JPH0837643A - 量子化コントロール回路 - Google Patents
量子化コントロール回路Info
- Publication number
- JPH0837643A JPH0837643A JP19280894A JP19280894A JPH0837643A JP H0837643 A JPH0837643 A JP H0837643A JP 19280894 A JP19280894 A JP 19280894A JP 19280894 A JP19280894 A JP 19280894A JP H0837643 A JPH0837643 A JP H0837643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quantization
- block
- index
- coefficient data
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オリジナル画像、コーデックを介したもの等
を問わず、それぞれの最適な量子化ステップまたは量子
化インデックスを係数データに基づいて決定することで
高画質を得る。 【構成】 コサイン変換で発生した係数データが第１ブ
ロックに供給され、等長化単位の符号化出力のデータ量
を目標値以下とする量子化ステップまたは量子化インデ
ックスを決定し、その値が第２ブロックに供給される。
第２ブロックでは入力ディジタルビデオ信号がコーデッ
クを介したものである場合には、コサイン変換で発生し
た係数データがある数の倍数関係になっていることがあ
り、この場合には総符号長を越えないように倍数関係を
満足するような、係数データの公約数を選択することで
量子化ステップまたは量子化インデックスを補正する。
を問わず、それぞれの最適な量子化ステップまたは量子
化インデックスを係数データに基づいて決定することで
高画質を得る。 【構成】 コサイン変換で発生した係数データが第１ブ
ロックに供給され、等長化単位の符号化出力のデータ量
を目標値以下とする量子化ステップまたは量子化インデ
ックスを決定し、その値が第２ブロックに供給される。
第２ブロックでは入力ディジタルビデオ信号がコーデッ
クを介したものである場合には、コサイン変換で発生し
た係数データがある数の倍数関係になっていることがあ
り、この場合には総符号長を越えないように倍数関係を
満足するような、係数データの公約数を選択することで
量子化ステップまたは量子化インデックスを補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばディジタルＶ
ＴＲにおいて、ディジタルビデオ信号の総符号長を低減
するビットリダクションと関連する量子化コントロール
回路に関する。
ＴＲにおいて、ディジタルビデオ信号の総符号長を低減
するビットリダクションと関連する量子化コントロール
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルビデオ信号を例えば回転ヘッ
ドにより磁気テープに記録するディジタルＶＴＲが知ら
れている。ディジタルビデオ信号の情報量が多いので、
その伝送データ量を圧縮するための高能率符号化が採用
されることが多い。種々の高能率符号化の中でも、ＤＣ
Ｔ（Discrete Cosine Transform)の実用化が進んでい
る。
ドにより磁気テープに記録するディジタルＶＴＲが知ら
れている。ディジタルビデオ信号の情報量が多いので、
その伝送データ量を圧縮するための高能率符号化が採用
されることが多い。種々の高能率符号化の中でも、ＤＣ
Ｔ（Discrete Cosine Transform)の実用化が進んでい
る。
【０００３】ＤＣＴは、１フレームの画像を例えば（８
×８）のブロック構造に変換し、このブロックを直交変
換の一種であるコサイン変換処理するものである。その
結果、（８×８）の係数データが発生する。このような
係数データは、ランレングス符号、ハフマン符号等の可
変長符号化の処理を受けてから記録される。記録時に
は、再生側でのデータ処理を容易とするために、符号化
出力であるコード信号を一定長のシンクブロックのデー
タエリア内に挿入し、コード信号に対して同期信号、イ
ンデックス信号が付加されたシンクブロックを構成する
フレーム化がなされる。
×８）のブロック構造に変換し、このブロックを直交変
換の一種であるコサイン変換処理するものである。その
結果、（８×８）の係数データが発生する。このような
係数データは、ランレングス符号、ハフマン符号等の可
変長符号化の処理を受けてから記録される。記録時に
は、再生側でのデータ処理を容易とするために、符号化
出力であるコード信号を一定長のシンクブロックのデー
タエリア内に挿入し、コード信号に対して同期信号、イ
ンデックス信号が付加されたシンクブロックを構成する
フレーム化がなされる。
【０００４】磁気テープを使用するディジタルＶＴＲ、
ディスク状記録媒体を使用するディスク記録装置等で
は、１フィールドあるいは１フレームのビデオデータが
複数個のトラックに記録されるのが普通である。しかし
ながら、上述のＤＣＴのように、可変長出力が形成され
る時には、これらの所定期間のデータ量が変動する。こ
のため、所定期間のデータ量を目標値以下とするための
等長化処理（バッファリングとも称される）が必要とさ
れる。
