JPH08102907A

JPH08102907A - 丸め符号化器及び丸め復号化器

Info

Publication number: JPH08102907A
Application number: JP23675094A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Shigesato; 達郎重里
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】映像信号のデータ量を入力段階で削減する丸
め符号化する装置で、高能率符号化における画質劣化を
改善する。【構成】映像信号入力部１０１からフィールド単位の
映像信号が入力され、１量子化値当たりｎビットに量子
化される。同時にフレーム数カウンタ部１０３では、１
フレーム毎にカウント値を増加させる。このフレームカ
ウント値はページ番号検出部１０４に入力され、ページ
番号に変換される。オフセット値生成部１０５では、ペ
ージ番号によって所定のオフセット値を生成する。オフ
セット値加算部１０６では、入力されたオフセット値と
量子化値を加算し、ｍビット下シフト部１０７では、入
力された量子化値を下位桁方向にｍビットシフトして
（ｎ−ｍ）ビットに変換して量子化値出力部１０８を介
して出力する。同時にページ番号出力部１０９を介して
ページ番号も出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を直交変換等
で高能率符号化して記録または伝送する際に、入力段階
でデータ量を低減するために用いる丸め符号化器及び丸
め復号化器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像信号を記録または伝送する際にデー
タ量を低減するために高能率符号化を用いることが多
い。代表的な高能率符号化方法として直交変換を用いた
方法がある。この方法では、入力映像信号を隣接する複
数の画素毎にブロックを構成し、各ブロック毎に直交変
換を行う。次に直交変換された変換成分値を可変長符号
化して伝送している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような直交変換を用いた構成では、符号化後のデータレ
ートを一定に保つために、直交変換後に丸めを用いてデ
ータ量を削減する必要がある。ところがこのような丸め
は、ブロック歪み等の画質劣化を招くため、高画質を保
ったままデータレートを低く保つことは困難であった。

【０００４】本発明はこのような従来の高能率符号化の
課題を解決することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ｎビット
で量子化された入力映像信号を１フィールドまたは複数
フィールド単位で１ページを構成せしめるページ構成手
段と、前記隣接するページ間で異なる記録オフセット値
を生成する記録オフセット値生成手段と、前記記録オフ
セット値を前記入力された量子化値に加算してから下位
ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）ビットに丸める丸め手
段とを具備し、前記丸め手段で丸められた量子化値を出
力することを特徴とする丸め符号化器である。

【０００６】第２の発明は、ｎビットで量子化された入
力映像信号に対して、現在符号化すべき量子化値を現量
子化値とし、現量子化値または現量子化値に隣接する量
子化値を用いて高周波成分を抑圧して低域量子化値を生
成するフィルタ手段と、前記低域量子化値と前記現量子
化値を比較して記録オフセット値を生成する記録オフセ
ット値生成手段と、前記記録オフセット値を前記現量子
化値に加算してから下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−
ｍ）ビットに丸める丸め手段と、前記丸め手段で丸めら
れた量子化値を出力することを特徴とする丸め符号化器
である。

【０００７】第３の発明は、ｎビットで量子化された入
力映像信号に対して、現在符号化すべき量子化値を現量
子化値とし、現量子化値または現量子化値に隣接する量
子化値を用いて高周波成分を抑圧して低域量子化値を生
成するフィルタ手段と、前記低域量子化値と前記現量子
化値を比較して第１記録オフセット値を生成する第１記
録オフセット値生成手段と、前記第１記録オフセット値
を前記現量子化値に加算してから下位ｍビットを切り捨
てて（ｎ−ｍ）ビットに丸める第１丸め手段と、前記第
１丸め手段で丸められた量子化値を１フィールドまたは
複数フィールド単位で１ページを構成せしめるページ構
成手段と、隣接する前記ページ間で異なる第２記録オフ
セット値を生成する第２記録オフセット値生成手段と、
前記第２記録オフセット値を前記第１丸め手段で丸めら
れた量子化値に加算してから下位ｋビットを切り捨てて
ｎ−ｍ−ｋビットに丸める第２丸め手段と、前記第２丸
め手段で丸められた量子化値を出力することを特徴とす
る丸め符号化器である。

【０００８】第４の発明は、丸め符号化と直交変換等の
ブロック符号化を組み合わせた符号化装置を再生する際
に、丸め復号化に用いる隣接量子化値を取り出すのに必
要なページ単位のメモリを直交変換等のブロックを構成
するために用いるメモリと共用することを特徴とする丸
め復号化器である。

【０００９】第５の発明は、丸め符号化を用いたデータ
を記録する際に、丸め復号化に必要なページ番号が記録
時のトラック番号等のアドレス情報で一意的に決定され
ることを特徴とする丸め符号化器である。

【００１０】第６の発明は、通常のデータレートで記録
または伝送する通常モードと、通常モードの１／２のデ
ータレートで記録または伝送する長時間モードとを備え
た符号化器において、長時間モードでは、入力映像信号
の標本化周波数の低減と丸め符号化の少なくとも一方を
用いて入力段階でデータレートを通常モードの約１／２
に低減することを特徴とする丸め符号化器である。

