression ROM 24, respectively.

圧縮用ROM19では、第7図に示した変換特性により減算
器16の8ビツトの出力信号Cが4ビツトの信号E(第2
図(2)e)に変換される。その一例として、差分信号
Cが+77の場合には、第7図に示すように、6に相当す
る4ビツトの信号Eが圧縮用ROM19より出力される。4
ビツトに変換された圧縮用ROM19の出力信号Eは、デー
タセレクタ30の一方の入力に供給されるとともに、伸長
用ROM20に入力される。
In the compression ROM 19, the 8-bit output signal C of the subtractor 16 is converted into the 4-bit signal E (second signal) according to the conversion characteristic shown in FIG.
It is converted into FIG. As an example, when the difference signal C is +77, a 4-bit signal E corresponding to 6 is output from the compression ROM 19, as shown in FIG. Four
The bit-converted output signal E of the compression ROM 19 is supplied to one input of the data selector 30 and also input to the decompression ROM 20.

一方、圧縮用ROM24は、その入力である減算器16の8ビ
ツトの信号Cを、第7図に示した変換特性よりも、絶対
値が1ステツプ小さい4ビツトの信号E′(第2図
(2)e′)に変換するものである。上記と同様な例で
は、減算器16の出力Cが+77の場合には、圧縮用ROM19
の出力Eより1ステツプ小さい5に相当する4ビツトの
信号E′が、また−128の場合には−8より絶対値が1
ステツプ小さい−7に相当する4ビツトの信号E′が出
力される。4ビツトに変換された圧縮用ROM24の出力信
号は、データセレクタ30のもう一方の入力に供給される
とともに、伸長用ROM25に入力される。
On the other hand, the compression ROM 24 inputs the 8-bit signal C of the subtractor 16 which is the input thereof, into a 4-bit signal E '(the absolute value of which is one step smaller than the conversion characteristic shown in FIG. 2) It is converted into e '). In an example similar to the above, when the output C of the subtractor 16 is +77, the compression ROM 19
4 bit signal E'corresponding to 5 which is one step smaller than the output E of Eq.
A 4-bit signal E'corresponding to -7 with a small step is output. The output signal of the compression ROM 24 converted into 4 bits is supplied to the other input of the data selector 30 and also input to the expansion ROM 25.

ところで、一般に、前述した様なレベル反転現象はどの
様な場合に起こるかというと、差分信号Cが圧縮用ROM1
9で圧縮され、その後、第6図に示す復号器の伸長用ROM
41で伸長された際、その伸長により得られる差分信号
C″が元の差分信号Cよりもその絶対値が大きくなつた
場合に少なくとも起る可能性がある。
By the way, generally, when the level inversion phenomenon as described above occurs, the difference signal C is the compression ROM1.
Decompression ROM of the decoder shown in FIG. 6 after being compressed by 9
It may occur at least when the differential signal C ″ obtained by the expansion becomes larger in absolute value than the original differential signal C when expanded at 41.

そこで、本実施例では、圧縮用ROM24を用いて、差分信
号Cを前述の如く1ステツプ下の信号E′に圧縮変換す
ることにより、復号器の伸長用ROM41で伸長された際、
その伸長により得られる差分信号C″が元の差分信号C
よりもその絶対値が大きくならないようにしている。
Therefore, in this embodiment, the compression ROM 24 is used to compress and convert the differential signal C into the signal E'one step lower as described above, so that when the expansion ROM 41 of the decoder expands,
The difference signal C ″ obtained by the expansion is the original difference signal C.
Its absolute value is not larger than that.

即ち、圧縮用ROM24から得られる信号E′は、圧縮用ROM
19より得られる信号Eよりも、復号した際に、復号出力
(第6図に示すデイジタル信号A′)と元の値(即ち、
デイジタル信号A)との誤差は大きくなるかもしれない
が、少なくともレベル反転現象を起すことはない。
That is, the signal E'obtained from the compression ROM 24 is the compression ROM
The decoded output (digital signal A ′ shown in FIG. 6) and the original value (that is,
The error with the digital signal A) may be large, but at least it does not cause the level inversion phenomenon.