ディスク状記録媒体を使用するディスク記録装置等で
は、１フィールドあるいは１フレームのビデオデータが
複数個のトラックに記録されるのが普通である。しかし
ながら、上述のＤＣＴのように、可変長出力が形成され
る時には、これらの所定期間のデータ量が変動する。こ
のため、所定期間のデータ量を目標値以下とするための
等長化処理（バッファリングとも称される）が必要とさ
れる。
【０００５】等長化処理の一例として、１フィールドあ
るいは１フレームより短い所定期間（等長化単位と称す
る）のデータ量を制御し、１フィールドあるいは１フレ
ーム期間の全体でも、データ量を目標値以下とする等長
化処理が提案されている。等長化処理は、ＤＣＴで発生
した交流分の係数データを適切な量子化ステップで再量
子化して、伝送データ量を目標値以下に抑える処理であ
る。伝送データ内には、量子化ステップ自身あるいはこ
れを特定する量子化インデックスが符号化データととも
に、挿入される。
るいは１フレームより短い所定期間（等長化単位と称す
る）のデータ量を制御し、１フィールドあるいは１フレ
ーム期間の全体でも、データ量を目標値以下とする等長
化処理が提案されている。等長化処理は、ＤＣＴで発生
した交流分の係数データを適切な量子化ステップで再量
子化して、伝送データ量を目標値以下に抑える処理であ
る。伝送データ内には、量子化ステップ自身あるいはこ
れを特定する量子化インデックスが符号化データととも
に、挿入される。
【０００６】量子化においては、各等長化単位に最適な
量子化ステップを決定することが必要である。量子化ス
テップは、値が大きいほどより強力なデータ圧縮ができ
るが、その反面、画質が劣化する。従って、総符号長が
許す範囲で量子化ステップの値を最小にする処理がなさ
れている。
量子化ステップを決定することが必要である。量子化ス
テップは、値が大きいほどより強力なデータ圧縮ができ
るが、その反面、画質が劣化する。従って、総符号長が
許す範囲で量子化ステップの値を最小にする処理がなさ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コーデ
ックを介されたディジタルビデオ信号の場合には、上述
のように、総符号長のみを考慮したデータ圧縮は、画質
の劣化が著しくなる問題があった。これは入力より得ら
れたＤＣＴ係数に倍数関係というような特別な関係があ
るにも関わらず、総符号長だけを考慮して量子化ステッ
プを決定しているからである。
ックを介されたディジタルビデオ信号の場合には、上述
のように、総符号長のみを考慮したデータ圧縮は、画質
の劣化が著しくなる問題があった。これは入力より得ら
れたＤＣＴ係数に倍数関係というような特別な関係があ
るにも関わらず、総符号長だけを考慮して量子化ステッ
プを決定しているからである。
【０００８】従って、この発明の目的は、オリジナル画
像、コーデックを介したもの等を問わず、それぞれの最
適な量子化ステップまたは所定の関係にある量子化イン
デックスを係数データに基づいて決定することで高画質
を得ることができる量子化コントロール回路を提供する
ことにある。
像、コーデックを介したもの等を問わず、それぞれの最
適な量子化ステップまたは所定の関係にある量子化イン
デックスを係数データに基づいて決定することで高画質
を得ることができる量子化コントロール回路を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ディジタルビデオ信号を
コサイン変換および可変長符号化するとともに、等長化
単位の符号化出力のデータ量を目標値以下に制御し、こ
の制御されたディジタル信号を記録媒体上に記録するよ
うにしたビットリダクション方式のディジタル信号記録
再生装置における量子化コントロール回路であって、コ
サイン変換で発生した係数データが供給され、等長化単
位の符号化出力のデータ量を目標値以下とする量子化ス
テップまたは量子化インデックスを決定するための第１
ブロックと、量子化ステップが供給され、入力ディジタ
ルビデオ信号がコーデックを介したものである場合に、
係数データに存在する以前の量子化ステップまたは量子
化インデックス情報を抽出し、第１ブロックからの量子
化ステップまたは量子化インデックスを補正する第２ブ
ロックとからなることを特徴とする量子化コントロール
回路である。すなわち、第２ブロックは、すでにコーデ
ックされた入力の場合にはコサイン変換で発生した係数
データがある数の倍数関係になっていることがあり、こ
の場合は総符号長を越えないように倍数関係を満足する
ような、係数データの公約数を選択することで量子化ス
テップまたは量子化インデックスを補正し最適な量子化
ステップまたは量子化インデックスを決定するものであ
る。
コサイン変換および可変長符号化するとともに、等長化
単位の符号化出力のデータ量を目標値以下に制御し、こ
の制御されたディジタル信号を記録媒体上に記録するよ
うにしたビットリダクション方式のディジタル信号記録
再生装置における量子化コントロール回路であって、コ
サイン変換で発生した係数データが供給され、等長化単
位の符号化出力のデータ量を目標値以下とする量子化ス
テップまたは量子化インデックスを決定するための第１
ブロックと、量子化ステップが供給され、入力ディジタ
ルビデオ信号がコーデックを介したものである場合に、
係数データに存在する以前の量子化ステップまたは量子
