JPH0767113A - Inter-frame band compressing signal switching circuit - Google Patents
Inter-frame band compressing signal switching circuitInfo
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- JPH0767113A JPH0767113A JP5209722A JP20972293A JPH0767113A JP H0767113 A JPH0767113 A JP H0767113A JP 5209722 A JP5209722 A JP 5209722A JP 20972293 A JP20972293 A JP 20972293A JP H0767113 A JPH0767113 A JP H0767113A
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- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、映像信号等をデジタ
ル信号に変換し、フレーム内(ピクチャ内を含む)符号
化処理と、フレーム間(ピクチャ間を含む)符号化処理
とを組み合わせた帯域圧縮を行う装置に係り、複数の帯
域圧縮装置の出力信号を合成する装置に関する。帯域圧
縮信号合成装置としては、スイッチャまたは記録再生装
置の編集装置などが上げられる。また、この発明は、高
品位TV(テレビジョン)などの広帯域な信号を、画質
劣化なく切り替えたり編集を施すことができる装置を提
供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a band in which a video signal or the like is converted into a digital signal, and an intraframe (including picture) encoding process and an interframe (including picture) encoding process are combined. The present invention relates to a device that performs compression, and relates to a device that synthesizes output signals of a plurality of band compression devices. Examples of the band compression signal synthesizing device include a switcher or an editing device of a recording / reproducing device. The present invention also provides an apparatus capable of switching or editing a wideband signal such as a high-definition TV (television) without deterioration in image quality.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように映像信号をデジタル伝送す
るにあたっては、可変長符号化方式を利用した伝送方法
や、フレーム内符号化処理とフレーム間符号化処理とを
組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送する方法等が検討さ
れている。このうち、フレーム内符号化処理とフレーム
間符号化処理とを組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送す
る技術は、例えば文献IEEE Trans.on Broadcasting Vo
l.36 No.4 DEC 1990 に記載された Woo Paik:“Digital
compatible HD-TV Broadcast system ”に示されてい
るように帯域圧縮技術であり、以下にその特徴的な部分
を説明する。2. Description of the Related Art As is well known, when digitally transmitting a video signal, a transmission method using a variable length coding method or a band compression is performed by combining an intraframe coding process and an interframe coding process. Methods to do so are being studied. Among them, a technique of performing band compression by combining intraframe coding processing and interframe coding processing and transmitting the data is disclosed in, for example, the document IEEE Trans.on Broadcasting Vo.
Woo Paik: “Digital described in l.36 No.4 DEC 1990
It is a band compression technology as shown in "compatible HD-TV Broadcast system", and its characteristic part is explained below.
【0003】図41において、入力端子11に入力され
た映像信号は、減算回路12と動き評価回路13とにそ
れぞれ供給される。この減算回路12では、後述する減
算処理が行なわれ、その出力は、DCT(離散コサイン
変換)回路14に入力される。DCT回路14は、水平
方向8画素、垂直方向8画像を単位ブロック(8×8画
素=64画像)として取り込み、画素配列を時間軸領域
から周波数領域へ変換した係数を出力する。そして、各
係数は、量子化回路15で量子化される。この場合、量
子化回路15は、32種類の量子化テーブルを持ってお
り、選択された量子化テーフルに基づいて個々の係数が
量子化される。なお、量子化回路15において、量子化
テーブルを備えているのは、情報の発生量と送出量とが
一定の範囲以内に収まるようにするためである。In FIG. 41, the video signal input to the input terminal 11 is supplied to the subtraction circuit 12 and the motion evaluation circuit 13, respectively. The subtraction circuit 12 performs a subtraction process, which will be described later, and the output thereof is input to a DCT (discrete cosine transform) circuit 14. The DCT circuit 14 takes in 8 pixels in the horizontal direction and 8 images in the vertical direction as a unit block (8 × 8 pixels = 64 images), and outputs a coefficient obtained by converting the pixel array from the time axis domain to the frequency domain. Then, each coefficient is quantized by the quantization circuit 15. In this case, the quantization circuit 15 has 32 types of quantization tables, and each coefficient is quantized based on the selected quantization table. The quantizing circuit 15 is provided with a quantizing table so that the amount of information generated and the amount of information sent are within a certain range.
【0004】そして、量子化回路15から出力された係
数データは、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ
・スキャンされて取り出された後、可変長符号化回路1
6に入力されて、零係数の続く数(ラン・レングス)と
非零係数とを1組にして可変長符号化される。なお、符
号器は、ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異な
る可変長符号器である。そして、可変長符号化されたデ
ータは、FIFO(ファースト・イン・ファースト・ア
ウト)回路17に入力されて規定の速度で読み出された
後、出力端子18を介して図示しない次段のマルチプレ
クサー[制御信号、音声データ、同期データ(SYN
C)、後述するNMP等を多重する]に供給され、伝送
路へ送出される。FIFO回路17は、可変長符号化回
路16の出力が可変レートであり、伝送路のレートが固
定レートであるため、この発生符号量と送出符号量の違
いを吸収するバッファの役目をしている。The coefficient data output from the quantization circuit 15 is zigzag-scanned from the low frequency band to the high frequency band for each unit block, and is extracted.
It is inputted to 6 and variable-length coded by combining the number of zero coefficients (run length) and the non-zero coefficient as one set. The encoder is a variable-length encoder having a different code length depending on the frequency of occurrence of Huffman code or the like. Then, the variable-length coded data is input to a FIFO (first-in-first-out) circuit 17 and read out at a prescribed speed, and then, via an output terminal 18, a multiplexer in the next stage (not shown). [Control signal, voice data, sync data (SYN
C), NMP and the like described later are multiplexed] and sent to the transmission path. Since the output of the variable length coding circuit 16 has a variable rate and the rate of the transmission path is a fixed rate, the FIFO circuit 17 serves as a buffer that absorbs the difference between the generated code amount and the transmitted code amount. .
【0005】また、量子化回路15の出力は、逆量子化
回路19に入力されて逆量子化される。さらに、この逆
量子化回路19の出力は、逆DCT回路20に入力され
て元の信号に戻される。この信号は、加算回路21を介
してフレーム遅延回路22に入力される。フレーム遅延
回路22の出力は、動き補償回路23と前記動き評価回
路13とにそれぞれ供給されている。動き評価回路13
は、入力端子11からの入力信号とフレーム遅延回路2
2の出力信号とを比較し、画像の全体的な動きを検出し
て、動き補償回路23から出力される信号の位相位置を
制御する。静止画の場合は、原画像と1フレーム前の画
像とが一致するように補償される。動き補償回路23の
出力は、スイッチ24を介して減算回路12に供給され
るとともに、スイッチ25を介して加算回路21からフ
レーム遅延回路22に帰還することもできる。The output of the quantization circuit 15 is input to the inverse quantization circuit 19 and inversely quantized. Further, the output of the inverse quantization circuit 19 is input to the inverse DCT circuit 20 and returned to the original signal. This signal is input to the frame delay circuit 22 via the adder circuit 21. The output of the frame delay circuit 22 is supplied to the motion compensation circuit 23 and the motion evaluation circuit 13, respectively. Motion evaluation circuit 13
Is the input signal from the input terminal 11 and the frame delay circuit 2
The output signal of 2 is compared to detect the overall motion of the image, and the phase position of the signal output from the motion compensation circuit 23 is controlled. In the case of a still image, the original image and the image one frame before are compensated so as to match each other. The output of the motion compensation circuit 23 can be supplied to the subtraction circuit 12 via the switch 24, and can also be fed back from the addition circuit 21 to the frame delay circuit 22 via the switch 25.
【0006】次に、上記したシステムの基本的な動作を
説明する。このシステムの基本動作としては、フレーム
内符号化処理とフレーム間符号化処理とがある。フレー
ム内符号化処理は以下のように行なわれる。この処理が
行なわれるときは、スイッチ24,25は共にオフであ
る。入力端子11の映像信号は、DCT回路14で時間
軸領域から周波数領域に変換され、量子化回路15にお
いて量子化される。この量子化された信号は、可変長符
号化処理を受けた後、FIFO回路17を介して伝送路
へ出力される。量子化された信号は、逆量子化回路19
および逆DCT回路20で元の信号に戻され、フレーム
遅延回路22で遅延される。したがって、フレーム内符
号化処理のときは、入力映像信号の情報がそのまま可変
長符号化されているのと等価である。このフレーム内処
理は、入力映像信号のシーン・チェンジおよび所定のブ
ロック単位で適宜な周期で行われる。周期的フレーム内
処理に関して後述する。Next, the basic operation of the above system will be described. The basic operation of this system includes intraframe coding processing and interframe coding processing. The intraframe coding process is performed as follows. When this process is performed, both switches 24 and 25 are off. The video signal of the input terminal 11 is converted from the time domain to the frequency domain by the DCT circuit 14 and quantized by the quantization circuit 15. This quantized signal is subjected to variable length coding processing and then output to the transmission line via the FIFO circuit 17. The quantized signal is the inverse quantization circuit 19
The signal is returned to the original signal by the inverse DCT circuit 20, and delayed by the frame delay circuit 22. Therefore, in the intra-frame coding process, it is equivalent to that the information of the input video signal is variable length coded as it is. This intra-frame processing is performed in a proper cycle in units of predetermined blocks and scene changes of the input video signal. The periodic in-frame processing will be described later.
【0007】次に、フレーム間符号化処理について説明
する。フレーム間符号化処理が実行されるときは、スイ
ッチ24,25が共にオンされる。このため、入力映像
信号と、その1フレーム前の映像信号との差分に相当す
る信号が減算回路12から得られる。この差分信号が、
DCT回路14に入力され、時間軸領域から周波数軸領
域に変換され、次に量子化回路15で量子化されること
になる。またフレーム遅延回路22には、差分信号と映
像信号とが加算回路21で加算されて入力されるから、
差分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した
予測映像信号が作成されて入力されることになる。Next, the interframe coding process will be described. When the interframe coding process is executed, both switches 24 and 25 are turned on. Therefore, the subtraction circuit 12 obtains a signal corresponding to the difference between the input video signal and the video signal one frame before. This difference signal is
It is input to the DCT circuit 14, converted from the time domain to the frequency domain, and then quantized by the quantization circuit 15. Further, since the differential signal and the video signal are added by the adding circuit 21 and input to the frame delay circuit 22,
A predicted video signal that predicts the input video signal from which the differential signal was created is created and input.
【0008】図42には、高品位テレビジョン信号のビ
デオ信号が、上記のようにフレーム内処理とフレーム間
処理とを施され、伝送路上に送出された状態のライン信
号を示している。この信号は、伝送路の信号であり、コ
ントロール信号、音声信号、同期信号(SYNC)、シ
ステム制御信号、NMP等が多重された状態で示してい
る。図42(a)は、第1ラインの信号を示し、同図
(b)は、第2ライン以降の信号を示している。この映
像信号がフレーム内処理されているものであれば、逆変
換すれば正常な映像信号が得られる。しかし、フレーム
間符号化処理を施されている映像信号の場合は、この信
号を逆変換しても差分信号が再現されるだけである。し
たがって、この差分信号に、1フレーム前に再現してい
る映像信号(または予測映像信号)を加算することによ
って、正常な映像信号が再現できることになる。FIG. 42 shows a line signal in a state in which a video signal of a high-definition television signal has been subjected to the intraframe processing and the interframe processing as described above and then sent out on the transmission path. This signal is a signal of a transmission line, and is shown in a state in which a control signal, a voice signal, a synchronization signal (SYNC), a system control signal, NMP and the like are multiplexed. 42A shows the signal of the first line, and FIG. 42B shows the signal of the second and subsequent lines. If this video signal has undergone intraframe processing, a normal video signal can be obtained by inverse conversion. However, in the case of a video signal that has been subjected to interframe coding processing, the difference signal is only reproduced even if this signal is inversely converted. Therefore, a normal video signal can be reproduced by adding the video signal (or the predicted video signal) reproduced one frame before to the difference signal.
【0009】上記のシステムによると、フレーム内処理
された信号は、全情報を可変長符号化しており、次のフ
レーム以降でフレーム間処理された信号は、差分情報を
伝送することになり、帯域圧縮を実現していることにな
る。According to the above system, all the information in the signal processed in the frame is variable-length coded, and the signal processed in the inter-frame after the next frame transmits differential information. It means that the compression is realized.
【0010】次に、上記の帯域圧縮システム処理する画
素の集合の定義を説明する。すなわち、 ブロック:水平方向8画素、垂直方向8画素から構成さ
れる64画素の領域のことである。Next, the definition of the set of pixels to be processed by the band compression system will be described. That is, a block: an area of 64 pixels composed of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction.
【0011】スーパーブロック:輝度信号の水平方向4
ブロック、垂直方向2ブロックからなる領域のことであ
る。この領域に、色信号U、Vとしての1ブロックづつ
が含まれる。また、動き評価回路13から得られる画像
動きベクトルは、スーパーブロック単位で含まれる。Super block: 4 in the horizontal direction of the luminance signal
A block is an area composed of two blocks in the vertical direction. This area includes one block as the color signals U and V. The image motion vector obtained from the motion evaluation circuit 13 is included in units of super blocks.
【0012】マクロブロック:水平方向の11のスーパ
ーブロックのことである。また、符号が伝送される際に
は、ブロックのDCT係数は、零係数の連続数と、非零
係数の振幅により決められた符号とに変換され、それら
が組になって伝送され、ブロックの最後にはエンド・オ
ブ・ブロック信号が付加されている。そして、スーパー
ブロック単位で行なわれた動き補正の動きベクトルは、
マクロブロック単位で付加されて伝送される。Macroblock: 11 superblocks in the horizontal direction. In addition, when the code is transmitted, the DCT coefficient of the block is converted into a code determined by the number of consecutive zero coefficients and the amplitude of the non-zero coefficient, and these are transmitted as a set to transmit the code of the block. Finally, an end of block signal is added. Then, the motion vector of the motion correction performed in units of super blocks is
It is added and transmitted in macroblock units.
【0013】図42に示した伝送信号について、以後、
特に関連する事項について、さらに説明を加える。第1
ラインの同期(SYNC)信号は、デコーダにおいてフ
レームの同期信号を示しており、1フレームにつき1つ
の同期信号を用いてデコーダの全てのタイミング信号が
作りだされる。第1ラインのNMP信号は、この信号の
終りから次のフレームのマクロブロックの初めまでのビ
デオデータ数を示している。これは、フレーム内符号化
処理とフレーム間符号化処理とを適応的に切り換えて符
号を構成しているために、1フレームの符号量がフレー
ム毎に異なることになり、符号の位置が異なってくるた
めである。そこで、1フレームに相当する符号の位置を
NMP信号で示している。For the transmission signal shown in FIG. 42,
A further description will be made on particularly related matters. First
The line synchronization (SYNC) signal indicates a frame synchronization signal in the decoder, and one timing synchronization signal is used for one frame to generate all timing signals of the decoder. The NMP signal on the first line indicates the number of video data from the end of this signal to the beginning of the macroblock of the next frame. This is because the code is configured by adaptively switching between the intra-frame coding process and the inter-frame coding process, so that the code amount of one frame differs for each frame, and the code position differs. This is because of Therefore, the position of the code corresponding to one frame is indicated by the NMP signal.
【0014】また、使用者がチャンネルを変えた場合の
対策として、周期的フレーム内処理が行なわれる。すな
わち、この帯域圧縮システムでは、前述したように、水
平方向の11のスーパーブロックをマクロブロックと称
しており、1画面の水平方向には、44スーパーブロッ
クが存在している。つまり、1フレームには、水平方向
に4マクロブロック、垂直方向に60マクロブロックの
合計240マクロブロックが存在することになる。そし
て、この帯域圧縮システムでは、図43(a)〜(h)
および図44(a)〜(c)に示すように、4つのマク
ロブロック単位でそれぞれスーパーブロックの縦の一列
毎にリフレッシュが行なわれ、11フレーム周期で全て
のスーパーブロックがリフレッシュされる。すなわち、
リフレッシュされたスーパーブロックを、図44(d)
に示すように、11フレーム分蓄積することにより全て
の領域においてフレーム内処理が行なわれることにな
る。このため、例えばVTR(ビデオ・テープレコー
ダ)等の通常再生時には、上記したフレーム内処理が1
1フレーム周期で行なわれるため、問題なく再生画像を
見ることができる。As a countermeasure when the user changes the channel, periodical intraframe processing is performed. That is, in this band compression system, as described above, 11 super blocks in the horizontal direction are called macro blocks, and 44 super blocks exist in the horizontal direction of one screen. That is, in one frame, there are a total of 240 macroblocks of 4 macroblocks in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction. And in this band compression system, FIG. 43 (a)-(h)
As shown in FIGS. 44 (a) to 44 (c), refresh is performed in units of four macroblocks in each vertical column of superblocks, and all superblocks are refreshed in 11 frame cycles. That is,
The refreshed super block is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, by accumulating 11 frames, the intra-frame processing is performed in all areas. Therefore, during normal playback of a VTR (video tape recorder) or the like, the above-mentioned intraframe processing is 1
Since it is performed in one frame cycle, the reproduced image can be viewed without any problem.
【0015】なお、上記マクロブロックの先頭には、ヘ
ッドデータが挿入されている。このヘッドデータには、
各スーパーブロックの動きベクトル、フィールド・フレ
ーム判定、PCM/DPCM判定および量子化レベル等
がまとめて挿入されている。ところで、上記した帯域圧
縮システムは、テレビジョン信号の帯域圧縮のためのエ
ンコーダとして用いられ、受信側ではそのデコーダが用
いられる。Head data is inserted at the beginning of the macroblock. This head data contains
The motion vector, field / frame determination, PCM / DPCM determination, quantization level, etc. of each superblock are inserted together. By the way, the band compression system described above is used as an encoder for band compression of a television signal, and the decoder is used on the receiving side.
【0016】ここで、上記の伝送信号をVTRに記録す
ることを考える。一般的なVTRは、1フィールドの映
像信号を固定長符号に変換し、一定量の情報量を発生さ
せ、X本(Xは正の整数)のトラックに記録する方式で
ある。Now, let us consider recording the above transmission signal in a VTR. A general VTR is a system in which a video signal of one field is converted into a fixed length code, a certain amount of information is generated, and recorded on X (X is a positive integer) tracks.
【0017】一方、上記帯域圧縮システムで得られた伝
送信号をそのまま用いてVTRに記録再生しようとする
と、フレーム内処理およびフレーム間処理した符号にそ
のまま可変長符号を用いることになるため、周期的にフ
レーム内処理した符号が記録される位置が固定されず、
編集、記録信号や再生信号の切り替え高速再生などにお
いて、リフレッシュされないブロックが発生することに
なる。On the other hand, if the transmission signal obtained by the band compression system is used as it is for recording / reproducing in the VTR, the variable length code is used as it is for the code processed in the frame and the code processed between the frames, so that it is periodically used. The position where the code processed in the frame is recorded is not fixed,
Blocks that are not refreshed may occur during editing, switching of recording signals and reproduction signals, and high-speed reproduction.
【0018】具体的に言えば、図45は、上記のように
可変長符号化された信号を磁気テープ26にヘリカル記
録した場合の、トラックパターンを示している。トラッ
クパターンT1 〜T11において、太線で示す部分がフレ
ームF1 〜F11の切り替わり位置を示している。フレー
ムF1 〜F11の切り替わり位置が揃っていないのは、可
変長符号により記録データが作成されているからであ
る。そして、この磁気テープ26は、VTRで通常再生
した場合には、全てのトラックパターンT1 〜T11が磁
気ヘッドにより順次スキャンされるため、その再生出力
をデコーダに通すことにより、何ら問題なく正常な映像
信号を再生することができる。すなわち、通常再生時に
は、磁気テープ26に記録された、フレーム内処理した
符号とフレーム間処理した符号とを全て再生することが
できるため、全ての符号を用いて画像を構成できるから
である。More specifically, FIG. 45 shows a track pattern when the variable-length coded signal as described above is helically recorded on the magnetic tape 26. In track patterns T 1 through T 11, a portion indicated by a thick line indicates the switching position of the frame F 1 to F 11. The switching positions of the frames F 1 to F 11 are not aligned because the record data is created by the variable length code. In the magnetic tape 26, when normally reproduced by a VTR, all track patterns T 1 to T 11 are sequentially scanned by the magnetic head. Therefore, by passing the reproduction output to the decoder, no problem occurs. It is possible to reproduce various video signals. That is, at the time of normal reproduction, it is possible to reproduce all the intra-frame processed codes and the inter-frame processed codes recorded on the magnetic tape 26, so that an image can be constructed using all the codes.
【0019】しかしながら、VTRでは、編集等のよう
に、限られたトラックから再生する場合がある。この場
合、フレーム内符号化処理された信号のトラックから次
々と再生されれば問題ないが、フレーム間符号化処理さ
れたトラックから再生されると、差分信号による画像し
か得られないことになる。However, in the VTR, there are cases where reproduction is performed from a limited number of tracks such as editing. In this case, there is no problem if the tracks of the signal subjected to the intra-frame coding process are reproduced one after another, but if reproduced from the tracks subjected to the inter-frame coding process, only the image by the difference signal is obtained.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
帯域圧縮システムを備えたスイッチャや記録再生装置の
編集では、差分信号による画像しか得られないという問
題点を有している。As described above, in the editing of the switcher or the recording / reproducing apparatus having the conventional band compression system, there is a problem that only the image by the differential signal can be obtained.
【0021】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、信号切り替え時や編集時に良好な再生画
像を容易に得ることができる極めて良好なフレーム間帯
域圧縮信号切り替え回路を提供することを目的とする。
また、高品位TVなどの広帯域な信号を高画質のままで
切り替えや編集可能な装置を提供することを目的とす
る。Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides an extremely good inter-frame band compression signal switching circuit which can easily obtain a good reproduced image at the time of signal switching or editing. With the goal.
It is another object of the present invention to provide a device capable of switching and editing a wideband signal such as a high-definition TV while maintaining high image quality.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】この発明に係るフレーム
間帯域圧縮信号切り替え回路は、フレーム毎に発生符号
量が変化するフレーム間帯域圧縮信号に、フレーム毎の
符号の境界とは独立に挿入した周期的な同期信号を有す
る2つの帯域圧縮信号を切り替える回路において、2つ
の帯域圧縮信号の周期的な同期信号の位相を合わせて切
り替え出力を発生するように構成している。An interframe band compression signal switching circuit according to the present invention inserts an interframe band compression signal whose generated code amount changes for each frame, independently of a code boundary for each frame. A circuit for switching between two band compression signals having a periodic synchronization signal is configured to generate a switching output by matching the phases of the periodic synchronization signals of the two band compression signals.
【0023】また、この発明に係るフレーム間帯域圧縮
信号切り替え回路は、周期的にフレーム内処理を施すリ
フレッシュ処理を有する2つのフレーム間帯域圧縮信号
A,Bを、信号Aから信号Bに切り替える回路におい
て、リフレッシュ処理期間の最大発生符号量を記憶する
メモリを有し、切り替え要求信号が発生した際に信号B
のリフレッシュ信号を開始点として信号Bを読み出すよ
うに構成している。Further, the inter-frame band compression signal switching circuit according to the present invention is a circuit for switching the two inter-frame band compression signals A and B having the refresh processing for periodically performing the intra-frame processing from the signal A to the signal B. In the above, a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period is provided, and when the switching request signal is generated, the signal B
The signal B is read out using the refresh signal of 1.
【0024】さらに、この発明に係るフレーム間帯域圧
縮信号切り替え回路は、周期的にフレーム内処理を施す
リフレッシュ処理を有する2つのフレーム間帯域圧縮信
号A,Bを、信号Aから信号Bに切り替える回路におい
て、リフレッシュ処理期間の最大発生符号量を記憶する
メモリを有し、切り替え要求信号が発生した際に信号B
のリフレッシュ信号から信号Bを読み出す回路と、切り
替え時に信号切り替え用オーバーヘッドデータを発生さ
せる回路とを備えるようにしている。Further, the inter-frame band compression signal switching circuit according to the present invention is a circuit for switching the two inter-frame band compression signals A and B having the refresh processing for periodically performing the intra-frame processing from the signal A to the signal B. In the above, a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period is provided, and when the switching request signal is generated, the signal B
The circuit for reading the signal B from the refresh signal and the circuit for generating the signal switching overhead data at the time of switching are provided.
【0025】また、この発明に係るフレーム間帯域圧縮
信号切り替え回路は、周期的に1画面の全ての領域にフ
レーム内処理を施すリフレッシュ処理を有する2つのフ
レーム間帯域圧縮信号A,Bを、信号Aから信号Bに切
り替える回路において、リフレッシュ処理期間の最大発
生符号量を記憶するメモリを有し、切り替え要求信号が
発生した際に信号Bのリフレッシュ信号から信号Bを読
み出す回路と、該リフレッシュ時の信号Bのレートバッ
ファ占有度RBn(nは信号Bにリフレッシュが施され
ているフレーム番号)と信号Bにリフレッシュが施され
たフレームに対する信号Aのバッファ占有度RAnとに
おいてΔR=RAn−RBnを規定し、ΔR>0のとき
に信号Aから信号Bに切り替える際に最大ΔRのダミー
信号を発生させるように構成している。Further, the inter-frame band compression signal switching circuit according to the present invention outputs two inter-frame band compression signals A and B having a refresh process for periodically performing the intra-frame process to all the areas of one screen. A circuit for switching from A to signal B has a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period, reads the signal B from the refresh signal of the signal B when the switching request signal is generated, and The rate buffer occupancy RBn of the signal B (n is a frame number in which the signal B is refreshed) and the buffer occupancy RAn of the signal A in the frame in which the signal B is refreshed are defined as ΔR = RAn−RBn. However, when ΔR> 0, a maximum ΔR dummy signal is generated when switching from signal A to signal B. It is configured to.