次に、伸長用ROM20は復号器12において用いられる伸長
用ROM(第6図の伸長用ROM41)と同等のもので、圧縮用
ROM19からの4ビツトの信号Eを第7図の変換特性によ
り8ビツトの伸長した信号C′(第2図(2)c′)に
変換する。上記の例のように、4ビツトの信号Eが6で
ある場合には第7図のように+77に相当する値が、また
4である場合には+31に相当する値が8ビツトの信号
C′として出力される。このように、ROM20の出力信号
C′は、減算器16の出力である8ビツトの差分信号Cを
4ビツトに圧縮し、再び8ビツトに伸長した信号となつ
ている。
Next, the decompression ROM 20 is equivalent to the decompression ROM (decompression ROM 41 in FIG. 6) used in the decoder 12, and is for compression.
A 4-bit signal E from the ROM 19 is converted into an 8-bit expanded signal C '(FIG. 2 (2) c') according to the conversion characteristic of FIG. As in the above example, when the 4-bit signal E is 6, the value corresponding to +77 is shown in FIG. 7, and when it is 4, the value corresponding to +31 is the 8-bit signal C. Is output as'. Thus, the output signal C'of the ROM 20 is a signal obtained by compressing the 8-bit difference signal C output from the subtractor 16 into 4 bits and expanding it to 8 bits again.

また、伸長用ROM25は伸長用ROM20と全く同一のもので、
圧縮用ROM24からの4ビツトの信号E′を第7図の変換
特性により8ビツトの伸長した信号C(第2図(2)
c)に変換する。上記と同様の例では4ビツトの信号
E′が5の場合には第7図のように+52に相当する値
が、また−7である場合には−77に相当する値が8ビツ
トの信号として出力される。
The decompression ROM 25 is exactly the same as the decompression ROM 20,
The 4-bit signal E'from the compression ROM 24 is expanded by 8-bit according to the conversion characteristic of FIG. 7 to obtain a signal C (FIG. 2 (2)).
c). In the same example as above, when the 4-bit signal E'is 5, the value corresponding to +52 as shown in FIG. 7 and when it is -7, the value corresponding to -77 is 8-bit signal. Is output as.

8ビツトに伸長された伸長用ROM20の出力信号C′及び
伸長用ROM25の出力信号Cは、それぞれ加算器21及び
加算器26により、減算器16で差分信号Cを求めるために
用いた遅延回路18からの予測値Bと、それぞれ加算され
て、各々7ビツトの出力を得る。ここで、第6図に示し
た復号器の構成と比較して見れば明らかな様に、加算器
21の出力は、圧縮用ROM19からの信号Eが第6図に示す
復号器に入力した際に得られる復号出力と同じとなつて
おり、また、加算器26の出力は、圧縮用ROM24からの信
号E′が同じく復号器に入力した際に得られる復号出力
と同じとなつている。
The output signal C'of the decompression ROM 20 and the output signal C of the decompression ROM 25, which have been decompressed to 8 bits, are used by the adder 21 and the adder 26, respectively. And the predicted value B from each are added to obtain an output of 7 bits each. Here, as is clear from comparison with the configuration of the decoder shown in FIG.
The output of 21 is the same as the decoded output obtained when the signal E from the compression ROM 19 is input to the decoder shown in FIG. 6, and the output of the adder 26 is from the compression ROM 24. The signal E'is also the same as the decoded output obtained when it is input to the decoder.

従つて、以下、加算器21からの出力を仮復号信号F(第
2図(2)f)、加算器26からの出力を仮復号信号F′
(第2図(2)f′)と称す。
Therefore, hereinafter, the output from the adder 21 is the temporary decoded signal F ((2) f in FIG. 2), and the output from the adder 26 is the temporary decoded signal F '.
((2) f 'in FIG. 2).