化インデックス情報を抽出し、第１ブロックからの量子
化ステップまたは量子化インデックスを補正する第２ブ
ロックとからなることを特徴とする量子化コントロール
回路である。すなわち、第２ブロックは、すでにコーデ
ックされた入力の場合にはコサイン変換で発生した係数
データがある数の倍数関係になっていることがあり、こ
の場合は総符号長を越えないように倍数関係を満足する
ような、係数データの公約数を選択することで量子化ス
テップまたは量子化インデックスを補正し最適な量子化
ステップまたは量子化インデックスを決定するものであ
る。
【００１０】
【作用】等長化期間内で、ＤＣＴおよび可変長符号化で
発生するデータ量を目標値以下に制御する第１ブロック
のみでは、コーデック時に、以前の量子化ステップまた
は量子化インデックスが得られない。第２ブロックのバ
ックサーチによって、第１ブロックからの量子化ステッ
プまたは量子化インデックスから規定される複数の候補
の中で、以前の量子化ステップまたは量子化インデック
スの情報を抽出できる。この第１ブロックおよび第２ブ
ロックであるバックサーチの２段構成は、コーデックを
介したもの並びにオリジナル画像の両者に関して画質の
劣化を防止することができる利点を有する。
発生するデータ量を目標値以下に制御する第１ブロック
のみでは、コーデック時に、以前の量子化ステップまた
は量子化インデックスが得られない。第２ブロックのバ
ックサーチによって、第１ブロックからの量子化ステッ
プまたは量子化インデックスから規定される複数の候補
の中で、以前の量子化ステップまたは量子化インデック
スの情報を抽出できる。この第１ブロックおよび第２ブ
ロックであるバックサーチの２段構成は、コーデックを
介したもの並びにオリジナル画像の両者に関して画質の
劣化を防止することができる利点を有する。
【００１１】
【実施例】以下、この発明をディジタルＶＴＲに適用し
た一実施例について図面を参照して説明する。図２はビ
ットリダクション方式のディジタルＶＴＲの一例を示
す。この例では変換符号化としてＤＣＴを用いている。
た一実施例について図面を参照して説明する。図２はビ
ットリダクション方式のディジタルＶＴＲの一例を示
す。この例では変換符号化としてＤＣＴを用いている。
【００１２】記録系から説明する。まず、入力として与
えられたビデオ信号は（８×８）画素のブロック毎にシ
ャッフリングをシャッフリング回路１により行う。これ
は、テープ上の傷等による再生時の欠陥を容易に修整
（concealment ）するためのものである。つぎに、その
ブロック単位にＤＣＴ回路２を用いて変換する。これら
の変換されたＹ信号の１０個、Ｂ−Ｙ信号Ｒ−Ｙ信号そ
れぞれ５個ずつをテープ上に記録するブロック（この単
位をシンクブロックと呼ぶ）に入るように量子化インデ
ックス１２を量子化コントロール回路３により決める。
量子化器４は、この量子化インデックスで決定される量
子化ステップでＤＣＴ係数を割ることによる量子化を行
なう。この量子化された係数をエントロピー符号を利用
した可変長エンコーダ５により圧縮する。この圧縮され
た係数はバッファリング回路６によりシンクブロックご
とにまとめられ、誤り訂正のための外符号が外符号エン
コーダ７により付加される。
えられたビデオ信号は（８×８）画素のブロック毎にシ
ャッフリングをシャッフリング回路１により行う。これ
は、テープ上の傷等による再生時の欠陥を容易に修整
（concealment ）するためのものである。つぎに、その
ブロック単位にＤＣＴ回路２を用いて変換する。これら
の変換されたＹ信号の１０個、Ｂ−Ｙ信号Ｒ−Ｙ信号そ
れぞれ５個ずつをテープ上に記録するブロック（この単
位をシンクブロックと呼ぶ）に入るように量子化インデ
ックス１２を量子化コントロール回路３により決める。
量子化器４は、この量子化インデックスで決定される量
子化ステップでＤＣＴ係数を割ることによる量子化を行
なう。この量子化された係数をエントロピー符号を利用
した可変長エンコーダ５により圧縮する。この圧縮され
た係数はバッファリング回路６によりシンクブロックご
とにまとめられ、誤り訂正のための外符号が外符号エン
コーダ７により付加される。
【００１３】ビデオ信号の処理とは別にオーディオ入力
は再生時の修整を容易にするためシャッフリングをシャ
ッフリング回路８によりなされ、誤り訂正のための外符
号が外符号エンコーダ９により付加される。ここで、外
符号の付加されたビデオ、オーディオ信号は混合され、
誤り訂正のための内符号が内符号エンコーダ１０により
付加される。最後にチャネルコーティングを変調器１１
によりされた後にテープ上に記録される。
は再生時の修整を容易にするためシャッフリングをシャ
ッフリング回路８によりなされ、誤り訂正のための外符
号が外符号エンコーダ９により付加される。ここで、外
符号の付加されたビデオ、オーディオ信号は混合され、
誤り訂正のための内符号が内符号エンコーダ１０により
付加される。最後にチャネルコーティングを変調器１１
によりされた後にテープ上に記録される。
【００１４】ここで、量子化ステップと量子化インデッ
クスの関係について説明しておくと、例えばΔ＝２x/16
が規定されている。ここで、Δが量子化ステップであ
り、実際に量子化器や逆量子化器で割ったり、掛けたり
するのに使われるものである。それを番号ｘで表したも
のが量子化インデックスである。また、コーデックは、