【0026】さらに、この発明に係るフレーム間帯域圧
縮信号切り替え回路は、周期的に1画面の全ての領域に
フレーム内処理を施すリフレッシュ処理を有する2つの
フレーム間帯域圧縮信号A,Bを、信号Aから信号Bに
切り替える回路において、リフレッシュ処理期間の最大
発生符号量を記憶するメモリを有し、切り替え要求信号
が発生した際に信号Bのリフレッシュ信号から信号Bを
読み出す回路と、該リフレッシュ時の信号Bのレートバ
ッファ占有度RBn(nは信号Bにリフレッシュが施さ
れているフレーム番号)と信号Bにリフレッシュが施さ
れたフレームに対する信号Aのバッファ占有度RAnと
においてΔR=RAn−RBnを規定し、RAn<RB
nすなわちΔR<0のときにRA(n−i)≧RBn−
r・i(rはフレーム当たりの出力レート,RA(n−
i)のn−iは信号Aのフレーム番号で実数)となるn
−iを検出し、切り替え回路の出力信号として信号Aを
フレーム番号n−i、信号Bはフレーム番号nから、フ
レーム番号n−iからnまでの期間はスキップ信号を出
力するように構成している。Further, the inter-frame band compression signal switching circuit according to the present invention outputs two inter-frame band compression signals A and B having a refresh process for periodically performing the intra-frame process to all areas of one screen. A circuit for switching from A to signal B has a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period, reads the signal B from the refresh signal of the signal B when the switching request signal is generated, and The rate buffer occupancy RBn of the signal B (n is a frame number in which the signal B is refreshed) and the buffer occupancy RAn of the signal A in the frame in which the signal B is refreshed are defined as ΔR = RAn−RBn. And RAn <RB
RA (n−i) ≧ RBn− when n, that is, ΔR <0
r · i (r is the output rate per frame, RA (n−
i) n-i is a frame number of the signal A and is a real number n
-I is detected, and the signal A is output as the output signal of the switching circuit from the frame number n-i, the signal B is output from the frame number n, and the skip signal is output during the period from the frame number n-i to n. There is.
【0027】[0027]
【作用】上記のような構成によれば、まず、2つのフレ
ーム間帯域圧縮信号を切り替える際に、周期的な同期信
号の同期合わせが容易に行なえるので、切り替え時の画
像乱れが発生しない。また、2つのフレーム間帯域圧縮
信号を切り替える際に、フレーム内処理した画像から開
始することで正しい画像のみ出力することが可能とな
る。さらに、2つのフレーム間帯域圧縮信号を切り替え
てビットストリームを出力することが可能になり、この
ビットストリームを帯域圧縮デコーダに入力することに
よって、正しい切り替え画像を得ることができる。ま
た、2つのフレーム間帯域圧縮信号のビットストリーム
を定まった伝送レートの伝送路に出力することが可能に
なり、このビットストリームを帯域圧縮デコーダに入力
することによって、正しい切り替え画像を得ることがで
きる。According to the above-mentioned structure, first, when the two inter-frame band compression signals are switched, it is possible to easily synchronize the synchronization signals periodically, so that the image disturbance does not occur at the time of switching. Further, when switching between the two inter-frame band compression signals, it is possible to output only the correct image by starting from the image processed in the frame. Furthermore, it becomes possible to output a bit stream by switching between two inter-frame band compression signals, and by inputting this bit stream to the band compression decoder, a correct switching image can be obtained. Further, it becomes possible to output the bit streams of the two inter-frame band compression signals to the transmission path of the fixed transmission rate, and by inputting these bit streams to the band compression decoder, the correct switching image can be obtained. .
【0028】[0028]
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する(なお、新規な構成は、ブロック
図において2重枠で示すものとする)。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings (note that the novel construction is shown by a double frame in the block diagram).
【0029】1.帯域圧縮装置基本構成 図1はこの発明における基本構成を示す図である。映像
入力端子27,28,29には、高品位TVなどの輝度
信号Y、色信号U,Vを入力する。これらの信号には必
要な前処理を施した後に、ブロック化回路30で2章で
後述する画素構成のブロックを構成し、入力端子11に
入力する。入力端子11に入力された映像信号は、減算
回路12と動き評価回路13とにそれぞれ供給される。
この減算回路12では、後述する減算処理が行なわれ、
その出力は、DCT(離散コサイン変換)回路14に入
力される。1. Band Compressor Basic Configuration FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention. The luminance signal Y and the color signals U and V of a high definition TV or the like are input to the video input terminals 27, 28 and 29. After subjecting these signals to necessary pre-processing, the blocking circuit 30 configures a block having a pixel configuration, which will be described later in Chapter 2, and inputs the block to the input terminal 11. The video signal input to the input terminal 11 is supplied to the subtraction circuit 12 and the motion evaluation circuit 13, respectively.
In the subtraction circuit 12, a subtraction process described later is performed,
The output is input to the DCT (discrete cosine transform) circuit 14.
【0030】DCT回路14は、水平方向8画素、垂直
方向8画素を単位ブロック(8×8画素=64画素)と
して取り込み、画素配列を時間軸領域から周波数領域へ
変換した係数を出力する。そして、各係数は、量子化回
路15で量子化される。この場合、量子化回路15は、
10種類あるいは32種類の量子化テーブルを持ってお
り、選択された量子化テーブルに基づいて個々の係数が
量子化される。なお、量子化回路15において、量子化
テーブルを備えているのは、情報の発生量と送出量とが
一定の範囲以内に収まるようにするためである。The DCT circuit 14 takes in 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction as a unit block (8 × 8 pixels = 64 pixels), and outputs a coefficient obtained by converting the pixel array from the time domain to the frequency domain. Then, each coefficient is quantized by the quantization circuit 15. In this case, the quantization circuit 15
It has 10 or 32 types of quantization tables, and each coefficient is quantized based on the selected quantization table. The quantizing circuit 15 is provided with a quantizing table so that the amount of information generated and the amount of information sent are within a certain range.
【0031】そして、量子化回路15から出力された係
数データは、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ
・スキャンされて取り出された後、可変長符号化回路1
6に入力されて、零係数の続く数(ラン・レングス)と
非零係数とを1組にして可変長符号化される。なお、符
号器は、ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異な
る可変長符号器である。The coefficient data output from the quantization circuit 15 is zigzag-scanned from the low frequency band to the high frequency band for each unit block, and is extracted.
It is inputted to 6 and variable-length coded by combining the number of zero coefficients (run length) and the non-zero coefficient as one set. The encoder is a variable-length encoder having a different code length depending on the frequency of occurrence of Huffman code or the like.
【0032】そして、可変長符号化されたデータは、レ
ートバッファ(FIFO:ファースト・イン・ファース
ト・アウト)17に入力されて規定の速度で読み出され
た後、出力端子18を介して次段のマルチプレクサ10
[制御信号、音声データ、同期データ(SYNC)、後
述するNMP等を多重する]に供給され、出力端子8よ
り伝送路へ送出される。レートバッファ(FIFO)1
7は、可変長符号化回路16の出力が可変レートであ
り、伝送路のレートが固定であるため、この発生符号量
と送出符号量の違いを吸収するバッファの役目をしてい
る。The variable-length coded data is input to a rate buffer (FIFO: first-in-first-out) 17 and read at a prescribed speed, and then the next stage via an output terminal 18. Multiplexer 10
It is supplied to the control signal, audio data, synchronization data (SYNC), NMP, etc., which will be described later, and is sent from the output terminal 8 to the transmission line. Rate buffer (FIFO) 1
The output 7 of the variable-length coding circuit 16 has a variable rate and the rate of the transmission path is fixed, and therefore 7 serves as a buffer that absorbs the difference between the generated code amount and the transmitted code amount.
【0033】また、量子化回路15の出力は、逆量子化
回路19に入力されて逆量子化される。さらに、この逆
量子化回路19の出力は、逆DCT回路20に入力され
て元の信号に戻される。この信号は、加算回路21を介
してフレーム遅延回路22に入力される。フレーム遅延
回路22の出力は、動き補償回路23と前記動き評価回
路13とにそれぞれ供給されている。動き評価回路13
は、入力端子11からの入力信号とフレーム遅延回路2
2の出力信号とを比較し、画像の全体的な動きを検出し
て、動き補償回路23から出力される信号の位相位置を
制御する。静止画の場合は、原画像と1フレーム前の画
像とが一致するように補償される。動き補償回路23の
出力は、スイッチ24を介して減算回路12に供給され
るとともに、スイッチ25を介して加算回路21からフ
レーム遅延回路22に帰還することもできる。The output of the quantization circuit 15 is input to the inverse quantization circuit 19 and inversely quantized. Further, the output of the inverse quantization circuit 19 is input to the inverse DCT circuit 20 and returned to the original signal. This signal is input to the frame delay circuit 22 via the adder circuit 21. The output of the frame delay circuit 22 is supplied to the motion compensation circuit 23 and the motion evaluation circuit 13, respectively. Motion evaluation circuit 13
Is the input signal from the input terminal 11 and the frame delay circuit 2
The output signal of 2 is compared to detect the overall motion of the image, and the phase position of the signal output from the motion compensation circuit 23 is controlled. In the case of a still image, the original image and the image one frame before are compensated so as to match each other. The output of the motion compensation circuit 23 can be supplied to the subtraction circuit 12 via the switch 24, and can also be fed back from the addition circuit 21 to the frame delay circuit 22 via the switch 25.
【0034】次に、上記したシステムの基本的な動作を
説明する。Next, the basic operation of the above system will be described.
【0035】2.画素構成 入力端子11に入力する信号は、1画面内の有効画素を
複数個集めて、ブロック、スーパーブロック、マクロブ
ロックを構成している。なお、この構成は、DigiCipher
(商標)の例を基本にしているが、MPEGやDSC-HDTV:Ze
nith+ATT の方式などで用いているブロック構成を用い
ても良いことは言うまでもない。2. The signal input to the pixel configuration input terminal 11 forms a block, a super block, and a macro block by collecting a plurality of effective pixels in one screen. This configuration is based on DigiCipher
(Trademark) as an example, but MPEG or DSC-HDTV: Ze
It goes without saying that the block configuration used in the nith + ATT method or the like may be used.
【0036】図2を用いて、ブロック構成の定義を説明
する。The definition of the block configuration will be described with reference to FIG.
【0037】ブロック:水平方向8画素、垂直方向8画
素から構成される64画素の領域のことである(図2
(d)参照)。Block: An area of 64 pixels composed of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction (see FIG. 2).
(See (d)).
【0038】スーパーブロック:輝度信号の水平方向4
ブロック、垂直方向2ブロックからなる領域のことであ
る。この領域に、色信号U,Vとしての1ブロックづつ
が含まれる。また、動き評価回路13から得られる画像
動きベクトルは、スーパーブロック単位で設定できる
(図2(c)参照)。Super block: 4 in the horizontal direction of the luminance signal
A block is an area composed of two blocks in the vertical direction. This area includes one block as the color signals U and V. The image motion vector obtained from the motion evaluation circuit 13 can be set in units of super blocks (see FIG. 2 (c)).
【0039】マクロブロック:水平方向の11のスーパ
ーブロックのことである。また、符号が伝送される際に
は、ブロックのDCT係数は、零係数の連続数と、非零
係数の振幅により決められた符号とに変換され、それら
が組になって伝送され、ブロックの最後にはエンド・オ
ブ・ブロック信号が付加されている。そして、スーパー
ブロック単位で行なわれた動き補正の動きベクトルは、
マクロブロック単位でオーバーヘッドデータとして付加
されて伝送される(図2(b)参照)。Macroblock: 11 superblocks in the horizontal direction. In addition, when the code is transmitted, the DCT coefficient of the block is converted into a code determined by the number of consecutive zero coefficients and the amplitude of the non-zero coefficient, and these are transmitted as a set to transmit the code of the block. Finally, an end of block signal is added. Then, the motion vector of the motion correction performed in units of super blocks is
It is added as overhead data in units of macroblocks and transmitted (see FIG. 2B).
【0040】すなわち、この帯域圧縮システムでは、前
述したように、水平方向11のスーパーブロックをマク
ロブロックと称しており、1画面の水平方向には、44
スーパーブロックが存在している。つまり、1フレーム
には、水平方向に4マクロブロック、垂直方向に60マ
クロブロックの合計240マクロブロックが存在するこ
とになる。That is, in this band compression system, as described above, the 11 super blocks in the horizontal direction are called macro blocks, and 44 in the horizontal direction of one screen.
Super block exists. That is, in one frame, there are a total of 240 macroblocks of 4 macroblocks in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction.
【0041】そして、この帯域圧縮システムでは、図3
(a)〜(h)および図4(a)〜(c)に示すよう
に、4つのマクロブロック単位でそれぞれスーパーブロ
ックの縦の一列毎にリフレッシュが行なわれ、11フレ
ーム周期で全てのスーパーブロックがリフレッシュされ
る。すなわち、リフレッシュされたスーパーブロック
を、図4(d)に示すように、11フレーム分蓄積する
ことにより全ての領域においてフレーム内処理が行なわ
れることになる。In this band compression system, FIG.
As shown in (a) to (h) and FIGS. 4 (a) to (c), refresh is performed in units of four macroblocks in each vertical column of the superblock, and all the superblocks are generated in a cycle of 11 frames. Is refreshed. That is, as shown in FIG. 4D, the refreshed super block is accumulated for 11 frames, so that the intra-frame processing is performed in all the areas.
【0042】1画面:1050本の走査線からなり、イ
ンターレースになっている。有効画素は、水平方向14
08画素、垂直方向960画素からなっている。1画面
の映像信号を4つのプロセッサで処理している(図2
(a)参照)。One screen: 1050 scanning lines, which are interlaced. The effective pixel is horizontal 14
It is composed of 08 pixels and 960 pixels in the vertical direction. Video signals for one screen are processed by four processors (Fig. 2
(See (a)).
【0043】図5に1画面と、スーパーブロックアドレ
ス(以下S.B.A.=Super Block Address と略す)との関
係を示す。水平方向に44スーパーブロック、垂直方向
に60スーパーブロックが存在する。そこで、1画面内
には2640個のスーパーブロックが存在する。このそ
れぞれのスーパーブロックにアドレスS.B.Aを割り
当てる。水平方向のスーパーブロックアドレスをx、垂
直方向のそれをyとすると、S.B.A=60・x+y
の関係がある。FIG. 5 shows the relationship between one screen and a super block address (hereinafter referred to as SBA = Super Block Address). There are 44 super blocks in the horizontal direction and 60 super blocks in the vertical direction. Therefore, there are 2640 super blocks in one screen. The address S. B. Assign A. If the horizontal superblock address is x and the vertical superblock address is y, S.S. B. A = 60 ・ x + y
Have a relationship.
【0044】3.フレーム内/フレーム間符号化 このシステムの基本動作として第1に、フレーム内符号
化処理とフレーム間符号化処理とがある。フレーム内符
号化処理は以下のように行なわれる。この処理が行なわ
れるときは、スイッチ24,25は共にオフである。入
力端子11の映像信号は、DCT回路14で時間軸領域
から周波数領域に変換され、量子化回路15において量
子化される。この量子化された信号は、可変長符号化処
理を受けた後、レートバッファ(FIFO)17を介し
て伝送路へ出力される。量子化された信号は、逆量子化
回路19および逆DCT回路20で元の信号に戻され、
フレーム遅延回路22で遅延される。したがって、フレ
ーム内符号化処理のときは、入力映像信号の情報がその
まま可変長符号化されているのと等価である。このフレ
ーム内処理は、入力映像信号のシーン・チェンジおよび
所定のブロック単位で適宜な周期で行なわれる。周期的
フレーム内処理に関しては後述する。3. Intra-frame / inter-frame coding The first basic operation of this system is intra-frame coding processing and inter-frame coding processing. The intraframe coding process is performed as follows. When this process is performed, both switches 24 and 25 are off. The video signal of the input terminal 11 is converted from the time domain to the frequency domain by the DCT circuit 14 and quantized by the quantization circuit 15. The quantized signal is subjected to a variable length coding process and then output to a transmission line via a rate buffer (FIFO) 17. The quantized signal is returned to the original signal by the inverse quantization circuit 19 and the inverse DCT circuit 20,
It is delayed by the frame delay circuit 22. Therefore, in the intra-frame coding process, it is equivalent to that the information of the input video signal is variable length coded as it is. This intra-frame processing is performed at a proper cycle in units of predetermined blocks and scene changes of the input video signal. The periodic in-frame processing will be described later.
【0045】次に、フレーム間符号化処理について説明
する。フレーム間符号化処理が実行されるときは、スイ
ッチ24,25が共にオンされる。このため、入力映像
信号と、その1フレーム前の映像信号との差分に相当す
る信号が減算回路12から得られる。この差分信号が、
DCT回路14に入力され、時間軸領域から周波数軸領
域に変換され、次に量子化回路15で量子化されること
になる。またフレーム遅延回路22には、差分信号と映
像信号とが加算回路21で加算されて入力されるから、
差分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した
予測映像信号が作成されて入力されることになる。一般
的にフレーム内処理した画像の発生符号量は、フレーム
間処理した画像の発生符号量より多くなっている。Next, the interframe coding process will be described. When the interframe coding process is executed, both switches 24 and 25 are turned on. Therefore, the subtraction circuit 12 obtains a signal corresponding to the difference between the input video signal and the video signal one frame before. This difference signal is
It is input to the DCT circuit 14, converted from the time domain to the frequency domain, and then quantized by the quantization circuit 15. Further, since the differential signal and the video signal are added by the adding circuit 21 and input to the frame delay circuit 22,
A predicted video signal that predicts the input video signal from which the differential signal was created is created and input. Generally, the generated code amount of the image processed in the frame is larger than the generated code amount of the image processed in the inter-frame.
【0046】4.フレーム内/フレーム間切り換え処理 4.1 画像適応フレーム内処理 このフレーム内符号化処理とフレーム間符号化処理の切
り換えは、図6に示すフレーム内/間決定回路31によ
り制御する。この制御方法は2種類ある。まず第1の手
法は、入力映像信号の内容に応じ、フレーム間の相関が
ある信号は、フレーム間処理を施し、フレーム間の相関
のない信号に対しては、フレーム内処理を施す手法であ
る。シーン・チェンジなどが生じた場合はフレーム内処
理が施される。フレーム内/間決定回路31では、入力
端子11からの現フレームの信号と動き補償回路23の
出力の予測信号との予測誤差エネルギーと、現信号のエ
ネルギーとを比較する。4. Intra-frame / inter-frame switching process 4.1 Image adaptive intra-frame process Switching between the intra-frame coding process and the inter-frame coding process is controlled by the intra-frame / inter-frame determination circuit 31 shown in FIG. There are two types of this control method. First, the first method is a method of performing inter-frame processing on a signal having inter-frame correlation and performing intra-frame processing on a signal having no inter-frame correlation in accordance with the content of an input video signal. . When a scene change or the like occurs, in-frame processing is performed. The intra / interframe determination circuit 31 compares the prediction error energy between the signal of the current frame from the input terminal 11 and the prediction signal output from the motion compensation circuit 23 with the energy of the current signal.
【0047】図6において、入力端子11には現信号を
入力する。この現信号をエネルギー比較回路36に入力
するとともに、減算回路37に入力する。入力端子33
には動き補償回路23の出力の予測信号を入力し、減算
回路37で現信号と予測信号の差である予測誤差を求め
る。現信号は現信号エネルギー算出回路36aで求め、
予測誤差は予測誤差エネルギー算出回路36bで求めエ
ネルギーを比較する。現信号および予測誤差のエネルギ
ー算出式の例は次のとおりである。In FIG. 6, the current signal is input to the input terminal 11. This current signal is input to the energy comparison circuit 36 and the subtraction circuit 37. Input terminal 33
The prediction signal of the output of the motion compensation circuit 23 is input to, and the subtraction circuit 37 calculates the prediction error which is the difference between the current signal and the prediction signal. The current signal is obtained by the current signal energy calculation circuit 36a,
The prediction error is calculated by the prediction error energy calculation circuit 36b and the energy is compared. Examples of energy calculation formulas for the current signal and the prediction error are as follows.
【0048】[0048]
【数1】 図7はエネルギー比較回路36におけるフレーム内/間
判別方法の例を示している。同図において横軸は、現信
号のエネルギー、縦軸は予測誤差のエネルギーを示して
いる。また、原点0からななめに引いた実線は、予測誤
差のエネルギーと、現信号のエネルギーが等しい場合を
示している。この実線より下の領域は、予測誤差のエネ
ルギーの方が小さいため、フレーム間処理を施す。ま
た、実線より上は現信号のエネルギーの方が小さいため
フレーム内処理を施す。エネルギー比較回路36の出力
は、入力信号に適応したフレーム内/間判別信号を出力
し、加算回路38で合成し、出力端子34より出力す
る。[Equation 1] FIG. 7 shows an example of the intra-frame / inter-frame discrimination method in the energy comparison circuit 36. In the figure, the horizontal axis represents the energy of the current signal and the vertical axis represents the energy of the prediction error. Further, a solid line drawn from the origin 0 in a slanted line shows a case where the energy of the prediction error and the energy of the current signal are equal. Since the energy of the prediction error is smaller in the area below the solid line, inter-frame processing is performed. Also, since the energy of the current signal is smaller above the solid line, intra-frame processing is performed. The output of the energy comparison circuit 36 outputs an intra-frame / inter-frame discrimination signal adapted to the input signal, the addition circuit 38 combines the signals, and the output signal is output from the output terminal 34.
【0049】4.2 強制フレーム内処理(リフレッシ
ュ) 第2の手法は、映像信号の相関とはかかわりなく強制的
にフレーム内処理を行なう手法である。この場合、周期
的に画面の所定領域にフレーム内処理を施す。この強制
的フレーム内処理を行なう目的は2つある。使用者がチ
ャネルを変更した場合に、一定時間以内に画像を認識で
きるようにするために必要である。VTRやディスクな
どの記録メディアにおいて、特殊再生が実現できるよう
にするためである。この強制的にフレーム内処理を施す
ことをリフレッシュと呼ぶ。4.2 Forced In-frame Processing (Refresh) The second method is a method of forcibly performing in-frame processing regardless of the correlation of video signals. In this case, the in-frame processing is periodically performed on a predetermined area of the screen. There are two purposes for performing this forced in-frame processing. It is necessary for the user to recognize the image within a certain time when the user changes the channel. This is so that special reproduction can be realized in a recording medium such as a VTR or a disc. This forcible in-frame processing is called refresh.
【0050】また、所定の領域がリフレッシュされるの
に必要な時間をリフレッシュタイムと名づける。このリ
フレッシュタイミング発生回路39は、図6に示すよう
に、入力端子32より同期信号を入力し、この同期信号
と同期して所定の周期でフレーム内選択信号を発生させ
る。この信号とエネルギー比較回路36のフレーム内/
間判別信号を加算回路38で加算し、フレーム内/間切
り換え信号を出力端子34から出力する。The time required for refreshing a predetermined area is called the refresh time. As shown in FIG. 6, the refresh timing generation circuit 39 inputs a sync signal from the input terminal 32 and generates an intraframe selection signal at a predetermined cycle in synchronization with the sync signal. Within this frame of this signal and energy comparison circuit 36
The inter-frame discrimination signal is added by the adder circuit 38, and the intra-frame / inter-frame switching signal is output from the output terminal 34.
【0051】5.リフレッシュ 次の各方式のリフレッシュに関して詳しく説明する。5. Refresh Refresh of each of the following methods will be described in detail.
【0052】5.1 DigiCipherリフレッシュ DigiCipherでは、前述したように、水平方向の11のス
ーパーブロックをマクロブロックと称しており、1画面
の水平方向には、44スーパーブロックが存在してい
る。つまり、1フレームには、水平方向に4マクロブロ
ック、垂直方向に60マクロブロックの合計240マク
ロブロックが存在することになる。そして、本発明で説
明する帯域圧縮システムでは、図3(a)〜(h)およ
び図4(a)〜(c)に示すように、4つのマクロブロ
ック単位でそれぞれスーパーブロックの縦の一列毎にリ
フレッシュが行なわれ、11フレーム周期で全てのスー
パーブロックがリフレッシュされる。すなわち、リフレ
ッシュされたスーパーブロックを、図4(d)に示すよ
うに、11フレーム分蓄積することにより全ての領域に
おいてフレーム内処理が行なわれることになる。このリ
フレッシュのメリットは、各フレーム当りに均等にリフ
レッシュが行なわれるため、レートバッファの容量が小
さくて良いという利点がある。5.1 DigiCipher Refresh In DigiCipher, as described above, 11 super blocks in the horizontal direction are called macro blocks, and 44 super blocks exist in the horizontal direction of one screen. That is, in one frame, there are a total of 240 macroblocks of 4 macroblocks in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction. Then, in the band compression system described in the present invention, as shown in FIGS. 3A to 3H and FIGS. Refresh is performed, and all the super blocks are refreshed every 11 frames. That is, as shown in FIG. 4D, the refreshed super block is accumulated for 11 frames, so that the intra-frame processing is performed in all the areas. The advantage of this refreshing is that refreshing is performed uniformly for each frame, so that the capacity of the rate buffer may be small.
【0053】このDigiCipherのリフレッシュを図5に示
したスーパーブロックアドレスを用いて表わすと図8の
ようになる。同図において縦軸はスーパーブロックアド
レス、横軸はフレーム番号を示し、rを四角で囲んだ部
分がフレーム内処理した部分を示している。同図では、
リフレッシュブロックのみを示した。同図においてはフ
レーム番号F0 〜F10の11フレームで一画面の全ての
スーパーブロックでリフレッシュが施される。4つのプ
ロセッサで同一の処理をしているため、図8の1つのプ
ロセッサ当りのリフレッシュ動作を用いて、DigiCipher
のリフレッシュに関して、図9を用いて説明する。This DigiCipher refresh is shown in FIG. 8 using the super block address shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents the super block address, the horizontal axis represents the frame number, and the portion surrounded by a square r represents the portion processed in the frame. In the figure,
Only refresh blocks are shown. In the figure, all the super blocks of one screen are refreshed in 11 frames with frame numbers F 0 to F 10 . Since the same processing is performed by the four processors, the refresh operation for each processor in FIG.
Refresh will be described with reference to FIG.
【0054】すなわち、S.B.アドレス=0〜659
の部分に関して説明する。図9(a)においては、リフ
レッシュおよび画像適応フレーム内処理を施した部分を
rを四角で囲んで示した。例えば、F0 ではシーン・チ
ェンジが発生したことを想定して、S.B.アドレス0
〜659の全ての領域にフレーム内処理が施されてい
る。また、F14では、S.B.アドレス0〜59の領域
でフレーム内処理が施されている。That is, S. B. Address = 0 to 659
Will be described. In FIG. 9A, the portion subjected to the refreshing and the image adaptive intra-frame processing is shown by enclosing r in a square. For example, assuming that a scene change has occurred at F 0 , the S. B. Address 0
Intra-frame processing is applied to all the areas of 659. Further, in F 14 , S. B. In-frame processing is performed in the area of addresses 0 to 59.
