JPS6190370A - デイジタル画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は画像信号をディジタル符号で記録再生する装置
に係り、特に符号誤りの修整に必要な一時画像メモリの
回路規模の削減に関する。

〔発明の背景〕

画像信号をディジタル符号の形態で記録するものとして
、たとえばディジタルＶＴＲがある。

ディジタルＶＴＲの一般的な構成に関しては、たとえば
、テレビジョン学会誌、　Ｖｏｌ、　３４．　Ｎａ５（
１９８０年３月）、ページ２１３〜２２０における橋本
による″′ディジタルＶＴＲの研究動向″において解説
されている。

本発明に関連の深い部分のみをまとめて、ディジタルＶ
ＴＲの構成を書き直すと第１図の様になる。入力端子ｌ
に与えられたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器２でディ
ジタル符号に変換され、符号器３で誤り訂正または検出
符号を付加される。

さらに変調器４で記録に適した波形に変換され、ＶＴＲ
５に記録される。再生信号は復調器６で元の符号に逆変
換され、復号器７で再生符号中の誤りを訂正または修整
され、Ｄ／Ａ変換器９でアナログ信号に変換され、端子
１０に出力される。−復号器７においては、記録時に付
加された符号を用いて、再生符号中の嗅りを訂正出来る
場合には訂正するが、訂正は出来ないが誤りの検出が出
来る場合は、誤りを含む画像符号を、それと相関の強い
画像符号と置換する事により修整する。

８は修整用符号生成部であるが、上記の解説論文に述べ
られている様に、 （１）１走査線または２走査線の遅延回路（２）１フイ
ードの遅延回路 （３）誤った画素の前後の画素の平均回路などで実現さ
れている。すなわち、誤りを含む画素は、再生画面内で
、上下または左右の隣接した画素あるいはそれらの平均
値などで置換する事で修整さ九る。

ここで、多くの場合（すなわち、標本化周波数が極端に
高くない場合）は、前記（２）で得られる修整用符号が
、再生画面内で誤り符号に最も近い位置にある。すなわ
ち、高精度の修整を行うには修整用符号生成部としてフ
ィルドメモリを用いるのが望ましい。

一方、符号誤りが発生し、かつその部分の誤りを訂正出
来ない時のみ修整が行われるのであるから、修整の行わ
れるびん度は一般には低い。そのために、高価で回路規
模の大きいフィルドメモリを必要とするのは得策ではな
い。

〔発明の目的〕

本発明は、メモリの容量を低減した修整用符号の生成部
を提供する事にある。

〔発明の概要〕

本発明においては、修整用の符号は使用ひん度が少ない
事を利用しである程度低い画質の符号を用いる事により
、ｆｍ整用符号を生成する必要なメモリ容量を少なくし
ている。従来の修整用符号は、誤りのない部分の再生画
質と同等の画質であった。

すなわち、修整用符号の標本化周波数、ビット数は、画
像符号の標本化周波数、ビット数と同じであった。本発
明においては、修整用符号の標本化周波数、ビット数な
どを、画像符号のものより小さく選んでいる。これによ
り、視覚的には従来とほぼ同様の修整効果が得られ、か
つこれを実現するメモリ容量を小さくできる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第２図に示す。

Ａ／Ｄ変換、符号化、変調、ＶＴＲへの記録。

復号、Ｄ／Ａ変換など、ディジタルＶＴＲとしての通常
の動作は第１図の従来例と同一である６ただし、第１図
の８に示した修整用符号生成部は、第２図においては、
修整用符号器１１．メモリ１２、修整用復号器１３より
なる。

修整用符号器１１は、復号器７より得られる訂正済の画
像符号を入力とし、その冗長度を抑圧してメモリ１２に
一時記憶する。メモリ１２は、多くの場合はフィルドメ
モリ、フレームメモリなどである。修整用符号器１１で
画像符号の冗長度が抑圧されているために、メモリ１２
の容量は、第１図８におけるメモリより小さくて済む、
メモリ１２の出力は修整用復号器１３で元の画像符号に
復号され、復号器７において修整用の符号として使用さ
れる。

修整用符号器１１、同復号器１３においては、いわゆる
画像の高能率符号化技術として知られている技術が全て
使用出来る。画像の高能率符号化技術に関しては、たと
えば１日、刊工業新聞社発行吹抜著の「画像のディジタ
ル信号処理」第９章など多くの解説書において説明され
ているので詳細は省略し、いくつかの実施例を述べるに
とどめる。

画像の高能率符号化の一つに、原画像符号より低い標本
化周波数で再標本化する技術がある。第３図において、
１４．１５は第２図の修整用符号器１１、一方、第３図
の１６．１７は第２図の修整用符号器１３に相当する。

第２図の復号器７より得られた訂正済画像符号は、第３
図のブリフィルタ１４で帯域制限され、スイッチ１５で
、訂正済画像符号より低い周波数で再標本化される。た
とえば、ブリフィルタ１４　　　　′は、訂正済画像符
号を原画像の１／２の帯域に制限する低域フィルタ、１
５は訂正済画像符号の標本化周波数の１／２で開閉する
スイッチである。

この場合は、メモリ１２の容量は、第１図８におけるメ
モリ容量の１／２で済む。スイッチ１６は、メモリ１２
の出力を、訂正済画像符号と同一の周波数で再標本化す
る。これはポストフィルタ１７を経て、第２図の復号器
７に出力される。ポストフィルタ１７の特性は、一般に
はブリフィルタ１４の特性と同一で良い、この場合は、
修整用画像は元の画像の１／２の水平解像度となるが、
修盤用画像としては使用し得る。

