JPH0856355A - Digital image compressing device and digital image expanding device - Google Patents
Digital image compressing device and digital image expanding deviceInfo
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- JPH0856355A JPH0856355A JP6189664A JP18966494A JPH0856355A JP H0856355 A JPH0856355 A JP H0856355A JP 6189664 A JP6189664 A JP 6189664A JP 18966494 A JP18966494 A JP 18966494A JP H0856355 A JPH0856355 A JP H0856355A
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- circuit
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Landscapes
- Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[発明の目的][Object of the Invention]
【産業上の利用分野】本発明は、第2世代EDTV放送
の記録及び再生に好適のディジタル画像圧縮装置及びデ
ィジタル画像伸張装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image compression apparatus and a digital image expansion apparatus suitable for recording and reproducing second generation EDTV broadcasting.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、高画質化及び高音質化を目標とし
た第2世代EDTV(Extended Definition TV )放送
が検討されている。第2世代EDTV放送は、現行放送
との両立性を有すると共に、画面のアスペクト比を1
6:9の横長にすることにより臨場感あふれる番組の視
聴を可能にしている。第2世代EDTV信号の有効走査
線は、アスペクト比が4:3の現行NTSC信号の垂直
方向中央の16:9の部分に対応している。従って、例
えば、アスペクト比が4:3の現行放送用のテレビジョ
ン受像機によって第2世代EDTV放送を映出すると、
画面上下に無画部を有し中央に主画部を有するレターボ
ックス表示が行われることになる。2. Description of the Related Art In recent years, second-generation EDTV (Extended Definition TV) broadcasting aimed at high image quality and high sound quality has been studied. Second-generation EDTV broadcasting is compatible with current broadcasting and has a screen aspect ratio of 1
The horizontal aspect ratio of 6: 9 makes it possible to watch programs with a realistic feel. The effective scanning line of the second generation EDTV signal corresponds to the vertical center 16: 9 portion of the current NTSC signal having an aspect ratio of 4: 3. Therefore, for example, when a second-generation EDTV broadcast is projected by a television receiver for current broadcasting having an aspect ratio of 4: 3,
Letterbox display is performed with a non-image area at the top and bottom of the screen and a main image area at the center.
【0003】図7はこのようなレターボックス形式の映
像信号を現行のNTSC方式のテレビジョン受像機で受
信した場合の画面表示を示している。FIG. 7 shows a screen display when such a letter box type video signal is received by a current NTSC television receiver.
【0004】NTSC方式のテレビジョン受像機の表示
画面1のアスペクト比は4:3である。表示画面1の垂
直方向中央のアスペクト比が16:9の部分には、フィ
ールド当たりの走査線数が180本の主画部2が映出さ
れ、表示画面1の上下の走査線数30本ずつの部分には
所定の黒レベルの無画部3(網線部)が映出される。主
画部2のアスペクト比は16:9であるので、映出され
た有効画像の真円率は1となる。The aspect ratio of the display screen 1 of an NTSC television receiver is 4: 3. In the vertical center of the display screen 1 where the aspect ratio is 16: 9, the main image portion 2 having 180 scanning lines per field is displayed, and the upper and lower scanning lines of the display screen 1 are 30 lines each. The non-image part 3 (mesh line part) of a predetermined black level is displayed in the area of. Since the aspect ratio of the main image portion 2 is 16: 9, the roundness of the projected effective image is 1.
【0005】また、この画像をアスペクト比が16:9
の表示画面に映出させると、図7(b)に示すように、
画面全域に真円率1で表示が行われる。This image has an aspect ratio of 16: 9.
When displayed on the display screen of, as shown in FIG.
Display is performed on the entire screen at a roundness of 1.
【0006】第2世代EDTVは、アスペクト比が4:
3の現行NTSC信号の中央の16:9の部分のみを有
効走査線としているので、現行NTSC信号の有効走査
線数が480本であるのに対し、伝送する第2世代ED
TV信号の有効走査線数は360本となる。第2世代E
DTV方式に対応したテレビジョン受像機においては、
デコード時にこの360本の有効走査線を3→4走査変
換して480本に戻す。単に走査線変換しただけでは、
第2世代EDTV信号は現行NTSC信号よりも垂直解
像度が劣化してしまうので、送信時に垂直解像度を改善
するための垂直補強信号を多重化して伝送することが決
定している。The second generation EDTV has an aspect ratio of 4:
Since only the central 16: 9 portion of the current NTSC signal of No. 3 is the effective scanning line, the number of effective scanning lines of the current NTSC signal is 480, whereas the second generation ED for transmission
The number of effective scanning lines for TV signals is 360. Second generation E
In a television receiver compatible with the DTV system,
At the time of decoding, these effective scanning lines of 360 lines are converted into 3 to 4 scanning lines and returned to 480 lines. By simply converting the scan lines,
Since the second-generation EDTV signal has a lower vertical resolution than the current NTSC signal, it has been decided to multiplex and transmit a vertical reinforcement signal for improving the vertical resolution during transmission.
【0007】第2世代EDTV方式では、送信側におい
て、480本/画面高の順次走査信号を飛越し走査信号
に変換して伝送する。この場合には、レターボックス形
式にするため、即ち、有効走査線数を360本にするた
めに、480本/画面高の輝度信号を垂直低域フィルタ
によって360本/画面高の信号に帯域制限する。更
に、飛越し走査信号に変換するために、輝度信号を垂直
低域フィルタによって180本/画面高の信号に帯域制
限する。これらの帯域制限によって、走査線変換時の折
り返し歪の発生を防止する。この180本/画面高の輝
度信号の水平方向低域の4.2MHz 以下の成分YL を
主画部信号として伝送する。また、順次走査から飛越し
走査への変換時に帯域制限されて失われた180乃至3
60本/画面高のテンポラル垂直高域成分(VT信号)
を垂直補強信号として伝送する。In the second generation EDTV system, a progressive scanning signal of 480 lines / screen height is converted into an interlaced scanning signal and transmitted on the transmitting side. In this case, in order to make the letterbox format, that is, to make the number of effective scanning lines 360, the luminance signal of 480 lines / screen height is band-limited to 360 lines / screen height signal by the vertical low-pass filter. To do. Further, in order to convert to the interlaced scanning signal, the luminance signal is band-limited to the signal of 180 lines / screen height by the vertical low pass filter. The band limitation prevents the generation of aliasing distortion at the time of scanning line conversion. The component YL of 4.2 MHz or less in the horizontal low range of the luminance signal of 180 lines / screen height is transmitted as the main image portion signal. Also, 180 to 3 lost due to band limitation during conversion from progressive scanning to interlaced scanning
60 lines / temporal vertical high frequency component (VT signal)
Is transmitted as a vertical reinforcement signal.
【0008】これらの主画部信号とVT信号とはSSK
F(Symmetric Short Kernel Filter )によって分離す
る。SSKFとしては、3タップ又は5タップのフィル
タが用いられる。また、垂直補強信号としてレターボッ
クス形式への変換時に帯域制限されて失われた360乃
至480本/画面高の輝度信号垂直高域成分(VH信
号)も伝送される。これらの成分VH,VTは画像の動
きに応じて加算して、水平方向(時間方向)に1/3に
圧縮する。The main picture portion signal and the VT signal are SSK
Separated by F (Symmetric Short Kernel Filter). As SSKF, a 3-tap or 5-tap filter is used. Further, a vertical high frequency component (VH signal) of a luminance signal of 360 to 480 lines / screen height, which is lost due to band limitation during conversion to the letterbox format, is also transmitted as a vertical reinforcement signal. These components VH and VT are added according to the movement of the image and compressed to 1/3 in the horizontal direction (time direction).