【0055】図9(b)にDigiCipherのリフレッシュ時
間を示す。1フレーム当り一部の領域をリフレッシュし
ていき、11フレーム期間でリフレッシュが完結するた
め11フレームがリフレッシュ時間となる。また、この
リフレッシュはどの11フレーム期間をとっても1画面
のリフレッシュが完結する。すなわち、F0 〜F10の1
1フレーム期間でもF1 〜F11の11フレーム期間でも
リフレッシュが完結する。FIG. 9B shows the DigiCipher refresh time. A part of the area is refreshed per frame, and the refresh is completed in the 11-frame period, so that 11 frames become the refresh time. In addition, this refresh completes the refresh of one screen no matter what 11-frame period. That is, 1 of F 0 to F 10
Refresh is completed in one frame period or 11 frame periods of F 1 to F 11 .
【0056】図9(c)に示したように、最小アクイジ
ションタイムは、1フレーム期間であり、シーン・チェ
ンジが発生した時にイニシャライズが始まった時に得ら
れる。また、図9(d)の最大アクイジションタイム
は、画像適応フレーム内処理が全く発生しない場合であ
り、11フレーム期間となる。リフレッシュブロックを
開始点として信号切り替えおよび記録再生装置の編集を
実現する場合には、各リフレッシュブロックアドレスに
おいて、図9(e)に示したように、時間的にずれた1
1フレーム期間がリフレッシュインターバルとなる。As shown in FIG. 9C, the minimum acquisition time is one frame period and is obtained when the initialization starts when a scene change occurs. Further, the maximum acquisition time in FIG. 9D is a case where the image adaptive intra-frame processing does not occur at all, and is 11 frame periods. When the signal switching and the editing of the recording / reproducing apparatus are realized with the refresh block as the starting point, at each refresh block address, as shown in FIG.
One frame period is the refresh interval.
【0057】5.2 MPEGのリフレッシュ まず、MPEGで用いられているリフレッシュに関し
て、図10を用いて説明する。MPEGでは、フレーム
単位でリフレッシュが行なわれる。このリフレッシュを
行なったフレームはIピクチャと呼ばれる。このIピク
チャの周期すなわち、リフレッシュ周期は、フレーム単
位に設定され、12,15,……フレームなどが選ばれ
る。この様子を図10を用いて説明する。なお、説明を
簡単にするため走査線が1050の場合についてのみ説
明するが、他のブロック構成でも良いことは言うまでも
ない。5.2 MPEG Refresh First, refresh used in MPEG will be described with reference to FIG. In MPEG, refresh is performed in frame units. The frame that has been refreshed is called an I picture. The cycle of this I picture, that is, the refresh cycle is set in units of frames, and 12, 15, ... Frames are selected. This situation will be described with reference to FIG. Note that only the case where the scanning line is 1050 will be described for simplification of description, but it goes without saying that other block configurations may be used.
【0058】図10(a)において、縦軸は、スーパー
ブロックアドレスを示している。このスーパーブロック
アドレスは、図2で定義したスーパーブロックアドレス
に対応している。また、横軸はフレーム番号を示してい
る。また、黒くぬりつぶした部分は、フレーム内処理を
施した部分を示している。ここでフレーム番号0,1
2,24,36,…は周期的に挿入したフレーム内処理
画像を示し、フレーム番号13,15,17,19,2
1,23に示した黒ぬりの部分は画像適応フレーム内処
理を施した部分を示す。In FIG. 10A, the vertical axis indicates the super block address. This super block address corresponds to the super block address defined in FIG. The horizontal axis represents the frame number. Further, the blackened portions indicate the portions that have been subjected to the in-frame processing. Here, frame numbers 0 and 1
2, 24, 36, ... Intra-frame processed images periodically inserted, frame numbers 13, 15, 17, 19, 2
The blackened portions indicated by 1 and 23 indicate the portions subjected to the image adaptive frame processing.
【0059】この例では、リフレッシュ時間は、図10
(b)に示したように12フレームである。使用者がチ
ャンネルを変えたイニシャライズの際に、1画面の画像
を得るためには、フレーム内処理が1画面全ての領域に
施されなければならない。そこでこの時間を次の様に定
義する。In this example, the refresh time is as shown in FIG.
It is 12 frames as shown in (b). In order to obtain an image on one screen when the user initializes by changing the channel, in-frame processing must be performed on the entire area of one screen. Therefore, this time is defined as follows.
【0060】アクイジションタイム:1画面全ての領域
にフレーム内処理が施されるまでに関する時間。Acquisition time: Time required for intra-frame processing to be applied to all areas of one screen.
【0061】このアクイジションタイムは使用者がチャ
ンネルを変えるタイミングにも依存する。図10(c)
に最小アクイジションタイムを示す。最小アクイジショ
ンタイムはイニシャライズのスタートとリフレッシュま
たはシーン・チェンジが同時に起きた時であり、1フレ
ーム期間で1画面の画像が得られる。図10(d)に最
大アクイジションタイムを示す。最大アクイジションタ
イムは、リフレッシュを終了した直後に、イニシャライ
ズがスタートした場合である。この場合、12フレーム
期間で1画面の画像が得られる。This acquisition time also depends on the timing at which the user changes the channel. Figure 10 (c)
Shows the minimum acquisition time. The minimum acquisition time is when the start of initialization and refresh or scene change occur at the same time, and one screen image can be obtained in one frame period. FIG. 10D shows the maximum acquisition time. The maximum acquisition time is when the initialization starts immediately after the refresh is completed. In this case, one screen image is obtained in 12 frame periods.
【0062】周期的なフレーム内処理であるリフレッシ
ュブロックを開始点として、信号切り替えおよび記録再
生装置の編集を実現しようとした場合を考える。12フ
レーム周期のリフレッシュを基本としているため、リフ
レッシュインターバルは図10(e)に示すように12
フレームとなる。Let us consider a case where signal switching and editing of the recording / reproducing apparatus are to be realized with a refresh block, which is a periodical intra-frame process, as a starting point. Since the refresh cycle is basically 12 frames, the refresh interval is 12 as shown in FIG.
It becomes a frame.
【0063】7.DCT 2次元DCT回路(図1の14)に関して説明する。ま
ず、画像を水平・垂直方向ともN画素からなる小ブロッ
ク(N×N)に分割し、おのおののブロックに2次元D
CTを施す。このときのNの大きさは変換効率から8〜
16に設定される。本実施例では、N=8を用いる。2
次元DCTの変換係数は式1で、その逆変換式は式2で
与えられる。7. The DCT two-dimensional DCT circuit (14 in FIG. 1) will be described. First, the image is divided into small blocks (N × N) consisting of N pixels in both horizontal and vertical directions, and each block is a two-dimensional D
CT is performed. The size of N at this time is 8 to 8 from the conversion efficiency.
It is set to 16. In this embodiment, N = 8 is used. Two
The transform coefficient of the dimension DCT is given by the equation 1, and its inverse transform equation is given by the equation 2.
【0064】[0064]
【数2】 ここで、F(0,0)は直流成分の係数を表し、F
(u,v)はuが大きくなるほど高周波の水平周波数成
分を含み、vが大きくなるほど高周波の垂直周波数成分
を含む。まずF(0,0)の直流成分の係数の性質を述
べる。F(0,0)は画像ブロック内の平均輝度値を表
わす直流成分に対応し、その平均電力は通常他の成分に
比べてかなり大きくなる。さらに直流成分を粗く量子化
した場合には、視覚的な大きな画質劣化に感じられる直
交変換特有の雑音(ブロック歪)が生じる。そこで、F
(0,0)には多くのビット数(通常8ビット以上)を
割り当てて均等量子化する。[Equation 2] Here, F (0,0) represents the coefficient of the DC component, and F (0,0)
(U, v) includes a high frequency horizontal frequency component as u increases, and includes a high frequency vertical frequency component as v increases. First, the property of the coefficient of the DC component of F (0,0) will be described. F (0,0) corresponds to a DC component representing the average luminance value in the image block, and its average power is usually considerably higher than other components. Further, when the DC component is roughly quantized, noise (block distortion) peculiar to the orthogonal transformation, which is visually noticeable as a large image quality deterioration, occurs. So F
A large number of bits (usually 8 bits or more) is assigned to (0, 0) and uniform quantization is performed.
【0065】次に直流成分を除く変換係数F(u,v)
の性質を述べる。F(u,v)の平均値は、式1より、
直流成分F(0,0)のそれを除いて“0”となる。効
率が良い符号化を行うために、画像の小ブロックに一定
のビット数を割り当てて符号化する場合、低周波成分の
変換係数には多くの符号化ビット数を配分し、逆に高周
波成分の変換係数には少ない符号化ビット数を配分して
符号化することにより、画質劣化を少なくし、かつ高圧
縮率の符号化ができる。Next, the conversion coefficient F (u, v) excluding the DC component
Describe the nature of. The average value of F (u, v) is
It becomes "0" excluding that of the DC component F (0,0). For efficient coding, when allocating a certain number of bits to a small block of an image for coding, a large number of coding bits are allocated to the transform coefficient of the low frequency component, and conversely By allocating a small number of coding bits to the transform coefficient for coding, it is possible to reduce deterioration in image quality and perform coding at a high compression rate.
【0066】画像を水平方向、垂直方向とも8画素から
なる8×8=64画素の小ブロックに変換し、2次元C
DTを施すと、変換された各周波数成分に対する係数は
図11に示すように8×8=64個の2次元の係数とな
る。図11では、左上がDC係数(直流成分)である。
それ以外の63個はAC係数(交流成分)であり、右下
にいくほど空間周波数が高くなる。AC成分は2次元的
な広がりをもつために符号化、伝送に際して0〜63の
順番で示すジグザグスキャンにより一次元に変換する。The image is converted into a small block of 8 × 8 = 64 pixels consisting of 8 pixels in both the horizontal and vertical directions, and the two-dimensional C
When DT is applied, the transformed coefficients for each frequency component become 8 × 8 = 64 two-dimensional coefficients as shown in FIG. In FIG. 11, the upper left is a DC coefficient (direct current component).
The other 63 are AC coefficients (AC components), and the spatial frequency becomes higher toward the lower right. Since the AC component has a two-dimensional spread, it is converted into one dimension by zigzag scanning shown in the order of 0 to 63 during encoding and transmission.
【0067】ここで、64個のDCTの係数をDCTi
[i=0〜63]で表わすこととする。各画素を量子化
する際の量子化ビット数は、画像信号の場合、8ビット
で量子化することが多い。この8ビットの画素をDCT
変換した出力のDCTの係数は12ビットで表わされる
場合がある。Here, the 64 DCT coefficients are converted to DCT i
It is represented by [i = 0 to 63]. In the case of an image signal, the number of quantization bits for quantizing each pixel is often 8 bits. This 8-bit pixel is DCT
The DCT coefficient of the converted output may be represented by 12 bits.
【0068】8.量子化 次に量子化回路(図1の15)に関して説明する。前述
した64個のDCT係数は、各係数ごとの量子化ステッ
プサイズを定めた量子化テーブルを用いて、係数位置ご
とに異なるステップサイズで線形量子化される。量子化
ステップの設定方法は2種類あるが、基本的には同一手
法である。8. Quantization Next, the quantization circuit (15 in FIG. 1) will be described. The 64 DCT coefficients described above are linearly quantized with a different step size for each coefficient position using a quantization table that defines a quantization step size for each coefficient. There are two types of quantization step setting methods, but basically the same method.
【0069】第1の手法は、64個のDCT係数ごとに
量子化ステップを定めた量子化テーブルを用い、量子化
テーブルを示すコードを伝送する手法である。図12に
量子化テーブルの例を示す。同図において、q=0〜q
=9は、量子化テーブルを表す量子化テーブルコードで
あり、このコードを伝送することにより、復号器は逆量
子化を行なうことができる。また、正方形に並んだ64
個の数字は量子化ビット数を示しており、図11に示し
た64個の2次元の係数と対応関係がある。例えば、q
=0の量子化テーブルの左上の7は、DC成分を7ビッ
トで量子化することを示している。以下、各係数に関し
て同様に、量子化テーブルに示されたビット数で量子化
する。The first method is a method of transmitting a code indicating the quantization table using a quantization table in which a quantization step is determined for each of 64 DCT coefficients. FIG. 12 shows an example of the quantization table. In the figure, q = 0 to q
= 9 is a quantization table code representing a quantization table, and by transmitting this code, the decoder can perform inverse quantization. In addition, 64 arranged in a square
Each number indicates the number of quantized bits and has a correspondence relationship with the 64 two-dimensional coefficients shown in FIG. For example, q
The upper left 7 in the quantization table of = 0 indicates that the DC component is quantized with 7 bits. Hereinafter, each coefficient is similarly quantized with the number of bits shown in the quantization table.
【0070】第2の手法は、まず、64個のDCT係数
に重み付け(Weighting )マトリックスで、各係数に重
み付けをする。この後に量子化幅データQS(Quantize
-Scale)を用い、各係数を一律に割り算した後、量子化
する手法である。伝送する際には、量子化幅データに対
応するコードを送る。また、重み付けマトリックスはデ
ィフォルト値が決められている。さらに、特定種類の重
み付けマトリックスを伝送することもできる。In the second method, first, 64 DCT coefficients are weighted by a weighting matrix. After this, quantization width data QS (Quantize
-Scale), each coefficient is uniformly divided and then quantized. When transmitting, a code corresponding to the quantization width data is sent. Also, the weighting matrix has a default value. Furthermore, it is possible to transmit a specific type of weighting matrix.
【0071】なお、例としてMPEG.Iでは、量子化
幅データQSのコードに5ビットが割り当てられてお
り、32種類指定できる。そこでこの値をQSj [j=
0〜31]で表わす。As an example, MPEG. In I, 5 bits are assigned to the code of the quantization width data QS, and 32 types can be designated. Therefore, this value is set to QS j [j =
0 to 31].
【0072】ここで、量子化幅データQSj に関して定
義しておく。Here, the quantization width data QS j will be defined.
【0073】DCTの係数値を最大の量子化ビット数
で、量子化する場合をj=0で表し、QS0 =1とす
る。The coefficient value of the DCT is quantized with the maximum number of quantization bits, and j = 0 is represented, and QS 0 = 1.
【0074】また、DCTの係数値を伝送しない場合を
j=31で表わし、このときは後述する量子化ビット数
をQL31=0とする。Further, the case where the coefficient value of the DCT is not transmitted is represented by j = 31, and in this case, the number of quantization bits described later is QL 31 = 0.
【0075】ここでjを量子化レベルと名づける。Here, j is named a quantization level.
【0076】図13に、MPEG.Iで用いられた、輝
度信号の重み付け(Weighting )マトリクスのディフォ
ルト値を示す。同図において、8×8の64個の数字
は、図11に示した64個の2次元の係数と対応関係が
あり、各DCT係数に対する重み付け値を示している。
符号器においては、DCTの各係数を対応する重み付け
値および量子化幅データQSで割り算する。In FIG. 13, MPEG. The default value of the weighting matrix of the luminance signal used in I is shown. In the figure, 64 numbers of 8 × 8 have a correspondence relationship with the 64 two-dimensional coefficients shown in FIG. 11, and indicate weighting values for each DCT coefficient.
In the encoder, each DCT coefficient is divided by the corresponding weighting value and the quantization width data QS.
【0077】64個のDCTの係数をDCTi =[i=
0〜63]で表わし、重み付けマトリックスの各値をW
EIGHTi [i−0〜63]、量子化後の各値をQi
[i=0〜63]で表わすと、The 64 DCT coefficients are represented by DCT i = [i =
0-63] and each value of the weighting matrix is represented by W
EIGHT i [i-0 to 63], each value after quantization is Q i
When represented by [i = 0 to 63],
【数3】 で表わされる。[Equation 3] It is represented by.
【0078】また、この時の量子化ビット数は、The number of quantization bits at this time is
【数4】 で表わされる。[Equation 4] It is represented by.
【0079】例を次に示す。MPEG.Iの輝度信号の
垂直方向の第1番目のAC成分は、前述した図11のD
CT1 で表わされる。また、重み付けマトリックスのD
CT1 に対応する値は、WEIGHT1 =16である。
これは、図13において○印をつけた部分に対応する。
また、量子化幅データQS0 =1の場合は、An example is shown below. MPEG. The first AC component in the vertical direction of the luminance signal of I is D in FIG.
It is represented by CT 1 . Also, the weighting matrix D
The value corresponding to CT 1 is WEIGHT 1 = 16.
This corresponds to the part marked with a circle in FIG.
Further, when the quantization width data QS 0 = 1
【数5】 DCTi の係数は12ビットで表わされるため log2 D
CTi の最大値は12である。この時の量子化ビット数
は、[Equation 5] Since the coefficient of DCT i is represented by 12 bits, log 2 D
The maximum value of CT i is 12. The number of quantization bits at this time is
【数6】 となる。[Equation 6] Becomes
【0080】図14は、QS0 =1の場合の重み付けマ
トリックスを通した後に、必要な最大の量子化ビット数
を表わしている。この図は8×8=64個の量子化ビッ
ト数を表わすマトリックスとなっており、それぞれの数
字は、図11に示したDCT係数のそれぞれの位置に対
応する量子化ビット数を示している。FIG. 14 shows the maximum required number of quantization bits after passing through the weighting matrix when QS 0 = 1. This diagram is a matrix representing the number of quantization bits of 8 × 8 = 64, and each number indicates the number of quantization bits corresponding to each position of the DCT coefficient shown in FIG.
【0081】図15および図16は、32種類の量子化
幅データQSj を設定した際の量子化テーブルのうち代
表的な9種類の量子化テーブルを定量的に示したもので
ある。FIG. 15 and FIG. 16 quantitatively show typical 9 types of quantization tables among the quantization tables when 32 types of quantization width data QS j are set.
【0082】量子化テーブルに関する前述した第2の手
法を用いた場合について説明するため、このテーブルは
量子化幅データQSに基づいている。This table is based on the quantization width data QS in order to explain the case of using the above-mentioned second method concerning the quantization table.
【0083】ここで、j=31はデータを全く発生させ
ない例であり、全ての係数を0ビットで量子化すること
に相当する。また、j=0は量子化幅データQS0 =1
であるため、重み付けテーブルで量子化することに相当
する。すなわち、この場合は、図14に示した重み付け
テーブルによるビット配分になる。Here, j = 31 is an example in which no data is generated, and it corresponds to quantizing all the coefficients with 0 bits. Further, j = 0 is the quantization width data QS 0 = 1
Therefore, it is equivalent to quantization with a weighting table. That is, in this case, the bit allocation is based on the weighting table shown in FIG.
【0084】図15および図16において、横軸はDC
Tの64個の各係数を示しており、図11に示したジグ
ザグスキャンした際の順番と対応している。また、縦軸
はDCTの各係数において、伝送するビット数を示して
いる。In FIGS. 15 and 16, the horizontal axis is DC.
Each of the 64 coefficients of T is shown, which corresponds to the order of zigzag scanning shown in FIG. In addition, the vertical axis represents the number of bits to be transmitted in each coefficient of DCT.
【0085】なお、DCTの係数を量子化する際に、M
SB(Most Significant Bit)からLSB(Least Sign
ificant Bit )が存在している。伝送するビット数を制
限する場合、当然のことながらMSBが優先して伝送さ
れる。When quantizing the DCT coefficient, M
SB (Most Significant Bit) to LSB (Least Sign
ificant Bit) exists. When limiting the number of bits to be transmitted, naturally, the MSB is preferentially transmitted.
【0086】なお前述したように、DC成分に関しては
量子化ビット数を削減すると、ブロック歪みなどが目立
つためDC成分に関しては別に扱かい、一定の量子化ビ
ット数を割り当てる例がある。ここでは、仮に、8ビッ
トを割り当てるものとする。As described above, when the number of quantization bits for the DC component is reduced, block distortion or the like becomes conspicuous. Therefore, there is an example of separately treating the DC component or assigning a certain number of quantization bits. Here, it is assumed that 8 bits are assigned.
【0087】MPEG.Iの輝度信号の例の場合は、前
述したようにAC成分の最大値は8ビットとなってい
る。MPEG. In the case of the luminance signal of I, the maximum value of the AC component is 8 bits as described above.
【0088】図15および図16に関して、量子化ビッ
ト数と量子化幅データに関して定量的に説明する。発生
符号量が最大となるのはj=0の場合であり、jが増加
するに従い発生符号量は減少し、j=31で0となり符
号は発生しなくなる。この量子化幅データをコントロー
ルすることにより発生する符号量のコントロールが可能
である。The number of quantization bits and the quantization width data will be quantitatively described with reference to FIGS. 15 and 16. The generated code amount becomes maximum when j = 0, the generated code amount decreases as j increases, and becomes 0 when j = 31, and the code is not generated. It is possible to control the amount of code generated by controlling the quantization width data.
【0089】10.符号量制御 符号量のコントロール手法としては2種類ある。第1の
手法は、前述した様に量子化レベルをコントロールする
手法である。この場合は、リフレッシュブロックの発生
符号量をおさえることになるため、リフレッシュブロッ
ク自体の画質は劣化することになる。しかし、次のフレ
ームではリフレッシュブロックのフレーム内処理信号
と、次フレームの映像信号の差分が送られるため、画質
は一瞬落ちるだけである。この手法について後で詳しく
説明する。10. Code amount control There are two types of code amount control methods. The first method is a method of controlling the quantization level as described above. In this case, since the generated code amount of the refresh block is suppressed, the image quality of the refresh block itself is deteriorated. However, in the next frame, since the difference between the intra-frame processed signal of the refresh block and the video signal of the next frame is sent, the image quality is only momentarily degraded. This method will be described in detail later.
【0090】第2の手法は、一度量子化した符号を2つ
に分割し、MSBまたは低周波数成分の符号量をVTR
などの記録メディアで高速再生した際に、読み出すこと
が可能な符号量におさえる方法である。これに関しては
11.章で詳しく述べる。The second method is to divide the code, which has been quantized once, into two, and calculate the code amount of the MSB or the low frequency component by VTR.
It is a method that keeps the code amount that can be read out at the time of high-speed reproduction on a recording medium such as. Regarding this, 11. More on this in the chapter.
【0091】第1の手法を用いた場合の符号化情報量の
制御に関して次に述べる。The control of the coded information amount when the first method is used will be described below.
【0092】10.1 マクロブロック符号量制御 本実施例の様に、映像信号を可変長符号化を用いて高能
率符号化すると、一般に、その発生情報量は一定になら
ない。これは、映像信号の有する情報量が時間的に変動
しているためである。10.1 Macroblock Code Amount Control When the video signal is high-efficiency coded using variable length coding as in the present embodiment, the generated information amount is generally not constant. This is because the amount of information contained in the video signal varies with time.
【0093】一方、固定レートの伝送系を用いる場合に
は、符号化情報量を一定に抑えるための符号化制御が必
要となる。On the other hand, when a fixed rate transmission system is used, coding control is required to keep the coded information amount constant.
【0094】固定レート化の一般的手法は、符号化器の
出力にバッファメモリを用意し、このバッファメモリに
可変レートで入力し、出力は固定レートで行なって符号
化情報量を平滑化するものである。バッファメモリ内の
データ量は、入力情報量に応じて変動するため、オーバ
ーフローあるいはアンダーフローを生じる可能性があ
る。これを防ぐためには、オーバーフローあるいはアン
ダーフローとなりそうなときには、それぞれ符号化情報
量を減少あるいは増加させるように、符号化パラメータ
を変化させる。例えば、量子化特性をより粗く、または
細かくしてやれば良い。The general method of fixed rate conversion is to prepare a buffer memory at the output of the encoder, input this buffer memory at a variable rate, and perform the output at a fixed rate to smooth the encoded information amount. Is. Since the amount of data in the buffer memory changes according to the amount of input information, there is a possibility that overflow or underflow will occur. In order to prevent this, when overflow or underflow is likely, the encoding parameter is changed so as to reduce or increase the encoded information amount, respectively. For example, the quantization characteristic may be made coarser or finer.
【0095】上記バッファメモリの容量は大きいほど平
滑化の効果も高いが、符号化遅延やコスト上の制限があ
る。The larger the capacity of the buffer memory is, the higher the smoothing effect is, but the coding delay and the cost are limited.
【0096】また、比較的小さなバッファメモリの方
が、画像の局所的性質に応じて細かく符号化制御が行な
えるということもあり、1フレーム程度のバッファメモ
リが用いられる場合がある。In addition, since a relatively small buffer memory allows finer control of encoding depending on the local nature of the image, a buffer memory of about 1 frame may be used.
【0097】マクロブロック符号量の制御に関して、具
体的に説明する。マクロブロックの符号量制御にはレー
トバッファの容量が用いられる。レートバッファを用い
る手法では、図17に示す様に、エンコーダおよびデコ
ーダに等容量のレートバッファ(Rate Buffer )を設け
る。The control of the macroblock code amount will be specifically described. The capacity of the rate buffer is used for controlling the code amount of the macroblock. In the method using the rate buffer, as shown in FIG. 17, the encoder and the decoder are provided with rate buffers of equal capacity.
【0098】これらのバッファの入出力の符号量および
バッファの占有率に関して、図17を用いて説明する。
図17中符号aはエンコーダのレートバッファbの入力
信号を示している。この信号は、エンコーダの可変長符
号化回路16の出力信号となっている。この信号の特徴
としては、各ブロックは一定の周期で入力されるが、各
ブロックの発生符号は可変長符号となっているため可変
長レートになっている。また、エンコーダのレートバッ
ファの出力信号cは、伝送データになっており固定レー
トで符号が出力される。さらに、デコーダのレートバッ
ファeの入力信号dは、固定レートの符号入力になって
おり、出力信号fは可変レートの符号出力となってい
る。The input / output code amount and the buffer occupancy of these buffers will be described with reference to FIG.
Reference numeral a in FIG. 17 indicates an input signal of the rate buffer b of the encoder. This signal is the output signal of the variable length coding circuit 16 of the encoder. The characteristic of this signal is that each block is input at a constant cycle, but the generated code of each block is a variable length code, so that it has a variable length rate. The output signal c of the rate buffer of the encoder is transmission data, and the code is output at a fixed rate. Further, the input signal d of the rate buffer e of the decoder is a code input of a fixed rate, and the output signal f is a code output of a variable rate.