【００１１】第７の発明は、ページ毎に異なる記録オフ
セットを加算してからｎビットの量子化値を（ｎ−ｍ）
ビットに丸める丸め符号化器で符号化された量子化値を
復号する際に、連続する２^m ページの画面上で同一位置
にある量子化値を累積加算してｎビットの量子化値を復
号する復号手段を有することを特徴とする丸め復号化器
である。

【００１２】

【作用】上記のような構成により、第１の発明の丸め符
号化器では、ページ毎に丸め時のオフセットを変更す
る。これによって、静止画部ではページ毎に量子化値の
存在範囲が異なるため、複数ページの存在範囲のオーバ
ーラップする部分を再生することによって丸め誤差を大
幅に低減することが可能になる。また本発明の復号はペ
ージ間フィルタとして動作するため、直交変換等の画質
劣化も同時に低減することが可能になる。

【００１３】第２の発明の丸め符号化器では、丸め時に
発生する丸め誤差が高周波成分を低減するように丸めら
れる。これによって、丸め誤差による歪みが視覚上検知
されにくい。また再生時には、直交変換等で発生する高
周波成分の歪みを低減できる。

【００１４】第３の発明の丸め符号化器では、上記の第
１および第２の丸め符号化を両方用いて更に大きなビッ
ト丸めを行う。このように２つの異なる丸め方法を組み
合わせることによって、丸め誤差の累積による画質劣化
を小さくすることが可能になる。

【００１５】第４の発明の丸め復号化器では、丸め復号
化器で用いる隣接量子化値を取り出すのに必要なページ
メモリと直交変換ブロックを構成するメモリとを共用す
る。これによって、丸め符号化器を導入する際に発生す
る回路増加を小さくすることができる。

【００１６】第５の発明の丸め符号化器では、復号化時
に必要なページ番号を記録時に設定するトラック番号等
のアドレス情報と一対一に対応するようにする。これに
よって、再生時のトラック番号等からページ番号を復元
できるため、ページ番号を別途記録する必要がなくな
る。

【００１７】第６の発明の丸め符号化器では、標本化周
波数の低減と丸め符号化によって、入力段階で長時間モ
ードのデータレートを通常モードのデータレートの１／
２に低減する。これによって、長時間モードにおける直
交変換等に必要なページメモリ量が通常モードの１／２
となる。このため通常モードと同じページメモリ量で、
長時間モードでは２ページ分のデータを記憶できるた
め、丸め復号化時の隣接量子化値の記憶をページメモリ
の追加なしに実現できる。

【００１８】第７の発明の丸め復号化器では、下位ｍビ
ットを丸められた量子化値を２^m ページ分累積加算する
ことによってｎビットの量子化値を再生する。これによ
って静止画を再生する場合には、各ページのオフセット
が平均化されるため、直交変換等による圧縮符号化歪み
を大幅に改善できる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明する。図
１は第１の発明の丸め符号化器の実施例のブロック図で
ある。図１において、１０１は映像信号入力部、１０２
はＡＤ変換部、１０３はフレーム数カウンタ、１０４は
ページ番号検出部、１０５はオフセット値生成部、１０
６はオフセット値加算部、１０７はｍビット下シフト
部、１０８は量子化値出力部、１０９はページ番号出力
部である。

【００２０】図１において、映像信号入力部１０１から
フィールド単位の映像信号が入力され、ＡＤ変換部１０
２で１量子化値当たりｎビットに量子化される。同時
に、フレーム数カウンタ部１０３では入力映像信号の垂
直同期信号からフィールドの開始時点を検出し、１フレ
ーム（２フィールド）毎にカウント値を増加させる。こ
のフレームカウント値はページ番号検出部１０４に入力
されて、ページ番号に変換される。例えば、生成される
オフセット値が４種類の場合には、フレームカウント値
を４で除算した余りをページ番号として用いる。

【００２１】オフセット値生成部１０５では、ページ番
号によって所定のオフセット値を生成してオフセット値
加算部１０６へ入力する。オフセット値加算部１０６で
は、入力されたオフセット値と量子化値を加算してｍビ
ット下シフト部１０７に入力する。ｍビット下シフト部
１０７では、入力された量子化値を下位桁方向にｍビッ
トシフトして（ｎ−ｍ）ビットに変換して量子化値出力
部１０８を介して出力する。同時に、ページ番号検出部
１０４で検出されたページ番号もページ番号出力部１０
９を介して出力される。

【００２２】ここで、オフセット値生成部１０５の動作
例を説明する。まずページ番号が４種類の場合は、ペー
ジ番号毎に、0、0.25 * 2^m、0.5 * 2^m、0.75 * 2^mを生
成する。またページ番号が２種類の場合には、ページ番
号が偶数の場合には 0,奇数の場合には 2^m-1 を生成す
る。これらはｍビット下シフト部１０７で行われるビッ
トシフト（除数 2^mによる除算と等価）と等価な除数を
ページ番号の種類で等分したものと同じである。