【0009】この場合には、VT信号とVH信号とを受
信側で分離可能とするために、VH信号をライン反転さ
せることにより時間軸方向に15Hzだけシフトさせた
後VT信号と加算する。次に、加算した信号を色副搬送
波を用いて変調して、ナイキストフィルタを用いて帯域
制限し、画面上下の無画部に多重する。なお、無画部の
多重信号が画面上で目立つことを防止するために、主画
部信号からVT信号と相関を有する成分を生成し、この
成分をVT信号から減算した後に、VH信号と加算する
ようになっている。In this case, in order to allow the receiving side to separate the VT signal and the VH signal, the VH signal is line-inverted to be shifted by 15 Hz in the time axis direction and then added to the VT signal. Next, the added signal is modulated using the color subcarrier, band limited using the Nyquist filter, and multiplexed in the non-image parts at the top and bottom of the screen. In order to prevent the multiplex signal of the non-image part from standing out on the screen, a component having a correlation with the VT signal is generated from the main image part signal, and this component is subtracted from the VT signal and then added to the VH signal. It is supposed to do.
【0010】なお、180本/画面高の輝度信号の水平
方向高域の4.2乃至6MHz の帯域の成分YH は水平
補強信号HHとして主画部信号に多重するようになって
いる。この場合には、水平高域成分YH を周波数が16
/7fsc(fscは色副搬送波周波数)の搬送波を用いて
搬送波抑圧変調し、更に周波数シフトして主画部信号に
周波数多重している。It should be noted that the component YH in the band of 4.2 to 6 MHz in the horizontal high range of the luminance signal of 180 lines / screen height is multiplexed with the main picture portion signal as the horizontal reinforcement signal HH. In this case, the frequency of the horizontal high frequency component YH is 16
The carrier is suppressed and modulated using a carrier of / 7fsc (fsc is a color subcarrier frequency), further frequency-shifted, and frequency-multiplexed with the main picture portion signal.
【0011】図8はこれらの水平及び垂直補強信号の多
重状態を説明するための説明図である。図8は垂直方向
が奇数フィールド及び偶数フィールドの走査線を示し、
水平方向が画面水平方向の画素を示している。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the multiplexed state of these horizontal and vertical reinforcement signals. FIG. 8 shows scan lines in the vertical and odd fields,
The horizontal direction indicates pixels in the horizontal direction of the screen.
【0012】1画面は水平910画素×垂直525ライ
ンによって構成している。垂直525ラインのうち有効
走査線数は480本であり、フィールド当たり240本
である。各フィールドの有効走査線数240本のうち中
央の180本の主画部には水平補強信号のHH信号を多
重する。また、各フィールドの走査線数30本の上部無
画部及び走査線数30本の下部無画部には垂直補強信号
のVT及びVH信号を多重する。VT及びVH信号は1
/3に時間圧縮しており、1ラインに多重されたVT及
びVH信号によって3ライン分の主画部の解像度が改善
される。即ち、例えば、各フィールドの上部無画部の第
1ラインの画面左側1/3の期間に多重されたVT及び
VH信号は主画部の第1ラインに対応し、中央の1/3
の期間に多重されたVT及びVH信号は主画部の第2ラ
インに対応し、右側の1/3の期間に多重されたVT及
びVH信号は主画部の第3ラインに対応する。One screen is composed of horizontal 910 pixels × vertical 525 lines. Of the 525 vertical lines, the number of effective scanning lines is 480, which is 240 per field. The HH signal of the horizontal reinforcement signal is multiplexed on the main image portion of the center 180 of the 240 effective scanning lines in each field. In addition, the vertical reinforcement signal VT and VH signals are multiplexed in the upper non-picture area of 30 scanning lines and the lower non-picture area of 30 scanning lines in each field. VT and VH signals are 1
The time is compressed to / 3, and the resolution of the main image portion for three lines is improved by the VT and VH signals multiplexed on one line. That is, for example, the VT and VH signals multiplexed in the period ⅓ on the left side of the screen of the first line of the upper non-picture part of each field correspond to the first line of the main picture part and ⅓ of the center.
The VT and VH signals multiplexed in the period of 1) correspond to the second line of the main image portion, and the VT and VH signals multiplexed in the right third period correspond to the third line of the main image portion.
【0013】なお、第2世代EDTV放送においては、
YC分離性能を向上させるために、送信側において3次
元プリコーディングを行うようになっている。なお、こ
れらの技術については、特公平4−208783号公報
にて開示されている。In the second generation EDTV broadcasting,
In order to improve the YC separation performance, three-dimensional precoding is performed on the transmitting side. Incidentally, these techniques are disclosed in Japanese Patent Publication No. 208783/1992.
【0014】ところで、この第2世代EDTV放送信号
を民生用VTR(ビデオテープレコーダ)において記録
又は再生することが考えられる。この場合にディジタル
VTRを採用すると、第2世代EDTV放送信号を圧縮
して記録する必要が生じる。By the way, it is conceivable to record or reproduce the second generation EDTV broadcast signal in a consumer VTR (video tape recorder). If a digital VTR is adopted in this case, it is necessary to compress and record the second generation EDTV broadcast signal.
【0015】図9は従来のディジタル画像圧縮装置及び
ディジタル画像伸張装置が組込まれたディジタルVTR
を示すブロック図である。FIG. 9 shows a digital VTR incorporating a conventional digital image compression device and digital image expansion device.
FIG.
【0016】民生用VTRは高密度記録及び高能率符号
化によって高画質で長時間記録を可能にしている。アナ
ログの入力映像信号は映像処理回路5に与える。映像処
理回路5は、入力映像信号をディジタル信号に変換して
フレーム化する。これにより、1フレームを例えば72
0画素×480ラインの有効画素で構成する。この場合
には、映像処理回路5は入力映像信号にシャフリングを
施すようになっている。映像処理回路5からの映像信号
は輝度信号成分と色差信号成分とに分離して処理する。
なお、図9では説明を簡略化するために、輝度信号成分
のみについて示してある。The consumer VTR enables high-quality recording for a long time by high-density recording and high-efficiency coding. The analog input video signal is given to the video processing circuit 5. The video processing circuit 5 converts the input video signal into a digital signal and frames it. As a result, one frame is, for example, 72
It is composed of 0 pixels × 480 lines of effective pixels. In this case, the video processing circuit 5 is adapted to shuffle the input video signal. The video signal from the video processing circuit 5 is separated into a luminance signal component and a color difference signal component for processing.
In FIG. 9, only the luminance signal component is shown for the sake of simplicity.
【0017】映像処理回路5はフレーム化した映像信号
を例えば8画素×8ラインのブロック(DCTブロッ
ク)にブロック化してDCT回路6に与える。図10は
ブロック化を示す説明図であり、図10(a)は輝度ブ
ロックを示し、図10(b)は色差ブロックを示してい
る。輝度信号の有効画素数が720画素×480ライン
であるので、1フレームは、図10(a)に示すよう
に、90×60の輝度ブロックに分けられる。一方、色
差信号と輝度信号とのサンプリングクロックの相違か
ら、輝度ブロックと色差ブロックとの大きさは異なる。
例えば、色差信号のサンプリングクロックが輝度信号の
サンプリングクロックの1/4の周波数であるものとす
ると、色差信号の1フレームは180画素×480ライ
ンで構成される。従って、8画素×8ラインの色差ブロ
ックCb,Crは、図10(b)に示すように、夫々1
フレームに22.5×60ブロックだけ構成される。The image processing circuit 5 divides the framed image signal into blocks of 8 pixels × 8 lines (DCT blocks) and supplies them to the DCT circuit 6. FIG. 10 is an explanatory diagram showing blocking, FIG. 10A shows a luminance block, and FIG. 10B shows a color difference block. Since the number of effective pixels of the luminance signal is 720 pixels × 480 lines, one frame is divided into 90 × 60 luminance blocks as shown in FIG. On the other hand, due to the difference in sampling clocks between the color difference signal and the luminance signal, the sizes of the luminance block and the color difference block are different.
For example, assuming that the sampling clock of the color difference signal has a frequency of 1/4 of the sampling clock of the luminance signal, one frame of the color difference signal is composed of 180 pixels × 480 lines. Therefore, each of the color difference blocks Cb and Cr of 8 pixels × 8 lines is 1 as shown in FIG.
Only 22.5 × 60 blocks are configured in a frame.