そこで、これら仮復号信号F,F′と入力デイジタル信号
Aとの誤差をそれぞれ調べて見る。通常は、仮復号信号
Fの方がデイジタル信号Aとの誤差は少ないはずである
が、前述した様なレベル反転現象が起る場合は、復号時
に極性が反転するのだから、当然のことながら、その復
号出力、即ち、仮復号信号Fと、デイジタル信号Aとの
誤差は非常に大きなものとなる。しかし、仮復号信号
F′の方は、前述した様に、レベル反転現象は起きない
から、極性の反転も起らずデイジタル信号Aとの誤差
は、レベル反転時の仮復号信号Fのそれよりも大きくな
ることはない。
Therefore, the errors between these provisional decoded signals F and F'and the input digital signal A will be examined and examined. Normally, the temporary decoded signal F should have a smaller error from the digital signal A, but when the level inversion phenomenon as described above occurs, the polarity is inverted at the time of decoding. The error between the decoded output, that is, the temporary decoded signal F and the digital signal A becomes very large. However, since the level inversion phenomenon does not occur in the temporary decoded signal F ′ as described above, the polarity inversion does not occur and the error with the digital signal A is larger than that in the temporary decoded signal F at the time of level inversion. Will never grow larger.

従つて、仮復号信号F,F′と入力デイジタル信号Aとの
誤差をそれぞれ比較することにより、レベル反転現象は
検出することができる。
Therefore, the level inversion phenomenon can be detected by comparing the errors between the temporary decoded signals F and F ′ and the input digital signal A, respectively.

そこで、これらの仮復号信号F及びF′はそれぞれ減算
器22及び減算器27により入力デイジタル信号Aから減算
され、誤差信号G(第2図(2)g)及び1ステツプ下
の誤差信号G′(第2図(2)g′)が求められる。そ
して、これらの誤差信号G及びG′は、それぞれ絶対値
変換器23及び28により絶対値を求められ、比較器29に入
力される。
Then, these provisional decoded signals F and F'are subtracted from the input digital signal A by the subtracter 22 and the subtractor 27, respectively, and the error signal G ((2) g in FIG. 2) and the error signal G'down one step. ((2) g 'in FIG. 2) is obtained. Then, the absolute values of these error signals G and G'are obtained by absolute value converters 23 and 28, respectively, and are input to a comparator 29.

比較器29の出力はデータセレクタ30のセレクト端子に入
力され、誤差信号Gの絶対値が1ステツプ下の誤差信号
G′の絶対値よりも大きい場合には、データセレクタ30
を、圧縮用ROM24の出力である絶対値が1ステツプ小さ
い4ビツトの圧縮信号E′側に切換え、逆に1ステツプ
下の誤差信号G′の絶対値の方が大きい場合には、圧縮
用ROM19からの4ビツトの圧縮信号E側に切換える。デ
ータセレクタ30からの出力は出力端子30を介して伝送信
号Iとして出力される。
The output of the comparator 29 is input to the select terminal of the data selector 30, and when the absolute value of the error signal G is larger than the absolute value of the error signal G'one step lower, the data selector 30
Is switched to the compressed signal E'side of 4 bits whose absolute value output from the compression ROM 24 is one step smaller, and conversely, when the absolute value of the error signal G'one step below is larger, the compression ROM 19 To the 4-bit compressed signal E side. The output from the data selector 30 is output as the transmission signal I via the output terminal 30.

