JPS62295586A - 映像信号高能率ｄｐｃｍ符号化方法及び装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、映像信号の高能率ＤＰＣＭ符号化方法に関し
、さらに詳細には、映像信号、ソースのＳＮ比が悪い場
合においても、予測精度の劣化を防ぎ、高圧縮率を維持
できる高能率ＤＰＣＭ符号化方法に関する。

従来の技術 ］ンボジットＴＶ信号などの映像信号をサンプリングし
、サンプル値Ｘｔ　とその予測値Ｐ、との間の差すなわ
ち予測誤差ｅ、を圧縮して伝送するＤＰＣＭ符号器にお
いて、圧縮率及び受信側でのＤＰＣＭ復号信号の品質す
なわち再生画像の画質は、ＤＰＣＭ符号器、復号器内の
予測関数によって大きく影響される。

つまり、予測誤差ｅ、を最小にする最適予測関数によっ
て圧縮率を高め、少ないビット数により高品質の画像を
送ることができ、従って、高品質の画像を再生すること
ができる。しかし、コンポジッ）ＴＶ信号ソースのＳＮ
比が悪い場合、画像信号にのっているランダムノイズ信
号は予測不可能であるので、ＤＰＣＭ符号器内の予測効
率を低下させ、圧縮率を低下してしまう。又、予測関数
すわなち圧縮率が決っている場合は、予測誤差ｅ。

が大きくなり、それにより、予測誤差ｅ、を受ける量子
化器の出力ＱＬの量子化誤差（ｑｔ−ｅｔ）が大きくな
り、ＤＰＣＭ再生画像を劣化させ、更に、ＤＰＣＭ符号
器内の予測効率を下ることにもなる。

この問題を解消するＤＰＣＭ符号方法の例を第３図に示
す。

人力１０からのコンポジッ）ＴＶ信号などの映像信号は
、Δ／Ｄ変換器１２によりΔ／Ｄ変換されて、デジタル
サンプル値ｘｔが出力される。そのサンプル値Ｘｔ　は
、デジタルフィルタ１４に人力され、サンプル値Ｘ、の
高周波成分が減衰されることによりランダムノイズが減
少される。このようにしてＳＮ比を向上させた値？、が
ＤＰＣＭ符号器１６に入力され、ランダムノイズによる
ＤＰＣＭ符号器内の予測効率の低下を防いでいた。

なお、ＤＰＣＭ符号器１６は、例えば、デジタルフィル
タ１４の出力をプラス入力に受けるデジタル減算器２０
を有し、その差出力すなわち予測誤差ｅｔは、非線型量
子化器２２に人力される。その非線型量子化器２２から
の量子化予測誤差ｑｔは、符号器２４に人力されると共
に、デジタル加算器２６の一方の入力にも供給される。

その加算器２６の出力は、予測器２８に入力に接続され
、その予測器２８からの予測値Ｐ、は、減算器２２のマ
イナス入力と加算器２６のもつ一方の入力とに出力され
る。

以上のＤＰＣＭ符号器１６は、最も基本的な構成を示し
た過ぎず、様々な構成をとることが可能であるが、ＤＰ
ＣＭ符号器自体の構成は従来知られているので、これ以
上の説明は省略する。

以上のようにしてデジタルフィルタ１４によりランダム
ノイズを抑制できるが、画質の鮮鋭度を保つだめに、サ
ンプル値Ｘ、と、デジタルフィルタ出力父、との差ｓ　
ｔ−９ｔ　　ｘ　ｔが、ある一定値以上の場合には、Ｄ
ＰＣＭ符号器に、サンプル値Ｘ。

ではなく、デジタルフィルタ出力？、を入力するように
適応的にデジタルフィルタを制御することがある。

発明が解決しようとする問題点 このように、適応デジタルフィルタを用いた場合、Ｓ、
−５？ｔ−Ｘｔが一定値より小さいときＳｔをノイズ成
分とみなし°、ＤＰＣＭ符号器にデジタルフィルタ出力
？、を入力している。従って、ＳＮ比の悪い映像信号の
場合、この方法でも画質に大きな影響がなく、圧縮率を
高められる。しかし、カラー映像信号のＳＮ比が良好な
場合には、Ｓ。

はノイズ成分ではないにもかかわらずＤＰＣＭ符号器に
デジタルフィルタ出力９：ｔを入力することになり、適
応デジタルフィルタによるフィルタリングはかえって画
質を劣化させてしまう。

もちろん、適応デジタルフィルタを用いないで、単純に
高周波成分を減衰するだけのデジタルフィルタを用いた
場合でも、再生画質の鮮鋭度を劣化することになり、さ
らに問題となる。

そこで、本発明は、ＳＮ比の悪い映像信号のみをディジ
タルフィルタでＳＮ比を改善して圧縮を高めるが、ＳＮ
比の良好な映像信号に対して画質劣化を防いだ高能率Ｄ
ＰＣＭ符号化方法及び装置を提供せんとするものである
。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明による映像信号ＤＰＣＭ符号化方法に
おいては、映像信号のＳＮ比を測定する。