エンコーダおよびデコーダを意味する。
クスの関係について説明しておくと、例えばΔ＝２x/16
が規定されている。ここで、Δが量子化ステップであ
り、実際に量子化器や逆量子化器で割ったり、掛けたり
するのに使われるものである。それを番号ｘで表したも
のが量子化インデックスである。また、コーデックは、
エンコーダおよびデコーダを意味する。
【００１５】次に再生系を説明する。まず、テープから
再生した信号はチャネルデコードを復調器１３により行
い、内符号の誤り訂正を内符号デコーダ１４により行
う。次に、ビデオデータとオーディオデータに分割し、
オーディオデータは外符号の誤り訂正を外符号デコーダ
１５により行う。デシャッフリングがデシャッフリング
回路１６によりなされ、オーディオ出力を得る。ビデオ
データの方は、外符号の誤り訂正を外符号デコーダ１７
により行う。
再生した信号はチャネルデコードを復調器１３により行
い、内符号の誤り訂正を内符号デコーダ１４により行
う。次に、ビデオデータとオーディオデータに分割し、
オーディオデータは外符号の誤り訂正を外符号デコーダ
１５により行う。デシャッフリングがデシャッフリング
回路１６によりなされ、オーディオ出力を得る。ビデオ
データの方は、外符号の誤り訂正を外符号デコーダ１７
により行う。
【００１６】そののち、可変長デコーダ１８によりデコ
ードし、そのデータ、即ち再生された量子化レベルに記
録されていた量子化インデックスで決定される量子化ス
テップを逆量子化器１９により掛けることで逆量子化を
行う。このデータを代表値と呼ぶ。次に、逆ＤＣＴ回路
２０により代表値に逆変換を施し、デシャッフリングを
デシャッフリング回路２１により行い、入力画像データ
と同じフォーマットへの変換を行う。ここで誤り訂正で
きなかったデータについてはコンシール回路２２により
修整を行なう。
ードし、そのデータ、即ち再生された量子化レベルに記
録されていた量子化インデックスで決定される量子化ス
テップを逆量子化器１９により掛けることで逆量子化を
行う。このデータを代表値と呼ぶ。次に、逆ＤＣＴ回路
２０により代表値に逆変換を施し、デシャッフリングを
デシャッフリング回路２１により行い、入力画像データ
と同じフォーマットへの変換を行う。ここで誤り訂正で
きなかったデータについてはコンシール回路２２により
修整を行なう。
【００１７】さて、ここでこの発明に関連する量子化コ
ントロール回路３の詳細について説明する。量子化コン
トロール回路３の役割は、可変長符号化したデータがシ
ンクブロック内に納まるように、量子化インデックスを
決定するのが目的である。この発明による量子化コント
ロール回路３の全体的な構成を図６に示す。この量子化
コントロール回路３は、バイナリーサーチによって、目
標総符号長内で最小の量子化ステップを決定する第１ブ
ロック３０と、係数データに存在する以前の量子化ステ
ップ情報を抽出することによって、その量子化ステップ
に補正を行うための第２ブロック４０とに大別できる。
各ブロックについて以下に述べる。
ントロール回路３の詳細について説明する。量子化コン
トロール回路３の役割は、可変長符号化したデータがシ
ンクブロック内に納まるように、量子化インデックスを
決定するのが目的である。この発明による量子化コント
ロール回路３の全体的な構成を図６に示す。この量子化
コントロール回路３は、バイナリーサーチによって、目
標総符号長内で最小の量子化ステップを決定する第１ブ
ロック３０と、係数データに存在する以前の量子化ステ
ップ情報を抽出することによって、その量子化ステップ
に補正を行うための第２ブロック４０とに大別できる。
各ブロックについて以下に述べる。
【００１８】バイナリーサーチとは、一般的に量子化イ
ンデックスと可変長符号化した後の総符号長が単調減少
の関係、すなわち量子化インデックスが増加するにつれ
総符号長は減少するという関係を利用して、最適量子化
インデックスの値を量子化インデックスのとる幅を１／
２づつに追い込んでいくことにより、決定するというも
のである。
ンデックスと可変長符号化した後の総符号長が単調減少
の関係、すなわち量子化インデックスが増加するにつれ
総符号長は減少するという関係を利用して、最適量子化
インデックスの値を量子化インデックスのとる幅を１／
２づつに追い込んでいくことにより、決定するというも
のである。
【００１９】例えば、量子化インデックスと総符号長
（総ビット長）の関係が図３に示すようなものであった
とする。１シンクブロックの総符号長を５であるとする
と、この場合の量子化インデックスは、総符号長が５以
下になるような最小値を求めることになる。バイナリー
サーチを実際に行なうと、 （ｓｔｅｐ．1 ）量子化インデックスを７とする。この
時の総符号長は５であるので、量子化インデックスは０
以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．２）量子化インデックスを３とする。この
時の総符号長は１１であるので、量子化インデックスは
４以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．３）量子化インデックスを５とする。この
時の総符号長は７であるので、量子化インデックスは６
以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．４）量子化インデックスを６とする。この