【0018】DCT回路6は映像処理回路5からのブロ
ックデータに2次元DCT(離散コサイン変換)処理を
施すことにより、空間座標軸成分を周波数軸成分に変換
する。DCT回路6からの変換係数は量子化回路7に与
え、所定の量子化係数を用いて量子化する。この場合に
は、人間の視覚特性を考慮して、変換係数の高域周波数
成分ほど大きな量子化係数を設定する。これにより、信
号の冗長度を低減する。The DCT circuit 6 converts the spatial coordinate axis component into a frequency axis component by subjecting the block data from the video processing circuit 5 to two-dimensional DCT (discrete cosine transform) processing. The transform coefficient from the DCT circuit 6 is given to the quantizing circuit 7 and quantized by using a predetermined quantizing coefficient. In this case, considering the human visual characteristics, the quantization coefficient is set larger for the higher frequency component of the transform coefficient. This reduces signal redundancy.
【0019】量子化回路7の出力は可変長符号化回路8
に与え、可変長符号化回路8は、所定の可変長符号表、
例えば、ハフマン符号表等に基づいて、量子化出力を可
変長符号化して誤り訂正符号化回路9に出力する。これ
により、出現確率が高いデータには短いビットを割当
て、出現確率が低いデータには長いビットを割当てて、
伝送量を一層削減する。The output of the quantizing circuit 7 is a variable length coding circuit 8.
The variable-length coding circuit 8 gives a predetermined variable-length code table,
For example, the quantized output is variable-length coded based on the Huffman code table or the like and output to the error correction coding circuit 9. As a result, short bits are assigned to data with a high appearance probability, long bits are assigned to data with a low appearance probability,
Further reduce the amount of transmission.
【0020】なお、特殊再生等を考慮して、可変長符号
化回路8からの符号化出力を固定長化するようになって
いる。この固定長化は例えばマクロブロック単位で行
う。図11はマクロブロックの構成を示している。輝度
ブロックと色差ブロックとの大きさが相違することを考
慮して、輝度4ブロックと色差各2ブロックずつとの6
DCTブロックによってマクロブロックを構成する。そ
して、例えば画面上の離散した位置の5マクロブロック
で固定長化することにより、絵柄に拘らず、符号量の割
当てを適正なものとする。In consideration of special reproduction and the like, the encoded output from the variable length encoding circuit 8 is designed to have a fixed length. This fixed length is performed, for example, in macroblock units. FIG. 11 shows the structure of a macro block. In consideration of the difference in size between the luminance block and the color difference block, the luminance 4 block and the color difference 2 block are divided into 6 blocks.
A macro block is composed of DCT blocks. Then, for example, by fixing the length to 5 macroblocks at discrete positions on the screen, the code amount is appropriately assigned regardless of the pattern.
【0021】一方、入力音声信号は音声処理回路11に与
える。音声処理回路11は、入力音声信号をA/D変換
し、映像信号との同期化を行うと共に、ミキシング処理
を行って誤り訂正符号化回路9に出力する。誤り訂正符
号化回路9は、圧縮された映像データと音声データとを
例えばリードソロモン符号等の積符号に符号化して変調
回路10に出力する。変調回路10は入力されたデータを高
密度記録に適した変調方式で変調して、図示しない磁気
ヘッドを介して磁気テープ12に記録する。On the other hand, the input voice signal is given to the voice processing circuit 11. The audio processing circuit 11 A / D-converts the input audio signal, synchronizes it with the video signal, performs mixing processing, and outputs it to the error correction encoding circuit 9. The error correction encoding circuit 9 encodes the compressed video data and audio data into a product code such as a Reed-Solomon code, and outputs the product code to the modulation circuit 10. The modulation circuit 10 modulates the input data by a modulation method suitable for high density recording and records it on the magnetic tape 12 via a magnetic head (not shown).
【0022】再生時には、磁気テープ12からの再生デー
タは磁気ヘッドから復調回路13に与えられる。復調回路
13は再生データを復調し、復調データには誤り訂正復号
化回路14によって誤り訂正処理を施す。誤り訂正復号化
回路14からの映像データは可変長復号化回路15に与え、
音声データは音声処理回路16に与える。可変長復号化回
路15は映像データを可変長復号化して逆量子化回路17に
与え、逆量子化回路17は可変長復号化出力を逆量子化し
て逆DCT回路18に与える。逆DCT回路18は入力され
たデータを逆DCT処理することにより、DCT処理前
の元の座標軸データに伸張して映像処理回路19に出力す
る。During reproduction, reproduction data from the magnetic tape 12 is given to the demodulation circuit 13 from the magnetic head. Demodulation circuit
Reference numeral 13 demodulates the reproduced data, and the demodulated data is subjected to error correction processing by the error correction decoding circuit 14. The video data from the error correction decoding circuit 14 is given to the variable length decoding circuit 15,
The audio data is given to the audio processing circuit 16. The variable length decoding circuit 15 variable length decodes the video data and supplies it to the inverse quantization circuit 17, and the inverse quantization circuit 17 inversely quantizes the variable length decoding output and supplies it to the inverse DCT circuit 18. The inverse DCT circuit 18 performs inverse DCT processing on the input data, expands the original coordinate axis data before DCT processing, and outputs it to the video processing circuit 19.
【0023】伸張されたデータは、映像処理回路19によ
ってフレーム内のデシャフリングを施して元のデータ配
列に戻した後、D/A変換してアナログの出力映像信号
を得る。一方、誤り訂正復号化回路14からの音声データ
は音声処理回路16に与え、映像信号との時間合わせ及び
補正処理を行った後、D/A変換してアナログの出力音
声信号を得る。The decompressed data is subjected to deshuffling within the frame by the video processing circuit 19 to be returned to the original data array, and then D / A converted to obtain an analog output video signal. On the other hand, the audio data from the error correction decoding circuit 14 is given to the audio processing circuit 16, and after time adjustment with the video signal and correction processing, D / A conversion is performed to obtain an analog output audio signal.
【0024】ここで、入力映像信号として第2世代ED
TV信号を入力するものとする。この場合には、映像処
理回路5が入力映像信号をフレーム化することにより、
図8に示す画面から図12に示すフレーム画面が得られ
る。図13はこのフレーム画面の上部無画部の60ライ
ンのデータを説明するための説明図である。上述したよ
うに、垂直補強信号は時間軸方向に1/3に圧縮してい
るので、図13に示すように、上部無画部の第nライン
の垂直補強信号は、主画部の第3(n−1)+1〜3
(n−1)+3ラインに対応する。Here, the second generation ED is used as an input video signal.
A TV signal shall be input. In this case, the video processing circuit 5 frames the input video signal,
The frame screen shown in FIG. 12 is obtained from the screen shown in FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the data of 60 lines in the upper non-image part of the frame screen. As described above, since the vertical reinforcement signal is compressed to ⅓ in the time axis direction, as shown in FIG. 13, the vertical reinforcement signal of the n-th line of the upper non-image area is the third of the main image area. (N-1) +1 to 3
Corresponds to (n-1) +3 lines.
【0025】映像処理回路5はブロック化を行う場合に
は、水平及び垂直8×8の64画素のデータで1DCT
ブロックを構成する。従って、例えば上部無画部の左上
端のDCTブロックのデータは、図14に示すように、
主画部の第1,4,7,…,22ラインの第1乃至第8
列の画素に対応するものとなり、垂直方向には不連続と
なる。また、上部無画部の走査線数は60であるので、
1ブロックを8×8で構成すると、垂直補強信号と主画
部信号とが混在するブロックが発生する。図15はこの
場合のDCTブロックを示す説明図である。図15に示
すように、主画部の第169,172,175,178
ラインに対応する垂直補強信号と主画部の第1乃至第4
ラインの主画部信号とによって1DCTブロックが構成
されている。When the video processing circuit 5 is divided into blocks, the horizontal and vertical 8 × 8 64 pixel data corresponds to 1 DCT.
Make up a block. Therefore, for example, the data of the DCT block at the upper left corner of the upper non-picture area is as shown in FIG.
The first to the eighth of the 22nd line of the first, fourth, seventh, ...