【００２３】次に、図２を用いて第１の実施例に対応す
る丸め復号化器の実施例のブロック図を説明する。図２
において、２０１は量子化値入力部、２０２はページ番
号入力部、２０３はｍビット上シフト部、２０４はペー
ジメモリ、２０５は比較器、２０６はオフセット値生成
部、２０７はオフセット値加算部、２０８はＤＡ変換
部、２０９は映像信号出力部である。

【００２４】図２において、量子化値入力部２０１から
入力される丸められた量子化値は、ｍビット上シフト部
２０３に入力されて上位桁方向にｍビットシフトされ
る。同時に、入力された量子化値はページメモリ２０４
に入力されて記憶される。比較器２０５では、入力され
る量子化値と、ページメモリ２０４から出力される入力
量子化値に隣接するページで、かつ画面上で隣接する位
置にある量子化値（隣接量子化値）とを比較する。

【００２５】オフセット値生成部２０６では、ページ番
号入力部２０２から入力される現量子化値のページ番号
と、比較器２０５の出力を用いて所定のオフセット値を
生成してオフセット値加算部２０７に入力する。オフセ
ット値加算部２０７では、ｍビットシフトされた量子化
値に、入力されたオフセット値を加算して、ＤＡ変換部
２０８でアナログ信号に変換して、映像信号出力部２０
９を介して出力する。

【００２６】ここで、ページ番号が２種類の場合のオフ
セット値生成部２０６の動作を以下に説明する。まず、
丸め符号化時のオフセットが偶数ページ時に 0,奇数ペ
ージ時には 2^m-1 であるとする。この場合、丸め復号化
器の現量子化値が偶数ページに属する場合は、奇数ペー
ジに属する隣接量子化値と比較する。そこで現量子化値
が隣接量子化値以上の場合には、オフセット値として０
を生成し、現量子化値が隣接量子化値より小さい場合に
は、オフセット値として２^m-1を生成する。

【００２７】また、現量子化値が奇数ページに属する場
合には、偶数ページに属する隣接量子化値と比較し、現
量子化値が隣接量子化値より大きい場合には、オフセッ
ト値として−２^m-1を生成し、現量子化値が隣接量子化
値以下の場合には、オフセット値として２^m-1を生成す
る。

【００２８】このように、符号化時のオフセット値の差
を利用して、復号化時に最適なオフセット値を再現でき
る。上記のようにオフセットの種類が２である場合に
は、静止画のように本来、現量子化値と隣接量子化値が
全く同じ値で有る場合には、丸め誤差を１／２に低減す
ることができる。また丸め誤差は、オフセットの種類
（ページ番号の種類）を増加させることによって更に低
減することが可能である。

【００２９】図３は本発明の丸め符号化器の第２の実施
例である。図３において、３０１は映像信号入力部、３
０２はＡＤ変換部、３０３は遅延回路、３０４は低域通
過フィルタ、３０５は比較器、３０６はオフセット値生
成部、３０７はオフセット値加算部、３０８はｍビット
下シフト部、３０９は量子化値入力部である。

【００３０】図３において、映像信号入力部３０１から
映像信号が入力され、ＡＤ変換部３０２で１量子化値当
たりｎビットに量子化される。入力された量子化値（現
量子化値）は遅延回路３０３と低域通過フィルタ３０４
に入力される。

【００３１】低域通過フィルタ３０４では、低域通過フ
ィルタを用いて現量子化値に隣接する量子化値から低域
量子化値を生成して比較器３０５に入力する。比較器３
０５では、低域量子化値と、遅延回路３０３で遅延させ
た現量子化値とを比較する。オフセット値生成部３０６
では、この比較結果によって、低域量子化値が現量子化
値より大きい場合には、オフセット値として（低域量子
化値−現量子化値）または（２^m−１）の小さい方の値
を生成し、低域量子化値が現量子化値以下の場合には０
を生成する。

【００３２】現量子化値は、オフセット値加算部３０７
で生成されたオフセット値を加算され、ｍビット下シフ
ト部３０８で下位桁方向にｍビットシフトされて量子化
値３０９を介して出力される。

【００３３】図３のような構成によって、本発明の丸め
によって発生する丸め誤差は高周波成分を抑圧する働き
をする。このため、本丸め符号化器の出力データを直交
変換等で圧縮した場合には、高周波成分が少ないため視
覚上の歪みを低減することが可能になる。

【００３４】次に、図４を用いて第２の丸め復号化器の
実施例のブロック図を説明する。図４において、４０１
は量子化値入力部、４０２はｍビット上シフト部、４０
３は遅延回路部、４０４は低域通過フィルタ、４０５は
比較器、４０６はオフセット値生成部、４０７はオフセ
ット値加算部、４０８はＤＡ変換部、４０９は映像信号
出力部である。

【００３５】図４において、量子化値入力部４０１から
入力される量子化値は、ｍビット上シフト部４０２で上
位桁方向にｍビットシフトされてｎビットの量子化値に
変換される。この量子化値（現量子化値）は遅延回路４
０３と低域通過フィルタ４０４に入力される。