時の総符号長は６であるので、量子化インデックスは７
と決定される。 というようにｌｏｇ2 （１６）＝４回のステップで最適
量子化インデックスが求められる。
（総ビット長）の関係が図３に示すようなものであった
とする。１シンクブロックの総符号長を５であるとする
と、この場合の量子化インデックスは、総符号長が５以
下になるような最小値を求めることになる。バイナリー
サーチを実際に行なうと、 （ｓｔｅｐ．1 ）量子化インデックスを７とする。この
時の総符号長は５であるので、量子化インデックスは０
以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．２）量子化インデックスを３とする。この
時の総符号長は１１であるので、量子化インデックスは
４以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．３）量子化インデックスを５とする。この
時の総符号長は７であるので、量子化インデックスは６
以上７以下の範囲にある。 （ｓｔｅｐ．４）量子化インデックスを６とする。この
時の総符号長は６であるので、量子化インデックスは７
と決定される。 というようにｌｏｇ2 （１６）＝４回のステップで最適
量子化インデックスが求められる。
【００２０】バイナリーサーチを行なう第１ブロック３
０の回路構成の一例について図７、図８および図９の図
面を参照して説明する。図７に示すように、データ構造
として、係数データの並びの先頭にヘッダをつけ、この
ヘッダに現在までに決定した量子化インデックスを入れ
る。そして、データの先頭を表すsync（同期信号）をつ
ける。このようなデータ構造を用いた回路構成を図８お
よび図９に示す。
０の回路構成の一例について図７、図８および図９の図
面を参照して説明する。図７に示すように、データ構造
として、係数データの並びの先頭にヘッダをつけ、この
ヘッダに現在までに決定した量子化インデックスを入れ
る。そして、データの先頭を表すsync（同期信号）をつ
ける。このようなデータ構造を用いた回路構成を図８お
よび図９に示す。
【００２１】図８は、ｎ段のステージ３０1 〜３０n か
らなるパイプラインで構成される。図８の構成は、係数
データのバスと量子化インデックスのバスを共通にし、
また、時間合わせ用のＦＩＦＯは、各ステージ内に取り
込まれている。図９は、ｉ段のステージの構成を示し、
前ステージからの量子化インデックスがレジスタ３１に
供給され、レジスタ３１の出力と２n-1 が減算回路３２
に供給され、量子化インデックス−２n-1 が減算回路３
２から得られる。
らなるパイプラインで構成される。図８の構成は、係数
データのバスと量子化インデックスのバスを共通にし、
また、時間合わせ用のＦＩＦＯは、各ステージ内に取り
込まれている。図９は、ｉ段のステージの構成を示し、
前ステージからの量子化インデックスがレジスタ３１に
供給され、レジスタ３１の出力と２n-1 が減算回路３２
に供給され、量子化インデックス−２n-1 が減算回路３
２から得られる。
【００２２】減算回路３２の出力が関数発生器３３に供
給され、関数値が求められ、比較器３４において、関数
値と目標値が比較される。この比較器３４の出力によっ
て制御されるセレクタ３５が設けられ、セレクタ３５に
よって、前ステージからの量子化インデックスと減算回
路３２の出力とが選択される。セレクタ３５からの決定
された量子化インデックスが次のステージ（ｉ＋１）へ
送られる。
給され、関数値が求められ、比較器３４において、関数
値と目標値が比較される。この比較器３４の出力によっ
て制御されるセレクタ３５が設けられ、セレクタ３５に
よって、前ステージからの量子化インデックスと減算回
路３２の出力とが選択される。セレクタ３５からの決定
された量子化インデックスが次のステージ（ｉ＋１）へ
送られる。
【００２３】そして、係数データとヘッダを分けるため
のセレクタ３６と、その逆の処理を行なうセレクタ３９
と、時間合わせ用のＦＩＦＯ３８と、これらを制御する
制御回路３７とが設けられている。制御回路３７は、sy
ncによってデータの始まりを検出し、データからヘッダ
と係数データを取り出すタイミング等をつくり出してい
る。こようにｎステージの出力として量子化インデック
スを得ることができる。
のセレクタ３６と、その逆の処理を行なうセレクタ３９
と、時間合わせ用のＦＩＦＯ３８と、これらを制御する
制御回路３７とが設けられている。制御回路３７は、sy
ncによってデータの始まりを検出し、データからヘッダ
と係数データを取り出すタイミング等をつくり出してい
る。こようにｎステージの出力として量子化インデック
スを得ることができる。
【００２４】ところが、入力画像が特殊な処理を経たも
のの場合、たとえば、他のコーデックの結果である入力
の場合には係数データがある数の倍数関係になっている
ことがある。この場合は総符号長を越えないような最小
の量子化インデックスを選択するのではなく、総符号長
を越えないで、且つ倍数関係を満足するような、すなわ
ち、係数データの公約数を選択する方が高画質が望め
る。これを実現する方法として第２ブロック４０のバッ
クサーチという手法で対処できる。
のの場合、たとえば、他のコーデックの結果である入力
の場合には係数データがある数の倍数関係になっている
ことがある。この場合は総符号長を越えないような最小