It corresponds to the pixels in the column and is discontinuous in the vertical direction. Since the number of scanning lines in the upper non-image area is 60,
If one block is composed of 8 × 8, a block in which the vertical reinforcement signal and the main image portion signal are mixed occurs. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a DCT block in this case. As shown in FIG. 15, the main image portions 169, 172, 175, 178
Vertical reinforcement signals corresponding to lines and first to fourth main image parts
A 1DCT block is composed of the main image portion signal of the line.
【0026】ところで、一般的な映像は隣接するライン
間の相関が極めて高い。換言すると、一般的な映像で
は、DCT変換した後、変換係数の高周波成分を比較的
大きな量子化係数で量子化することにより、高い圧縮効
率を得ることができる。ところが、第2世代EDTV信
号では、無画部を含むDCTブロックが不連続なライン
のデータによって構成されていることから、垂直方向に
隣接するデータ同士の相関が比較的低い。このため、D
CT変換等の直交変換を用いた圧縮では、十分な圧縮効
率を得ることができないという問題がある。By the way, in a general image, the correlation between adjacent lines is extremely high. In other words, in general video, high compression efficiency can be obtained by performing the DCT transform and then quantizing the high frequency component of the transform coefficient with a relatively large quantization coefficient. However, in the second-generation EDTV signal, since the DCT block including the non-picture portion is composed of the data of the discontinuous lines, the correlation between the vertically adjacent data is relatively low. Therefore, D
The compression using the orthogonal transformation such as the CT transformation has a problem that sufficient compression efficiency cannot be obtained.
【0027】また、画面上の垂直方向に不連続なデータ
を用いて圧縮を行った場合には、再生画面に歪が生じや
すい。更に、第2世代EDTV信号では、VT及びVH
信号は周波数変調されて多重されていることから、A/
D変換時にVT及びVH信号を正確にサンプリングする
ことができないこともあるという問題もあった。Further, when compression is performed using data which is discontinuous in the vertical direction on the screen, distortion is likely to occur on the reproduced screen. Furthermore, in the second generation EDTV signal, VT and VH
Since the signals are frequency-modulated and multiplexed, A /
There is also a problem that the VT and VH signals may not be accurately sampled during D conversion.
【0028】[0028]
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のディジタル画像圧縮装置及びディジタル画像伸張
装置においては、第2世代EDTV信号を直交変換を用
いて圧縮しようとすると、無画部においてライン間同士
のデータが非相関であることから、圧縮効率が著しく低
下するという問題があった。また、この場合には、再現
した画面に歪が生じやすいという問題もあった。更に、
無画部に多重されたVT及びVH信号を正しくサンプリ
ングすることができないという問題点もあった。As described above, in the above-described conventional digital image compression apparatus and digital image expansion apparatus, when it is attempted to compress the second generation EDTV signal by using the orthogonal transformation, the line is generated in the non-image portion. There is a problem that the compression efficiency is significantly reduced because the data between the two are uncorrelated. Further, in this case, there is a problem that the reproduced screen is likely to be distorted. Furthermore,
There is also a problem that the VT and VH signals multiplexed in the non-picture portion cannot be sampled correctly.
【0029】本発明は、圧縮効率を低下させることなく
第2世代EDTV信号を圧縮すると共に、再生画像の画
面歪を防止し、更に、VT及びVH信号を正しく再生す
ることができるディジタル画像圧縮装置を提供すること
を目的とする。The present invention compresses the second generation EDTV signal without lowering the compression efficiency, prevents the screen distortion of the reproduced image, and further correctly reproduces the VT and VH signals. The purpose is to provide.
【0030】また、本発明は、再生画像の画面歪を防止
し、更に、VT及びVH信号を正しく再生することがで
きるディジタル画像伸張装置を提供することを目的とす
る。Another object of the present invention is to provide a digital image decompression device capable of preventing screen distortion of a reproduced image and reproducing the VT and VH signals correctly.
【0031】[発明の構成][Constitution of Invention]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
ディジタル画像圧縮装置は、無画部期間に主画部の解像
度を改善するための垂直補強信号が多重されたワイドア
スペクトテレビジョン信号又は現行テレビジョン信号に
基づく入力映像信号が入力され前記識別信号に基づいて
前記入力映像信号の方式を判別する方式判別手段と、前
記入力映像信号を記憶しブロック化して出力する記憶手
段と、この記憶手段からのブロックデータを直交変調し
て圧縮し符号化出力を出力する圧縮手段と、前記方式判
別手段の判別結果に基づいて前記記憶手段の書込み及び
読出しを制御して前記ブロックデータの垂直方向の相関
性を向上させる制御手段とを具備したものであり、本発
明の請求項3に係るディジタル画像圧縮装置は、無画部
期間に主画部の解像度を改善するための垂直補強信号が
周波数変調されて多重されたワイドアスペクトテレビジ
ョン信号又は現行テレビジョン信号に基づく入力映像信
号が入力され前記識別信号に基づいて前記入力映像信号
の方式を判別する方式判別手段と、前記入力映像信号の
無画部期間に多重された前記垂直補強信号を復調する垂
直補強信号復調手段と、主画部期間には前記入力映像信
号を選択し無画部期間には前記垂直補強信号復調手段の
出力を選択する選択手段と、この選択手段の出力を記憶
しブロック化して出力する記憶手段と、この記憶手段か
らのブロックデータを直交変調して圧縮し符号化出力を
出力する圧縮手段と、前記方式判別手段の判別結果に基
づいて前記記憶手段の書込み及び読出しを制御して前記
ブロックデータの垂直方向の相関性を向上させる制御手
段とを具備したものであり、本発明の請求項5に係るデ
ィジタル画像伸張装置は、請求項1又は3のいずれか1
つに記載のディジタル画像圧縮装置からの符号化出力を
復号化してブロックデータを出力する復号化手段と、こ
の復号化手段からのブロックデータを記憶すると共にラ
スタ順で出力するデータ配列手段とを具備したものであ
る。A digital image compression apparatus according to claim 1 of the present invention is a wide aspect television signal in which a vertical reinforcement signal for improving the resolution of a main image portion is multiplexed in a non-image portion period. Alternatively, a system discriminating means for discriminating the system of the input video signal on the basis of the identification signal, which is inputted with an input video signal based on a current television signal, and a storage means for storing the input video signal and outputting it in blocks. Compressing means for orthogonally modulating block data from the storing means and compressing the compressed data to output an encoded output, and writing and reading of the storing means on the basis of the discrimination result of the system discriminating means to control the block data in the vertical direction. The digital image compression apparatus according to claim 3 of the present invention is provided with a control means for improving the correlation of the main image portion during the non-image portion period. Inputting an input video signal based on a wide aspect television signal or a current television signal, in which a vertical reinforcement signal for frequency improvement is frequency-modulated and multiplexed, and a method of the input video signal is determined based on the identification signal. System discrimination means, vertical reinforcement signal demodulation means for demodulating the vertical reinforcement signal multiplexed in the non-picture portion period of the input video signal, and the input video signal is selected in the main picture portion period to Is a selection means for selecting the output of the vertical reinforcement signal demodulation means, a storage means for storing the output of the selection means, outputting the block data in blocks, and orthogonally modulating and compressing the block data from the storage means to output the encoded data. And the compression means for outputting the block data and the correlation of the block data in the vertical direction by controlling writing and reading of the storage means based on the determination result of the method determining means. It is obtained by and control means for improving a digital image decompression apparatus according to claim 5 of the present invention, any one of claims 1 or 3 1
Decoding means for decoding the encoded output from the digital image compression apparatus described in No. 1 to output block data, and data arranging means for storing the block data from this decoding means and outputting in block order. It was done.
【0032】[0032]
【作用】本発明の請求項1において、方式判別手段は入
力映像信号の方式を判別する。入力映像信号を記憶手段
に記憶させてブロック化した後圧縮手段に与える。圧縮
手段は記憶手段からのブロックデータを直交変調して圧
縮する。入力映像信号がワイドアスペクトテレビジョン
信号である場合には、制御手段は、例えば、ブロックデ
ータの垂直方向の相関性を向上させるように記憶手段の
書込み及び読出しを制御する。これにより、圧縮手段に
よる圧縮効率が向上する。In the first aspect of the present invention, the system discrimination means discriminates the system of the input video signal. The input video signal is stored in the storage means, divided into blocks, and then supplied to the compression means. The compression means orthogonally modulates the block data from the storage means and compresses it. When the input video signal is a wide aspect television signal, the control unit controls writing and reading of the storage unit so as to improve the vertical correlation of the block data, for example. This improves the compression efficiency of the compression means.