【0099】エンコーダ側およびデコーダ側の特性に関
して、それぞれ図18および図19を用いて詳しく説明
する。図18(a)〜(c)および図19(a)〜
(c)の横軸はフレーム番号を示している。ここで、図
18(a)〜(c)および図19(a),(b)は、入
力のフレーム番号と同一になっているが、図19(c)
のフレーム番号は8フレーム分だけずれている。これは
可変長符号を用いることによるエンコーダおよびデコー
ダの伝送符号の遅延時間の変動を吸収するために必要で
ある。The characteristics on the encoder side and the decoder side will be described in detail with reference to FIGS. 18 and 19, respectively. 18 (a)-(c) and 19 (a)-
The horizontal axis of (c) shows the frame number. Here, FIGS. 18A to 18C and FIGS. 19A and 19B are the same as the input frame number, but FIG.
The frame numbers of are shifted by 8 frames. This is necessary in order to absorb the fluctuation of the delay time of the transmission code of the encoder and the decoder due to the use of the variable length code.
【0100】図18(a)〜(c)および図19(a)
〜(c)の縦軸は符号量を示している。この例では、レ
ートバッファの容量を4Mビット、1フレーム当りの伝
送符号量を0.5Mビット/フレームである場合の例を
示した。なお図18(a)〜(c)はエンコーダ側、図
19(a)〜(c)はデコーダ側の特性を示している。18 (a) to 18 (c) and FIG. 19 (a).
The vertical axes of (c) to (c) indicate the code amount. In this example, the capacity of the rate buffer is 4 Mbits, and the transmission code amount per frame is 0.5 Mbits / frame. Note that FIGS. 18A to 18C show characteristics on the encoder side, and FIGS. 19A to 19C show characteristics on the decoder side.
【0101】図18(a)は、1フレーム当りの発生符
号量を示している。図中破線は、レートバッファの容量
を参考に示した。可変長符号を用いているため、各フレ
ームの発生符号量はフレームにより異なる。フレーム番
号をFn で表わしたF1 〜F9 には、バッファがオーバ
ーフローとアンダーフローが生じる場合の符号の発生例
を示した。F1 では、4.5Mビットの符号が発生し、
F2 〜F9 まで発生符号が0とした。FIG. 18A shows the amount of generated codes per frame. The broken line in the figure is shown with reference to the capacity of the rate buffer. Since the variable length code is used, the generated code amount of each frame differs depending on the frame. In F 1 to F 9 in which the frame number is represented by F n , examples of code generation when the buffer overflows and underflows are shown. At F 1 , a 4.5 Mbit code is generated,
F 2 ~F occur until 9 code is set to 0.
【0102】各フレームの発生符号量の最大値は、バッ
ファ容量と送出符号量の和で決まり、本例の場合はバッ
ファ容量4Mビットであり、1フレーム当りの送出符号
量0.5[Mビット/フレーム]であるため、1フレー
ム当り最大発生可能符号量は4.5Mビットとなる。F
20〜F30までは、バッファの占有度により各フレームの
発生符号量をコントロールした場合の例を示した。The maximum value of the generated code amount of each frame is determined by the sum of the buffer capacity and the transmitted code amount. In the case of this example, the buffer capacity is 4 Mbits, and the transmitted code amount per frame is 0.5 [Mbits. / Frame], the maximum possible code amount per frame is 4.5 Mbits. F
Until 20 to F 30, an example of a case where the control generated code amounts of the respective frames by the buffer occupancy.
【0103】図18(b)は、エンコーダのバッファの
占有度を示している。この例ではバッファの容量は4M
ビットとしており、バッファの容量を破線で示した。F
1 のフレームで大きな発生符号量が生じているため、F
1 の時点でバッファのオーバーフローが生じている。F
2 〜F9 まで全く符号を発生させない状態が続いている
ため、F9 の時点でバッファのアンダーフローが生じて
いる。FIG. 18B shows the occupancy of the encoder buffer. In this example, the buffer capacity is 4M
The capacity of the buffer is indicated by a broken line. F
Since a large amount of generated code is generated in 1 frame, F
At the time of 1 , a buffer overflow has occurred. F
Since the code is not generated at all from 2 to F 9 , the buffer underflow occurs at the time of F 9 .
【0104】図18(c)は、エンコーダからの伝送符
号量を示している。同図内に斜めに引いた実直線Aは累
積送出符号量を示している。この傾きはフレーム当りの
送出符号量を示している。この例では1フレーム時間当
り0.5Mビット送出している。フレームレートが30
[Hz]の場合には30×0.5[M/Frame]=
15[Mbps]の送出符号量となる。また、破線はバ
ッファの最大容量で決まる最大値を示している。FIG. 18C shows the transmission code amount from the encoder. A solid straight line A drawn diagonally in the figure shows the cumulative transmission code amount. This inclination indicates the amount of transmitted code per frame. In this example, 0.5M bits are transmitted per frame time. Frame rate is 30
In the case of [Hz], 30 × 0.5 [M / Frame] =
The transmission code amount is 15 [Mbps]. The broken line shows the maximum value determined by the maximum capacity of the buffer.
【0105】また、図18(c)内に示した折れ線は、
累積発生符号量を示している。すなわち、図18(a)
の1フレーム当りの発生符号量の積分値になっている。
この累積発生符号量が破線と接した時は、バッファはオ
ーバーフローになっており、実線と接した時はバッファ
はアンダーフローになっている。また、累積発生符号量
と累積送出符号量との間に水平に引いた点線は、発生し
た符号を送出する際のエンコーダバッファでの遅延時間
を示しており、長いものは送出までの時間が長くかかる
ことを示している。The polygonal line shown in FIG. 18 (c) is
The cumulative generated code amount is shown. That is, FIG. 18 (a)
Is the integrated value of the generated code amount per one frame.
When the accumulated generated code amount contacts the broken line, the buffer overflows, and when it contacts the solid line, the buffer underflows. The dotted line drawn horizontally between the cumulative generated code amount and the cumulative transmitted code amount indicates the delay time in the encoder buffer when transmitting the generated code, and the longer one indicates the longer time until transmission. This shows that.
【0106】図19(a)において、実直線Bは累積受
信符号量を示している。この質直線Bは、図18(c)
の実直線Aと同一である。折れ線は画像を出力した際の
各フレームの映出符号量を示している。これは図19
(c)の1フレーム当りの映出符号量を積分した値に相
当する。また、水平に引いた点線は、受信した符号を映
出する際の遅延時間を表わしており、エンコーダにおけ
る遅延時間とデコーダにおける遅延時間の和は全て等し
く、図19(b)に示したバッファ遅延時間(Buffer D
elay)と等しくなる。In FIG. 19 (a), the solid line B shows the cumulative received code amount. This quality straight line B is shown in FIG.
Is the same as the real straight line A. The polygonal line indicates the projection code amount of each frame when the image is output. This is
This corresponds to a value obtained by integrating the projection code amount per frame in (c). Further, the dotted line drawn horizontally represents the delay time when the received code is displayed, and the sum of the delay time in the encoder and the delay time in the decoder is all equal, and the buffer delay shown in FIG. Time (Buffer D
elay).
【0107】図19(b)は、デコーダのバッファの占
有率を示している。ここで、図18(b)と図19
(b)とを比較する。バッファの遅延時間分だけ、図1
8(b)をシフトすると図18(b)と図19(b)と
は上下方向に反転した関係になっている。すなわち、エ
ンコーダのオーバーフローはデコーダのアンダーフロー
になり、エンコーダのアンダーフローはデコーダのオー
バーフローになる。FIG. 19B shows the occupancy of the decoder buffer. Here, FIG. 18B and FIG.
Compare with (b). Figure 1 shows only the buffer delay time.
When 8 (b) is shifted, FIG. 18 (b) and FIG. 19 (b) are vertically inverted. That is, an encoder overflow results in a decoder underflow, and an encoder underflow results in a decoder overflow.
【0108】図19(c)は、映出する符号の1フレー
ム当りの映出符号量を示している。図18(a)と図1
9(c)とは、エンコーダおよびデコーダのバッファ遅
延時間分だけ遅延する。FIG. 19C shows the projected code amount per frame of the projected code. FIG. 18A and FIG.
9 (c) is delayed by the buffer delay time of the encoder and the decoder.
【0109】加入者がチャンネルを変えた場合には、デ
コーダのバッファに必要な符号量だけ符号を蓄積した後
に、映像を出力することが可能である。この蓄積量は、
図19(a)の点線で示した時間だけ受信符号量を蓄積
する値と等しい。この値は、従来例のNMP信号と対応
関係がある。すなわち、デコーダではNMP信号で決定
する時間だけバッファに符号を蓄積した後に、映像を出
力すれば良い。When the subscriber changes the channel, it is possible to output the video after accumulating the code of the required code amount in the buffer of the decoder. This accumulated amount is
It is equal to the value for accumulating the received code amount only for the time shown by the dotted line in FIG. This value has a corresponding relationship with the NMP signal of the conventional example. That is, the decoder may store the code in the buffer for the time determined by the NMP signal and then output the video.
【0110】図18(a)のF1 に示した様に、最初の
フレームに最大の符号量が発生した場合には、デコーダ
のバッファにおいて最大のバッファ遅延時間が生じる。
この場合には、図19(b)にバッファ遅延と記入した
時間だけ受信符号をバッファに蓄積した後、正常な映像
信号を出力することができる。この場合は、デコーダの
バッファを受信符号で満たした後に正常に映像信号を出
力することになる。As shown in F 1 of FIG. 18A, when the maximum code amount occurs in the first frame, the maximum buffer delay time occurs in the decoder buffer.
In this case, it is possible to output a normal video signal after accumulating the received code in the buffer for the time indicated as buffer delay in FIG. In this case, the video signal is output normally after the buffer of the decoder is filled with the received code.
【0111】すなわち、F0 〜F8 まで受信符号を蓄積
し、バッファメモリを満たす初期化状態が終了した後に
正常な映像信号を出力することになる。図19(c)の
F1で映出符号を出力した際には、デコーダのバッファ
はアンダーフローになっている。また、さらに図19
(c)のF1 〜F9 まで映出符号を出力しない状態が続
いた時、F9 でデコーダのバッファはオーバーフローに
なっている。これはエンコーダのバッファ状態を8フレ
ーム分遅延し、オーバーフロー、アンダーフローを反転
した状態と一致している。That is, the received codes are accumulated from F 0 to F 8 and a normal video signal is output after the initialization state filling the buffer memory is completed. When the projection code is output in F 1 of FIG. 19C, the buffer of the decoder is underflowed. In addition, FIG.
When the state in which the projection code is not output from F 1 to F 9 in (c) continues, the buffer of the decoder overflows at F 9 . This corresponds to the state in which the buffer state of the encoder is delayed by 8 frames and the overflow and underflow are inverted.
【0112】なお、加入者がチャンネルを変更した場合
に、正常な映像信号を出力するためにはデコーダのバッ
ファをNMP信号に従って時間だけ符号を蓄積する必要
があるが、初期化時にも図19(c)に点線で示したた
ように不完全な画像を出すことは可能である。When the subscriber changes the channel, in order to output a normal video signal, it is necessary for the buffer of the decoder to store the code for the time according to the NMP signal. It is possible to output an incomplete image as shown by the dotted line in c).
【0113】図20にバッファの占有率と、マクロブロ
ック単位に設定した量子化レベルの増減の関係の例を示
す。バッファの占有率が所定の値にある間は量子化レベ
ルを変更せずに、所定の値を越えた時に量子化レベルの
増減を行なう。図20においては、バッファの占有率が
45〜55%である時は量子化レベルを変化させずに、
この値を越えた時に量子化レベルを変える。これによ
り、バッファのレートコントロールが可能となる。FIG. 20 shows an example of the relationship between the buffer occupancy and the increase / decrease in the quantization level set for each macroblock. The quantization level is not changed while the occupancy of the buffer is at a predetermined value, and the quantization level is increased or decreased when the buffer occupancy exceeds the predetermined value. In FIG. 20, when the occupancy of the buffer is 45 to 55%, the quantization level is not changed,
When this value is exceeded, the quantization level is changed. This makes it possible to control the rate of the buffer.
【0114】量子化レベルはjの値が大きい時に粗く量
子化し発生符号量が少なくなるので、バッファの占有率
が小さい時に量子化レベルを下げる方向に、バッファの
占有率が大きい時に量子化レベルを上げる方向に動作さ
せる。Since the quantization level is roughly quantized when the value of j is large and the generated code amount is small, the quantization level is lowered when the buffer occupancy is small, and the quantization level is decreased when the buffer occupancy is large. Operate in the raising direction.
【0115】以上の動作を実現する構成を図21に示
す。マクロブロック量子化レベルを決定するために、量
子化レベル設定回路53およびスーパーブロック符号量
算出回路54を用いた。FIG. 21 shows a configuration for realizing the above operation. To determine the macroblock quantization level, the quantization level setting circuit 53 and the super block code amount calculating circuit 54 are used.
【0116】まず、スーパーブロックの符号量の算出方
法に関して図21を用いて詳しく説明する。量子化回路
15の出力を可変長符号化回路16に入力する。この可
変長符号化回路16の内部では、ジグザグスキャン回路
16aで図11に示したスキャン方法で8×8のDCT
の係数を読み込み、0係数の連続数と非零係数の振幅を
組みにし、ハフマン符号回路16bに入力する。First, a method of calculating the code amount of the super block will be described in detail with reference to FIG. The output of the quantization circuit 15 is input to the variable length coding circuit 16. In the variable length coding circuit 16, an 8 × 8 DCT is used in the zigzag scanning circuit 16a by the scanning method shown in FIG.
The coefficient of is read, the number of consecutive 0 coefficients and the amplitude of the non-zero coefficient are combined and input to the Huffman coding circuit 16b.
【0117】また、この0係数の連続数と非零係数の振
幅をスーパーブロック符号量算出回路54に入力する。
このスーパーブロック符号量算出回路54は、図22に
示したテーブルを記憶するROM(リードオンリーメモ
リ)を用いて、発生した符号量を算出する。Further, the number of consecutive 0 coefficients and the amplitude of the non-zero coefficient are input to the super block code amount calculating circuit 54.
This super block code amount calculation circuit 54 calculates the generated code amount using a ROM (read only memory) that stores the table shown in FIG.
【0118】図22は従来例でも用いられたものである
が、横軸に非零係数の振幅、縦軸に0係数の連続数を示
している。また、枠内の数字は符号のビット数を示して
いる。この符号のビット数を加算することにより、スー
パーブロック単位で発生符号量を算出する。Although FIG. 22 is also used in the conventional example, the horizontal axis shows the amplitude of the non-zero coefficient and the vertical axis shows the number of consecutive 0 coefficients. The numbers in the frame indicate the number of bits of the code. The number of bits of this code is added to calculate the generated code amount in units of super blocks.
【0119】さらに、マクロブロックの量子化レベルを
決定するために、マクロブロック符号量算出回路55
で、11個のスーパーブロックの符号量を加算し、マク
ロブロックの符号量を算出する。Further, in order to determine the quantization level of the macroblock, the macroblock code amount calculation circuit 55
Then, the code amounts of the 11 super blocks are added to calculate the code amount of the macro block.
【0120】また、この値から伝送符号量ROM56に
記憶される伝送符号量を差し引きレートバッファ符号量
算出回路57でレートバッファの占有率を計算する。Further, the transmission code amount stored in the transmission code amount ROM 56 is subtracted from this value, and the rate buffer occupancy rate is calculated by the rate buffer code amount calculation circuit 57.
【0121】このレートバッファ占有率と、図20のグ
ラフに基づきマクロブロック量子化レベル設定回路58
で、マクロブロック単位の量子化レベルを設定する。The macroblock quantization level setting circuit 58 is based on this rate buffer occupancy rate and the graph of FIG.
Then, the quantization level for each macroblock is set.
【0122】10.2 スーパーブロック符号量制御 スーパーブロック当りの符号量制御は、マクロブロック
により決定された量子化レベルより粗くする方向にのみ
制御することができる。10.2 Superblock code amount control The code amount control per superblock can be controlled only in the direction in which the quantization level is coarser than the quantization level determined by the macroblock.
【0123】これは、例えばフレーム内処理したスーパ
ーブロックが存在したとすると、フレーム内処理した符
号量は、フレーム間処理した符号量よりも大きいため、
このフレーム内処理したスーパーブロックで符号量が大
幅に大きくなる場合があるためである。This is because, for example, if there is a superblock processed in the frame, the code amount processed in the frame is larger than the code amount processed in the interframe.
This is because the code amount may be significantly increased in this super block processed in the frame.
【0124】一方、人間の視覚特性は映像の内容が変っ
た時、例えばシーンチェンジが生じた場合や動いている
物体の背後にかくれていた部分が現れた場合(これをカ
バードバックと呼ぶ)は、目が精細度に迅速に反応でき
ず、一定の時間が必要となる。On the other hand, the human visual characteristic is that when the contents of the image change, for example, when a scene change occurs or when a part hidden behind a moving object appears (this is called a covered back). , The eyes cannot react quickly and precisely, and a certain amount of time is required.
【0125】そこで、映像の内容が変化したことにより
生じたフレーム内処理部分は、量子化レベルを粗くして
も画質の劣化が判別しにくい。すなわち、画像適応フレ
ーム内処理が生じた部分は符号量を削減することが可能
である。Therefore, it is difficult to determine the deterioration of the image quality of the intra-frame processing portion caused by the change of the image content, even if the quantization level is coarse. That is, the code amount can be reduced in the portion where the image adaptive intra-frame processing has occurred.
【0126】この動作を実現する構成を図21を用いて
説明する。スーパーブロック量子化レベル設定回路60
には、フレーム内/間決定回路31内のエネルギー比較
回路36の出力である画像適応フレーム内/間判定信号
を入力端子61より入力する。また、DCT回路14の
出力信号を入力端子62から入力し、DCT係数エネル
ギー算出回路63に入力し、DCT係数のエネルギーを
算出し、このエネルギーにより量子化レベルの補正レベ
ルを決定する。この値をマクロブロック量子化レベルと
加算する加算回路64を通して、量子化回路15に入力
する。このエネルギーと補正レベルの関係は図23
(a)に示した関係がある。A configuration for realizing this operation will be described with reference to FIG. Super block quantization level setting circuit 60
The image adaptive intra-frame / interval determination signal which is the output of the energy comparison circuit 36 in the intra-frame / interval determining circuit 31 is input to the input terminal 61. Further, the output signal of the DCT circuit 14 is input from the input terminal 62 and is input to the DCT coefficient energy calculation circuit 63, the energy of the DCT coefficient is calculated, and the correction level of the quantization level is determined by this energy. This value is input to the quantization circuit 15 through the addition circuit 64 that adds the value to the macroblock quantization level. The relationship between this energy and the correction level is shown in FIG.
There is the relationship shown in (a).
【0127】さらに、フレーム間処理が施されているス
ーパーブロックにおいても、極端にエネルギーが大きい
場合は、高周波成分が多いことを意味しており、この場
合も画質の劣化が判別しにくいため、量子化レベルを粗
くしてもよい。この場合は、図23(b)に示したよう
に補正レベルを設定する。Further, even in the super block subjected to inter-frame processing, if the energy is extremely large, it means that there are many high frequency components, and in this case also, it is difficult to determine the deterioration of the image quality. The conversion level may be coarse. In this case, the correction level is set as shown in FIG.
【0128】13.ビットストリーム構造 以下に各ブロックのビットストリーム構造を示す。13. Bitstream structure The bitstream structure of each block is shown below.
【0129】図1において、可変長符号化回路16の出
力に、オーバーヘッドデータ発生回路67の出力のオー
バーヘッドデータを加え、出力端子68に出力する。In FIG. 1, overhead data of the output of the overhead data generating circuit 67 is added to the output of the variable length coding circuit 16, and the result is output to the output terminal 68.
【0130】帯域圧縮装置の出力のビットストリーム
は、図26、図27に示したマクロブロックのビットス
トリームを用いて送出する。The bit stream output from the band compression apparatus is sent using the bit stream of the macro block shown in FIGS.
【0131】14.ブロック層ビットストリーム構造 ブロックは輝度または、色差の隣りあった8×8画素の
画素をDCT変換した64個のDCT係数からなる。6
4個のDCT係数は、図11に示した順序でジグザグス
キャンを施し、零係数のラン長と非零係数の振幅を組に
した2次元ハフマン符号化を行ない、ビットストリーム
を形成する。DCTの1ブロックの符号の終了点には、
EOBのハフマン符号を付加する。14. Block Layer Bitstream Structure A block is composed of 64 DCT coefficients obtained by DCT-transforming 8 × 8 pixels adjacent to each other in luminance or color difference. 6
The four DCT coefficients are subjected to zigzag scanning in the order shown in FIG. 11, and two-dimensional Huffman coding is performed using a run length of zero coefficient and an amplitude of nonzero coefficient as a pair to form a bit stream. At the end point of the code of one block of DCT,
A Huffman code of EOB is added.
【0132】15.スーパーブロック層ビットストリー
ム構造 スーパーブロックは、水平方向4、垂直方向2の隣あっ
た8つの輝度ブロックと、画像上では同じ位置にあたる
U、Vそれぞれの色差ブロックの全部で10個のブロッ
クで構成される。送出の順序は、Y0 ,Y1 ,Y2 ,T
3 ,T4 ,Y5,Y6 ,Y7 ,U,Vである。また、輝
度信号のDC成分は、隣接したブロック間で差分を算出
した値を送る。15. Super block layer bit stream structure A super block is composed of 8 adjacent luminance blocks in the horizontal direction 4 and 2 in the vertical direction, and a total of 10 color difference blocks of U and V that are at the same position on the image. It The order of transmission is Y 0 , Y 1 , Y 2 , T
3 , T 4 , Y 5 , Y 6 , Y 7 , U and V. As the DC component of the luminance signal, a value obtained by calculating the difference between adjacent blocks is sent.
【0133】16.マクロブロックアドレス まず、マクロブロックの画面上の位置とアドレスの関係
を定義しておく。図25にアドレス設定方法の例を示
す。16. Macroblock Address First, the relationship between the position of the macroblock on the screen and the address is defined. FIG. 25 shows an example of the address setting method.
【0134】図24に示すように、マクロブロックは1
1個のスーパーブロックからなり、1個のリフレッシュ
ブロックと10個の非リフレッシュブロックから構成さ
れる。また、一画面上のスーパーブロックのアドレスは
図5のように設定する。As shown in FIG. 24, the macroblock is 1
It consists of one super block, and consists of one refresh block and ten non-refresh blocks. Further, the address of the super block on one screen is set as shown in FIG.
【0135】16.1 マクロブロックアドレス マクロブロックのアドレスは図25に示すように、マク
ロブロックの先頭のスーパーブロックのアドレス値と同
一のアドレス値を割り当てるものとする。16.1 Macro Block Address As shown in FIG. 25, the macro block address is assigned the same address value as the address value of the super block at the head of the macro block.
【0136】16.4 アドレス値 このアドレス値は図5に示した様に、水平方向のスーパ
ーブロック位置をx、垂直方向のスーパーブロック位置
をYとした時に S.B.Address=60x+y で表される。16.4 Address Value As shown in FIG. 5, this address value is S.0 when the horizontal super block position is x and the vertical super block position is Y. B. It is represented by Address = 60x + y.
【0137】ここで、DigiCipherは、水平方向に4つの
プロセッサを用いているため、このプロセッサを示すI
DをPIDとし、垂直方向の位置を示すIDをVIDと
すると、アドレス値は M.B.A (Macro Block Address) =(60・11)・PID +60・x0 +VID R.B.A (Refresh Block Address) =(60・11)・PID +60・x0 +VID N.R.B.A(Non Refresh Block Address)=(60・11)・PID +60・x0 +VID で表わされる。Here, since the DigiCipher uses four processors in the horizontal direction, I indicates this processor.
If D is PID and the ID indicating the vertical position is VID, the address value is MBA (Macro Block Address) = (60 · 11) · PID + 60 · x 0 + VID RBA (Refresh Block Address) = (60 · 11) ) · PID +60 · x 0 + VID NRBA (Non Refresh Block Address) = (60 · 11) · PID + 60 · x 0 + VID
【0138】ここにx0 は、PID=0、VID=0の
時のマクロ・(非−)リフレッシュブロックの水平方向
の位置である。Here, x 0 is the horizontal position of the macro (non-) refresh block when PID = 0 and VID = 0.
【0139】なお、図25はx0 =0の場合を示した
が、当然x0 =0〜43までが用いられる。またこのx
0 は従来例ではframe count に相当する。Although FIG. 25 shows the case where x 0 = 0, naturally x 0 = 0 to 43 are used. Also this x
0 corresponds to frame count in the conventional example.
【0140】17.マクロ(非−)リフレッシュブロッ
クビットストリーム構造 17.1 マクロブロックビットストリーム構造 図26にマクロブロックビットストリーム構造を示す。17. Macro (non-) refresh block bitstream structure 17.1 Macroblock bitstream structure Figure 26 shows a macroblock bitstream structure.
【0141】図26のビットストリームに関して、従来
から用いられていた項目に関して、まず説明する。この
内容は、以下の2つの文献に基づいており、出展文献番
号をそれぞれ示す。With regard to the bit stream shown in FIG. 26, the items conventionally used will be described first. This content is based on the following two documents, and each exhibiting document number is shown.
【0142】(a)“DigiCipher Description” Aug.
22 1991 (b)“Channel compatible DigiCipher HDTV System
” April 3. 1992 ビットストリームの各項目に関して詳しく述べる。(A) "DigiCipher Description" Aug.
22 1991 (b) “Channel compatible DigiCipher HDTV System
”April 3. 1992 Details about each item in the bitstream.
【0143】図26では、マクロブロック内のビットス
トリーム構造は、オーバーヘッドデータと可変長符号か
らなる。In FIG. 26, the bitstream structure in the macroblock is composed of overhead data and variable length code.
【0144】プロセッサID:DigiCipherでは4プロセ
ッサ用いているため、このプロセッサの番号を2ビット
で示す(文献b)。Processor ID: Since DigiCipher uses four processors, the number of this processor is indicated by 2 bits (reference b).