の量子化インデックスを選択するのではなく、総符号長
を越えないで、且つ倍数関係を満足するような、すなわ
ち、係数データの公約数を選択する方が高画質が望め
る。これを実現する方法として第２ブロック４０のバッ
クサーチという手法で対処できる。
【００２５】バックサーチとは、バイナリーサーチ処理
の後に行なわれ、ＤＣＴ処理後のデータがある特定の数
の倍数関係になっている時はその特定の数の量子化ステ
ップを出力し、もしそのような倍数関数になるものが存
在しなければバイナリーサーチで見つけた量子化ステッ
プを出力する。実際の処理としては、バイナリーサーチ
で決定された量子化インデックスとそれより大きな量子
化インデックス数個について係数データに対する量子化
ステップの剰余の総和を求める。その中で極端に値が小
さいものはＤＣＴ処理後のデータが量子化ステップの倍
数関係にあるので、その最小剰余をあたえる量子化イン
デックスを採用する。極端に小さいものがなければ以前
に記録・再生された画像ではない、すなわちオリジナル
の画像なのでバイナリーサーチで決まった量子化インデ
ックスをそのまま採用する。
の後に行なわれ、ＤＣＴ処理後のデータがある特定の数
の倍数関係になっている時はその特定の数の量子化ステ
ップを出力し、もしそのような倍数関数になるものが存
在しなければバイナリーサーチで見つけた量子化ステッ
プを出力する。実際の処理としては、バイナリーサーチ
で決定された量子化インデックスとそれより大きな量子
化インデックス数個について係数データに対する量子化
ステップの剰余の総和を求める。その中で極端に値が小
さいものはＤＣＴ処理後のデータが量子化ステップの倍
数関係にあるので、その最小剰余をあたえる量子化イン
デックスを採用する。極端に小さいものがなければ以前
に記録・再生された画像ではない、すなわちオリジナル
の画像なのでバイナリーサーチで決まった量子化インデ
ックスをそのまま採用する。
【００２６】一例を示すと、オリジナルの入力画とある
コーデックを経た入力画に対する総符号長（ビット×１
０3 ）と量子化インデックス（０から１２７）の関係を
図４に示す。この場合、目標となる符号長を２５７４と
すると、バイナリーサーチではオリジナルの場合量子化
インデックスは６２となり、コーデックを経たものは５
９となる。図４と同じデータに対して、量子化インデッ
クスと、ＤＣＴ係数の量子化ステップでの剰余の総和と
の関係をあるコーデックを経たもの、オリジナル画像の
それぞれについてプロットしたものを図５に示す。
コーデックを経た入力画に対する総符号長（ビット×１
０3 ）と量子化インデックス（０から１２７）の関係を
図４に示す。この場合、目標となる符号長を２５７４と
すると、バイナリーサーチではオリジナルの場合量子化
インデックスは６２となり、コーデックを経たものは５
９となる。図４と同じデータに対して、量子化インデッ
クスと、ＤＣＴ係数の量子化ステップでの剰余の総和と
の関係をあるコーデックを経たもの、オリジナル画像の
それぞれについてプロットしたものを図５に示す。
【００２７】この図５から分かるように、コーデックを
経たものでは明らかに６２のところで総剰余が小さくな
っている。また、オリジナルの方は、明らかに小さくな
っている点は存在しない。すなわち、オリジナルの方は
バイナリーサーチの値をそのまま量子化インデックスと
して採用するのに対し、コーデックを経た方はバックサ
ーチのとき明らかな極小点が見つかるのでバックサーチ
の値を量子化インデックスとして採用する。
経たものでは明らかに６２のところで総剰余が小さくな
っている。また、オリジナルの方は、明らかに小さくな
っている点は存在しない。すなわち、オリジナルの方は
バイナリーサーチの値をそのまま量子化インデックスと
して採用するのに対し、コーデックを経た方はバックサ
ーチのとき明らかな極小点が見つかるのでバックサーチ
の値を量子化インデックスとして採用する。
【００２８】バックサーチを行なう第２ブロック４０の
回路構成の一例について図１を参照して説明する。先
ず、変換符号化後のデータはある量子化インデックスに
よって決まる量子化ステップで量子化器４１0 により量
子化される。次にその量子化ステップで逆量子化器４２
0 により逆量子化される。この量子化・逆量子化された
データとその前のデータとの差を減算器４３0 により求
める。この差が量子化ステップで割った時の剰余とな
る。次にこの差を絶対値化回路４４0 により絶対値に
し、それをシンクブロック単位で累算器４５0 により積
算する。
回路構成の一例について図１を参照して説明する。先
ず、変換符号化後のデータはある量子化インデックスに
よって決まる量子化ステップで量子化器４１0 により量
子化される。次にその量子化ステップで逆量子化器４２
0 により逆量子化される。この量子化・逆量子化された
データとその前のデータとの差を減算器４３0 により求
める。この差が量子化ステップで割った時の剰余とな
る。次にこの差を絶対値化回路４４0 により絶対値に
し、それをシンクブロック単位で累算器４５0 により積
算する。
【００２９】このような処理をバイナリーサーチで決定
した量子化インデックスとそれより大きな数点について
並列に行なう。並列に求められた各量子化インデックス
に対する剰余のうち明らかに他より小さいものがあった
場合、この入力データはその量子化ステップの倍数関係