【００３６】低域通過フィルタ４０４では、低域通過フ
ィルタを用いて、現量子化値に隣接する量子化値から低
域量子化値を生成して比較器４０５に入力する。比較器
４０５では、低域量子化値と、遅延回路４０３で遅延さ
せた現量子化値とを比較する。オフセット値生成部４０
６ではこの比較結果によって、低域量子化値が現量子化
値より大きい場合には、オフセット値として（低域量子
化値−現量子化値）または（２^m−１）の小さい方の値
を生成し、低域量子化値が現量子化値以下の場合には０
を生成する。

【００３７】現量子化値は、オフセット値加算部４０７
で生成されたオフセット値を加算され、ＤＡ変換部４０
８でアナログ映像信号に変換されて、映像信号出力部４
０９を介して出力される。

【００３８】図４の丸め復号化器では、丸められた量子
化値をｎビットへ逆変換するときに発生する丸め誤差
を、高周波数成分を抑圧するように制御する。これによ
って偽輪郭や圧縮歪みの低減が可能になる。また図３の
構成と図４の構成は多くの部分を共有できるため、符号
化および復号化の両方で本発明を適用することも容易で
ある。

【００３９】また、図３または図４で用いる低域通過フ
ィルタの具体例としては、現量子化値の左右に隣接する
量子化値の和を２で除算した値を低域量子化値として出
力する方法がある。このように、本発明は非常に簡単な
回路構成によって実現することができる。

【００４０】次に、図５を用いて本発明の丸め符号化器
の第３の実施例を説明する。本実施例は上記の第１およ
び第２の丸め符号化器と直交変換を用いた圧縮符号化を
用いる。図５において、５０１は映像信号入力部、５０
２はＡＤ変換部、５０３は第１丸め符号化部、５０４は
第２丸め符号化部、５０６は直交変換符号化部、５０７
は符号語出力部である。

【００４１】映像信号入力部５０１から入力される映像
信号は、ＡＤ変換部５０２でｎビットからなる量子化値
に変換される。ｎビットに量子化された映像信号は、第
１丸め符号化部５０２で上記の図３と同じ構成によって
（ｎ−ｍ）ビットに丸められる。次に第２丸め符号化部
では、上記の図１と同じ構成によって量子化値を更に
（ｎ−ｍ−ｋ）ビットに丸められる。（ｎ−ｍ−ｋ）ビ
ットに丸められた量子化値は、直交変換符号化部５０６
で直交変換されて圧縮符号化されて、符号語出力部５０
７を介して出力される。

【００４２】このように、方式の異なる２つの丸め符号
化を適用することによって、丸めによる視覚上の歪みを
増加させずに、直交変換前のデータレートを大きく低減
することが可能になる。これによって直交変換後の圧縮
歪みが小さくなるため、直交変換によって引き起こされ
るブロック歪み等の画質劣化を改善することが可能にな
る。

【００４３】次に、図６を用いて図５の丸め符号化器に
対する丸め復号化器を説明する。図６において、６０１
は符号語入力部、６０２は直交変換復号化部、６０３は
第２丸め復号化部、６０４は第１丸め復号化部、６０５
はＤＡ変換部、６０６は映像信号出力部である。

【００４４】図６において、符号語入力部６０１から入
力される符号語は、直交変換復号化部６０２で（ｎ−ｍ
−ｋ）ビットの量子化値に変換される。変換された量子
化値は、まず第２丸め復号化部において図２と同じ構成
によって（ｎ−ｍ）ビットの量子化値に変換される。次
に、この量子化値は、第１丸め復号化部６０４で図４と
同じ構成によってｎビットに変換されて、ＤＡ変換部６
０５でアナログ映像信号に変換されて、映像信号出力部
６０６を介して出力される。

【００４５】図６の丸め復号化器では、方式の異なる２
つの丸め復号化を組み合わせることによって、直交変換
によって発生する画質劣化を大幅に改善することが可能
になる。

【００４６】次に、図７を用いて本発明の丸め復号器の
第４の実施例を説明する。図７において、７０１は符号
語入力部、７０２は逆直交変換部、７０３はページメモ
リ、７０４は丸め復号化部、７０５はＤＡ変換部、７０
６は映像信号出力部である。

【００４７】図７において、符号語入力部７０１から入
力される符号語は、逆直交変換部７０２で逆直交変換さ
れてページメモリ７０３に入力される。ページメモリ７
０３では、入力された量子化値を直交変換のブロック順
から映像信号の出力順に並び替える。また、丸め復号化
部７０４に対して、丸め復号すべき現量子化値と、現量
子化値に対応する隣接量子化値をほぼ同時に出力する。
丸め復号化部７０４では、現量子化値と隣接量子化値を
用いて、図２で説明した方法を用いてｎビットの量子化
値に復号する。復号された量子化値は、ＤＡ変換部７０
５でアナログ映像信号に変換されて、映像信号出力部７
０６を介して出力される。

【００４８】図７の丸め復号化器では、直交変換のブロ
ック化に用いるページメモリと丸め復号化に用いるペー
ジメモリを同じメモリを共有する。これによって、丸め
復号化に利用するメモリ量を低減することが可能にな
る。