例えば、7ビツトの入力デイジタル信号Aが−31→62→
25→10→35……と変化する場合には、減算器16出力の8
ビツトの差分信号Cは−31→93→−21→−19→23……と
変化する。従つて、圧縮用ROM19の4ビツトの圧縮差分
信号Eは−5→7→−4→−4→4……となり、一方、
圧縮用ROM24の4ビツト出力信号E′は−4→6→−3
→−3→3……となる。そして、伸長用ROM20の出力
C′は−31→110→−17→−17→31……、また、伸長用R
OM25の出力Cは−17→77→−8→−8→17……、さら
に、これらの信号と遅延回路18出力である予測値Bとを
加算した7ビツトの仮復号信号、即ち、加算器21の出力
Fは−31→−48→29→12→43……となり、加算器26の出
力F′は−17→46→38→21→29……のように変化する。
従つて、これらの仮復号値F及びF′と入力デイジタル
信号Aとの誤差値、即ち、減算器22の出力Gは0→110
→−4→−2→−8……、減算器27の出力G′は−14→
16→−13→−11→6……となる。そして、これら減算器
22の出力Gと減算器27の出力G′の絶対値どうしの比較
を行なう比較器29の出力により、データセレクタ30は、
E→E′→E→E→E′……と切換えられ、その出力I
(第2図(2)i)は−5→6→−4→−4→3……の
4ビツト信号が選択され、出力端子31より出力される。
For example, the input digital signal A of 7 bits is -31 → 62 →
If it changes from 25 → 10 → 35 …… 8 of subtractor 16 output
The bit difference signal C changes in the order of −31 → 93 → −21 → −19 → 23 .... Therefore, the 4-bit compression difference signal E of the compression ROM 19 becomes -5 → 7 → -4 → -4 → 4 ...
The 4-bit output signal E'of the compression ROM 24 is -4 → 6 → -3
→ -3 → 3 ... The output C'of the decompression ROM 20 is -31 → 110 → -17 → -17 → 31 ..
The output C of the OM25 is -17 → 77 → -8 → -8 → 17 ... Further, a 7-bit tentative decoded signal obtained by adding these signals and the predicted value B output from the delay circuit 18, that is, an adder The output F of 21 is −31 → −48 → 29 → 12 → 43 ... And the output F ′ of the adder 26 changes as -17 → 46 → 38 → 21 → 29.
Therefore, the error value between these provisional decoded values F and F'and the input digital signal A, that is, the output G of the subtractor 22 is 0 → 110.
→ -4 → -2 → -8 ..., the output G'of the subtractor 27 is -14 →
16 → -13 → -11 → 6 ... And these subtractors
With the output of the comparator 29 that compares the absolute values of the output G of 22 and the output G ′ of the subtractor 27, the data selector 30
E-> E '->E->E->E' ...
In FIG. 2 (2) i, a 4-bit signal of -5 → 6 → -4 → -4 → 3 ... Is selected and output from the output terminal 31.

このように、本実施例では、上記の例の2番目のデータ
(A=62,C=93,E=7)のように、仮復号時の値(F=
−48)がレベル反転を生じる場合には4ビツトの圧縮信
号をEからE′(E′=6)に切換えて出力するため、
復号時のレベル反転発生を防止できる。また、上記の例
の5番目のデータ(A=35,C=23,E=4)のようにレベ
ル反転は生じなくても、差分値が量子化ステツプの境界
上にある場合にも複号誤差の少ないE′側に切換わる。
As described above, in this embodiment, as in the case of the second data (A = 62, C = 93, E = 7) in the above example, the value at the time of temporary decoding (F =
When -48) causes level inversion, a 4-bit compressed signal is output by switching from E to E '(E' = 6).
It is possible to prevent the level inversion at the time of decoding. Even if the level inversion does not occur as in the case of the fifth data (A = 35, C = 23, E = 4) in the above example, decoding is performed even when the difference value is on the boundary of the quantization step. Switch to the E'side with less error.

以上が、第1図に示した符号器についての動作説明であ
る。
The above is the description of the operation of the encoder shown in FIG.

こうして、第1図に示した符号器により符号化して得た
出力Iは、前述した如く、第4図のPCMプロセツサ4を
介してメモリ5に4ビツト/画素に圧縮されたデータと
して書込まれる。その後、メモリ5に書込まれたデータ
は、PCMプロセツサ4を介して読出され、変調器6、記
録増幅器7を介して磁気ヘツド8により磁気テープ9に
記録される。
Thus, the output I obtained by encoding by the encoder shown in FIG. 1 is written as data compressed into 4 bits / pixel in the memory 5 through the PCM processor 4 of FIG. 4 as described above. . Thereafter, the data written in the memory 5 is read out via the PCM processor 4 and recorded on the magnetic tape 9 by the magnetic head 8 via the modulator 6 and the recording amplifier 7.