にあると考えられるので、その量子化インデックスを出
力する。もし、明らかに小さいものが存在しなければ、
バイナリーサーチで決まった量子化インデックスを最小
値検出回路４６によりそのまま出力する。
した量子化インデックスとそれより大きな数点について
並列に行なう。並列に求められた各量子化インデックス
に対する剰余のうち明らかに他より小さいものがあった
場合、この入力データはその量子化ステップの倍数関係
にあると考えられるので、その量子化インデックスを出
力する。もし、明らかに小さいものが存在しなければ、
バイナリーサーチで決まった量子化インデックスを最小
値検出回路４６によりそのまま出力する。
【００３０】こうすることにより、係数データに特に倍
数関係がなければ総符号長を満足するような量子化ステ
ップが得られ、倍数関係がある場合には総符号長を満足
しつつその倍数関係を保持するような量子化ステップが
得られる。
数関係がなければ総符号長を満足するような量子化ステ
ップが得られ、倍数関係がある場合には総符号長を満足
しつつその倍数関係を保持するような量子化ステップが
得られる。
【００３１】なお、ここでは第１ブロックおよび第２ブ
ロックは、量子化インデックスの処理を行い出力した
が、量子化ステップの処理を行い出力してもかまわな
い。また、上述のバックサーチのアルゴリズムをそのま
まハードウェアで実現したものを利用しても可能であ
る。
ロックは、量子化インデックスの処理を行い出力した
が、量子化ステップの処理を行い出力してもかまわな
い。また、上述のバックサーチのアルゴリズムをそのま
まハードウェアで実現したものを利用しても可能であ
る。
【００３２】
【発明の効果】この発明は、量子化コントロールをする
ことにより、オリジナルの入力に対してはもちろんのこ
と、すでにコーデックを経た入力に対しても高画質を得
ることができる。
ことにより、オリジナルの入力に対してはもちろんのこ
と、すでにコーデックを経た入力に対しても高画質を得
ることができる。
【図１】量子化コントロール回路３の第２ブロックの一
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図２】ＤＣＴを用いた記録および再生系の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】量子化インデックスと総符号長（総ビット長）
の関係の一例を示す略線図である。
の関係の一例を示す略線図である。
【図４】量子化インデックスと総符号長（ビット×１０
3 ）の関係の一例を示す略線図である。
3 ）の関係の一例を示す略線図である。
【図５】量子化インデックスと剰余の総和の関係の一例
を示す略線図である。
を示す略線図である。
【図６】量子化コントロール回路３の基本的な構成の一
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図７】ＤＣＴ係数データのデータ構造の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】量子化コントロール回路３の第１ブロックの一
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図９】ｉ番目ステージの一例を示すブロック図であ
る。
る。
２ ＤＣＴ回路 ３ 量子化コントロール回路 ４ 量子化器 ３０ 第１ブロック ４０ 第２ブロック ３２ 減算回路 ３３ 関数発生器 ３５ セレクタ ４３ 減算回路 ４５ 累算器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/40 9382−5Ｋ Ｈ０４Ｎ 7/30 Ｈ０４Ｎ 7/133 Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 ディジタルビデオ信号をコサイン変換お
よび可変長符号化するとともに、等長化単位の符号化出
力のデータ量を目標値以下に制御し、この制御されたデ
ィジタル信号を記録媒体上に記録するようにしたビット
リダクション方式のディジタル信号記録再生装置におけ
る量子化コントロール回路であって、 上記コサイン変換で発生した係数データが供給され、等
長化単位の符号化出力のデータ量を目標値以下とする量
子化ステップまたは上記量子化ステップと所定の関係に
ある量子化インデックスを決定するための第１ブロック
と、 上記量子化ステップまたは量子化インデックスが供給さ
れ、入力ディジタルビデオ信号がコーデックを介したも
のである場合に、上記係数データに存在する以前の上記
量子化ステップまたは量子化インデックスの情報を抽出
し、上記第１ブロックからの上記量子化ステップまたは
量子化インデックスを補正する第２ブロックとからなる
ことを特徴とする量子化コントロール回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の量子化コントロール回
路であって、 上記第２ブロックは、コサイン変換で発生した係数デー
タがある数の倍数関係の場合は、総符号長を越えない
で、且つ上記倍数関係を満足するような、係数データの
公約数を選択することで量子化ステップまたは量子化イ
ンデックスを補正することを特徴とする量子化コントロ