【００４９】図８は、本発明の丸め符号化器の第４の実
施例のブロック図である。図８において、８０１は映像
信号、８０２はＡＤ変換部、８０３は丸め符号化部、８
０４は直交変換符号化部、８０５はトラックフォーマッ
ト化部、８０６は磁気テープである。

【００５０】図８において、映像信号入力部８０１から
入力される映像信号は、ＡＤ変換部８０２で量子化さ
れ、丸め符号化部８０３に入力される。丸め符号化部８
０３では、入力される量子化値を丸めてデータ量を削減
し、直交変換符号化部８０４に出力する。同時に丸め符
号化時に発生するページ番号はトラックフォーマット化
部８０５に送られる。直交変換符号化部８０４では、丸
められた量子化値を直交変換を用いて符号化してトラッ
クフォーマット化部８０５に入力する。トラックフォー
マット化部８０５では、入力された符号語を並べてトラ
ックを構成する。同時に各トラックにトラック番号また
はページ番号等を、丸め符号化部８０３から入力される
ページ番号によって決定する。トラックフォーマット化
部８０５で生成されたトラックは磁気テープ８０６に記
録される。

【００５１】図８の構成により、再生時にトラック番号
等を検出することによって、丸め符号化時のページ番号
を再現することが可能になる。これによって、ページ番
号を別途記録する必要がなくなるため、記録すべきデー
タ量を低減することが可能になる。

【００５２】図９は、本発明の丸め符号化器の第５の実
施例のブロック図である。図９において、９０１は映像
信号入力部、９０２はデータレート入力部、９０３はＡ
Ｄ変換部、９０４はレート変換部、９０５は丸め符号化
部、９０６セレクタ、９０７は直交変換符号化部、９０
８は符号語出力部である。

【００５３】図９は、標準のデータレートで出力する標
準モードと、標準モードの１／２のデータレートで出力
する長時間モード、の２種類のモードを持つ丸め符号化
器である。まず、映像信号入力部９０１から入力される
映像信号は、ＡＤ変換部９０３で８ビットの量子化値に
変換される。ここで、輝度信号は13.5MHz、２つの色差
信号はそれぞれ3.375MHz で標本化される。これによっ
て、入力映像信号のデータレートは、(13.5 + 3.375 *
2) * 8 = 162Mbps となる。次にレート変換部９０４で
は低域通過フィルタを用いて、輝度信号を10.125MHz に
レート変換し、各色差信号は１ライン毎に間引かれる。
これによってデータレートは、(10.125+ 3.375 * 2 /
2) * 8 = 108Mbps に削減される。レート変換された映
像信号は、丸め符号化部９０５において、各量子化値を
８ビットから６ビットに丸られる。ここでは図５で説明
したように、２種類の丸め符号化で合計２ビット丸める
ものとする。これによって、データレートは更に 108 *
6 / 8 = 81Mbps に削減される。

【００５４】セレクタ９０６では、データレート入力部
９０２からの入力にしたがって、通常モードの場合には
ＡＤ変換９０３の出力を選択し、長時間モードの場合に
は丸め符号化器９０５の出力を選択して、直交変換符号
化部９０７に入力する。直交変換符号化部９０７では、
直交変換を用いて入力されるデータレートに比例したデ
ータレートに圧縮符号化して、符号語出力部９０８を介
して出力する。

【００５５】本実施例では、長時間モードでレート変換
と丸め符号化を用いることによって、直交変換符号化の
入力段階でデータレートを通常モードの１／２も削減で
きる。これによって、直交変換符号化における圧縮率が
通常モードと長時間モードで同一になるため、直交変換
符号化にる画質劣化がモードによって増減しない。した
がって、通常モードと同様の画質で長時間モードが実現
可能になる。

【００５６】また、本実施例で１フレームを構成するた
めに必要なメモリ量は、長時間モードが通常モードの１
／２である。このため、通常モードの直交変換のブロッ
ク化に必要な１フレーム（１ページ）のメモリ量で、長
時間モードの２フレーム（２ページ）分のデータを記憶
することができる。したがって、通常モードと同じメモ
リを用いて隣接ページの隣接量子化値を用いた丸め復号
が可能になる。

【００５７】図１０は、本発明の丸め復号化器の第５の
実施例のブロック図である。図１０において、１００１
は量子化値入力部、１００２はページ番号入力部、１０
０３はセレクタ、１００４は加算器、１００５はページ
メモリ、１００６はＤＡ変換、１００７は映像信号出力
部である。

【００５８】図１０において、量子化値入力部１００１
から、各量子化値がｎビットから（ｎ−ｍ）ビットに丸
め符号化された量子化値が入力される。また、これらの
量子化値は図１の丸め符号化を用いて、２^m ページに渡
って異なるオフセット値を加算されているものとする。

【００５９】次に、ページ番号入力部１００２から入力
されるページ番号が０の場合は、セレクタ１００３で値
０を選択して、加算器１００４に出力する。加算器１０
０４では、入力される量子化値と選択された値０を加算
してページメモリ１００５に入力する。またページ番号
が０でない場合には、セレクタ１００３でページメモリ
１００５の出力を選択し、加算器１００４で入力量子化
値に加算して、ページメモリ１００５に入力する。