【0033】本発明の請求項3においては、入力映像信
号を垂直補強信号復調手段に与えて垂直補強信号を復調
させる。選択手段は主画部期間には入力映像信号を選択
し、無画部期間には垂直補強信号復調手段の出力を選択
して記憶手段に与える。これにより、垂直補強信号は確
実にサンプリングされて記憶手段に記憶される。In the third aspect of the present invention, the input video signal is applied to the vertical reinforcement signal demodulation means to demodulate the vertical reinforcement signal. The selecting means selects the input video signal during the main image portion period and selects the output of the vertical reinforcement signal demodulating means during the non-image portion period and supplies it to the storage means. This ensures that the vertical reinforcement signal is sampled and stored in the storage means.
【0034】本発明の請求項5において、復号化手段に
よって符号化出力を復号化する。データ配列手段は復号
化手段からのブロックデータをラスタ順で出力する。In claim 5 of the present invention, the encoded output is decoded by the decoding means. The data arrangement means outputs the block data from the decoding means in raster order.
【0035】[0035]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係るディジタル画像圧縮装
置の一実施例を示すブロック図である。図1において図
9と同一の構成要素には同一符号を付してある。なお、
図1においては、色信号系については図示を省略してい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital image compression apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals. In addition,
In FIG. 1, the color signal system is not shown.
【0036】アナログの入力映像信号はA/D変換器21
及び方式判別回路22に与える。A/D変換器21は入力映
像信号をディジタル信号に変換してフレームメモリ23に
出力するようになっている。A/D変換器5によって、
1フレームは例えば720画素×480ラインの有効画
素で構成されるようにサンプリングする。The analog input video signal is an A / D converter 21.
And to the system discriminating circuit 22. The A / D converter 21 converts the input video signal into a digital signal and outputs it to the frame memory 23. By the A / D converter 5,
One frame is sampled so as to be composed of, for example, 720 pixels × 480 lines of effective pixels.
【0037】ところで、第2世代EDTV放送開始当初
は、アスペクト比が4:3の現行NTSC方式の信号と
アスペクト比が16:9の第2世代EDTV方式の信号
とが番組毎に混在して放送されることが予想される。従
って、受信側において、現行NTSC方式と第2世代E
DTV方式とに夫々対応した制御を行う必要がある。そ
こで、送信側において、第2世代EDTV方式の放送信
号を伝送していることを示す識別信号を多重して伝送す
ることが決定されている。識別信号によって、放送信号
のアスペクト比及び各種補強信号の有無等が示されると
共に、補強信号復調の位相基準が得られる。By the way, at the beginning of the second generation EDTV broadcasting, a signal of the current NTSC system having an aspect ratio of 4: 3 and a signal of the second generation EDTV system having an aspect ratio of 16: 9 are mixed and broadcast for each program. Expected to be done. Therefore, on the receiving side, the current NTSC system and the second generation E
It is necessary to perform control corresponding to each DTV system. Therefore, it has been decided on the transmitting side to multiplex and transmit an identification signal indicating that a second generation EDTV system broadcast signal is being transmitted. The identification signal indicates the aspect ratio of the broadcast signal and the presence / absence of various reinforcing signals, and the phase reference for demodulating the reinforcing signal is obtained.
【0038】識別信号は画像エリアの最上部(22H,
285H)の水平走査期間に挿入される。識別信号は、
27ビット分のビット領域B1 乃至B27を有している。
各ビットのビット幅は色副搬送波周期の7倍である。ビ
ット領域B1 乃至B5 ,B24はNRZ(ノンリターンゼ
ロ)形式で伝送される識別符号であり、ビット領域B6
乃至B23は色副搬送波形式の識別符号(周波数はfsc)
である。The identification signal is at the top of the image area (22H,
285H) in the horizontal scanning period. The identification signal is
It has bit areas B1 to B27 for 27 bits.
The bit width of each bit is 7 times the color subcarrier period. The bit areas B1 to B5 and B24 are identification codes transmitted in the NRZ (non-return zero) format, and the bit area B6.
To B23 are identification codes of the color subcarrier format (frequency is fsc)
Is.
【0039】また、ビット領域B25乃至B27では既存の
映像信号との判定を行うための確認信号が伝送される。
確認信号は周波数が2.04MHz(=(4/7)fs
c)の正弦波である。放送技術開発協議会で発行された
識別制御信号仕様に関する解説によれば、確認信号の立
上がりのゼロクロス点は、色副搬送波fscのI軸又はQ
軸位相に同期している。In the bit areas B25 to B27, a confirmation signal for determining the existing video signal is transmitted.
The confirmation signal has a frequency of 2.04 MHz (= (4/7) fs
It is the sine wave of c). According to the explanation on the identification control signal specifications issued by the Broadcasting Technology Development Council, the zero-cross point of the rising edge of the confirmation signal is the I-axis or Q of the color subcarrier fsc.
It is synchronized with the axis phase.
【0040】方式判別回路22は入力映像信号の22H又
は285Hに識別信号が重畳されているか否かを検出す
ることにより、入力映像信号が第2世代EDTV方式の
信号であるか又は現行NTSC方式の信号であるかを判
別して、判別信号をアドレス生成回路24に出力するよう
になっている。アドレス生成回路24は判別信号に基づい
て、NTSC方式用又は第2世代EDTV方式用のアド
レス出力をフレームメモリ23に出力する。フレームメモ
リ23はアドレス生成回路24からのアドレス出力によっ
て、書込み及び読出しアドレスが制御されて、A/D変
換器21からの入力映像信号をシャフリングしながらフレ
ーム化すると共に、例えば8画素×8ラインのDCTブ
ロック単位でデータをDCT回路6に出力するようにな
っている。The system discriminating circuit 22 detects whether or not the identification signal is superimposed on 22H or 285H of the input video signal to determine whether the input video signal is the second generation EDTV system signal or the current NTSC system. It is configured to determine whether the signal is a signal and output a determination signal to the address generation circuit 24. The address generation circuit 24 outputs the address output for the NTSC system or the second generation EDTV system to the frame memory 23 based on the discrimination signal. In the frame memory 23, the write and read addresses are controlled by the address output from the address generation circuit 24, and the input video signal from the A / D converter 21 is shuffled into a frame and, for example, 8 pixels × 8 lines. The data is output to the DCT circuit 6 in DCT block units.
【0041】図2乃至図4は図1中のアドレス生成回路
及びフレームメモリによるブロック化を説明するための
説明図である。2 to 4 are explanatory diagrams for explaining the block formation by the address generation circuit and the frame memory in FIG.
【0042】アドレス生成回路24は、判別信号によって
NTSC方式の信号が入力されたことが示されると、A
/D変換器21からの映像データのデータ配列を変更して
フレームメモリ23に書込みを行ってフレーム画面を作成
すると共に、読出しを制御することにより8×8のDC
Tブロック単位でデータをDCT回路6に出力させる。When the discrimination signal indicates that the NTSC system signal is input, the address generation circuit 24 returns to A
By changing the data array of the video data from the / D converter 21 and writing to the frame memory 23 to create a frame screen, and controlling the reading, 8 × 8 DC
The data is output to the DCT circuit 6 in units of T blocks.