そして、再生時には、磁気テープ9より磁気ヘツド8に
より信号が再生され、再生イコライザ10及び復調器11に
より適宜再生等化、復調された後、PCMプロセツサ4及
びメモリ5を介して、前述の符号器3からの出力Iと同
等の信号I′として復号器12に供給される。尚、ここで
用いられる復号器12は、第6図に示した従来の前値予測
符号化方式での復号器と同様である。
At the time of reproduction, a signal is reproduced from the magnetic tape 9 by the magnetic head 8 and is reproduced and equalized and demodulated by the reproduction equalizer 10 and the demodulator 11 as appropriate, and then the above-mentioned encoder is transmitted through the PCM processor 4 and the memory 5. The output I from 3 is supplied to the decoder 12 as a signal I '. The decoder 12 used here is the same as the decoder in the conventional predictive predictive coding system shown in FIG.

第2図(3)は第6図に示した復号器の動作を説明する
ための説明図である。
FIG. 2C is an explanatory diagram for explaining the operation of the decoder shown in FIG.

入力端子40により入力されたPCMプロセツサ4からの信
号I′(第2図(3)i′)は4ビツトの圧縮データで
あり、伸長用ROM41により前記第7図に示した変換特性
により8ビツトの伸長データC″(第2図(3)c″)
に変換される。例えば、第7図に示すように、4ビツト
の信号I′が6に対応するデータのときは、31の値に対
応する8ビツトのデータが信号C″として伸長用ROM41
より出力される。この伸長用ROM41で8ビツトに伸長さ
れた信号C″は、加算器42によつて遅延回路43からの予
測値K(第2図(3)k)が加算される。この遅延回路
43の予測値Kは、加算器42の出力信号A′を遅延回路43
により1画素間隔に等しい時間τだけ遅延した信号であ
る。従つて、加算器42の出力は予測値Kと差分値C″を
加算した、元の標本値Aに対応する復号データA′(第
2図(3)a′)となり、7ビツト/画素の信号として
端子44に出力される。
The signal I '((3) i' in FIG. 2) input from the PCM processor 4 inputted through the input terminal 40 is 4-bit compressed data, and the decompression ROM 41 produces 8 bits according to the conversion characteristic shown in FIG. Decompression data C ″ (Fig. 2 (3) c ″)
Is converted to. For example, as shown in FIG. 7, when the 4-bit signal I'is the data corresponding to 6, the 8-bit data corresponding to the value of 31 is the decompression ROM 41 as the signal C ".
Will be output. The predicted value K (k in FIG. 2 (3)) from the delay circuit 43 is added by the adder 42 to the signal C ″ expanded by the expansion ROM 41 to 8 bits.
The predicted value K of 43 is obtained by delaying the output signal A ′ of the adder 42 with the delay circuit 43.
Is a signal delayed by a time τ equal to one pixel interval. Therefore, the output of the adder 42 becomes the decoded data A '(a' in FIG. 2 (3) a) corresponding to the original sample value A, which is the sum of the prediction value K and the difference value C ", and is 7 bits / pixel. It is output to the terminal 44 as a signal.

以上のように、本実施例では、記録時に圧縮差分信号と
その1ステツプ絶対値の小さい信号とによりそれぞれ仮
復号を行ない、両方の仮復号値と入力信号との間の誤差
の大小により圧縮差分信号を復号した時に生ずるレベル
反転現象を検出し、レベル反転を発生する場合には、圧
縮差分信号の代りに絶対値が1ステツプ小さい信号を伝
送する。これにより再生時に画像信号のレベル反転が発
生するのを防止できる。
As described above, in the present embodiment, the temporary compression is performed by the compression difference signal and the signal having a small one step absolute value at the time of recording, and the compression difference is determined by the magnitude of the error between both the temporary decoding values and the input signal. When a level inversion phenomenon that occurs when a signal is decoded is detected and level inversion occurs, a signal whose absolute value is one step smaller is transmitted instead of the compression differential signal. This can prevent the level inversion of the image signal from occurring during reproduction.