【００６０】このような構成によって、ページ０からペ
ージ２^m-1 までの画面上で同一位置にある量子化値が加
算されてメモリに入力される。これによって（ｎ−ｍ）
ビットの量子化値はｎビットに変換されることになる。
ｎビットに変換された量子化値は、ＤＡ変換部１００６
でアナログ映像信号に変換されて、映像信号出力部１０
０７を介して出力される。

【００６１】図１０のような構成によって、再生時に２
^m ページの合計が出力される。したがって、本発明を静
止画記録の再生に用いることによって、各ページにおけ
る画質劣化が打ち消されるため、画質劣化を大幅に改善
することが可能になる。

【００６２】以上のように、本発明を具体的な実施例を
用いて説明した。本発明の構成はこれらの実施例以外に
も様々な構成が可能であり、本実施例にて説明したハー
ドウェアと同様の機能を実現するソフトウエアによる実
現も可能である。また、本発明に組み合わせる高能率符
号化は、直交変換以外にも様々な方式を用いることが可
能である。更に、上述した各実施例を組み合わせた構成
も当然可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、第１の発明の丸め符号化
器では、ページ毎に丸め時のオフセット値を変更するこ
とによって、静止画部ではページ毎に量子化値の存在範
囲が異なるため、複数ページの存在範囲のオーバーラッ
プする部分を再生することによって丸め誤差を大幅に低
減することが可能になる。また、本発明の復号はページ
間フィルタとして動作するため、直交変換等の画質劣化
も同時に低減することが可能になる。

【００６４】また、第２の発明の丸め符号化器では、丸
め時に発生する丸め誤差が高周波成分を低減するように
丸められるため、丸め誤差による歪みが視覚上検知され
にくい。また再生時には、直交変換等で発生する高周波
成分の歪みを低減できる。

【００６５】また、本発明の丸め符号化器では、上記し
た第１および第２の発明の丸め符号化を両方用いて更に
大きなビット丸めを行う。このように２つの丸め方法を
組み合わせることによって、丸め誤差による画質劣化を
小さくすることが可能になる。

【００６６】また、本発明の丸め復号化器では、丸め復
号化器で用いる隣接量子化値を取り出すのに必要なペー
ジメモリと直交変換ブロックを構成するメモリとを共用
することができ、これによって丸め符号化器を導入する
際に発生する回路増加を小さくすることができる。

【００６７】また、本発明の丸め符号化器では、復号化
時に必要なページ番号を、記録時に設定するトラック番
号等のアドレス情報と一対一に対応するようにできる。
これによって、再生時のトラック番号等からページ番号
を復元できるため、ページ番号を別途記録する必要がな
くなる。

【００６８】更に丸め符号化器を用いることによって、
１量子化値当たりのビット数を低減できるため、直交変
換のブロックを構成するために必要なメモリ量を小さく
することができる。

【００６９】また、本発明の丸め符号化器では、標本化
周波数の低減と丸め符号化によって、入力段階で長時間
モードのデータレートを通常モードのデータレートの１
／２に低減でき、これによって長時間モードにおける直
交変換等に必要なページメモリ量が通常モードの１／２
となる。このため、通常モードと同じページメモリ量
で、長時間モードでは２ページ分のデータを記憶できる
ため、丸め復号化時の隣接量子化値の記憶をページメモ
リの追加なしに実現できる。

【００７０】また、本発明の丸め復号化器では、下位ｍ
ビットを丸められた量子化値を２^mページ分累積加算す
ることによって、ｎビットの量子化値を再生することも
可能である。これによって、静止画を再生する場合に
は、各ページのオフセットが平均化されるため、直交変
換等による圧縮符号化歪みを大幅に改善できる。

【００７１】以上のように、本発明の丸め符号化器およ
び丸め復号化器は、比較的簡単な方法で画質劣化を改善
できるため、その実用的効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の丸め符号化器の実施例のブロッ
ク図