【0145】マクロブロック量子化レベル(MQL):
量子化レベルQLは5ビットで表わされ、値が大きくな
るほど粗く量子化し、マクロブロック量子化レベルMQ
L=31は、全く符号が発生しない状態を示している。Macroblock Quantization Level (MQL):
The quantization level QL is represented by 5 bits, and the larger the value, the coarser the quantization, the macroblock quantization level MQ.
L = 31 indicates a state in which no code is generated.
【0146】2ビット補正量子化レベル:マクロブロッ
ク量子化レベルMQLより粗く量子化する方向に補正量
子化レベルを設定する(文献a)。また、この補正量子
化レベルは、スーパーブロック当り2ビットになってい
る(文献b)。また、11個のスーパーブロックに対し
て設定する(文献a)。10章10.2節で述べた補正
量子化レベルに対応する。2-bit correction quantization level: The correction quantization level is set in the direction of coarser quantization than the macroblock quantization level MQL (reference a). Further, the correction quantization level is 2 bits per superblock (reference b). Also, it is set for 11 super blocks (reference a). This corresponds to the corrected quantization level described in Chapter 10, Section 10.2.
【0147】フィールド/フレーム判別:DCTの8×
8画素の画素構成が、フィールドの画素を用いるかフレ
ームの画素を用いるかの指定であり、各スーパーブロッ
ク単位に設定する(文献a)。Field / frame discrimination: DCT 8 ×
The pixel configuration of 8 pixels specifies whether to use the field pixels or the frame pixels, and is set for each super block unit (reference a).
【0148】PCM/DPCM判別:スーパーブロック
がフレーム内処理(PCM)かフレーム間処理(DPC
M)かの区別(文献a)。PCM / DPCM Discrimination: Super-block intra-frame processing (PCM) or inter-frame processing (DPC)
M) distinction (reference a).
【0149】動きベクトル:各スーパーブロックの動き
ベクトルを示す(文献a)。Motion vector: The motion vector of each super block is shown (reference a).
【0150】次に、新規なビットストリーム構成に関し
て説明する。Next, a new bit stream structure will be described.
【0151】パスID(PSID):PSID=0のと
きには、マクロブロック量子化レベルが存在する経路を
通る。Path ID (PSID): When PSID = 0, the path through which the macroblock quantization level exists is taken.
【0152】PSID=3のときには、特殊モード(T
RK)が存在する経路を通る。When PSID = 3, the special mode (T
RK).
【0153】PSID=2のときには、ブロックID、
ブロックアドレスが存在する経路を通る。When PSID = 2, the block ID,
Take the route where the block address exists.
【0154】PSID=1のときには、Fill Bits 符号
長、Fill Bits 符号が存在する経路を通る。When PSID = 1, the path is the path in which the Fill Bits code length and the Fill Bits code exist.
【0155】トリック量子化レベルTQL:1つのマク
ロブロック内に複数の帯域圧縮装置のスーパーブロック
が混在することもあり得る。この場合は、次の2点が必
要となる。Trick quantization level TQL: It is possible that superblocks of a plurality of band compressors are mixed in one macroblock. In this case, the following two points are required.
【0156】まず、第1に、1マクロブロック内に帯域
圧縮装置が異なる複数のスーパーブロックが存在するこ
とになった場合、それぞれのスーパーブロックに5ビッ
トの量子化レベルが必要となる。First, when a plurality of superblocks having different band compressors are present in one macroblock, each superblock requires a quantization level of 5 bits.
【0157】また、第2に、マクロブロック内のデータ
を無視するスーパーブロックの位置を指定しなくてはな
らない。Secondly, it is necessary to specify the position of the super block in which the data in the macro block is ignored.
【0158】この位置を指定するためには、スーパーブ
ロック単位のスキップが必要となる。そこで、帯域圧縮
信号切り替え時には、トリック量子化レベルTQLの経
路を通るように設定する。In order to specify this position, skipping in super block units is required. Therefore, when the band compression signal is switched, it is set so as to pass through the path of the trick quantization level TQL.
【0159】トリック量子化レベルTQLは、スーパー
ブロック単位に5ビットの絶対量子化レベルを有してい
る。そこで、11スーパーブロックで55ビットの量子
化レベルが入っている。The trick quantization level TQL has an absolute quantization level of 5 bits for each super block. Therefore, 11 super blocks contain 55-bit quantization levels.
【0160】また、TQL=31に設定することによ
り、スーパーブロック単位の可変長符号のスキップが可
能となる。Further, by setting TQL = 31, it becomes possible to skip variable length codes in units of super blocks.
【0161】これにより、マクロブロック内の任意の位
置で複数の帯域圧縮装置のスーパーブロックの可変長符
号を配置することが可能となる。As a result, it becomes possible to arrange the variable length codes of the super blocks of the plurality of band compression devices at arbitrary positions within the macro block.
【0162】図26に示したように、このトリック量子
化レベルTQLと各スーパーブロックの可変長符号とは
対応関係があり TQL0 はスーパーブロック0 TQL1 はスーパーブロック1 : TQL10はスーパーブロック10 のそれぞれのトリック量子化レベルTQLを示す。As shown in FIG. 26, there is a correspondence relationship between the trick quantization level TQL and the variable length code of each super block. TQL 0 is a super block 0 TQL 1 is a super block 1: TQL 10 is a super block 10. 3 shows the respective trick quantization levels TQL of
【0163】信号切り替え時にはスーパーブロック0〜
10のうち、複数の帯域圧縮装置のスーパーブロックの
可変長符号をマクロブロック内の対応するスーパーブロ
ック位置に配置し、それ以外のスーパーブロック部分
は、トリックブロック量子化レベルTQL=31を設定
し、スーパーブロック単位のスキップを行なう。When switching signals, super blocks 0 to 0
Of 10, the variable length codes of the super blocks of the plurality of band compression devices are arranged at the corresponding super block positions in the macro block, and the other super block parts set the trick block quantization level TQL = 31, Performs skips in super block units.
【0164】スキップを表わす別のビットストリーム構
造の例として、該当するスーパーブロックの可変長符号
の位置にEOB(エント オブ ブロック)を挿入する
方法もある。As another example of the bitstream structure representing skip, there is also a method of inserting EOB (ent of block) at the position of the variable length code of the corresponding superblock.
【0165】特殊モード(TRK):放送波のビットス
トリームを送るときや、通常再生時のビットストリーム
を送るときは、TRK=0に設定し、2ビット補正量子
化レベル(PQL=0)の経路を通る。Special mode (TRK): When sending a bit stream of broadcast waves or sending a bit stream during normal reproduction, set TRK = 0 and set the path of 2-bit correction quantization level (PQL = 0). Pass through.
【0166】信号切り替えモードにおいては、TRK=
1に設定し、前述したトリック量子化レベルを示す経路
を通る。In the signal switching mode, TRK =
Set to 1 and go through the path indicating the trick quantization level described above.
【0167】ブロックID:マクロブロックリフレッシ
ュブロックの区別を示すID。Block ID: ID indicating the distinction between macroblock refresh blocks.
【0168】ブロックアドレス:マクロの画面上絶対位
置であるアドレスを示す。このブロックアドレスは、V
TRの再生時や高速再生時にエラーが発生した場合にお
いても、デコーダへ映出位置情報を送り、映像の再復帰
が瞬時に行なえるようにする。Block address: Indicates an address which is an absolute position on the screen of the macro. This block address is V
Even when an error occurs during TR reproduction or high-speed reproduction, the projection position information is sent to the decoder so that the video can be restored again instantly.
【0169】また、PSID=1、PID=2ときに
は、Fill Bits 符号長およびFill Bits 符号のパスを通
る。ここで、Fill Bits の説明をする。伝送する符号量
は一定であるため、伝送符号量に比べ帯域圧縮した符号
量が少ない場合には、伝送符号量まで所定の符号を強制
的に挿入する。この符号をFill Bits 符号と呼び、この
符号長をFill Bits 符号長と呼ぶ。When PSID = 1 and PID = 2, the path of Fill Bits code length and Fill Bits code is passed. Here's an explanation of Fill Bits. Since the amount of code to be transmitted is constant, when the amount of band-compressed code is smaller than the amount of transmission code, a predetermined code is compulsorily inserted up to the amount of transmission code. This code is called a Fill Bits code, and this code length is called a Fill Bits code length.
【0170】Fill Bits 符号:可変長符号の発生符号量
が少いときに、強制的に所定の符号を挿入する。この強
制的に挿入する符号をFill Bits と呼ぶ。特に、帯域圧
縮信号を切り替えた時は、発生符号量が減る場合が発生
することがある。伝送符号量は一定であるため、強制的
に挿入するFill Bits が必要となる。Fill Bits code: A predetermined code is forcibly inserted when the generated code amount of the variable length code is small. The code that is forcibly inserted is called Fill Bits. In particular, when the band compression signal is switched, the generated code amount may decrease. Since the amount of transmitted code is constant, Fill Bits that are forcibly inserted are required.
【0171】Fill Bits 符号量:前述したFill Bits の
符号長をFill Bits の前にいれることにより、Fill Bit
s の符号の終了点を明確にできる。これにより、マクロ
ブロックとの境界を明確にできる。Fill Bits Code Amount: By inserting the code length of the Fill Bits described above before the Fill Bits, the Fill Bits
Clarify the ending point of the sign of s. This makes it possible to clarify the boundary with the macroblock.
【0172】マクロブロック符号長:図26のマクロブ
ロック内のマクロブロックオーバーヘッドデータおよび
マクロブロック可変長符号のそれぞれの符号長の和であ
る。以上のビットストリームを放送波のビットストリー
ムとして用いることにより、放送波を受信するデコーダ
で、帯域圧縮信号の切り替えを行なった信号を受信する
ことが可能となる。Macroblock code length: The sum of the code lengths of the macroblock overhead data and the macroblock variable length code in the macroblock of FIG. By using the above bit stream as the bit stream of the broadcast wave, the decoder that receives the broadcast wave can receive the signal whose band compression signal has been switched.
【0173】垂直ID(VIDM ):ビットストリーム
中には存在しないが、VIDM は次のように定義する。
1画面内の垂直方向の位置を示すID、垂直方向には6
0個のマクロブロックが存在するため、VIDM =0〜
59となる。Vertical ID (VID M ): Not present in the bitstream, but VID M is defined as follows:
ID indicating the vertical position within one screen, 6 in the vertical direction
Since there are 0 macroblocks, VID M = 0 to
It becomes 59.
【0174】25.デコーダ基本構成 デコーダの基本構成を図28を用いて詳しく説明する。25. Decoder Basic Configuration The basic configuration of the decoder will be described in detail with reference to FIG.
【0175】図29にはオーバーヘッドデータを用いる
回路を示す。横軸に回路名、縦軸にデータ名を示し、○
印をつけた所が用いる回路である。FIG. 29 shows a circuit using overhead data. Circuit name is shown on the horizontal axis and data name is shown on the vertical axis.
The marked area is the circuit used.
【0176】信号を切り替えない、通常時のビットスト
リームと放送波のビットストリームとは、同一のマクロ
ブロック構成を有している。The normal bit stream and the broadcast wave bit stream in which signals are not switched have the same macroblock configuration.
【0177】放送波のビットストリームの場合は、オー
バーヘッドデータ検出回路111を用いオーバーヘッド
データを検出し、デコードを行なう。通常時の動作は、
放送波をデコードする動作と同じであるため、まず、こ
の動作を説明する。In the case of a broadcast wave bit stream, the overhead data detection circuit 111 is used to detect the overhead data and decode it. The normal operation is
This operation is the same as the operation of decoding a broadcast wave, so this operation will be described first.
【0178】まず、入力端子127の図26に示したマ
クロブロックのビットストリームの可変長符号を可変長
符号復号回路114に入力する。この可変長符号を抽出
する際には、エンドオブブロック(EOB)の検出を行
なうことにより、ビットストリームから各ブロックの可
変長符号を抽出する。可変長符号復号回路114では、
可変長符号の先頭位置からハフマンテーブルと符号を比
較することにより、順次ハフマン符号を検出していく。
この検出したハフマン符号を用いて、量子化後のDCT
係数の零係数の続く数(ラン・レングス)と非零係数
(振幅)を得る。この係数はジグザグスキャンを行なっ
た順序で配列されているため、逆DCT回路115の必
要に応じて、係数の順序を並びかえる。First, the variable length code of the bit stream of the macro block shown in FIG. 26 at the input terminal 127 is input to the variable length code decoding circuit 114. When extracting this variable length code, the end of block (EOB) is detected to extract the variable length code of each block from the bitstream. In the variable length code decoding circuit 114,
The Huffman code is sequentially detected by comparing the code with the Huffman table from the start position of the variable length code.
Using the detected Huffman code, the quantized DCT
Obtain the number of zero coefficients that follow (run length) and the nonzero coefficient (amplitude). Since the coefficients are arranged in the order in which the zigzag scanning is performed, the order of the coefficients can be rearranged as needed by the inverse DCT circuit 115.
【0179】可変長符号を復号した信号は、逆量子化回
路116に入力する。逆量子化回路116では、マクロ
ブロック量子化レベルに、スーパーブロック補正量子化
レベルで補正を行い、スーパーブロック単位で量子化レ
ベルを求める。The signal obtained by decoding the variable length code is input to the inverse quantization circuit 116. In the inverse quantization circuit 116, the macroblock quantization level is corrected with the superblock correction quantization level, and the quantization level is obtained in units of superblocks.
【0180】次に、1ブロック当り64個の各係数にま
ず、重み付けテーブルに従った重み付け値をかける。Next, each of the 64 coefficients per block is first multiplied by a weighting value according to a weighting table.
【0181】次にスーパーブロック単位の量子化レベル
に従った量子化スケール値を64個の各係数にかけるこ
とにより、逆量子化を行ない、DCT係数を得る。(な
お、ここでは、8章で説明した第2の量子化手法の場合
を説明した。)この64個のDCT係数を逆DCT回路
115を通し、周波数領域であった係数を時間軸領域に
変換し、水平方向8画素、垂直方向8画素の64画素の
信号を得る。Next, by multiplying each of the 64 coefficients by a quantization scale value according to the quantization level of the super block unit, inverse quantization is performed and DCT coefficients are obtained. (Here, the case of the second quantization method described in Chapter 8 has been described.) The 64 DCT coefficients are passed through the inverse DCT circuit 115, and the coefficients in the frequency domain are converted into the time domain. Then, a signal of 64 pixels of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction is obtained.
【0182】この逆DCT回路115の出力を加算回路
117に入力する。The output of the inverse DCT circuit 115 is input to the adder circuit 117.
【0183】また、加算回路117にはスイッチ118
の信号を入力し、逆DCT回路115の出力信号と加算
する。スイッチ118は、フレーム内/間切り換え回路
119で制御する。加算回路117の出力信号は非ブロ
ック化回路120に入力するとともにフレーム遅延回路
121に入力してある。Further, the addition circuit 117 has a switch 118.
Signal is input and is added to the output signal of the inverse DCT circuit 115. The switch 118 is controlled by the intra-frame / inter-frame switching circuit 119. The output signal of the adder circuit 117 is input to the deblocking circuit 120 and the frame delay circuit 121.
【0184】フレーム遅延回路121はフレームメモリ
で構成しており、このフレームメモリの出力信号は動き
補償回路122および非ブロック化回路120に入力し
てある。The frame delay circuit 121 is composed of a frame memory, and the output signal of this frame memory is input to the motion compensation circuit 122 and the deblocking circuit 120.
【0185】動き補償回路122の出力信号は、スイッ
チ118に入力する。The output signal of the motion compensation circuit 122 is input to the switch 118.
【0186】非ブロック化回路120は、加算回路11
7とフレーム遅延回路121の信号を用いて、帯域圧縮
信号処理とTVの走査線の映出順序を合わす処理をし、
輝度信号と色差信号U、Vを出力端子123〜125か
ら出力する。The deblocking circuit 120 includes the adder circuit 11
7 and the signal from the frame delay circuit 121 are used to perform band compression signal processing and processing for matching the display order of TV scanning lines,
The luminance signal and the color difference signals U and V are output from the output terminals 123 to 125.
【0187】デコーダの動作にはフレーム内処理とフレ
ーム間処理がある。スイッチ118において、スイッチ
118がオフの時がフレーム内処理で、スイッチ118
がオンの時がフレーム間処理である。このスイッチ11
8のオン,オフの制御をフレーム内/間切り換え回路1
19が行なう。The decoder operation includes intraframe processing and interframe processing. In the switch 118, in-frame processing is performed when the switch 118 is off.
When is on is the inter-frame processing. This switch 11
8 ON / OFF control circuit 1 for switching between frames
19 perform.
【0188】オーバーヘッドデータ内のPCM/DPC
M判別信号を接続端子126を通し、フレーム内/間切
り換え回路119に入力する。ここでPCMとはフレー
ム内、DPCMとはフレーム間処理を示している。PC
Mでスイッチ118をオフ、DPCMでスイッチ118
をオンにする。なお、3章で述べたように、フレーム内
/フレーム間処理は画像適応フレーム内処理と、リフレ
ッシュ(強制フレーム内処理)がある。PCM / DPC in overhead data
The M discrimination signal is input to the intra-frame / inter-frame switching circuit 119 through the connection terminal 126. Here, PCM means intra-frame processing, and DPCM means inter-frame processing. PC
Switch off with M, switch 118 with DPCM
Turn on. As described in Chapter 3, intraframe / interframe processing includes image adaptive intraframe processing and refresh (forced intraframe processing).
【0189】まず、フレーム内処理の動作説明を行な
う。フレーム内処理時は、逆DCT回路115の出力信
号をフレーム遅延回路121および非ブロック化回路1
20に入力し、輝度信号Yと色差信号U、Vを出力す
る。First, the operation of the intraframe processing will be described. During the intra-frame processing, the output signal of the inverse DCT circuit 115 is output to the frame delay circuit 121 and the deblocking circuit 1.
20 and outputs a luminance signal Y and color difference signals U and V.
【0190】次に、フレーム間処理の動作を説明する。
この場合は、フレーム遅延回路121に記憶している1
フレーム前の予測信号を読み出し、動き補償回路122
に入力する。Next, the operation of the interframe processing will be described.
In this case, 1 stored in the frame delay circuit 121
The prediction signal before the frame is read out, and the motion compensation circuit 122
To enter.
【0191】また、接続端子126よりオーバーヘッド
データの動きベクトルを動き補償回路122に入力し、
予測信号の画面上の位置をずらす。逆DCT回路115
の出力信号の画面上の位置と一致する位置に相当する予
測信号を、動き補償回路122から出力し、スイッチ1
18を通し、加算回路117に入力する。加算回路11
7では、逆DCT回路115の出力と予測信号を加算
し、フレーム遅延回路121および非ブロック化回路1
20に入力する。そして、輝度信号Yと色差信号U、V
を分離し、出力端子123〜125から出力する。Further, the motion vector of the overhead data is input to the motion compensation circuit 122 from the connection terminal 126,
Shift the position of the predicted signal on the screen. Inverse DCT circuit 115
Output from the motion compensation circuit 122, a predictive signal corresponding to the position on the screen of the output signal of
It is input to the adder circuit 117 through 18. Adder circuit 11
7, the output of the inverse DCT circuit 115 and the prediction signal are added, and the frame delay circuit 121 and the deblocking circuit 1 are added.
Enter in 20. Then, the luminance signal Y and the color difference signals U and V
Are separated and output from the output terminals 123 to 125.
【0192】以上述べた放送波および通常時における可
変長符号復号回路114、逆量子化回路116、逆DC
T回路115、フレーム遅延回路121への書き込み処
理は、常にマクロブロックを基本として処理していく。The variable length code decoding circuit 114, the inverse quantization circuit 116, and the inverse DC for the broadcast wave and the normal time described above.
The writing process to the T circuit 115 and the frame delay circuit 121 is always performed based on the macro block.
【0193】すなわち、1プロセッサ当りのこれらの回
路の処理は、マクロブロック内の11スーパーブロック
を順次処理することを基本とし、マクロブロックを画面
上、上から下へ順次処理していく。That is, the processing of these circuits per processor is based on the sequential processing of 11 super blocks in the macro block, and the macro blocks are sequentially processed on the screen from top to bottom.
【0194】28.フレーム遅延回路 フレーム遅延回路121は、図30に示すように、メモ
リ書き込みアドレス発生回路121aを持つ。28. Frame Delay Circuit The frame delay circuit 121 has a memory write address generation circuit 121a as shown in FIG.
【0195】ここでは、DigiCipherの場合を例にフレー
ム遅延回路の動作説明をする。ただし、他の方式(MP
EGなど)においても基本事項は同様である。Here, the operation of the frame delay circuit will be described by taking the case of DigiCipher as an example. However, other methods (MP
(EG etc.), the basic matters are the same.
【0196】DigiCipherの場合には、4プロセッサで処
理をしており、水平方向に4マクロブロック存在してい
るため、1プロセッサ当り、水平方向に1マクロブロッ
クを処理していく。In the case of DigiCipher, the processing is performed by four processors, and there are four macroblocks in the horizontal direction. Therefore, one macroblock is processed in the horizontal direction for each processor.
【0197】そこで、1プロセッサ当りでは、マクロブ
ロック内の11スーパーブロックを単位に、上から下に
マクロブロックを処理していく。Therefore, per processor, macroblocks are processed from top to bottom in units of 11 superblocks in the macroblock.
【0198】この4プロセッサでの処理を行なう回路
は、可変長符号復号回路114、逆量子化回路116、
逆DCT回路115、加算回路117、動き補償回路1
22、フレーム内/間切り換え回路119およびスイッ
チ118、さらに、フレーム遅延回路121内の書き込
みアドレス発生回路121aである。A circuit for performing processing by these four processors is a variable length code decoding circuit 114, an inverse quantization circuit 116,
Inverse DCT circuit 115, adder circuit 117, motion compensation circuit 1
22, an intra-frame / inter-frame switching circuit 119 and a switch 118, and a write address generation circuit 121a in the frame delay circuit 121.
【0199】この4つのプロセッサへの符号の振り分け
は、マクロブロックオーバーヘッドデータ内に含まれる
プロセッサID(PID)を用いて行なう。Codes are distributed to the four processors by using the processor ID (PID) included in the macroblock overhead data.
【0200】この4プロセッサの動作は同じ動作である
ため、1プロセッサの動作を説明する。なお、他の方式
でプロセッサ数が少い場合も1つ当りのプロセッサの動
作は同様である。Since the operations of these four processors are the same, the operation of one processor will be described. Even if the number of processors is small in other methods, the operation of each processor is the same.
【0201】通常時のビットストリームは、図26、図
27に示したマクロブロックのビットストリームになっ
ているため、マクロピクチャ層、すなわち、マクロスラ
イス層の先頭にあるマクロブロックアドレスを用いて、
映出先頭位置を定め、その後プロセッサIDを用いて、
順次通常再生時のアドレスを発生させる。Since the bit stream in the normal state is the bit stream of the macro blocks shown in FIGS. 26 and 27, the macro block address at the head of the macro picture layer, that is, the macro slice layer is used to
By setting the projection start position, and then using the processor ID,
Addresses for normal reproduction are sequentially generated.
【0202】図31は通常再生時の書き込みアドレス発
生回路121aの動作を示す図である。まず、マクロス
ライス層の先頭にあるマクロブロックアドレスをオーバ
ーヘッドデータ検出回路111で検出し、接続端子12
6より書き込みアドレス発生回路121aに入力する。FIG. 31 is a diagram showing the operation of the write address generating circuit 121a during normal reproduction. First, an overhead data detection circuit 111 detects the macroblock address at the head of the macro slice layer, and the connection terminal 12
6 is input to the write address generation circuit 121a.
【0203】図31にプロセッサ1の場合の例を示す。
まず、ビットストリーム中のM.B.A=0を読み出
す。このM.B.A=0はプロセッサ0のマクロブロッ
クの先頭のスーパーブロックの映出位置を示している。FIG. 31 shows an example of the case of the processor 1.
First, the M.D. B. Read A = 0. This M. B. A = 0 indicates the projection position of the super block at the head of the macro block of processor 0.
【0204】プロセッサPIDのマクロブロックの先頭
のスーパーブロックの映出位置は、下式で表わされるた
め、プロセッサPID=1の場合、マクロブロックの先
頭スーパーブロックアドレスは、下式に示す様に660
となる。Since the projection position of the super block at the head of the macro block of the processor PID is expressed by the following expression, when the processor PID = 1, the head super block address of the macro block is 660 as shown in the following expression.
Becomes
【0205】 S.B.A=M.B.A+660×PID = 0 +660×1 =660 通常再生時は、図31に矢印で示した様に、まず、横方
向に1マクロブロック分、すなわち、S.B.A=66
0,720,…,1260まで、11スーパーブロック
を処理し、縦方向に1マクロブロックずつ処理される。
すなわち、S.B.A=1260の後は、S.B.A=
661,721,…,1261を処理する。S. B. A = M. B. A + 660 × PID = 0 + 660 × 1 = 660 During normal reproduction, first, as indicated by an arrow in FIG. B. A = 66
From 0, 720, ..., 1260, 11 super blocks are processed, and one macro block is processed in the vertical direction.
That is, S. B. After A = 1260, S. B. A =
, 1261 are processed.
【0206】次に読み出しアドレス発生回路121g
は、輝度信号Y、および色信号U、VをTVの走査線順
序に従がい読み出す。Next, the read address generation circuit 121g
Reads out the luminance signal Y and the color signals U and V according to the scanning line order of the TV.
【0207】このフレーム遅延回路121、メモリ書き
込み読み出しアドレス発生回路121a、121gは非
ブロック化回路120の動作も兼ねている。The frame delay circuit 121 and the memory write / read address generation circuits 121a and 121g also function as the deblocking circuit 120.
【0208】29章 スキップ 符号化スーパーブロックが、まったく予測スーパーブロ
ックと同じときには、この符号化スーパーブロック層の
データをなにも送らず、これをスキップすると言う。こ
の際のビットストリーム構造は17章17.1節、図2
6のマクロブロックビットストリーム構造で説明したよ
うに、トリック量子化レベルTQLn =31(nはスー
パーブロック番号)に設定し、該当する可変長符号を読
みとばして次のスーパーブロックに行く。すなわち、該
当するスーパーブロックに有効データを発生させない。
ここでTQL=31をスキップコードと呼ぶことにす
る。なお、スキップを表現する別のビットストリーム構
成法として該当するスーパーブロックの可変長符号の位
置にEOB(エンド オブ ブロック)を挿入しても良
い。Chapter 29 Skip When a coded super block is exactly the same as a predicted super block, it is said that no data of this coded super block layer is sent and this is skipped. The bitstream structure at this time is described in Chapter 17, Section 17.1, Figure 2.