次に、第3図は本発明の他の実施例を示すブロツク図で
ある。
Next, FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

第1図の実施例においては、4ビツトの圧縮差分信号E
及びその1ステツプ絶対値の小さい信号E′を求める圧
縮用ROM19及び圧縮用ROM24は並列して用いられている
が、第3図に示す実施例のように、1ステツプ絶対値の
小さい信号E′を求めるROM24′を圧縮用ROM19に直列に
用い、4ビツトの圧縮差分信号Eを入力として、これよ
り絶対値が1ステツプ小さい4ビツトの信号E′を出力
するように構成しても良い。この場合はROMの容量を小
さくできる。
In the embodiment of FIG. 1, a 4-bit compressed differential signal E
The compression ROM 19 and the compression ROM 24 for obtaining the signal E'having a small one-step absolute value are used in parallel. However, as in the embodiment shown in FIG. 3, the signal E'having a small one-step absolute value is used. It is also possible to use the ROM 24 'for obtaining the above in series with the compression ROM 19 and input the 4-bit compression difference signal E to output the 4-bit signal E'having an absolute value smaller by 1 step. In this case, the ROM capacity can be reduced.

また、第1図及び第3図の実施例において、伸長用ROM2
0と伸長用ROM25、加算器21と加算器26、減算器22と減算
器27、絶対値変換器23と絶対値変換器28はそれぞれ同一
回路であるので、これらを全て1回路ずつとし、時分割
で利用することも可能である。
Further, in the embodiment of FIGS. 1 and 3, the decompression ROM 2
0 and the decompression ROM 25, the adder 21 and the adder 26, the subtractor 22 and the subtractor 27, and the absolute value converter 23 and the absolute value converter 28 are the same circuit. It is also possible to use by dividing.

以上の実施例は、デイジタルVTRなどの磁気記録再生装
置に本発明を適用したものであるが、本発明はこれに限
るものではなく、画像信号以外の、例えば音声信号など
任意の情報信号を記録再生したり任意の伝送媒体を介し
て伝送する場合にも適用できる。また、以上の実施例
は、前値予測符号化方式の場合を示したが、本発明はこ
れに限らず一般にN次曲線予測符号化方式や、更には予
測値或いは基準値との差分をビツト圧縮して符号化する
他の差分符号化方式においても本発明が適用できること
は明らかである。
Although the present invention is applied to the magnetic recording / reproducing apparatus such as a digital VTR in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and any information signal other than the image signal such as an audio signal is recorded. It can also be applied to the case of reproduction or transmission via an arbitrary transmission medium. Further, although the above-mentioned embodiments show the case of the previous value predictive coding method, the present invention is not limited to this, and in general, the Nth order curve predictive coding method and further the difference between the predictive value or the reference value is bit-checked. It is obvious that the present invention can be applied to other differential encoding methods that compress and encode.

また、伝送路の特性により、伝送信号である4ビツト圧
縮差分データに、いわゆる重み付マツピングを施す場合
がある。前述した例では、4ビツトの圧縮差分データ
は、8ビツト伸長データの大きい方から、7,6,5,4,3,2,
1,0,−1,−2,−3,−4,−5,−6,−7,−8となつていた
が、重み付マツピングでは、8ビツト伸長データの大き
い方から、例えば、0,1,2,4,7,3,6,5,−6,−7,−4,−8,
−5,−3,−2,−1となる(ただし、5の時、伸長後の値
が0となつているものとする)。従つて、前述した例で
は、4ビツトの圧縮差分値6に対して1ステツプ下の値
として5を用いるのに対し、この重み付マツピングで
は、4ビツト圧縮差分値1に対して1ステツプ下の値は
2を用いることになる。本発明はこの様に重み付マツピ
ングをした場合にも適用可能である。
Also, depending on the characteristics of the transmission path, so-called weighted mapping may be applied to the 4-bit compressed differential data which is the transmission signal. In the above-mentioned example, the 4-bit compressed differential data is 7,6,5,4,3,2, from the larger of the 8-bit decompressed data.
1,0, −1, −2, −3, −4, −5, −6, −7, −8, but in the weighted mapping, from the larger 8-bit decompression data, for example, 0 , 1,2,4,7,3,6,5, −6, −7, −4, −8,
−5, −3, −2, −1 (when the value is 5, the value after decompression is 0). Therefore, in the above-described example, 5 is used as a value 1 step lower than the compression difference value 6 of 4 bits, whereas in this weighted mapping, 1 step lower than the compression difference value 1 of 4 bits. A value of 2 will be used. The present invention can also be applied to the case of weighted mapping as described above.