再標本化の技術として、いわゆるサブナイキストサンプ
リング、オフセットサンプリングなどと呼ばれる技術が
ある。この場合には、スイッチ１５の標本化の位相がた
とえば画像の走査線毎に変化する。上記の１／２の周波
数による再標本化の場合には、走査線毎に再標本化の位
相が１８０度ずつ変化する。この場合のブリフィルタ１
４、ポストフィルタ１７の特性は、画像の斜方向の成分
を抑圧する２次元の低域フィルタとなる。これにより、
標本化周波数を１７２にしても、画質劣化の少ない修整
用画像が得られる。

画像の高能率符号化の他の技術に予澗符号化の技術があ
る。第４図において１８〜２２が第２図の１１に、２３
〜２５が１３に相当する。

第２図の復号器７より得られる訂正済画像符号と、予２
Ｉ！Ｉ器１８の差分が引算器１９より得られ、量子化器
２０で訂正済画像符号より少ないレベル数に量子化され
る。２２は符号変換器で、訂正済画像符号より少ないビ
ット数に変換されメモリ１２に記憶される。たとえば、
訂正済画像符号が８ビツト、２５６レベルの符号の場合
、量子化器２０はこれを８ビツト、１６レベルに量子化
し、符号変換器２２はこれを４ビツト、１６レベルの新
たな符号に変換する。これにより、メモリ１２の容量は
、第１図８のメモリの１／２で済む。なお、量子化器２
０出力の差分符号と、予測器１８の出力とは加算ｆｆ１
４２１で加算され、いわゆる局部復号値となる。

メモリ１２の出力である４ビツト、１６レベルの符号は
、符号再変換器２３により８ビツト。

１６レベルの符号に変換され、予測器２４の出力と加算
器２５で加算され、第２図の復号器７に出力される。

予測器１８と２４は同一の特性のものであり、最も単純
な例は１画素の遅延回路よりなり、１次元予測を実現す
る。一般には現在処理中の画素の近傍の数画素に係数を
与えて加算した２次元予測、さらに、前ブイルド、フレ
ームの近傍画素を用いる３次元予測などがある。

量子化器２０の特性は、視覚が差分の小さいものは識別
しやすく、差分の大きいものは識別しにくい性質を利用
して、引算器１９より得られる±２５６レベルの差分符
号の内、小レベルは細かく、大レベルは粗く、いわゆる
非線形に再量子化することで、たとえば±８合計１６レ
ベルの符号とするものである。

なお、非線形な量子化特性の一つとして、情報処理学会
論文誌、　Ｖｏ　１　、２４　、　Ｎａ２　（１９８３
年）。

ページ１４９−１５６．あるいは特開昭５（＋−１１４
４４に述べられている数値表現法がある。これは２進の
数値を、上記の様に小レベルは細かく、大レベルに粗く
再量子化したもので、再量子化後の非線形数値相互の加
減算が可能であり、かつ、単に上位あるいは下位のビッ
トを無視することでビット数を減じても、この性質が保
存されるものである。

第４図２０の量子化器に、上記の非線形特性を与え、か
つ、この出力を４ビツトに制限すれば、第４図２２．２
３に示した符号の変換、再変換の掻作が不要になり、全
体の構成が簡略化される。

通常の非線形量子化によりレベル数およびビット数を制
限すると、制限後の符号同志の数値演算は不可能である
。したがって、第４図に示した様に、加減算の必要な部
分はレベル数のみを制限するがビット数は保存し、メモ
リに記憶する部分でビット数も制限する、２過程の処理
が必要である。

ところが、上記の新しい非線形数値表現法に従えば、レ
ベル数のみならず、ビット数まで制限しても、数値間の
演算が可能となる。したがって、第４図２０の量子化器
でレベル数、ビット数を同時に減少させても１９，２１
．２５などの加減算が可能であり、符号変換２２．２３
が不要となる。

以上、標本化周波数、ビット数を減少草せる例について
述べたが、この他にも、一般に高能率符号化技術として
知られている各種の手法が本発明に適用出来る事は言う
までもない。

また、メモリ１２としては、１フイルド、１フレームな
どの大容量メモリを例にした。もちろん、大容量メモリ
はど、高能率符号化技術を適用する効果は大きい。しか
し、高能率符号化を現実するためのハードウェア技術の
今後の進歩次第では、１ラインメモリなど、小あるいは
中容量メモリによる修整にも本発明が効果を発揮する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ディジタル画像記録に必要な符号誤り
の修整手段を実現する際に、高能率符号化技術により冗
長度を抑圧した訂正済画像符号をメモリに記憶して修整
用符号とする事により、必要なメモリ規模を軽減出来る
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の、第２図は本発明のディジタルＶＴＲの
回路ブロック図、第３図、第４図は本発明の実施例の詳
細を示す回路ブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル符号化された画像信号に符号誤り訂正または
   検出符号を付加して記録する手段と、上記訂正または検
   出符号を用いて再生符号中の訂正可能な誤りは訂正し、
   訂正は不可能であるが検出は可能な誤りは誤り画像符号
   と相関の強い符号で置換し修整する手段と、再生画像符
   号の冗長度を抑圧して上記修整用の符号を生成する手段
   とを有するディジタル画像記録装置。