As described in the macroblock bitstream structure of No. 6, the trick quantization level is set to TQL n = 31 (n is a superblock number), the corresponding variable length code is skipped, and the process goes to the next superblock. That is, no valid data is generated in the corresponding super block.
Here, TQL = 31 will be called a skip code. As another method of constructing a bit stream for expressing skip, EOB (End of Block) may be inserted at the position of the variable length code of the corresponding super block.
【0209】29.1 スキップ時の回路動作 スキップ時の回路動作を図28、図30を用いて説明す
る。ビットストリーム構造(図26)内のスキップコー
ドをオーバヘッドデータ検出回路111で検出し、スキ
ップ信号を接続端子126よりスキップ制御回路135
に入力する。スキップ制御回路135では、フレーム遅
延回路(メモリ)121、非ブロック化回路120、ス
イッチ136、スイッチ141に必要なスキップ制御信
号を発生させる。29.1 Circuit Operation During Skip Circuit operation during skip will be described with reference to FIGS. 28 and 30. The overhead data detection circuit 111 detects the skip code in the bitstream structure (FIG. 26), and the skip signal is output from the connection terminal 126 to the skip control circuit 135.
To enter. The skip control circuit 135 causes the frame delay circuit (memory) 121, the deblocking circuit 120, the switch 136, and the switch 141 to generate necessary skip control signals.
【0210】図28のスイッチ136およびスイッチ1
41はスキップ時の動作概念を示すものである。スキッ
プ時には、ビットストリーム中には有効なデータは何も
存在しないため、加算回路117の出力信号は用いな
い。すなわちスイッチ136はオープン状態であり、フ
レーム遅延回路(メモリ)121への書き込みは行なわ
ない。また、スキップ時には予測スーパーブロックの画
像データと同一となるため、フレーム遅延回路(メモ
リ)121内に記憶してある画像データを読み出すこと
により、映像信号を出力端子123〜125に出力す
る。すなわちスイッチ141はオン状態である。Switch 136 and switch 1 of FIG.
Reference numeral 41 shows the operation concept at the time of skip. At the time of skip, since there is no valid data in the bit stream, the output signal of the adder circuit 117 is not used. That is, the switch 136 is in the open state, and writing to the frame delay circuit (memory) 121 is not performed. Further, since it is the same as the image data of the prediction super block at the time of skip, the image data stored in the frame delay circuit (memory) 121 is read to output the video signal to the output terminals 123 to 125. That is, the switch 141 is in the on state.
【0211】非スキップ時は、25章デコーダ基本構
成、28章フレーム遅延回路で説明した動作と同様にフ
レーム遅延回路121への書き込み動作を行なう。In the non-skip mode, the write operation to the frame delay circuit 121 is performed in the same manner as the operation described in Chapter 25 Decoder Basic Configuration, Chapter 28 Frame Delay Circuit.
【0212】29.2 スキップ時の動作例 スキップ時のフレーム遅延回路(メモリ)121の動作
の具体例を図30、図32を用いて説明する。ビットス
トリーム(図26)において、スーパーブロック0にリ
フレッシュブロックの可変長符号が存在し、スーパーブ
ロック1〜スーパーブロック10には可変長符号は存在
しない場合の例で説明する。トリック量子化レベルTQ
L0 は、リフレッシュブロックの可変長符号を表わして
おり、トリック量子化レベルTQL1 〜TQL10はスキ
ップを表わす31になっている。図32を用いて、スキ
ップ時の書き込みアドレス発生回路121aの動作を示
す。デコーダのフレーム遅延回路121内の書き込みア
ドレス発生回路121aは、まず、図26のマクロブロ
ックビットストリーム内でトリック量子化レベルTQL
1 〜TQL10が全てスキップ状態であることを確認す
る。これにより、図32に示したように、マクロブロッ
ク内のスーパーブロック1〜スーパーブロック10は、
スキップであることを認識する。スキップとは、フレー
ムメモリ121d、121e、121fへの書き込みを
行なわないことであるため、スキップ部分はアドレスは
発生させない。すなわち、結果的には、リフレッシュブ
ロックが存在する部分のみアドレスを発生させることに
なるため、縦方向にアドレスを発生させる。図32にDi
giCipherの場合を示す。29.2 Operation Example During Skipping A specific example of the operation of the frame delay circuit (memory) 121 during skipping will be described with reference to FIGS. 30 and 32. In the bit stream (FIG. 26), an example will be described in which the variable length code of the refresh block exists in super block 0 and the variable length code does not exist in super block 1 to super block 10. Trick quantization level TQ
L 0 represents a variable length code of the refresh block, and trick quantization levels TQL 1 to TQL 10 are 31 representing skip. The operation of the write address generation circuit 121a at the time of skip will be described with reference to FIG. The write address generation circuit 121a in the frame delay circuit 121 of the decoder firstly performs the trick quantization level TQL in the macroblock bitstream of FIG.
Confirm that 1 to TQL 10 are all in the skip state. As a result, as shown in FIG. 32, the super blocks 1 to 10 in the macro block are
Recognize that it is a skip. Since skip means that writing to the frame memories 121d, 121e, 121f is not performed, no address is generated in the skip portion. That is, as a result, the address is generated only in the portion where the refresh block exists, so that the address is generated in the vertical direction. Di in Figure 32
The case of giCipher is shown.
【0213】DigiCipherの場合には、図3(a)に示し
たように1プロセッサ当りは必らず、縦方向にリフレッ
シュブロックを配置しているため、書き込みアドレス発
生回路121aは、結果的に縦方向にスーパーブロック
アドレスを発生させていく。すなわち、S.B.A:6
00,301,……,658,659の順で、スーパー
ブロックアドレスを発生させる。In the case of DigiCipher, as shown in FIG. 3A, since one processor is inevitably provided with refresh blocks arranged in the vertical direction, the write address generation circuit 121a consequently has vertical lines. The super block address is generated in the direction. That is, S. B. A: 6
The super block addresses are generated in the order of 00, 301, ..., 658, 659.
【0214】次に読み出しアドレス発生回路121g
は、輝度信号Y、および色信号U、VをTVの走査線順
序に従がい読み出す。なお、このフレーム遅延回路12
1、メモリ書き込み読み出しアドレス発生回路121
a、121gは非ブロック化回路120の動作も兼ねて
いる。以上のフレームメモリ書き込み読み出しを行なう
際には、読み出しアドレスの設定は走査線順に水平方向
に読み出し、書き込み時は縦方向に書き込んでいく。Next, the read address generating circuit 121g
Reads out the luminance signal Y and the color signals U and V according to the scanning line order of the TV. The frame delay circuit 12
1. Memory write / read address generation circuit 121
a and 121g also serve as the operation of the deblocking circuit 120. When the above frame memory writing and reading are performed, the read address is set in the scanning line order in the horizontal direction, and in the writing, it is written in the vertical direction.
【0215】30章 フレーム間帯域圧縮信号切り替え
回路 前述したフレーム間帯域圧縮信号を放送やCATV(ケ
ーブルテレビジョン)の伝送路に伝送したり、VTRに
記録する際に、複数のフレーム間帯域圧縮信号を切り替
える用途が考えられる。この際には、複数のフレーム間
帯域圧縮信号を切り替え1つのフレーム間帯域圧縮信号
を出力する切り替え回路が必要となる。このフレーム間
帯域圧縮信号切り替え回路は、用途に応じて3種類に分
けることができる。Chapter 30 Inter-frame Band-compressed Signal Switching Circuit When transmitting the inter-frame band-compressed signal described above to a broadcasting or CATV (cable television) transmission line or recording it on a VTR, a plurality of inter-frame band-compressed signals are transmitted. There are possible uses for switching. In this case, a switching circuit for switching a plurality of inter-frame band compression signals and outputting one inter-frame band compression signal is required. This inter-frame band compression signal switching circuit can be divided into three types according to the application.
【0216】図33は、この3種類の切り替え回路を示
した図であり、以下にこの3種類の概要を説明する。FIG. 33 is a diagram showing these three types of switching circuits, and the outline of these three types will be described below.
【0217】ケースI 図33(a)は、切り替え回路の2種類の入力および出
力が同一レートの場合を示している。Case I FIG. 33A shows a case where two types of inputs and outputs of the switching circuit have the same rate.
【0218】ケースII 図33(b)は、切り替え回路の2種類の入力は同一レ
ートで切り替え回路の出力は、入力とは異なったレート
になっている。Case II In FIG. 33B, two types of inputs of the switching circuit have the same rate, and the output of the switching circuit has a rate different from that of the input.
【0219】ケースIII 図33(c)は、切り替え回路の2種類の入力の入力レ
ートは異なっている場合を示している。Case III FIG. 33C shows the case where the input rates of the two types of inputs of the switching circuit are different.
【0220】次に図33の帯域圧縮エンコーダを詳細に
説明する。なお図33(a)〜(c)において、同一回
路同一端子には同一番号を付してある。図33におい
て、入力端子201,204にはそれぞれ異なる内容の
映像信号が入力されている。入力端子201から入力し
た映像信号をフレーム間帯域圧縮エンコーダA202を
通し、圧縮信号Aを接続端子203に得る。また、入力
端子204から入力した映像信号をフレーム間帯域圧縮
エンコーダB205を通し、圧縮信号Bを接続端子20
6から得る。Next, the band compression encoder of FIG. 33 will be described in detail. 33 (a) to 33 (c), the same circuit and the same terminal are denoted by the same reference numerals. In FIG. 33, video signals having different contents are input to the input terminals 201 and 204. The video signal input from the input terminal 201 is passed through the inter-frame band compression encoder A202, and the compressed signal A is obtained at the connection terminal 203. Further, the video signal input from the input terminal 204 is passed through the inter-frame band compression encoder B205, and the compressed signal B is connected to the connection terminal 20.
Get from 6.
【0221】ここで、入力端子201,204の映像信
号は図1の映像入力端子27〜29の信号に相当し、フ
レーム間帯域圧縮エンコーダ202、205は図1の回
路に相当し、接続端子203、206の圧縮信号A,B
は図1の出力端子8の圧縮信号に対応する。この出力端
子8の信号は従来例の図42に示した構造を有してお
り、さらにこの内部のビデオ信号は図26、図27に示
した構造を有している。また、接続端子203、206
の伝送レートは同一であり例えば、15Mbpsとなっ
ている。Here, the video signals of the input terminals 201 and 204 correspond to the signals of the video input terminals 27 to 29 of FIG. 1, the inter-frame band compression encoders 202 and 205 correspond to the circuit of FIG. 1, and the connection terminal 203. , 206 compressed signals A and B
Corresponds to the compressed signal at the output terminal 8 of FIG. The signal at the output terminal 8 has the structure shown in FIG. 42 of the conventional example, and the video signal inside this has the structure shown in FIGS. Also, the connection terminals 203 and 206
Have the same transmission rate and are, for example, 15 Mbps.
【0222】また図33(c)において、フレーム間帯
域圧縮エンコーダB′207は図1の回路に相当する
が、接続端子208の圧縮信号B′の伝送レートは接続
端子203の伝送レートよりも高くなっている。ただ
し、信号の形式は図10、図26、図27に対応してい
る。In FIG. 33C, the inter-frame band compression encoder B'207 corresponds to the circuit of FIG. 1, but the transmission rate of the compressed signal B'at the connection terminal 208 is higher than the transmission rate at the connection terminal 203. Has become. However, the signal formats correspond to those in FIGS. 10, 26, and 27.
【0223】前述したフレーム間帯域圧縮エンコーダの
出力信号または、この出力信号と同一形式の信号を帯域
圧縮信号切り替え回路に入力する。ここで、同一形式の
信号の例を以下に示す。The output signal of the inter-frame band compression encoder or the signal of the same format as this output signal is input to the band compression signal switching circuit. Here, an example of signals of the same format is shown below.
【0224】1.帯域圧縮エンコーダの信号に、エラー
訂正エンコード処理し、QAMなどの変調後放送または
ケーブルを通し伝送した後復調エラー訂正デコードを施
した信号。1. A signal obtained by subjecting a band compression encoder signal to error correction encoding processing, demodulation and error correction decoding after being subjected to modulation such as QAM broadcasting or transmission via a cable.
【0225】2.帯域圧縮信号にエラー訂正エンコード
を施し、記録メディア用のデジタル変調(8−12、8
−13、8−14変調など)を施し、記録媒体(ディス
ク、テープ)などに記録し、再生時にデジタル復調、エ
ラー訂正デコード処理を施した信号。2. Error correction encoding is applied to the band compression signal, and digital modulation (8-12, 8) for recording media is performed.
-13, 8-14 modulation, etc.), recorded on a recording medium (disk, tape), etc., and subjected to digital demodulation and error correction decoding processing during reproduction.
【0226】また、図33においてフレーム間帯域圧縮
エンコーダA202が放送波に対応したものであり、フ
レーム間帯域圧縮エンコーダB205が記録再生装置に
対応したものであっても良い。Further, in FIG. 33, the inter-frame band compression encoder A202 may correspond to the broadcast wave, and the inter-frame band compression encoder B205 may correspond to the recording / reproducing apparatus.
【0227】次に、帯域圧縮信号切り替え回路の入出力
信号に関して説明する。なお図33の帯域圧縮信号切り
替え回路212、214、218は機能を示しており、
図中点線の部分には、何らかの回路が挿入されることを
示している。Next, input / output signals of the band compression signal switching circuit will be described. Note that the band compression signal switching circuits 212, 214, and 218 in FIG.
The part indicated by the dotted line in the figure indicates that some kind of circuit is inserted.
【0228】ケースI:同一入出力レートの場合 図33(a)は同一レートの帯域圧縮信号切り替え回路
212の入出力を示している。端子210、211、2
13は同一レート、例えば15Mbpsのデータが入出
力できるようになっている。Case I: Case of Same Input / Output Rate FIG. 33A shows the input / output of the band compression signal switching circuit 212 of the same rate. Terminals 210, 211, 2
Data of 13 has the same rate, for example, data of 15 Mbps can be input and output.
【0229】ケースII:同一入力レート、高または低出
力レートの場合 図33(b)に同一入出力レートで異なる出力レートの
入出力を示しており、端子210、211は同一レート
で例えば15Mbps、端子215は異なる出力レート
となり例えば100Mbpsとなっている。Case II: Same Input Rate, High or Low Output Rate FIG. 33 (b) shows input / output at the same input / output rate but different output rates. The terminals 210 and 211 have the same rate, for example, 15 Mbps, The terminal 215 has a different output rate, for example, 100 Mbps.
【0230】ケースIII :異なる入力レート、異なる出
力レートの場合 図33(c)に示す端子210は15Mbps、端子2
17は30Mbps、端子219は30Mbpsとなっ
ている。Case III: Different Input Rate and Different Output Rate Terminal 210 shown in FIG. 33 (c) is 15 Mbps, terminal 2 is
17 is 30 Mbps, and the terminal 219 is 30 Mbps.
【0231】さらに、図33の帯域圧縮デコーダを詳細
に説明する。Further, the band compression decoder of FIG. 33 will be described in detail.
【0232】図33(a)のフレーム間帯域圧縮デコー
タ221は、25章および図28で説明したデコーダと
同様のデコーダになっている。The inter-frame band compression decoder 221 of FIG. 33 (a) is a decoder similar to the decoder described in Chapter 25 and FIG. 28.
【0233】ここで、端子220はフレーム間帯域圧縮
エンコーダ202、205と同一レートの信号例えば1
5Mbpsの信号が入力される。Here, the terminal 220 outputs a signal having the same rate as that of the inter-frame band compression encoders 202 and 205, for example, 1
A signal of 5 Mbps is input.
【0234】図33(b)のフレーム間帯域圧縮デコー
ダの一部回路225の端子223に帯域圧縮信号切り替
え回路214の出力レートに合せた信号を入力する。さ
らに、端子224を用いて必要な制御信号を入力する。A signal matching the output rate of the band compression signal switching circuit 214 is input to the terminal 223 of the partial circuit 225 of the inter-frame band compression decoder of FIG. 33 (b). Further, a necessary control signal is input using the terminal 224.
【0235】図33(c)のフレーム間帯域圧縮デコー
ダの一部回路228は25章および図28で説明したデ
コーダと同様のデコーダと同様のデコーダになっている
が伝送レートのみ帯域圧縮信号切り替え回路218の入
力とは異なり、例えば20Mbpsとなっている。The partial circuit 228 of the inter-frame band compression decoder of FIG. 33C is the same decoder as the decoder described in Chapter 25 and FIG. 28, but only the transmission rate is the band compression signal switching circuit. Unlike the input of 218, it is set to 20 Mbps, for example.
【0236】31章 切り替え回路基本構成 図34は、フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の最も
基本的な構成を示す図である。同図において、端子21
0および211または217は、図33で説明した帯域
圧縮信号の入力端子である。また、端子209は使用者
が帯域圧縮信号切り替え回路212、214または21
8に切り替え要求を入力する端子である。また端子21
3または215または219は図33で示したフレーム
間帯域圧縮信号切り替え回路の出力端子である。Chapter 31 Switching Circuit Basic Configuration FIG. 34 is a diagram showing the most basic configuration of an inter-frame band compression signal switching circuit. In the figure, the terminal 21
Reference numerals 0 and 211 or 217 are input terminals for the band compression signal described in FIG. Further, the terminal 209 is used by the user for the band compression signal switching circuit 212, 214 or 21.
8 is a terminal for inputting a switching request. Also, the terminal 21
3 or 215 or 219 is an output terminal of the inter-frame band compression signal switching circuit shown in FIG.
【0237】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の基
本的構成要素は、Aオーバヘッドデータ検出回路23
1、Aメモリ233、A書き込み読み出し制御回路23
4、Bオーバヘッドデータ検出回路241、Bメモリ2
43、B書き込み読み出し制御回路244およびスイッ
チ切替制御回路250、スイッチ252からなる。The basic components of the inter-frame band compression signal switching circuit are the A overhead data detection circuit 23.
1, A memory 233, A write / read control circuit 23
4, B overhead data detection circuit 241, B memory 2
43, a B write / read control circuit 244, a switch switching control circuit 250, and a switch 252.
【0238】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の基
本事項として次の2項目がある。There are the following two items as basic items of the inter-frame band compression signal switching circuit.
【0239】1.入力AからBに切り替える際にB信号
のリフレッシュ信号(フレーム内画像)から切り替え
る。1. When the input A is switched to the B, the refresh signal of the B signal (in-frame image) is switched.
【0240】2.伝送データに周期的な同期信号が挿入
されている場合は、同期信号の位相合せを行なう。2. When a periodic synchronizing signal is inserted in the transmission data, the synchronizing signal is phased.
【0241】以下の節で詳ししく説明する。Details are described in the following sections.
【0242】31.1 リフレッシュフレーム切り替え 図35は、フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路212
(214,218)の最も基本的な動作を示す図であ
る。図35は図10と同様の図面であり、横軸にフレー
ム番号、縦軸には図5に示した一画面内のスーパーブロ
ックの位置を示している。図35(a)は、端子210
の帯域圧縮入力信号Aを、図35(b)は端子211
(217)の帯域圧縮入力信号Bを、図32(c)は端
子213(215,219)の出力信号Cを示す。31.1 Refresh Frame Switching FIG. 35 shows an inter-frame band compression signal switching circuit 212.
It is a figure which shows the most basic operation | movement of (214,218). FIG. 35 is a drawing similar to FIG. 10, in which the horizontal axis shows the frame number and the vertical axis shows the position of the super block in one screen shown in FIG. FIG. 35A shows a terminal 210.
The band-compressed input signal A of FIG.
32 (c) shows the band-compressed input signal B of (217), and FIG. 32 (c) shows the output signal C of the terminals 213 (215, 219).
【0243】ここで、黒ぬりの部分は強制的にフレーム
内処理を施したリフレッシュを示しており、図32
(a),(b)の例では、周期的に1画面全ての領域に
リフレッシュを施している(このリフレッシュは、5章
5.2節で説明したMPEGのリフレッシュに基づいて
いる)。Here, the black-colored portion indicates refresh in which the intra-frame processing is forcibly performed.
In the examples of (a) and (b), the entire area of one screen is refreshed periodically (this refresh is based on the MPEG refresh described in Chapter 5, Section 5.2).
【0244】一般的に帯域圧縮信号AとBは非同期であ
るため、リフレッシュするフレームは異っている。フレ
ーム番号をFn で表わすと、図35(a)の例では
F1 、F12、F23、F34のフレームで11フレーム間隔
でリフレッシュを入れており図35(b)の例では
F9 、F20、F31のフレームで11フレーム間隔でリフ
レッシュを入れている。一般的にはこのようにリフレッ
シュを施すフレームは異なる。Generally, the band-compressed signals A and B are asynchronous, so the frames to be refreshed are different. When the frame number is represented by F n , in the example of FIG. 35 (a), refreshing is inserted at 11-frame intervals with frames F 1 , F 12 , F 23 , and F 34 , and in the example of FIG. 35 (b), F 9 is used. , F 20 , F 31 frames are refreshed at 11-frame intervals. Generally, the frames to be refreshed in this way are different.
【0245】ここで図35のF17で使用者が帯域圧縮信
号AからBへの切り替え要求信号を端子209から入力
したとする。このタイミングを図35の209の矢印で
示す。この際の切り替え回路出力Cを図35(c)に示
す。出力信号CのAからBへの切り替わり点は、255
で示したF20に設定する。これは使用者の切り替え要求
後B信号の最初のフレーム内処理を施してある256の
時点に合わせてある。Here, it is assumed that the user inputs a switching request signal for switching the band compression signals A to B from the terminal 209 at F 17 in FIG. This timing is indicated by the arrow 209 in FIG. The switching circuit output C at this time is shown in FIG. The switching point of the output signal C from A to B is 255
Set to F 20 shown in. This is synchronized with the point of time 256 when the first in-frame processing of the B signal is performed after the user's switching request.
【0246】フレーム間帯域圧縮信号AからBへの切り
替え時のポイントは、使用者の切り替え信号の後で、B
信号の最初のリフレッシュ信号を開始点として切り替え
ることである。The point when switching from the inter-frame band compression signal A to B is that after the user switching signal, B
Switching the first refresh signal of the signals as a starting point.
【0247】すなわち、図35(c)で説明すると、使
用者の切替指定点209でそのまま切り替えるのではな
く、図35(b)の帯域圧縮信号Bのリフレッシュフレ
ームであるF20で入力Aから入力Bに切り替える。That is, to explain with reference to FIG. 35 (c), instead of switching as it is at the switching designation point 209 of the user, it is inputted from the input A at F 20 which is the refresh frame of the band compression signal B in FIG. 35 (b). Switch to B.
【0248】31.2 入力信号同期合せ フレーム間帯域圧縮を行なう場合は、フレーム当りの発
生符号量が異なる。そこで、フレームの符号の切り替わ
り目は異なるため、2つの帯域圧縮信号AとBの同期を
とることはできない。そこで、このフレームの切り替わ
り目とは独立に挿入されている同期信号の同期を合わせ
る。31.2 Input signal synchronization When performing inter-frame band compression, the generated code amount per frame is different. Therefore, the two band compression signals A and B cannot be synchronized because the signs of frame switching are different. Therefore, the synchronization signal that is inserted is synchronized independently of this frame switching point.
【0249】従来例の図42で説明したようにDigiCiph
erのシステムの場合には、伝送信号の第1ライン目に同
期(SYNC)信号が挿入されている。この同期信号は
入力映像信号のフレームレートに同期して周期的に挿入
してある。なお、フレーム間帯域圧縮信号のフレームの
切り替わり目はNMPで示されている。As described in FIG. 42 of the conventional example, DigiCiph
In the er system, the synchronization (SYNC) signal is inserted in the first line of the transmission signal. The sync signal is periodically inserted in synchronization with the frame rate of the input video signal. It should be noted that the switching of frames of the inter-frame band compression signal is indicated by NMP.
【0250】この同期(SYNC)信号を、帯域圧縮信
号AとBで位相を一致させておく必要がある。なおNM
Pで示されるフレームの切り替わり点はA信号とB信号
では同期していない。It is necessary that the band compression signals A and B be in phase with each other for this synchronization (SYNC) signal. NM
The switching point of the frame indicated by P is not synchronized between the A signal and the B signal.
【0251】31.3 切り替え回路基本構成の動作 31.1節、31.2節の必要事項を実現するために図
34の回路は以下の動作を行なう。オーバヘッドデータ
検出回路231、241では、図42の伝送信号の同期
信号を検出し、書き込み読み出し制御回路234、24
4に端子232、242を通して入力する。書き込み読
み出し制御回路234、244では、帯域圧縮信号Aと
Bの同期信号が同期するようにメモリ233、243で
のそれぞれの遅延時間を設定し出力するための制御を行
なう。31.3 Operation of Switching Circuit Basic Configuration The circuit of FIG. 34 performs the following operations in order to realize the requirements of Sections 31.1 and 31.2. The overhead data detection circuits 231 and 241 detect the synchronization signal of the transmission signal of FIG. 42 and write / read control circuits 234 and 24.
4 through terminals 232 and 242. The write / read control circuits 234 and 244 perform control for setting and outputting respective delay times in the memories 233 and 243 so that the synchronization signals of the band compression signals A and B are synchronized.
【0252】端子210から入力する帯域圧縮信号Aを
Aメモリ233に記憶する、また、オーバヘッドデータ
検出回路231では、リフレッシュを施したフレームを
検出する。図35(a)で説明するとF1 、F12、F23
を検出する(MPEG.Iではリフレッシュフレームで
あるIピクチャを示すコードがオーバヘッドデータに挿
入されているため、このIピクチャのコードを検出すれ
ばリフレッシュフレームが検出できる)。The band compression signal A input from the terminal 210 is stored in the A memory 233, and the overhead data detection circuit 231 detects the refreshed frame. To explain with reference to FIG. 35A, F 1 , F 12 , F 23
(In MPEG.I, a code indicating an I picture, which is a refresh frame, is inserted in the overhead data, so a refresh frame can be detected by detecting the code of this I picture).