また、前記した実施例では4ビツトの圧縮差分値に対し
て1ステツプ下の値を求めるのにROMを用いたが、上記
の様な重み付マツピングを行なわない場合には、差分値
の極性に応じて減算器又は加算器により−1または+1
の値を求めるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the ROM is used to obtain the value one step lower than the compressed difference value of 4 bits, but when the weighted mapping as described above is not performed, the polarity of the difference value is determined. -1 or +1 depending on the subtractor or adder
The value of may be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べた様に、本発明によれば、DPCMの復号時に情報
信号のレベル反転現象を発生することなく情報伝送がで
きるので、デイジタルVTRのような磁気記録再生装置に
おいては画質劣化の防止に効果がある。
As described above, according to the present invention, information can be transmitted without causing the level inversion phenomenon of the information signal at the time of DPCM decoding, so that it is effective in preventing image quality deterioration in a magnetic recording / reproducing apparatus such as a digital VTR. There is.

さらに、レベル反転を生じない場合でも、各量子化ステ
ツプの境界付近の差分値に対しては、復号後の量子化誤
差が少なくなる方の圧縮データを選択するので、全体的
に量子化誤差の軽減する効果がある。
Furthermore, even if level inversion does not occur, for the difference value near the boundary of each quantization step, the compressed data with the smaller quantization error after decoding is selected, so the quantization error of the overall Has the effect of reducing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第2図は
第1図及び第6図の動作を説明するための説明図、第3
図は本発明の他の実施例を示すブロツク図、第4図は符
号器が適用される一般的なデイジタルVTRの構成を示す
ブロツク図、第5図は従来の符号器を示すブロツク図、
第6図は一般的な復号器を示すブロツク図、第7図は圧
縮用ROM及び伸長用ROMの変換特性を示すグラフ、第7A図
は第7図の変換特性の見方を説明するための説明図、第
8図は7ビツトのデイジタル値における10進表現と2進
表現との対応関係を説明するための説明図、である。 符号説明 3……符号器、12……復号器、16,22,27,51……減算
器、17,21,26,42,54……加算器、29……比較器、30……
データセレクタ、18,43,55……遅延回路、19,24,52……
圧縮用ROM、20,25,41,53……伸長用ROM、24′……ROM
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of FIGS. 1 and 6, and FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a general digital VTR to which an encoder is applied, and FIG. 5 is a block diagram showing a conventional encoder.
FIG. 6 is a block diagram showing a general decoder, FIG. 7 is a graph showing conversion characteristics of compression ROM and decompression ROM, and FIG. 7A is an explanation for explaining the view of conversion characteristics of FIG. FIG. 8 and FIG. 8 are explanatory views for explaining the correspondence between the decimal representation and the binary representation in a 7-bit digital value. Code description 3 …… Encoder, 12 …… Decoder, 16,22,27,51 …… Subtractor, 17,21,26,42,54 …… Adder, 29 …… Comparator, 30 ……
Data selector, 18,43,55 …… Delay circuit, 19,24,52 ……
Compression ROM, 20,25,41,53 …… Decompression ROM, 24 ′ …… ROM