【0043】一方、アドレス生成回路24は、判別信号に
よって第2世代EDTV方式の信号が入力されたことが
示されると、例えば、図12に示したフレーム画面のデ
ータ配列を変更して、図2に示すデータ配列となるよう
に、フレームメモリ23に書込みアドレスを与える。即
ち、アドレス生成回路24によって、フレームメモリ23に
360ラインの主画部のデータを連続して配列し、この
主画部のデータに続けて60ラインずつの上下無画部の
データを連続して配列する。更に、アドレス生成回路24
は、無画部については図3に示すデータ配列となるよう
に書込みアドレスを与える。即ち、無画部の記憶領域と
して設定された720画素×120ラインの領域に、2
40画素×360ラインのデータを書込む。この場合に
は、第1ラインの240画素分のデータとして、主画部
の第1ラインに対応する垂直補強信号(VT及びVH信
号)を配列し、第2ラインの240画素分のデータとし
て主画部の第2ラインに対応する垂直補強信号を配列す
る。以後、同様にして、第3乃至第360ラインの24
0画素分のデータとして、主画部の第3乃至第360ラ
インに対応する垂直補強信号を配列する。On the other hand, when the discrimination signal indicates that the signal of the second generation EDTV system is input, the address generation circuit 24 changes the data arrangement of the frame screen shown in FIG. A write address is given to the frame memory 23 so that the data array shown in FIG. That is, the address generation circuit 24 continuously arranges the data of the main image portion of 360 lines in the frame memory 23, and the data of the upper and lower non-image portions of 60 lines continuously after the data of the main image portion. Arrange. Further, the address generation circuit 24
Gives a write address so that the non-image part has the data array shown in FIG. That is, in the area of 720 pixels × 120 lines set as the storage area of the non-image part, 2
Write the data of 40 pixels x 360 lines. In this case, the vertical reinforcement signals (VT and VH signals) corresponding to the first line of the main picture portion are arrayed as the data of 240 pixels of the first line, and the data of 240 pixels of the second line are mainly used. The vertical reinforcement signal corresponding to the second line of the image area is arranged. Thereafter, in the same manner, 24 of the third to 360th lines
As data for 0 pixels, vertical reinforcement signals corresponding to the third to 360th lines of the main picture portion are arranged.
【0044】アドレス生成回路24は、主画部のデータに
ついては、8×8のDCTブロック単位で順次データを
読出す。主画部のデータによって、45×90個のDC
Tブロックが構成される。また、同様に、アドレス生成
回路24は、無画部のデータについても、図4に示すよう
に、8×8ラインのブロック単位で読出を行う。これに
より、フレームメモリ23は無画部に対する45×30個
のDCTブロックをDCT回路6に出力するようになっ
ている。The address generation circuit 24 sequentially reads the data of the main picture portion in units of 8 × 8 DCT blocks. 45 × 90 DC depending on the data of the main image section
A T block is constructed. Similarly, the address generation circuit 24 also reads out the data of the non-image portion in block units of 8 × 8 lines as shown in FIG. As a result, the frame memory 23 outputs 45 × 30 DCT blocks for the non-picture portion to the DCT circuit 6.
【0045】DCT回路6はフレームメモリ23からのブ
ロックデータに2次元DCT(離散コサイン変換)処理
を施すことにより、空間座標軸成分を周波数軸成分に変
換する。DCT回路6からの変換係数は量子化回路7に
与える。量子化回路7は所定の量子化係数を用いて変換
係数を量子化して可変長符号化回路8に出力する。可変
長符号化回路8は量子化出力を所定の可変長符号表を用
いて可変長符号化して符号化出力を出力するようになっ
ている。The DCT circuit 6 performs a two-dimensional DCT (discrete cosine transform) process on the block data from the frame memory 23 to transform the spatial coordinate axis component into a frequency axis component. The transform coefficient from the DCT circuit 6 is given to the quantization circuit 7. The quantizing circuit 7 quantizes the transform coefficient using a predetermined quantized coefficient and outputs the quantized transform coefficient to the variable length coding circuit 8. The variable length coding circuit 8 variable length codes the quantized output using a predetermined variable length code table and outputs a coded output.
【0046】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described.
【0047】入力映像信号として現行NTSC方式の信
号が入力されるものとする。A/D変換器21は入力映像
信号をディジタル信号に変換してフレームメモリ23に出
力する。入力映像信号は方式判別回路22にも与え、方式
判別回路22は入力映像信号が現行NTSC方式の信号で
あることを判別して判別信号をアドレス生成回路24に出
力する。これにより、アドレス生成回路24は、入力映像
信号をフレーム化するためのアドレス出力をフレームメ
モリ23に出力する。フレームメモリ23にはフレーム化さ
れたデータが格納される。アドレス生成回路24はフレー
ムメモリ23から8×8のブロック単位でデータを読出し
てDCT回路6に与える。It is assumed that a current NTSC system signal is input as an input video signal. The A / D converter 21 converts the input video signal into a digital signal and outputs it to the frame memory 23. The input video signal is also given to the system discrimination circuit 22, and the system discrimination circuit 22 discriminates that the input video signal is a signal of the current NTSC system and outputs the discrimination signal to the address generation circuit 24. As a result, the address generation circuit 24 outputs an address output for framing the input video signal to the frame memory 23. Framed data is stored in the frame memory 23. The address generation circuit 24 reads data from the frame memory 23 in 8 × 8 block units and supplies the data to the DCT circuit 6.
【0048】このブロックデータはDCT回路6によっ
てDCT処理し、量子化回路7によって量子化して可変
長符号化回路8に与える。可変長符号化回路8は量子化
出力を可変長符号化して符号化出力として出力する。This block data is subjected to DCT processing by the DCT circuit 6, quantized by the quantizing circuit 7 and given to the variable length coding circuit 8. The variable length coding circuit 8 performs variable length coding on the quantized output and outputs it as a coded output.
【0049】ここで、第2世代EDTV方式の信号を入
力映像信号として入力するものとする。方式判別回路22
は第2世代EDTV方式の信号が入力されたことを示す
判別信号をアドレス生成回路24に出力する。第2世代E
DTV方式の信号はA/D変換器21によってディジタル
信号に変換した後、フレームメモリ23に与える。本実施
例においては、アドレス生成回路24は、主画部のデータ
と上下無画部のデータとを夫々連続させると共に、上下
無画部のデータは、図3に示す配列に変更してフレーム
メモリ23に書込ませる。Here, it is assumed that the signal of the second generation EDTV system is input as the input video signal. Method discrimination circuit 22
Outputs to the address generation circuit 24 a discrimination signal indicating that the signal of the second generation EDTV system has been input. Second generation E
The DTV system signal is converted into a digital signal by the A / D converter 21 and then given to the frame memory 23. In the present embodiment, the address generation circuit 24 makes the data of the main image portion and the data of the upper and lower non-image portions continuous, and the data of the upper and lower non-image portions is changed to the array shown in FIG. Write to 23.
【0050】アドレス生成回路24は、フレームメモリ23
から8×8のDCTブロック単位でデータを読出す。フ
レームメモリ23からのブロックデータはDCT回路6に
与えてDCT処理し、更に、量子化回路7に与えて量子
化する。この場合には、上下無画部のデータは、VT,
VH信号であり、主画部信号と同様に、隣接するライン
相互間で高い相関を有する。図3に示すように、アドレ
ス生成回路24によって、無画部の垂直補強信号は、垂直
方向に高い相関を有するように配列されており、無画部
のブロックに対するDCT変換係数の高域成分のパワー
は比較的小さい。従って、無画部についても、主画部と
同様に、量子化出力の符号量を十分に低減させることが
できる。量子化出力は可変長符号化回路8に与えて可変
長符号化した後符号化出力として出力する。The address generation circuit 24 includes a frame memory 23.
To read data in 8 × 8 DCT block units. The block data from the frame memory 23 is supplied to the DCT circuit 6 for DCT processing, and further supplied to the quantization circuit 7 for quantization. In this case, the data of the upper and lower non-image parts is VT,
This is a VH signal and has a high correlation between adjacent lines, as in the case of the main image portion signal. As shown in FIG. 3, the address generation circuit 24 arranges the vertical reinforcement signals of the non-picture portion so as to have a high correlation in the vertical direction, and the high-frequency components of the DCT transform coefficient for the block of the non-picture portion. The power is relatively small. Therefore, also in the non-picture portion, the code amount of the quantized output can be sufficiently reduced as in the main picture portion. The quantized output is given to the variable length coding circuit 8 to be variable length coded, and then output as a coded output.