【図２】本発明の第１の丸め復号化器の実施例のブロッ
ク図

【図３】本発明の第２の丸め符号化器の実施例のブロッ
ク図

【図４】本発明の第２の丸め復号化器の実施例のブロッ
ク図

【図５】本発明の第３の丸め符号化器の実施例のブロッ
ク図

【図６】本発明の第３の丸め復号化器の実施例のブロッ
ク図

【図７】本発明の第４の丸め復号化器の実施例のブロッ
ク図

【図８】本発明の第４の丸め符号化器の実施例のブロッ
ク図

【図９】本発明の第５の丸め符号化器の実施例のブロッ
ク図

【図１０】本発明の第５の丸め復号化器の実施例のブロ
ック図

【符号の説明】

１０４ページ番号検出部１０５、２０６、３０６、４０６オフセット値生成部１０６、２０７、３０７、４０７オフセット値加算部１０７、３０８ｍビット下シフト部２０４、７０３、１００５ページメモリ２０５、３０５、４０５比較器２０３、４０２ｍビット上シフト部３０４、４０４低域通過フィルタ８０５トラックフォーマット化部９０４レート変換部１００４加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎビットで量子化された入力映像信号を１
フィールドまたは複数フィールド単位で１ページを構成
せしめるページ構成手段と、隣接する前記ページ間で異
なる記録オフセット値を生成する記録オフセット値生成
手段と、前記記録オフセット値を前記入力された量子化
値に加算してから下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）
ビットに丸める丸め手段とを具備し、前記丸め手段で丸
められた量子化値を出力することを特徴とする丸め符号
化器。
【請求項２】ｎビットで量子化された入力映像信号を１
フィールドまたは複数フィールド単位で１ページを構成
せしめるページ構成手段と、隣接する前記ページ間で異
なる記録オフセット値を生成する記録オフセット値生成
手段と、前記記録オフセット値を前記入力された量子化
値に加算してから下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）
ビットに丸める丸め手段とを具備し、前記丸め手段で丸
められた量子化値を出力することを特徴とする丸め符号
化器で符号化されたデータを受信し復号する丸め復号化
器であって、現在復号すべき量子化値を現量子化値と
し、前記現量子化値に隣接するページに含まれる量子化
値でかつ画面上で前記現量子化値とほぼ同一位置にある
量子化値を隣接量子化値とし、前記現量子化値に対する
再生オフセット値を隣接量子化値を用いて生成する再生
オフセット値生成手段と、前記量子化値をｍビット上位
桁にビットシフトし、前記再生オフセット値を加算して
映像信号を再生する再生手段とを具備し、前記再生され
た映像信号を出力することを特徴とする丸め復号化器。
【請求項３】ｎビットで量子化された入力映像信号に対
して、現在符号化すべき量子化値を現量子化値とし、現
量子化値または現量子化値に隣接する量子化値を用いて
高周波成分を抑圧して低域量子化値を生成するフィルタ
手段と、前記低域量子化値と前記現量子化値を比較して
記録オフセット値を生成する記録オフセット値生成手段
と、前記記録オフセット値を前記現量子化値に加算して
から下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）ビットに丸め
る丸め手段とを具備し、前記丸め手段で丸められた量子
化値を出力することを特徴とする丸め符号化器。
【請求項４】ｎビットで量子化された入力映像信号を
（ｎ−ｍ）ビットに丸められた量子化値を復号する際
に、現在復号化すべき量子化値を現量子化値とし、現量
子化値または現量子化値に隣接する量子化値を用いて高
周波成分を抑圧して低域量子化値を生成するフィルタ手
段と、前記低域量子化値と前記現量子化値を比較して再
生オフセット値を生成する再生オフセット値生成手段
と、前記現量子化値をｍビット上位桁にビットシフト
し、前記再生オフセット値を加算して映像信号を再生す
る再生手段とを具備し、前記再生された映像信号を出力
することを特徴とする丸め復号化器。
【請求項５】ｎビットで量子化された入力映像信号に対
して、現在符号化すべき量子化値を現量子化値とし、現
量子化値または現量子化値に隣接する量子化値を用いて
高周波成分を抑圧して低域量子化値を生成するフィルタ
手段と、前記低域量子化値と前記現量子化値を比較して
第１記録オフセット値を生成する第１記録オフセット値
生成手段と、前記第１記録オフセット値を前記現量子化
値に加算してから下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）
ビットに丸める第１丸め手段と、前記第１丸め手段で丸
められた量子化値を１フィールドまたは複数フィールド
単位で１ページを構成せしめるページ構成手段と、隣接
する前記ページ間で異なる第２記録オフセット値を生成
する第２記録オフセット値生成手段と、前記第２記録オ
フセット値を前記第１丸め手段で丸められた量子化値に
加算してから下位ｋビットを切り捨てて（ｎ−ｍ−ｋ）
ビットに丸める第２丸め手段とを具備し、前記第２丸め
手段で丸められた量子化値を出力することを特徴とする
丸め符号化器。
【請求項６】ｎビットで量子化された入力映像信号に対
して、現在符号化すべき量子化値を現量子化値とし、現
量子化値または現量子化値に隣接する量子化値を用いて
高周波成分を抑圧して低域量子化値を生成するフィルタ
手段と、前記低域量子化値と前記現量子化値を比較して
第１記録オフセット値を生成する第１記録オフセット値
生成手段と、前記第１記録オフセット値を前記現量子化