【0253】同様に端子211からの帯域圧縮信号Bを
Bメモリ243に記憶する。またBオーバヘッドデータ
検出回路241ではリフレッシュを施したフレームを検
出する。図35(b)の例ではF9 、F20、F31を検出
する。Similarly, the band compression signal B from the terminal 211 is stored in the B memory 243. The B overhead data detection circuit 241 detects the refreshed frame. In the example of FIG. 35B, F 9 , F 20 , and F 31 are detected.
【0254】スイッチ切替制御回路250は、端子20
9より使用者が設定する使用者切り替え信号A/Bを入
力する。さらに端子232からA信号のリフレッシュフ
レーム、端子211からB信号のリフレッシュフレーム
を入力する。The switch changeover control circuit 250 has the terminal 20
The user switching signal A / B set by the user is input from 9. Further, the refresh frame of the A signal is input from the terminal 232, and the refresh frame of the B signal is input from the terminal 211.
【0255】これにより、図35で説明したように信号
Aから信号Bに切り替える際にはスイッチ切替制御回路
250は、信号Bのリフレッシュフレームから開始する
ようにスイッチ252を切り替える。また、スイッチ切
替制御回路250から切り替え設定フレームをAおよび
Bの書き込み読み出し制御回路234、244に入力
し、Aメモリ233の読み出し終了点と、Bメモリ24
3の読み出し開始点を決定し、メモリの読み出し制御処
理を行なう。As a result, when switching from the signal A to the signal B as described with reference to FIG. 35, the switch switching control circuit 250 switches the switch 252 so as to start from the refresh frame of the signal B. Further, the switch setting control circuit 250 inputs the switching setting frame to the A and B write / read control circuits 234 and 244, and the read end point of the A memory 233 and the B memory 24.
The read start point of No. 3 is determined, and the memory read control process is performed.
【0256】端子222(226,229)の映像出力
信号のフレームレートは所定の値である必要があるた
め、図35に示したようにB信号の開始フレームの1フ
レーム前がA信号の最終フレームとなる。具体的にはB
信号をF20から開始する場合A信号の最終フレームはF
19となりF19のフレーム画像を出力してA信号は終了す
る。Since the frame rate of the video output signal of the terminal 222 (226, 229) needs to be a predetermined value, one frame before the start frame of the B signal is the last frame of the A signal as shown in FIG. Becomes Specifically, B
If the signal starts at F 20, the last frame of the A signal is F
Then , the frame image of F 19 is output and the A signal ends.
【0257】なお、オーバヘッドデータ検出回路23
1,241でIピクチャやリフレッシュ領域を示すコー
ド(前述した従来例のDigiCipherではframe count と言
っている)などを検出するためにスタートコードの検出
が必要な場合は、このスタートコードをオーバヘッドデ
ータ検出回路231、241で検出することは言うまで
もない。The overhead data detection circuit 23
If it is necessary to detect a start code to detect an I picture or a code indicating a refresh area (referred to as frame count in the DigiCipher of the above-described conventional example) at 1 and 241, this start code is used to detect overhead data. It goes without saying that the circuits 231 and 241 perform detection.
【0258】31.5 他の実施例 類似した例として他の実施例を説明する。31.5 Other Embodiments Another embodiment will be described as a similar example.
【0259】この例の主旨は、使用者が信号Aから信号
Bに切り替えた際に信号Bのリフレッシュしたフレーム
までさかのぼって信号を切り替えることにある。The main point of this example is that when the user switches from the signal A to the signal B, the signal is switched back to the refreshed frame of the signal B.
【0260】A信号からB信号に切り替える際にはA信
号の終了点よりも、B信号の開始点の方が重要である場
合が多い。When switching from the A signal to the B signal, the start point of the B signal is often more important than the end point of the A signal.
【0261】そこで図35の258の時点すなわちF27
で使用者からの切り替え要求が生じた場合に、B信号の
リフレッシュを施したF20まで逆のぼりA信号からB信
号に切り替える。Therefore, at time 258 in FIG. 35, that is, F 27
In the case where the switching request from the user occurs, switching from the reverse climbing A signal to F 20 subjected to refresh the B signal to the B signal.
【0262】この実施例を実現する回路は、図34のA
メモリ233とBメモリ243のメモリ容量がリフレッ
シュ周期に発生する最大符号量以上のメモリ容量を有す
れば良い。すなわち、この例では、メモリ233、24
3のメモリ容量はリフレッシュ期間の11フレーム分の
伝送符号量を越える値になっている。The circuit for realizing this embodiment is shown in FIG.
The memory capacities of the memory 233 and the B memory 243 may be larger than the maximum code amount generated in the refresh cycle. That is, in this example, the memories 233 and 24
The memory capacity of 3 is a value exceeding the transmission code amount for 11 frames in the refresh period.
【0263】32.帯域圧縮信号切り替え時レートバッ
ファ占有度対策 帯域圧縮信号入力Aのバッファ占有度と、帯域圧縮信号
入力Bのバッファ占有度との違いが生じた際には、この
対策が必要となる。対策方法は、図33(a)に示した
入出力の伝送レートが同一の場合と図33(b)に示し
た入出力の伝送レートが異なる場合とにより異なる。切
り替え回路の入出力の伝送レートが同一の場合に関して
33章、34章で説明する。32. Measures against rate buffer occupancy during band compression signal switching When a difference occurs between the buffer occupancy of band compression signal input A and the buffer occupancy of band compression signal input B, this measure is required. The countermeasure method differs depending on the case where the input and output transmission rates shown in FIG. 33A are the same and the case where the input and output transmission rates shown in FIG. 33B are different. The case where the input and output transmission rates of the switching circuit are the same will be described in Chapters 33 and 34.
【0264】33.レートバッファ対策切り替え回路
(図36) 前述した様に、切り替え回路の入出力の伝送レートが同
一の場合に切り替え回路の入力と出力につながる帯域圧
縮エンコーダとデコーダは図33(a)の202、20
5、221のようになっている。また、帯域圧縮信号切
り替え回路212の内部ブロックは図36に示す構成に
なっている。33. Rate Buffer Countermeasure Switching Circuit (FIG. 36) As described above, when the input and output transmission rates of the switching circuit are the same, the band compression encoder and the decoder connected to the input and the output of the switching circuit are 202 and 20 of FIG.
It looks like 5,221. The internal block of the band compression signal switching circuit 212 has the configuration shown in FIG.
【0265】図36において、図33、図34と同一番
号を付けてある端子およびブロックは同一の動作をす
る。In FIG. 36, the terminals and blocks designated by the same numbers as those in FIGS. 33 and 34 operate in the same manner.
【0266】フレーム間帯域圧縮信号処理装置は、フレ
ームごとの発生符号量が異なり、レートバッファの占有
度が常に変化している。そこで、2つのフレーム間帯域
圧縮装置のレートバッファ占有度の違いを補正すること
である。オーバヘッドデータ検出回路260、263
は、同期信号、リフレッシュを施したフレーム以外にバ
ッファ占有度値を検出する。ここで、同期信号およびリ
フレッシュを施したフレームとは、31章31.1節〜
31.3節で説明したものと同一であり、このコードの
検出方法は図34のオーバヘッドデータ検出回路23
1、241と同一である。In the inter-frame band compression signal processing device, the generated code amount differs for each frame, and the occupancy of the rate buffer constantly changes. Therefore, it is necessary to correct the difference in the rate buffer occupancy of the two interframe band compression devices. Overhead data detection circuit 260, 263
Detects the buffer occupancy value in addition to the synchronization signal and the refreshed frame. Here, the synchronization signal and the refreshed frame refer to Chapter 31, Section 31.1-
This is the same as that described in section 31.3. The method of detecting this code is the overhead data detection circuit 23 of FIG.
It is the same as 1, 241.
【0267】端子305、306には、31章で説明し
た同期信号、リフレッシュを施したフレームとそれ以外
にバッファ占有度値を出力する。スイッチ切替制御回路
264は、31章図34で説明したスイッチ切替制御回
路250と同様に、同期信号の位相合せを行なうととも
に入力AからBに切り替える際には、B信号のリフレッ
シュ信号から切り替える。To the terminals 305 and 306, the sync signal described in Chapter 31, the refreshed frame, and the buffer occupancy value other than that are output. Similar to the switch switching control circuit 250 described in Chapter 31, FIG. 34, the switch switching control circuit 264 performs phase matching of the synchronization signal and switches from the refresh signal of the B signal when switching from the input A to the input B.
【0268】さらに、スイッチ切替制御回路264はフ
レーム間帯域圧縮信号AとBのバッファ占有度値に基づ
き、書き込み読み出し制御回路262、265と切り替
え時オーバヘッドデータ発生回路307、スイッチ26
6の制御を行なう。バッファ占有度値とスイッチ切替制
御方法の詳細に関しては34章で述べる。切り替え時オ
ーバヘッドデータ発生回路307はフレーム間帯域圧縮
信号AからBへの切り替えの過渡状態に過渡状態オーバ
ヘッドデータを発生させる。この過渡状態オーバヘッド
データとしては以下の2種類がある。Further, the switch switching control circuit 264, based on the buffer occupancy values of the inter-frame band compression signals A and B, the write / read control circuits 262 and 265, the switching overhead data generation circuit 307, and the switch 26.
6 is controlled. Details of the buffer occupancy value and the switch switching control method will be described in Chapter 34. The switching overhead data generation circuit 307 generates transient state overhead data in the transitional state of switching from the interframe band compression signal A to B. There are the following two types of transient state overhead data.
【0269】1.ビットストリームを定レートに設定す
るためのダミーデータ これは、映像信号の発生符号量が少ない時に、伝送デー
タレートを合わすために挿入するダミーデータである。
DigiCipherでは、これをFill Bits と呼んでいる。また
MPEG.Iでは、マクロブロックスタッフィング(mc
roblock stuffing)と呼んでおり、パターンが“000
0 0001 111”なる11ビットのコードであ
り、バッファアンダフローを防止する目的で用いられ
る。復号化器ではこの符号は無視する。1. Dummy data for setting the bit stream at a constant rate This is dummy data to be inserted to match the transmission data rate when the generated code amount of the video signal is small.
DigiCipher calls it Fill Bits. In addition, MPEG. In I, macroblock stuffing (mc
roblock stuffing) and the pattern is "000
It is an 11-bit code of 0 0001 111 "and is used for the purpose of preventing buffer underflow. The decoder ignores this code.
【0270】2.スキップコード DigiCipherのスキップコードに関しては、29章スキッ
プ、13章ビットストリームで説明した。MPEG.I
のビットストリームでこのスキップを表すためには2種
類の手法を用いることができる。(1)スライススター
トコードでスライス垂直位置を指定する手法、(2)マ
クロブロックアドレスインクリメントで最後に符号化を
行った(スキップしなかった)マクロブロックのアドレ
スから現在のマクロブロックアドレスの差を示すことが
できる。2. Skip Code The DigiCipher skip code has been explained in Chapter 29 Skip and Chapter 13 Bitstream. MPEG. I
Two types of methods can be used to represent this skip in the bit stream of. (1) A method of designating the slice vertical position with a slice start code, (2) Indicates the difference between the address of a macroblock that was last encoded (not skipped) by macroblock address increment and the current macroblock address be able to.
【0271】切り替え時オーバヘッドデータ発生回路3
07には、オーバヘッドデータ検出回路260、263
より同期信号、リフレッシュ信号、バッファ占有度値を
入力する。また、スイッチ切替制御回路264より、切
替制御判定信号を端子268より入力する。さらに切替
タイミング信号を端子267より入力することにより、
切り替え時オーバヘッドデータを発生させる。この切り
替え時オーバヘッドデータとしては、ダミーデータとス
キップコードがあり、この発生手法に関しては後述す
る。Overhead data generation circuit 3 at switching
07 includes overhead data detection circuits 260 and 263.
The sync signal, the refresh signal, and the buffer occupancy value are input. Further, the switch control signal is input from the switch switching control circuit 264 from the terminal 268. Furthermore, by inputting the switching timing signal from the terminal 267,
Generates overhead data when switching. The overhead data at the time of switching includes dummy data and a skip code, and a method of generating this will be described later.
【0272】次に、スイッチ266はAメモリ233と
Bメモリ243と切り替え時オーバヘッドデータ発生回
路307の出力を切り替え、端子213より出力する。Next, the switch 266 switches the output of the A memory 233, the B memory 243, and the switching overhead data generating circuit 307, and outputs the output from the terminal 213.
【0273】34章 レートバッファ対策切り替え回路
の動作 図35、図37〜図39を用いてレートバッファ対策切
り替え回路(図36)の動作説明を行なう。図37、図
38は、2つの帯域圧縮信号A/Bを切り替える際の符
号の送出状態を示した図である。同図において、横軸は
フレーム番号を示している。なお、図37(a)、図3
8(a)の横軸の上段はエンコーダ側のフレーム番号、
下段はデコーダ側のフレーム番号を示している。また、
縦軸は符号量を示している(なお、この図は図18
(c)の伝送符号と図19(a)の受信符号を組み合わ
せた図になっている)。Chapter 34 Operation of Rate Buffer Countermeasure Switching Circuit The operation of the rate buffer countermeasure switch circuit (FIG. 36) will be described with reference to FIGS. 35 and 37 to 39. FIG. 37 and FIG. 38 are diagrams showing a code transmission state when switching between two band compression signals A / B. In the figure, the horizontal axis represents the frame number. Note that FIG. 37A and FIG.
The upper part of the horizontal axis of 8 (a) is the frame number on the encoder side,
The lower row shows the frame number on the decoder side. Also,
The vertical axis represents the code amount (this figure is shown in FIG.
(It is a diagram in which the transmission code of (c) and the reception code of FIG. 19 (a) are combined).
【0274】同図の、実線270は帯域圧縮信号切り替
え回路212の端子213の送出符号量を示しており、
実線270の傾斜が伝送レートを示している。また実線
270の上側はエンコーダの状態、実線270の下側は
デコーダの状態を示している。ここで、実線272、2
74は帯域圧縮装置Aのエンコーダおよびデコーダの累
積符号量をそれぞれ示しており、実線273、275は
帯域圧縮装置Bのエンコーダ、デコーダの累積符号量を
それぞれ示している。A solid line 270 in the figure indicates the amount of transmission code at the terminal 213 of the band compression signal switching circuit 212.
The slope of the solid line 270 indicates the transmission rate. The upper side of the solid line 270 shows the state of the encoder, and the lower side of the solid line 270 shows the state of the decoder. Where the solid lines 272, 2
Reference numeral 74 indicates the cumulative code amount of the encoder and decoder of the band compression apparatus A, respectively, and solid lines 273 and 275 indicate the cumulative code amount of the encoder and decoder of the band compression apparatus B, respectively.
【0275】図37(b)、図38(b)は、フレーム
間帯域圧縮デコーダ221内部のレートバッファ112
(図28参照)の占有度を示した図であり、図19
(b)と同様の図である。また図37(c)、図38
(c)はデコーダにおける映像出力時の映出符号量を示
した図であり、同図において黒ぬりの部分はリフレッシ
ュフレームに対応している。また図37(c)は図35
(c)に、図38(c)は図39(c)にそれぞれ対応
しており、図35(a),(b)、図39(a),
(b)はA、B2つの入力信号の処理内容を示してお
り、図35(c)、図39(c)はデコーダでの映像出
力内容を示している。37 (b) and 38 (b) show the rate buffer 112 inside the inter-frame band compression decoder 221.
FIG. 29 is a diagram showing the degree of occupancy (see FIG. 28).
It is a figure similar to (b). 37 (c) and 38.
(C) is a diagram showing a projection code amount at the time of video output in the decoder. In the figure, black portions correspond to refresh frames. Further, FIG. 37 (c) is shown in FIG.
38 (c) corresponds to FIG. 39 (c), and FIG. 35 (a), (b), FIG. 39 (a),
FIG. 35B shows the processing contents of the two input signals A and B, and FIGS. 35C and 39C show the video output contents at the decoder.
【0276】ここでデコーダ内部のレートバッファの占
有度とは、図37(b),図38(b)において実線2
76、277に相当するものである。The occupancy of the rate buffer inside the decoder is the solid line 2 in FIGS. 37 (b) and 38 (b).
76 and 277.
【0277】これは、図37(a)、図38(a)にお
いて、実線274と実線270の差および実線275と
実線270の差に対応している。また、10章符号量制
御10.1節マクロブロック符号量制御で説明したよう
にデコーダとエンコーダのレートバッファの占有度は反
転した関係にある。そこで、破線278と実線270の
差がエンコーダのレートバッファの容量値であるとすれ
ば、デコーダ内部のレートバッファの占有度は実線27
2と破線278の差および実線273と破線278の差
に等しい。This corresponds to the difference between the solid line 274 and the solid line 270 and the difference between the solid line 275 and the solid line 270 in FIGS. 37 (a) and 38 (a). Further, as described in Chapter 10, Code amount control, Section 10.1 Macroblock code amount control, the occupancy of the rate buffers of the decoder and the encoder has an inverted relationship. Therefore, assuming that the difference between the broken line 278 and the solid line 270 is the capacity value of the rate buffer of the encoder, the occupancy of the rate buffer inside the decoder is the solid line 27.
2 and the broken line 278 and the solid line 273 and the broken line 278.
【0278】図36のレートバッファ対策切り替え回路
は図40に示したように次のステップで動作する。な
お、31章で述べたように周期的同期信号が挿入されて
いる場合は、この同期信号を合わすステップが入ること
は言うまでもない。The rate buffer countermeasure switching circuit of FIG. 36 operates in the next step as shown in FIG. Needless to say, when the periodic synchronizing signal is inserted as described in Chapter 31, there is a step of combining the synchronizing signals.
【0279】ステップ1 図34,図36で説明したようにA信号からB信号に切
り替える場合は、信号Bのリフレッシュ信号(MPE
G.IではIピクチャ)から開始するように切り替え
る。すなわち、図35(b)、図39(b)のような場
合は、B信号のフレーム番号FB20にリフレッシュフレ
ームが存在しているため、このFB20のリフレッシュフ
レームから切り替える。ここでB信号のフレーム番号を
FBn 、A信号のフレーム番号をFAn (nは実数)で
表わすことにする。この結果図35(c)および図37
(c)、図38(c)および図39(c)に示した例で
はリフレッシュフレームであるFB20からB信号は開始
する。Step 1 When switching from the A signal to the B signal as described with reference to FIGS. 34 and 36, the refresh signal (MPE) of the signal B is changed.
G. In I, it is switched to start from I picture). That is, in the case of FIG. 35 (b) and FIG. 39 (b), since the refresh frame exists in the frame number FB 20 of the B signal, the refresh frame of this FB 20 is switched. Here the frame number of the B signal FB n, (n is a real number) FA n the frame number of the A signal to be represented by. As a result, FIG. 35 (c) and FIG.
In the examples shown in (c), FIG. 38 (c) and FIG. 39 (c), the B signal starts from FB 20 which is a refresh frame.
【0280】この動作の詳細は31章で詳しく述べた。Details of this operation are described in detail in Chapter 31.
【0281】ステップ2 信号Bの開始フレームFB20が決定したら、FB20の開
始点におけるレートバッファ占有度RB20(定義は後述
する)を検出する。また、信号Aのバッファ占有度RA
20,…,RA(20-imax)を検出しておく。なおこのバッ
ファ占有度RA20は信号Bの開始フレームFB20に対応
する信号AのフレームFA20の時点におけるバッファ占
有度を示している。またRA19,……,RA(20-imax)
はFA20より以前のフレームの時点におけるバッファ占
有度を示しており、imax は、レートバッファの最大記
憶符号量を伝送レートで割ることにより算出されるフレ
ーム数である。ここで、A信号のレートバッファ占有度
値(なお、これはエンコーダ内部ではなくデコーダを仮
定した際の値)をRAn 、B信号のレートバッファ占有
度値をRBn とする。Step 2 When the start frame FB 20 of the signal B is determined, the rate buffer occupancy RB 20 (definition will be described later) at the start point of FB 20 is detected. Further, the buffer occupancy RA of the signal A
20 , ..., RA (20-imax) is detected. The buffer occupancy RA 20 indicates the buffer occupancy at the time of the frame FA 20 of the signal A corresponding to the start frame FB 20 of the signal B. RA 19 , ......, RA (20-imax)
Indicates the buffer occupancy at the time of the frame before FA 20 , and imax is the number of frames calculated by dividing the maximum storage code amount of the rate buffer by the transmission rate. Here, it is assumed that the rate buffer occupancy value of the A signal (this is the value when assuming the decoder not inside the encoder) is RA n , and the rate buffer occupancy value of the B signal is RB n .
【0282】ここでnはフレーム番号を示す。この値を
図37,図38に示した。レートバッファ占有度値は、
ビットストリーム中に挿入されている。DigiCipherでは
NMPが、このレートバッファ占有度値に対応してい
る。このNMPは周期的に配置した同期信号(Vertical
−)SYNCの後に配置されている。MPEG.Iでは
ビデオバッファ遅延(vbv-delay )がレートバッファ占
有度値に対応する。ビデオバッファ遅延は1/9000
秒を単位とする16ビットの整数であり、ピクチャーレ
イヤでのバッファ残量に相当する遅延量がビットレート
との関係から次式で求められる。Here, n indicates a frame number. This value is shown in FIGS. 37 and 38. The rate buffer occupancy value is
It is inserted in the bitstream. In DigiCipher, NMP corresponds to this rate buffer occupancy value. This NMP is a synchronization signal (Vertical
-) It is located after SYNC. MPEG. For I, the video buffer delay (vbv-delay) corresponds to the rate buffer occupancy value. Video buffer delay is 1/9000
It is a 16-bit integer in units of seconds, and the delay amount corresponding to the buffer remaining amount in the picture layer is calculated by the following equation from the relationship with the bit rate.
【0283】vbv-delay =90000*(バッファ残量
/ビットレート) ステップ3 信号Bの開始フレームFB20の開始点におけるレートバ
ッファ占有度RB20および信号Aのフレーム番号FA20
のレートバッファ占有度RA20を用いΔR=RA20−R
B20を算出する。ここで、ΔR>0、ΔR=0、ΔR<
0の場合により図36のフレーム間帯域圧縮信号切替回
路の動作は異なる。Vbv-delay = 90000 * (buffer remaining amount / bit rate) Step 3 Rate buffer occupancy RB 20 at the start point of the start frame FB 20 of signal B and frame number FA 20 of signal A
Using the rate buffer occupancy RA 20 of ΔR = RA 20 −R
Calculate B 20 . Here, ΔR> 0, ΔR = 0, ΔR <
The operation of the inter-frame band compression signal switching circuit in FIG. 36 differs depending on the case of 0.
【0284】34.1 ダミーデータを出力する場合 ΔR>0の場合は次の動作を行なう ステップ4.1 この場合レートバッファ占有度はRB20よりRA20が大
きいため、図37(a)に示したようにFB20の送出タ
イミングはFA20の送出タイミングよりも遅い。この場
合B信号の開始フレームがFB20に決定すると、A信号
の最終フレームはFA19に決定する。34.1 When outputting dummy data When ΔR> 0, the following operation is performed Step 4.1 In this case, since the rate buffer occupancy RA 20 is larger than RB 20 , it is shown in FIG. 37 (a). As described above, the sending timing of FB 20 is later than the sending timing of FA 20 . In this case, if the start frame of the B signal is determined to be FB 20 , the final frame of the A signal is determined to be FA 19 .
【0285】この理由は、帯域圧縮デコーダ(図33の
221)の出力の映像信号のフレームレートは所定の値
であるためである。このフレームレートは例えば走査線
1050本のシステムでは29.97Hzが提案されて
おり、システムにより決まっている。このフレームレー
トが合うように、フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路
は切り替えなければならない。そこで、FB20を送出す
る際に、FB20以降の信号を送出することはできない。The reason for this is that the frame rate of the video signal output from the band compression decoder (221 in FIG. 33) has a predetermined value. For this frame rate, for example, 29.97 Hz has been proposed in a system of 1050 scanning lines, and is determined by the system. The inter-frame band compression signal switching circuit must be switched so that the frame rate matches. Therefore, when sending FB 20 , it is not possible to send signals after FB 20 .
【0286】そこで、点280で示した時点でFA19か
らFB20に切り替える。この時点における信号Aと信号
Bのレートバッファ占有度は、RA20が点281と点2
82の差、RB20が点283と点281の差で示され
る。ここで点282はA信号の累積発生符号量を示した
実線272のフレーム番号20の値を示しており、点2
83はB信号の累積発生符号量を示した実線273のフ
レーム番号20の値を示している。Therefore, FA 19 is switched to FB 20 at the time indicated by point 280. Regarding the rate buffer occupancy of the signal A and the signal B at this time point, RA 20 is point 281 and point 2
82 difference, RB 20 is shown by the difference between points 283 and 281. Here, the point 282 indicates the value of the frame number 20 of the solid line 272 indicating the cumulative amount of generated code of the A signal, and the point 2
Reference numeral 83 indicates the value of the frame number 20 on the solid line 273 indicating the cumulative generated code amount of the B signal.
【0287】ΔR=RA20−RB20は点282と点28
3の差に相当し、ΔR>0の時には、点282の上方に
点283が存在していることに対応する。ΔR = RA 20 −RB 20 is point 282 and point 28
This corresponds to the difference of 3 and corresponds to the existence of the point 283 above the point 282 when ΔR> 0.
【0288】ステップ5.1 次に、スイッチ切替制御回路264のスイッチ切替動作
を図37(a)を用いて説明する。実線270は、図3
6のフレーム間帯域圧縮信号切り替え回路出力の端子2
13の信号に相当する。入出力信号の伝送レートが同一
であるため直線になっている。また、この実線270は
信号A、ダミーデータ、信号Bの切り替えタイミングを
示している。点282で示されるA信号の最終フレーム
FA19の出力を終了するタイミングは点282から水平
方向に引いた点線と実線270の交点284になる。ま
た、点283で示されるB信号の開始フレームFB20の
出力を開始するタイミングは点283から水平方向に引
いた点線と実線270の交点285になる。点284か
ら点285の間の期間はダミーデータを発生する。図3
7(b)は、図37(a)の信号をフレーム間帯域圧縮
デコーダ221に入力した際のデコーダ内部のレートバ
ッファ112の状態を示している。実線276がレート
バッファの占有度を示している。図37(a)の実線2
70の点284まではA信号のみが入力されているた
め、実線276上の点286までは、A信号のみが存在
している。実線270の点284から点285まではダ
ミーデータが入力されるため、レートバッファ内には点
286の時点からダミーデータが増えはじめ点288の
時点まで増える。実線270の点285からB信号が入
力されるため点289からB信号が入力されはじめる。
実線276の点287の時点でダミーデータを消失させ
点287以降はB信号のみがレートバッファ内に存在す
る。Step 5.1 Next, the switch switching operation of the switch switching control circuit 264 will be described with reference to FIG. The solid line 270 is shown in FIG.