【0051】このように、本実施例においては、第2世
代EDTV方式の信号が入力された場合には、フレーム
メモリの書込み及び読出しを制御することにより、無画
部の各ラインのデータを垂直方向に高い相関を有するよ
うに配列してブロック化しており、無画部についても高
い圧縮率で符号化することができる。また、DCTブロ
ックは連続した画像によって構成されることから、再生
画面に歪が発生することを防止することができる。As described above, in the present embodiment, when the signal of the second generation EDTV system is input, the writing and reading of the frame memory are controlled so that the data of each line of the non-image part is vertically changed. The blocks are arranged so as to have a high correlation in the direction, and the non-picture portion can also be encoded at a high compression rate. In addition, since the DCT block is composed of continuous images, it is possible to prevent distortion on the playback screen.
【0052】図5は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図5において図1と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0053】本実施例は垂直補強信号復調回路31及びセ
レクタ32を付加した点が図1の実施例と異なる。入力映
像信号は垂直補強信号復調回路31及びセレクタ32に与え
る。垂直補強信号復調回路31は入力映像信号が与えられ
て、無画部に多重されている垂直補強信号を復調してセ
レクタ32に出力するようになっている。セレクタ32には
アドレス生成回路24から無画部のタイミングを示す信号
が入力される。セレクタ32は主画部の期間には入力映像
信号を選択し、無画部の期間には垂直補強信号復調回路
31の出力を選択してA/D変換器21に出力するようにな
っている。This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that a vertical reinforcement signal demodulation circuit 31 and a selector 32 are added. The input video signal is given to the vertical reinforcement signal demodulation circuit 31 and the selector 32. The vertical reinforcement signal demodulation circuit 31 receives an input video signal, demodulates the vertical reinforcement signal multiplexed in the non-picture portion, and outputs the demodulated vertical reinforcement signal to the selector 32. A signal indicating the timing of the non-image area is input to the selector 32 from the address generation circuit 24. The selector 32 selects the input video signal during the main image section, and the vertical reinforcement signal demodulation circuit during the non-image section.
The output of 31 is selected and output to the A / D converter 21.
【0054】このように構成された実施例においては、
セレクタ32によって、主画部期間に入力映像信号をA/
D変換器21に与え、無画部期間には垂直補強信号復調回
路31の出力をA/D変換器21に与える。垂直補強信号復
調回路31は周波数変調されて多重されている垂直補強信
号を復調してベースバンドの垂直補強信号を出力してい
る。無画部期間には、A/D変換器21にベースバンドの
垂直補強信号を与えているので、A/D変換器21は確実
に垂直補強信号をサンプリングしてディジタル化するこ
とができる。In the embodiment constructed as described above,
The input video signal is A /
The signal is supplied to the D converter 21, and the output of the vertical reinforcement signal demodulation circuit 31 is supplied to the A / D converter 21 during the non-image part period. The vertical reinforcement signal demodulation circuit 31 demodulates the frequency-modulated and multiplexed vertical reinforcement signal to output a baseband vertical reinforcement signal. Since the baseband vertical reinforcement signal is applied to the A / D converter 21 during the non-image part period, the A / D converter 21 can reliably sample and digitize the vertical reinforcement signal.
【0055】他の作用及び効果は図1の実施例と同様で
ある。Other functions and effects are similar to those of the embodiment shown in FIG.
【0056】図6は本発明に係るディジタル画像伸張装
置の一実施例を示すブロック図である。図1において図
9と同一の構成要素には同一符号を付してある。なお、
図1においては、色信号系については図示を省略してい
る。FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the digital image expanding apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals. In addition,
In FIG. 1, the color signal system is not shown.
【0057】例えば、図1のディジタル画像圧縮装置に
よって圧縮された映像信号を符号化入力として可変長復
号化回路15に与える。可変長復号化回路15は符号化入力
を可変長復号化して固定長データに戻して逆量子化回路
17に出力する。逆量子化回路17は入力されたデータを逆
量子化することにより量子化前の変換係数を再現して逆
DCT回路18に出力する。逆DCT回路18は逆量子化出
力を逆DCT処理することにより、周波数軸成分を空間
座標軸成分に戻してブロックデータをフレームメモリ44
に出力する。For example, the video signal compressed by the digital image compression apparatus shown in FIG. 1 is supplied to the variable length decoding circuit 15 as an encoding input. The variable-length decoding circuit 15 performs variable-length decoding on the coded input to restore fixed-length data and dequantizes it.
Output to 17. The inverse quantizing circuit 17 reproduces the pre-quantized transform coefficient by dequantizing the input data and outputs it to the inverse DCT circuit 18. The inverse DCT circuit 18 performs inverse DCT processing on the inverse quantized output to return the frequency axis component to the spatial coordinate axis component and store the block data in the frame memory 44.
Output to.
【0058】本実施例においては、符号化入力がNTS
C方式の信号を符号化したものであるか又は第2世代E
DTV方式の信号を符号化したものであるかを示す判別
信号をアドレス生成回路45に与えるようになっている。
アドレス生成回路45は、判別信号に基づく書込みアドレ
ス及び読出しアドレスを発生してフレームメモリ44を制
御するようになっている。NTSC方式の符号化入力を
示す判別信号が与えられると、アドレス生成回路45はフ
レームメモリ44に記憶されたデータをフィールド順に読
出してD/A変換器46に出力する。In this embodiment, the encoded input is NTS.
It is a coded signal of the C system or the second generation E
A discrimination signal indicating whether the signal of the DTV system is encoded is given to the address generation circuit 45.
The address generation circuit 45 controls the frame memory 44 by generating a write address and a read address based on the discrimination signal. When the discriminating signal indicating the encoded input of the NTSC system is given, the address generating circuit 45 reads the data stored in the frame memory 44 in the field order and outputs it to the D / A converter 46.
【0059】一方、第2世代EDTV方式の符号化入力
を示す判別信号が与えられると、アドレス生成回路45は
図2及び図3に示したデータ配列でフレームメモリ23に
記憶されているデータを、通常のフィールド順に変換し
て読出すためのアドレス出力を出力する。On the other hand, when the discrimination signal indicating the coding input of the second generation EDTV system is given, the address generating circuit 45 changes the data stored in the frame memory 23 to the data array shown in FIGS. An address output for converting and reading in the normal field order is output.
【0060】フレームメモリ44から読出された映像デー
タはD/A変換器46に与える。D/A変換器46はディジ
タル映像信号をアナログの映像信号に変換して出力映像
信号として出力するようになっている。The video data read from the frame memory 44 is given to the D / A converter 46. The D / A converter 46 converts the digital video signal into an analog video signal and outputs it as an output video signal.
【0061】このように構成された実施例においては、
図1又は図5の実施例によって得られた符号化出力を伸
張する。符号化入力は可変長復号化回路15によって可変
長復号化し、逆量子化回路17によって逆量子化し、逆D
CT回路18によって逆DCT処理して元のブロック単位
の画素データに戻す。逆DCT回路18の出力はアドレス
生成回路45からの書込みアドレスに基づいてフレームメ
モリ44に書込む。In the embodiment thus constructed,
The encoded output obtained by the embodiment of FIG. 1 or 5 is expanded. The encoded input is variable length decoded by the variable length decoding circuit 15, inversely quantized by the inverse quantization circuit 17, and the inverse D
The CT circuit 18 performs inverse DCT processing to restore the original pixel data in block units. The output of the inverse DCT circuit 18 is written in the frame memory 44 based on the write address from the address generation circuit 45.
【0062】アドレス生成回路45は、判別信号に基づい
て読出しアドレスを作成して、フレームメモリ44に書込
まれたデータをフィールド順で読出す。このデータはD
/A変換器46によってアナログ信号に戻して出力映像信
号として出力する。The address generation circuit 45 creates a read address based on the discrimination signal and reads the data written in the frame memory 44 in the field order. This data is D
The A / A converter 46 restores the analog signal and outputs it as an output video signal.
【0063】本実施例においては、図1又は図5の実施
例によって作成した符号化出力を復号化して、画像を再
現することができる。In this embodiment, an image can be reproduced by decoding the encoded output created by the embodiment of FIG. 1 or FIG.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
縮効率を低下させることなく第2世代EDTV信号を圧
縮すると共に、再生画像の画面歪を防止し、更に、VT
及びVH信号を正しく再生することができるという効果
を有する。As described above, according to the present invention, the second generation EDTV signal is compressed without lowering the compression efficiency, the screen distortion of the reproduced image is prevented, and the VT is further reduced.