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ情報信号をサンプリング量子化し
て得られるビツト数nの標本値を入力し、該ビツト数n
よりも少ないビツト数mの値に符号化して出力する符号
器において、 入力された各標本値のうち少なくともその一部の標本値
についてそれぞれに対応するビツト数nの所定の予測値
を算出する算出手段と、該予測値とそれに対応する前記
標本値との差分を求め、第1の差分値を得る第1の演算
手段と、該第1の差分値を圧縮変換してビツト数mの第
1の値を得る第1の圧縮変換手段と、前記第1の差分値
を圧縮変換してビツト数mの第2の値を得る第2の圧縮
変換手段と、前記第1の値と前記第2の値とをそれぞれ
伸長変換して前記第1の差分値と同等のビツト数の第3
の値と第4の値とをそれぞれ得る伸長変換手段と、を有
し、前記第2の圧縮変換手段は、前記第2の値として、
前記伸長変換手段による伸長変換後の前記第4の値の絶
対値が前記第3の値の絶対値よりも小さくなるような値
を得るように圧縮変換すると共に、 前記伸長変換手段により得られた前記第3の値と前記予
測値との間、及び前記第4の値と前記予測値との間でそ
れぞれ加算(または減算)を行い、ビツト数nの第5の
値と第6の値をそれぞれ得る第2の演算手段と、該第5
の値と前記予測値に対応した前記標本値との差分、及び
該第6の値と該標本値との差分をそれぞれ求め、第2の
差分値と第3の差分値とをそれぞれ得る第3の演算手段
と、該第2の差分値の絶対値と該第3の差分値の絶対値
とを比較する比較手段と、を有し、該比較手段による比
較の結果、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の差分
値の絶対値より小さい場合には前記第1の圧縮変換手段
において得られた第1の値を、符号化した値として出力
し、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の差分値の絶
対値より大きい場合には前記第1の値の代わりに前記第
2の圧縮変換手段において得られた第2の値を、符号化
した値として出力するようにしたことを特徴とする符号
器。
1. A sample value of a bit number n obtained by sampling and quantizing an analog information signal is input, and the bit number n is input.
In an encoder that encodes and outputs a value of a bit number m that is smaller than the above, a calculation for calculating a predetermined prediction value of the bit number n corresponding to at least a part of the sample values of the input sample values Means, first calculation means for obtaining a difference between the predicted value and the corresponding sample value and obtaining a first difference value, and first compression means for converting the first difference value into a first bit number m. , A second compression conversion means for obtaining a second value of the bit number m by performing a compression conversion on the first difference value, the first value and the second value. And a third bit number equal to the first difference value.
And decompression conversion means for respectively obtaining the value and the fourth value, and the second compression conversion means, as the second value,
The compression conversion is performed so as to obtain a value such that the absolute value of the fourth value after the expansion conversion by the expansion conversion unit becomes smaller than the absolute value of the third value, and the compression conversion is performed by the expansion conversion unit. Addition (or subtraction) is performed between the third value and the predicted value and between the fourth value and the predicted value to obtain the fifth value and the sixth value of the bit number n. Second computing means for obtaining each and the fifth computing means
And a sample value corresponding to the predicted value, and a difference between the sixth value and the sample value, respectively, to obtain a second difference value and a third difference value, respectively. And a comparing means for comparing the absolute value of the second difference value with the absolute value of the third difference value, and the result of the comparison by the comparing means is the second difference value. Is smaller than the absolute value of the third difference value, the first value obtained by the first compression conversion means is output as an encoded value, and the second difference value of When the absolute value is larger than the absolute value of the third difference value, instead of the first value, the second value obtained by the second compression conversion means is output as an encoded value. An encoder characterized in that
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の符号器にお
いて、前記第2の圧縮変換手段は、前記第2の値とし
て、前記第1の圧縮変換手段において得られる第1の値
と同極性で、絶対値が少なくとも1ステツプ下のmビツ
トの値を得るよう圧縮変換するようにしたことを特徴と
する符号器。
2. The encoder according to claim 1, wherein the second compression conversion means uses the first value obtained in the first compression conversion means as the second value. An encoder characterized in that compression conversion is performed so as to obtain an m-bit value having the same polarity and an absolute value lower by at least one step.
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