Output terminal 2 of the inter-frame band compression signal switching circuit 6
13 signals. Since the transmission rates of the input and output signals are the same, it is a straight line. The solid line 270 shows the switching timing of the signal A, the dummy data, and the signal B. The timing for ending the output of the final frame FA 19 of the A signal indicated by the point 282 is the intersection 284 of the dotted line drawn from the point 282 in the horizontal direction and the solid line 270. Further, the timing of starting the output of the start frame FB 20 of the B signal indicated by the point 283 is the intersection 285 of the dotted line drawn from the point 283 in the horizontal direction and the solid line 270. Dummy data is generated during the period between points 284 and 285. Figure 3
7B shows the state of the rate buffer 112 inside the decoder when the signal of FIG. 37A is input to the inter-frame band compression decoder 221. The solid line 276 shows the occupancy of the rate buffer. Solid line 2 in FIG. 37 (a)
Since only the A signal is input up to the point 284 of 70, only the A signal exists up to the point 286 on the solid line 276. Since dummy data is input from the points 284 to 285 of the solid line 270, the dummy data starts increasing from the time of the point 286 to the time of the point 288 in the rate buffer. Since the B signal is input from the point 285 of the solid line 270, the B signal starts to be input from the point 289.
The dummy data is erased at the point 287 on the solid line 276, and after the point 287, only the B signal exists in the rate buffer.
【0289】図37(c)はデコーダ221の出力信号
を示しており、フレーム番号F19まではA信号、F20か
らはB信号が出力され、B信号はリフレッシュフレーム
を開始フレームとしてデコーダから出力される(黒ぬり
部分がリフレッシュフレーム)。この出力信号は図35
(c)のようになる。FIG. 37 (c) shows the output signal of the decoder 221. The A signal is output up to frame number F 19, and the B signal is output from F 20. The B signal is output from the decoder with the refresh frame as the start frame. Yes (refresh frame is the black part). This output signal is shown in FIG.
It becomes like (c).
【0290】34.2 スキップコードを出力する場合 ΔR<0の場合は次の動作を行なう。34.2 When outputting a skip code When ΔR <0, the following operation is performed.
【0291】ステップ4.2 この場合レートバッファ占有度RB20よりRA20が小さ
いため、B信号のリフレッシュフレームFB20から出力
するためには、A信号の終了フレームはFA20より以前
に設定しなくてはならない。図38(a)で説明する
と、A信号のFA20の累積符号量は点291で表されレ
ートバッファ占有度RA20は点291と点292の差で
示される。また、B信号のFB20の累積符号量は点29
0で表わされ、レートバッファ占有度RB20は点290
と点292の差で示される。点291が点290の上方
に存在しているため、B信号をFB20から出力するため
には、A信号の終了フレームはFA19より以前に設定し
なくてはなならない。Step 4.2 Since RA 20 is smaller than the rate buffer occupancy RB 20 in this case, the end frame of the A signal is not set before FA 20 in order to output it from the refresh frame FB 20 of the B signal. must not. Explaining with reference to FIG. 38A, the cumulative code amount of FA 20 of the A signal is represented by a point 291 and the rate buffer occupancy RA 20 is represented by the difference between the points 291 and 292. The cumulative code amount of FB 20 of the B signal is point 29.
The rate buffer occupancy RB 20 is represented by a point 290.
And the point 292. Since the point 291 exists above the point 290, in order to output the B signal from the FB 20 , the end frame of the A signal must be set before FA 19 .
【0292】信号Aの開始フレームの出力タイミングは
点290から水平に引いた点線と実線270の交点29
3の時点から出力する。そこで、A信号は点293の時
点で出力を終了しなければならない。そこで、点293
および点290から水平に引いた点線と、A信号の累積
符号量272との交点294のフレームでA信号を終了
しなくてはならない。The output timing of the start frame of the signal A is the intersection 29 of the dotted line drawn horizontally from the point 290 and the solid line 270.
Output from point 3. Therefore, the A signal must end the output at the point 293. So point 293
The A signal must be terminated at the frame of the intersection 294 between the dotted line drawn horizontally from the point 290 and the accumulated code amount 272 of the A signal.
【0293】点294のフレーム番号をFA(20-i)とす
れば、この時のレートバッファ占有度RA(20-i)とRB
20および実線270のフレーム当りの出力データレート
をγとすれば、RA(20-i)=RB20−γ・iとなるフレ
ーム番号FA(20-i)までA信号を出力することになる。If the frame number of the point 294 is FA (20-i) , the rate buffer occupancy RA (20-i) and RB at this time are
Assuming that the output data rate per frame of 20 and the solid line 270 is γ, the A signal is output up to the frame number FA (20-i) where RA (20-i) = RB 20 -γ · i.
【0294】ステップ5.2 スイッチ切替制御回路264のスイッチ切替動作を図3
8(a)を用いて説明する。実線270上の点293ま
でA信号を出力する。この時のA信号の最終フレームは
前述したRA(20-i)≧RB20−γ・iを満たすFA
(20-i)となる。この例ではFA15となる点293以降は
B信号のリフレッシュフレームFB20を開始フレームと
して出力する。図38(b)は図38(a)の信号をデ
コーダ221に入力した際のレートバッファ112の状
態を示している。実線277がレートバッファの占有度
を示している。Step 5.2 The switch switching operation of the switch switching control circuit 264 is shown in FIG.
This will be described using 8 (a). The A signal is output up to a point 293 on the solid line 270. The final frame of the A signal at this time is an FA that satisfies RA (20-i) ≧ RB 20 −γ · i described above.
(20-i) . In this example, after the point 293, which is FA 15 , the refresh frame FB 20 of the B signal is output as the start frame. FIG. 38B shows the state of the rate buffer 112 when the signal of FIG. 38A is input to the decoder 221. A solid line 277 shows the occupancy of the rate buffer.
【0295】実線270の点293まではA信号が入力
されているため、図38(b)の点296まではA信号
のみが存在し、点296以降レートバッファ内にB信号
が存在し、点297でA信号がなくなり、B信号のみが
存在する。Since the A signal is input up to the point 293 on the solid line 270, only the A signal exists up to the point 296 in FIG. 38B, and the B signal exists in the rate buffer after the point 296. At 297, the A signal disappears and only the B signal exists.
【0296】図38(c)はデコーダ221の出力信号
を示しており、フレーム番号F15まではA信号、F16〜
F19はF15をホールドした画像、F20からB信号を出力
し、B信号はリフレッシュフレームを開始フレームとし
てデコーダから出力する(黒ぬり部分がリフレッシュフ
レーム)。この出力信号は図39(c)のようになる。FIG. 38 (c) shows the output signal of the decoder 221, which is the A signal up to frame number F 15 , and F 16 to.
F 19 outputs the image in which F 15 is held, and the B signal is output from F 20, and the B signal is output from the decoder with the refresh frame as the start frame (the black portion is the refresh frame). This output signal is as shown in FIG.
【0297】34.3 ΔR=0の場合 ステップ5.3 ΔR=0の場合には、A信号をFA19まで出力しB信号
をFB20から出力する。34.3 When ΔR = 0 Step 5.3 When ΔR = 0, the A signal is output to FA 19 and the B signal is output from FB 20 .
【0298】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。The present invention is not limited to the above embodiments, but can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
【0299】[0299]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
複数のフレーム間帯域圧縮信号を切り替える際に、高画
質の切り替え画像が得られる。As described above, according to the present invention, a high quality switching image can be obtained when switching a plurality of inter-frame band compression signals.
【図1】この発明に係るフレーム間帯域圧縮信号切り替
え回路の一実施例を示すブロック構成図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an inter-frame band compression signal switching circuit according to the present invention.
【図2】同実施例における画素領域を説明するために示
す図。FIG. 2 is a diagram shown for explaining a pixel region in the embodiment.
【図3】同実施例のリフレッシュを説明するために示す
図。FIG. 3 is a diagram shown for explaining refreshing of the embodiment.
【図4】同実施例のリフレッシュを説明するために示す
図。FIG. 4 is a diagram shown for explaining refreshing of the embodiment.
【図5】同実施例におけるスーパーブロックアドレスを
説明するために示す図。FIG. 5 is a diagram shown for explaining a super block address in the embodiment.
【図6】同実施例におけるフレーム内/間決定回路の詳
細を示すブロック構成図。FIG. 6 is a block configuration diagram showing details of an intra-frame / inter-frame determination circuit in the embodiment.
【図7】同実施例におけるフレーム内/間判断特性を説
明するために示す図。FIG. 7 is a diagram for explaining intra-frame / inter-frame determination characteristics according to the embodiment.
【図8】同実施例における強制リフレッシュを説明する
ために示す図。FIG. 8 is a diagram shown for explaining forced refresh in the embodiment.
【図9】同実施例における1プロセッサ当りの強制リフ
レッシュを説明するために示す図。FIG. 9 is a diagram for explaining forced refresh per processor in the embodiment.
【図10】同実施例におけるMPEGのリフレッシュを
説明するために示す図。FIG. 10 is a diagram for explaining MPEG refresh in the embodiment.
【図11】DCT係数をジグザグスキャンする際のスキ
ャン順序を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a scan order when a DCT coefficient is zigzag scanned.
【図12】量子化テーブルの例を示す図。FIG. 12 is a diagram showing an example of a quantization table.
【図13】重み付けテーブルの例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of a weighting table.
【図14】同重み付けテーブルをビット数に変換した例
を示す図。FIG. 14 is a diagram showing an example in which the same weighting table is converted into the number of bits.
【図15】量子化テーブルによる発生ビット数を示す
図。FIG. 15 is a diagram showing the number of generated bits according to a quantization table.
【図16】量子化テーブルによる発生ビット数を示す
図。FIG. 16 is a diagram showing the number of generated bits based on a quantization table.
【図17】レートバッファの構成を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a rate buffer.
【図18】エンコーダ側のレートバッファの動作を示す
図。FIG. 18 is a diagram showing the operation of a rate buffer on the encoder side.
【図19】デコーダ側のレートバッファの動作を示す
図。FIG. 19 is a diagram showing the operation of the rate buffer on the decoder side.
【図20】バッファの占有度と量子化レベルの増減を示
す図。FIG. 20 is a diagram showing increase / decrease in buffer occupancy and quantization level.
【図21】同実施例の量子化レベル設定回路の詳細を示
すブロック構成図。FIG. 21 is a block configuration diagram showing details of a quantization level setting circuit of the same embodiment.
【図22】可変長符号化を行なった際の発生符号量を示
す図。FIG. 22 is a diagram showing a generated code amount when variable length coding is performed.
【図23】DCT係数エネルギーと補正量子化レベルと
の関係を示す図。FIG. 23 is a diagram showing the relationship between DCT coefficient energy and corrected quantization level.
【図24】マクロブロックと(非−)リフレッシュブロ
ックを示す図。FIG. 24 is a diagram showing macroblocks and (non-) refresh blocks.
【図25】マクロブロックアドレスを説明するために示
す図。FIG. 25 is a diagram for explaining a macroblock address.
【図26】マクロブロックのビットストリーム構造を説
明するために示す図。FIG. 26 is a diagram shown for explaining a bitstream structure of a macroblock.
【図27】マクロスライス層、ピクチャ層、G.O.P
層の構造を示す図。27 is a macro slice layer, picture layer, G. O. P
The figure which shows the structure of a layer.
【図28】この発明のデコーダ側の一実施例を示すブロ
ック構成図。FIG. 28 is a block diagram showing an embodiment of the decoder side of the present invention.
【図29】インデックス、オーバヘッドデータと各回路
の関係を示す図。FIG. 29 is a diagram showing a relationship between an index and overhead data and each circuit.
【図30】フレーム遅延回路の詳細を示すブロック構成
図。FIG. 30 is a block diagram showing details of a frame delay circuit.
【図31】同フレーム遅延回路の通常時の動作を説明す
るために示す図。FIG. 31 is a diagram shown for explaining the normal operation of the frame delay circuit.
【図32】同フレーム遅延回路のスキップ時の動作の例
を説明するために示す図。FIG. 32 is a diagram shown for explaining an example of an operation at the time of skipping of the frame delay circuit.
【図33】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の用途
を示す図。FIG. 33 is a diagram showing an application of an inter-frame band compression signal switching circuit.
【図34】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の第1
の実施例を示す図。FIG. 34 is a first circuit diagram of an inter-frame band compression signal switching circuit.
FIG.
【図35】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の切り
替え動作を示す図。FIG. 35 is a diagram showing a switching operation of an inter-frame band compression signal switching circuit.
【図36】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の第2
の実施例を示す図。[FIG. 36] A second inter-frame band compression signal switching circuit
FIG.
【図37】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の第3
の実施例の発生符号量を示す図。[FIG. 37] A third inter-frame band compression signal switching circuit
The figure which shows the generated code amount of the Example of FIG.
【図38】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の第4
の実施例の発生符号量を示す図。[FIG. 38] A fourth inter-frame band compression signal switching circuit
The figure which shows the generated code amount of the Example of FIG.
【図39】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の切り
替え動作を示す図。FIG. 39 is a diagram showing a switching operation of an inter-frame band compression signal switching circuit.
【図40】フレーム間帯域圧縮信号切り替え回路の動作
を示す図。FIG. 40 is a diagram showing the operation of the inter-frame band compression signal switching circuit.
【図41】従来の帯域圧縮システムを示すブロック構成
図。FIG. 41 is a block diagram showing a conventional band compression system.
【図42】同従来システムから送出される信号のフォー
マットを示す図。FIG. 42 is a diagram showing a format of a signal transmitted from the conventional system.
【図43】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム1〜8までの再生可能なリフレッシュブロックを示す
図。FIG. 43 is a diagram showing refreshable refresh blocks of frames 1 to 8 during normal reproduction in the conventional system.
【図44】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム9〜11までの再生可能なリフレッシュブロック及び
11フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す図。FIG. 44 is a diagram showing refreshable blocks that can be reproduced in frames 9 to 11 and refresh blocks that have accumulated 11 frames during normal reproduction in the conventional system.
【図45】同従来システムにおけるトラックパターンを
示す図。FIG. 45 is a diagram showing a track pattern in the conventional system.
11…入力端子、12…減算回路、13…動き評価回
路、14…DCT回路、15…量子化回路、16…可変
長符号化回路、17…FIFO回路、18…出力端子、
19…逆量子化回路、20…逆DCT回路、21…加算
回路、22…フレーム遅延回路、23…動き補償回路、
24,25…スイッチ、26…磁気テープ、27〜29
…映像入力端子、30…ブロック化回路、31…フレー
ム内/間決定回路、32,33…入力端子、34,35
…出力端子、36…エネルギー比較回路、37…減算回
路、38…加算回路、39…リフレッシュタイミング発
生回路、53…量子化レベル設定回路、54…スーパー
ブロック符号量算出回路、55…マクロブロック符号量
算出回路、56…伝送符号量ROM、57…レートバッ
ファ符号量算出回路、58…マクロブロック量子化レベ
ル設定回路、60…スーパーブロック量子化レベル設定
回路、61,62…入力端子、63…DCT係数エネル
ギー算出回路、64…加算回路、67…オーバーヘッド
データ発生回路、68…出力端子、111…オーバーヘ
ッドデータ発生回路、112…レートバッファ、114
…可変長符号復号回路、115…逆DCT回路、116
…逆量子化回路、117…加算回路、118…スイッ
チ、119…フレーム内/間切り替え回路、120…非
ブロック化回路、121…フレーム遅延回路、122…
動き補償回路、123〜125…出力端子、126…接
続端子、127…入力端子、135…スキップ制御回
路、136,141…スイッチ、201…入力端子、2
02…フレーム間帯域圧縮エンコーダA、203…接続
端子、204…入力端子、205…フレーム間帯域圧縮
エンコーダB、206…接続端子、207…フレーム間
帯域圧縮エンコーダB´、208…接続端子、209〜
211,213,215〜217,219,220…端
子、221…フレーム間帯域圧縮デコーダ、223,2
24…端子、225…一部回路、231…Aオーバーヘ
ッドデータ検出回路、232…端子、233…Aメモ
リ、234…A書き込み読み出し制御回路、241…B
オーバーヘッドデータ検出回路、242…端子、243
…Bメモリ、244…B書き込み読み出し制御回路、2
50…スイッチ切替制御回路、252…スイッチ、26
0…オーバーヘッドデータ検出回路、262…書き込み
読み出し制御回路、263…オーバーヘッドデータ検出
回路、264…スイッチ切替制御回路、265…書き込
み読み出し制御回路、266…スイッチ、267,26
8…端子、305,306…端子、307…オーバーヘ
ッドデータ発生回路。11 ... Input terminal, 12 ... Subtraction circuit, 13 ... Motion evaluation circuit, 14 ... DCT circuit, 15 ... Quantization circuit, 16 ... Variable length coding circuit, 17 ... FIFO circuit, 18 ... Output terminal,
19 ... Inverse quantization circuit, 20 ... Inverse DCT circuit, 21 ... Addition circuit, 22 ... Frame delay circuit, 23 ... Motion compensation circuit,
24, 25 ... Switch, 26 ... Magnetic tape, 27-29
... video input terminal, 30 ... blocking circuit, 31 ... intra-frame / interval determining circuit, 32, 33 ... input terminals, 34, 35
Output terminal, 36 ... Energy comparison circuit, 37 ... Subtraction circuit, 38 ... Addition circuit, 39 ... Refresh timing generation circuit, 53 ... Quantization level setting circuit, 54 ... Super block code amount calculation circuit, 55 ... Macro block code amount Calculation circuit, 56 ... Transmission code amount ROM, 57 ... Rate buffer code amount calculation circuit, 58 ... Macro block quantization level setting circuit, 60 ... Super block quantization level setting circuit, 61, 62 ... Input terminal, 63 ... DCT coefficient Energy calculation circuit, 64 ... Addition circuit, 67 ... Overhead data generation circuit, 68 ... Output terminal, 111 ... Overhead data generation circuit, 112 ... Rate buffer, 114
... variable length code decoding circuit, 115 ... inverse DCT circuit, 116
... inverse quantization circuit 117 ... adding circuit, 118 ... switch, 119 ... in-frame / inter-frame switching circuit, 120 ... deblocking circuit, 121 ... frame delay circuit, 122 ...
Motion compensation circuit, 123 to 125 ... Output terminal, 126 ... Connection terminal, 127 ... Input terminal, 135 ... Skip control circuit, 136, 141 ... Switch, 201 ... Input terminal, 2
02 ... inter-frame band compression encoder A, 203 ... connection terminal, 204 ... input terminal, 205 ... inter-frame band compression encoder B, 206 ... connection terminal, 207 ... inter-frame band compression encoder B ′, 208 ... connection terminal, 209 ...
211, 213, 215 to 217, 219, 220 ... Terminals, 221 ... Inter-frame band compression decoder, 223, 2
24 ... Terminal, 225 ... Partial circuit, 231 ... A overhead data detection circuit, 232 ... Terminal, 233 ... A memory, 234 ... A write / read control circuit, 241 ... B
Overhead data detection circuit, 242 ... Terminal, 243
... B memory, 244 ... B write / read control circuit, 2
50 ... Switch switching control circuit, 252 ... Switch, 26
0 ... Overhead data detection circuit, 262 ... Write / read control circuit, 263 ... Overhead data detection circuit, 264 ... Switch switching control circuit, 265 ... Write / read control circuit, 266 ... Switch, 267, 26
8 ... Terminal, 305, 306 ... Terminal, 307 ... Overhead data generation circuit.
Claims (5)
ーム間帯域圧縮信号に、フレーム毎の符号の境界とは独
立に挿入した周期的な同期信号を有する2つの帯域圧縮
信号を切り替える回路において、2つの帯域圧縮信号の
周期的な同期信号の位相を合わせて切り替え出力を発生
するように構成してなることを特徴とするフレーム間帯
域圧縮信号切り替え回路。1. A circuit for switching between two band-compressed signals having a periodic synchronization signal inserted independently of a code boundary of each frame into an inter-frame band-compressed signal whose generated code amount changes for each frame, An inter-frame band compression signal switching circuit configured to generate a switching output by matching the phases of periodic synchronization signals of two band compression signals.
シュ処理を有する2つのフレーム間帯域圧縮信号A,B
を、信号Aから信号Bに切り替える回路において、リフ
レッシュ処理期間の最大発生符号量を記憶するメモリを
有し、切り替え要求信号が発生した際に信号Bのリフレ
ッシュ信号を開始点として信号Bを読み出すように構成
してなることを特徴とするフレーム間帯域圧縮信号切り
替え回路。2. Two inter-frame band compression signals A and B having refresh processing for periodically performing intra-frame processing.
In the circuit for switching from the signal A to the signal B, the circuit has a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period, and when the switching request signal is generated, the signal B is read using the refresh signal of the signal B as a starting point. An inter-frame band compression signal switching circuit having the above-mentioned configuration.
シュ処理を有する2つのフレーム間帯域圧縮信号A,B
を、信号Aから信号Bに切り替える回路において、リフ
レッシュ処理期間の最大発生符号量を記憶するメモリを
有し、切り替え要求信号が発生した際に信号Bのリフレ
ッシュ信号から信号Bを読み出す回路と、切り替え時に
信号切り替え用オーバーヘッドデータを発生させる回路
とを具備してなることを特徴とするフレーム間帯域圧縮
信号切り替え回路。3. Two inter-frame band compression signals A and B having refresh processing for periodically performing intra-frame processing.
In the circuit for switching from the signal A to the signal B, having a memory for storing the maximum generated code amount in the refresh processing period, and for switching the signal B from the refresh signal of the signal B when the switching request signal is generated. And a circuit for generating signal switching overhead data, the inter-frame band compression signal switching circuit.
内処理を施すリフレッシュ処理を有する2つのフレーム
間帯域圧縮信号A,Bを、信号Aから信号Bに切り替え
る回路において、リフレッシュ処理期間の最大発生符号
量を記憶するメモリを有し、切り替え要求信号が発生し
た際に信号Bのリフレッシュ信号から信号Bを読み出す
回路と、該リフレッシュ時の信号Bのレートバッファ占
有度RBn(nは信号Bにリフレッシュが施されている
フレーム番号)と信号Bにリフレッシュが施されたフレ
ームに対する信号Aのバッファ占有度RAnとにおいて
ΔR=RAn−RBnを規定し、ΔR>0のときに信号
Aから信号Bに切り替える際に最大ΔRのダミー信号を
発生させるように構成してなることを特徴とするフレー
ム間帯域圧縮信号切り替え回路。4. A circuit for switching two inter-frame band compression signals A and B having refresh processing for periodically performing in-frame processing to all areas of one screen from a signal A to a signal B in a refresh processing period. A circuit having a memory for storing the maximum generated code amount, which reads the signal B from the refresh signal of the signal B when the switching request signal is generated, and the rate buffer occupancy RBn (n is the signal B of the signal B at the refresh time). (The frame number of which the refresh has been performed on) and the buffer occupancy RAn of the signal A for the frame on which the signal B has been refreshed, ΔR = RAn−RBn is defined, and when ΔR> 0, the signal A to the signal B The inter-frame band compression signal switching is characterized in that it is configured to generate a maximum ΔR dummy signal when switching to Replacement circuit.
内処理を施すリフレッシュ処理を有する2つのフレーム
間帯域圧縮信号A,Bを、信号Aから信号Bに切り替え
る回路において、リフレッシュ処理期間の最大発生符号
量を記憶するメモリを有し、切り替え要求信号が発生し
た際に信号Bのリフレッシュ信号から信号Bを読み出す
回路と、該リフレッシュ時の信号Bのレートバッファ占
有度RBn(nは信号Bにリフレッシュが施されている
フレーム番号)と信号Bにリフレッシュが施されたフレ
ームに対する信号Aのバッファ占有度RAnとにおいて
ΔR=RAn−RBnを規定し、RAn<RBnすなわ
ちΔR<0のときに RA(n−i)≧RBn−r・i(rはフレーム当たり
の出力レート,RA(n−i)のn−iは信号Aのフレ
ーム番号で実数)となるn−iを検出し、切り替え回路
の出力信号として信号Aをフレーム番号n−i、信号B
はフレーム番号nから、フレーム番号n−iからnまで
の期間はスキップ信号を出力するように構成してなるこ
とを特徴とするフレーム間帯域圧縮信号切り替え回路。5. A circuit for switching two inter-frame band compression signals A and B having refresh processing for periodically performing in-frame processing to all areas of one screen from a signal A to a signal B in a refresh processing period. A circuit having a memory for storing the maximum generated code amount, which reads the signal B from the refresh signal of the signal B when the switching request signal is generated, and the rate buffer occupancy RBn (n is the signal B of the signal B at the refresh time). (The frame number of which the frame is refreshed) and the buffer occupancy RAn of the signal A for the frame where the signal B is refreshed are defined as ΔR = RAn−RBn, and when RAn <RBn, that is, ΔR <0, RA (N−i) ≧ RBn−r · i (r is the output rate per frame, and n−i of RA (n−i) is the signal A frame Detecting the n-i which is a real number) at beam number, the frame number n-i the signal A as the output signal of the switching circuit, the signal B
Is an inter-frame band compression signal switching circuit, which is configured to output a skip signal during a period from frame number n to frame numbers ni to n.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5209722A JPH0767113A (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Inter-frame band compressing signal switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5209722A JPH0767113A (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Inter-frame band compressing signal switching circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0767113A true JPH0767113A (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=16577568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5209722A Pending JPH0767113A (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Inter-frame band compressing signal switching circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0767113A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001094987A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image data transmission method |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP5209722A patent/JPH0767113A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001094987A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image data transmission method |
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