And VH signals can be reproduced correctly.
【図1】本発明に係るディジタル画像圧縮装置の一実施
例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital image compression apparatus according to the present invention.
【図2】実施例を説明するための説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example.
【図3】実施例を説明するための説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example.
【図4】実施例を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example.
【図5】本発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図6】本発明に係るディジタル画像伸張装置の一実施
例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a digital image expanding device according to the present invention.
【図7】第2世代EDTV方式の信号を説明するための
説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a signal of the second generation EDTV system.
【図8】水平及び垂直補強信号の多重状態を説明するた
めの説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a multiplexed state of horizontal and vertical reinforcement signals.
【図9】従来のディジタル画像圧縮装置及びディジタル
画像伸張装置が組込まれたディジタルVTRを示すブロ
ック図。FIG. 9 is a block diagram showing a digital VTR incorporating a conventional digital image compression device and digital image expansion device.
【図10】ブロック化を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing blocking.
【図11】マクロブロックを示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a macro block.
【図12】フレーム画面の構成を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of a frame screen.
【図13】フレーム画面の上部無画部の60ラインのデ
ータを説明するための説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining data of 60 lines in the upper non-image part of the frame screen.
【図14】上部無画部のブロック化を説明するための説
明図。FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining blocking of an upper non-image area.
【図15】無画部を含むDCTブロックを示す説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a DCT block including a non-picture portion.
6…DCT回路、7…量子化回路、8…可変長符号化回
路、21…A/D変換器、22…方式判別回路、23…フレー
ムメモリ、24…アドレス生成回路6 ... DCT circuit, 7 ... Quantization circuit, 8 ... Variable length coding circuit, 21 ... A / D converter, 22 ... System discrimination circuit, 23 ... Frame memory, 24 ... Address generation circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 稔 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 照井 孝 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 坂崎 芳久 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 阿部 修司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内 (72)発明者 大沢 真一 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minoru Yoneda, 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Kanagawa Prefecture, Multimedia Technology Research Laboratories, Inc. (72) Takashi Terui, 8th, Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Incorporated company Toshiba Multimedia Technology Laboratory (72) Inventor Yoshihisa Sakazaki 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Incorporated Toshiba Multimedia Technology Laboratory (72) Inventor Shuji Abe Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture 8 Incorporated company Toshiba Multimedia Technology Laboratories (72) Inventor Shinichi Osawa 3-3-9 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Within Toshiba Abu E., Ltd.
Claims (5)
ための垂直補強信号が多重されたワイドアスペクトテレ
ビジョン信号又は現行テレビジョン信号に基づく入力映
像信号が入力され前記識別信号に基づいて前記入力映像
信号の方式を判別する方式判別手段と、 前記入力映像信号を記憶しブロック化して出力する記憶
手段と、 この記憶手段からのブロックデータを直交変調して圧縮
し符号化出力を出力する圧縮手段と、 前記方式判別手段の判別結果に基づいて前記記憶手段の
書込み及び読出しを制御して前記ブロックデータの垂直
方向の相関性を向上させる制御手段とを具備したことを
特徴とするディジタル画像圧縮装置。1. A wide aspect television signal in which a vertical reinforcement signal for improving the resolution of a main image portion is multiplexed during a non-image portion period, or an input video signal based on a current television signal is input and based on the identification signal. System discriminating means for discriminating the system of the input video signal, storage means for storing the input video signal and dividing it into blocks, and outputting the coded data by orthogonally modulating the block data from the storage means. And a control means for controlling the writing and reading of the storage means based on the discrimination result of the system discriminating means to improve the vertical correlation of the block data. Image compression device.
は、第2世代EDTV方式の信号であり、前記制御手段
は、無画部期間に多重された垂直補強信号のデータ配列
を変更することにより前記ブロックデータの垂直方向の
相関性を向上させることを特徴とする請求項1に記載の
ディジタル画像圧縮装置。2. The wide aspect television signal is a signal of the second generation EDTV system, and the control means changes the data arrangement of the vertical reinforcement signals multiplexed in the non-picture portion period to thereby obtain the block data. 2. The digital image compression apparatus according to claim 1, wherein the vertical correlation of the above is improved.
ための垂直補強信号が周波数変調されて多重されたワイ
ドアスペクトテレビジョン信号又は現行テレビジョン信
号に基づく入力映像信号が入力され前記識別信号に基づ
いて前記入力映像信号の方式を判別する方式判別手段
と、 前記入力映像信号の無画部期間に多重された前記垂直補
強信号を復調する垂直補強信号復調手段と、 主画部期間には前記入力映像信号を選択し無画部期間に
は前記垂直補強信号復調手段の出力を選択する選択手段
と、 この選択手段の出力を記憶しブロック化して出力する記
憶手段と、 この記憶手段からのブロックデータを直交変調して圧縮
し符号化出力を出力する圧縮手段と、 前記方式判別手段の判別結果に基づいて前記記憶手段の
書込み及び読出しを制御して前記ブロックデータの垂直
方向の相関性を向上させる制御手段とを具備したことを
特徴とするディジタル画像圧縮装置。3. A wide aspect television signal in which a vertical reinforcement signal for improving the resolution of a main image portion is frequency-modulated and multiplexed during a non-image portion period, or an input video signal based on a current television signal is input, A system discriminating means for discriminating the system of the input video signal based on an identification signal, a vertical reinforcing signal demodulating means for demodulating the vertical reinforcing signal multiplexed in the non-picture part period of the input video signal, and a main picture part period Means for selecting the input video signal and for selecting the output of the vertical reinforcing signal demodulating means during the non-image part period, storage means for storing the output of the selecting means and outputting it in blocks, and the storing means. Compression means for quadrature-modulating the block data from and compressing and outputting an encoded output, and controlling writing and reading of the storage means based on the discrimination result of the system discrimination means. Digital image compression apparatus characterized by comprising a control means for improving the vertical correlation of said block data.
されて前記無画部期間に多重されており、前記制御手段
は、前記無画部期間の各走査線のデータを1/3ずつ分
割して垂直方向に配列して時間圧縮前の元のラスタ順に
戻すことにより、前記垂直補強信号のブロックデータの
垂直方向の相関性を向上させることを特徴とする請求項
1又は3のいずれか1つに記載のディジタル画像圧縮装
置。4. The vertical reinforcement signal is time-compressed to ⅓ and multiplexed in the non-image portion period, and the control means ⅓ sets data of each scanning line in the non-image portion period. 4. The vertical correlation of the block data of the vertical reinforcement signal is improved by dividing each block into vertical arrays and returning to the original raster order before time compression. 2. A digital image compression apparatus according to any one of the above.
ディジタル画像圧縮装置からの符号化出力を復号化して
ブロックデータを出力する復号化手段と、 この復号化手段からのブロックデータを記憶すると共に
ラスタ順で出力するデータ配列手段とを具備したことを
特徴とするディジタル画像伸張装置。5. Decoding means for decoding the encoded output from the digital image compression apparatus according to claim 1 and outputting block data, and block data from this decoding means. A digital image decompressing device, comprising: a data arranging means for storing and outputting in raster order.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6189664A JPH0856355A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Digital image compressing device and digital image expanding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6189664A JPH0856355A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Digital image compressing device and digital image expanding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0856355A true JPH0856355A (en) | 1996-02-27 |
Family
ID=16245116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6189664A Pending JPH0856355A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Digital image compressing device and digital image expanding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0856355A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1169247A (en) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Hitachi Ltd | Digital broadcasting receiver |
JP2011109680A (en) * | 2010-12-20 | 2011-06-02 | Hitachi Ltd | Digital broadcast receiver |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP6189664A patent/JPH0856355A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1169247A (en) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Hitachi Ltd | Digital broadcasting receiver |
JP2011109680A (en) * | 2010-12-20 | 2011-06-02 | Hitachi Ltd | Digital broadcast receiver |
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