値に加算してから下位ｍビットを切り捨てて（ｎ−ｍ）
ビットに丸める第１丸め手段と、前記第１丸め手段で丸
められた量子化値を１フィールドまたは複数フィールド
単位で１ページを構成せしめるページ構成手段と、隣接
する前記ページ間で異なる第２記録オフセット値を生成
する第２記録オフセット値生成手段と、前記第２記録オ
フセット値を前記第１丸め手段で丸められた量子化値に
加算してから下位ｋビットを切り捨てて（ｎ−ｍ−ｋ）
ビットに丸める第２丸め手段とを具備し、前記第２丸め
手段で丸められた量子化値を出力することを特徴とする
丸め符号化器で符号化されたデータを受信し復号する丸
め復号化器であって、現在復号すべき量子化値を現量子
化値とし、前記現量子化値に隣接するページに含まれる
量子化値でかつ画面上で前記現量子化値とほぼ同一位置
にある量子化値を隣接量子化値とし、前記現量子化値に
対する第１再生オフセット値を隣接量子化値を用いて生
成する第１再生オフセット値生成手段と、前記量子化値
をｋビット上位桁にビットシフトし、前記第１再生オフ
セット値を加算して第１再生手段と、第１再生手段で再
生された現量子化値または現量子化値に隣接する量子化
値を用いて高周波成分を抑圧して低域量子化値を生成す
るフィルタ手段と、前記低域量子化値と前記第１再生手
段で再生された現量子化値を比較して第２再生オフセッ
ト値を生成する第２再生オフセット値生成手段と、前記
現量子化値をｍビット上位桁にビットシフトし、前記再
２再生オフセット値を加算して映像信号を再生する第２
再生手段とを具備し、前記第２再生手段で再生された映
像信号を出力することを特徴とする丸め復号化器。
【請求項７】１ページが連続する２フィールドであるこ
とを特徴とする請求項１または請求項５記載の丸め符号
化器。
【請求項８】１ページが連続する２フィールドであるこ
とを特徴とする請求項２または請求項６記載の丸め復号
化器。
【請求項９】記録オフセット値生成手段または第２記録
オフセット値生成手段が、２ｉ（ｉは整数）番目のペー
ジに含まれる量子化値については記録オフセット値とし
て０を生成し、（２ｉ＋１）番目のページに含まれる量
子化値については記録オフセット値として２^m-1を生成
することを特徴とする請求項１または請求項５記載の丸
め符号化器。
【請求項１０】記録オフセット値生成手段または第２記
録オフセット値生成手段が、２ｉ（ｉは整数）番目のペ
ージに含まれる量子化値については記録オフセット値と
して０を生成し、（２ｉ＋１）番目のページに含まれる
量子化値については記録オフセット値として２^m-1を生
成することを特徴とする請求項２または請求項６記載の
丸め復号化器。
【請求項１１】再生オフセット値生成手段または第１再
生オフセット手段が、２ｉ（ｉは整数）番目のページに
含まれる現量子化値については、現量子化値が隣接量子
化値以上の場合には、再生オフセット値として０を生成
し、現量子化値が隣接量子化値より小さい場合には、再
生オフセット値として２^m-1を生成し、（２ｉ＋１）番
目のページに含まれる現量子化値については、現量子化
値が隣接量子化値より大きい場合には、再生オフセット
値として−２^m-1を生成し、現量子化値が隣接量子化値
以下の場合には、再生オフセット値として０を生成する
ことを特徴とする請求項２または請求項６記載の丸め復
号化器。
【請求項１２】フィルタ手段が現量子化値の左右に隣接
する２量子化値の和を２で除算して低域量子化値を生成
することを特徴とする請求項３または請求項５記載の丸
め符号化器。
【請求項１３】フィルタ手段が現量子化値の左右に隣接
する２量子化値の和を２で除算して低域量子化値を生成
することを特徴とする請求項４または請求項６記載の丸
め復号化器。
【請求項１４】記録オフセット値生成手段または第１記
録オフセット値生成手段は、低域量子化値が現量子化値
より大きい場合には、記録オフセット値として（低域量
子化値−現量子化値）または（２^m−１）の小さい方の
値を生成することを特徴とする請求項３または請求項５
記載の丸め符号化器。
【請求項１５】再生オフセット値生成手段または第２再
生オフセット値生成手段は、低域量子化値が現量子化値
より大きい場合には、再生オフセット値として（低域量
子化値−現量子化値）または（２^m−１）の小さい方の
値を生成することを特徴とする請求項４または請求項６
記載の丸め復号化器。
【請求項１６】丸め符号化と直交変換等のブロック符号
化を組み合わせた符号化装置を再生する際に、丸め復号
化に用いる隣接量子化値を取り出すのに必要なページ単
位のメモリを直交変換等のブロックを構成するために用
いるメモリと共用することを特徴とする丸め復号化器。
【請求項１７】丸め符号化を用いたデータを記録する際
に、丸め復号化に必要なページ番号が記録時のトラック
番号等のアドレス情報で一意的に決定されることを特徴
とする丸め符号化器。
【請求項１８】通常のデータレートで記録または伝送す
る通常モードと、通常モードの１／２のデータレートで
記録または伝送する長時間モードとを備えた符号化器に
おいて、長時間モードでは、入力映像信号の標本化周波
数の低減と丸め符号化の少なくとも一方を用いて入力段
階でデータレートを通常モードの約１／２に低減するデ
ータレート低減手段を備えることを特徴とする丸め符号
化器。
【請求項１９】ページ毎に異なる記録オフセットを加算
してからｎビットの量子化値を（ｎ−ｍ）ビットに丸め
る丸め符号化器で符号化された量子化値を復号する際
に、連続する２^m ページの画面上で同一位置にある量子
化値を累積加算してｎビットの量子化値を復号する復号
手段を有することを特徴とする丸め復号化器。