ール回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19280894A JP3561962B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 量子化コントロール装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19280894A JP3561962B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 量子化コントロール装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837643A true JPH0837643A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3561962B2 JP3561962B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=16297337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19280894A Expired - Fee Related JP3561962B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 量子化コントロール装置および方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3561962B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211330A (ja) * | 1999-11-23 | 2001-08-03 | Xerox Corp | Ｊｐｅｇ量子化値の最尤推定 |
| WO2001067773A1 (de) * | 2000-03-06 | 2001-09-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und verfahren zum analysieren eines analyse-zeitsignals |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5212373B2 (ja) | 2007-09-12 | 2013-06-19 | ソニー株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP4569840B2 (ja) | 2007-09-12 | 2010-10-27 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法 |
| JP5212372B2 (ja) | 2007-09-12 | 2013-06-19 | ソニー株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| US8270745B2 (en) | 2008-06-27 | 2012-09-18 | Sony Corporation | Image processing device and image processing method |
| BRPI0904320A2 (pt) | 2008-06-27 | 2015-06-30 | Sony Corp | Dispositivo e método de processamento de imagem |
| BRPI0904325A2 (pt) | 2008-06-27 | 2015-06-30 | Sony Corp | Dispositivo e método de processamento de imagem. |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP19280894A patent/JP3561962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211330A (ja) * | 1999-11-23 | 2001-08-03 | Xerox Corp | Ｊｐｅｇ量子化値の最尤推定 |
| JP4536908B2 (ja) * | 1999-11-23 | 2010-09-01 | ゼロックス コーポレイション | Ｊｐｅｇ量子化値の最尤推定 |
| WO2001067773A1 (de) * | 2000-03-06 | 2001-09-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und verfahren zum analysieren eines analyse-zeitsignals |
| US7181079B2 (en) | 2000-03-06 | 2007-02-20 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V | Time signal analysis and derivation of scale factors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3561962B2 (ja) | 2004-09-08 |
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