このＳＮ比測定によって得られる映像信号のＳＮ比が基
準値より大きいときには、映像信号のＳＮ比は良好なも
のと判断して、映像信号をＡ／Ｄ変換した信号をＤＰＣ
Ｍ符号化する。一方、映像信号のＳＮ比が上記した基準
値以下の場合には、映像信号のＳＮ比が悪いと判断して
、映像信号をＡ／Ｄ変換した信号を平滑化して、その平
滑化された信号をＤＰＣＭ符号化する。

上記したＳＮ比の測定は、例えば、垂直帰線消去期間中
の信号レベルはほとんどがペデスタル１ノベルで一定な
ので、この期間の信号レベル変動をノイズとみてＳＮ比
を測定する。

更に、再生画質の鮮鋭度を保つために１．映像信号をΔ
／Ｄ変換した信号を平滑化する手段としては、適応ディ
ジクルフィルタを用いることが好ましい。

更に、本発明によるならば、映像信号を受けるＡ／Ｄ変
換器と、該Ａ／Ｄ変換器の出力を受けるデジタルフィル
タと、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を受けるＳＮ比測定器と
、該ＳＮ比測定器により制御されて前記Ａ／Ｄ変換器の
出力と前記デジタルフィルタの出力とのいずれか一方を
選択する選択手段と、該選択手段の出力を受けるＤＰＣ
Ｍ符号器とを具備することを特徴とする映像信号高能率
ＤＰＣＭ符号化装置が提供される。

そして、上記ＳＮ比測定器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力
を１サンプル分遅延する手段と、前記Ａ／Ｄ変換器の出
力と前記遅延手段の出力とを受けてその差を出力する差
分演算器と、該差分演算器の出力を基準値と比較する比
較器と、該比較器の出力を垂直帰線消去期間の間カウン
トするしてそのカウント値が所定値を越えたとき、前記
選択手段に前記デジタルフィルタの出力を選択させるカ
ウントとを有して、例えば構成される。

庇月 以上のような本発明による映像信号高能率ＤＰＣＭ符号
化方法においては、まず映像信号のＳＮ比を測定し、Ｓ
Ｎ比の良好な映像信号の場合には、映像信号をＡ／Ｄ変
換した信号をそのままＤＰＣＭ符号化するので、デジタ
ルフィルタによる画質劣化は起こらない。又、その場合
、ＳＮ比が良好なので、ノイズ成分によるＤＰＣＭ予測
効率の低下はほとんど起らない。

一方、ＳＮ比が悪い映像信号の場合は、映像信号をＡ／
Ｄ変換した信号をデジタルフィルタに人力して平滑化し
、ノイズ成分を減衰した信号をＤＰＣＭ符号化するので
、ノイズ成分によるＤＰＣＭ予測効率の低下は防げる。

従って、ノイズによる予測効率の低下、つまり圧縮率の
低下を防ぐ高能率ＤＰＣＭ符号化を実現できる。

以上の方法において、デジタルフィルタとして、適応デ
ジタルフィルタを用いた場合、ＳＮ比の悪い映像信号で
は、適応ディジタルフィルタによる再生画質劣化はほと
んど影響がない。

さらに、映像信号の垂直帰線消去期間中のＳＮ比を測定
すれば、画像ソースによって手動により映像信号をデジ
タルフィルタに入力するか否か切り換えるのでなく、そ
の切換えを自動的に制御することが可能である。

また、本発明による映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置
は、上記した本発明による映像信号高能率ＤＰＣＭ符号
化方法を簡単な構成により実施することができる。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を鋭明する。

第１図は、本発明による映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化
方法を実施する本発明による映像信号高能率ＤＰＣＭ符
号化装置の一実施例ブロック図である。

第１図に示す映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置は、コ
ンポジットＴ■信号が印加される人力３０に入力が接続
されたＡ／Ｄ変換器３２を有し、そのＡ／Ｄ変換器３２
からの出力は、ＳＮＮ比定定器３４デジタルフィルタ３
６とに人力されている。更に、Ａ／Ｄ変換器３２の出力
と、適応デジタルフィルタ３６の出力とが、スイッチ３
８の被選択端子にそれぞれ接続されている。そして、そ
のスイッチ３８の共通端子は、例えば第３図に示すよう
に構成することができるＤＰＣＭ符号器４０の人力に接
続されると共に、ＳＮＮ比定定器３４より切換えが制御
される。また、ＤＰＣＭ符号器４０の出力は、伝送路に
１され、ＤＰＣＭコンボジッ）ＴＶ信号を復号器（不図
示）に出力するようになされている。

以上のような映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置におい
て、人力１０を介して供給されるコンポジッ）ＴＶ信号
は、Ａ／Ｄ変換器３２によってサンプリングされ、デジ
タルサンプル値Ｘ、がＳＮＮ比定定器３４人力され、Ｓ
Ｎ比が測定される。更に、デジタルサンプル値Ｘ、はデ
ジタルフィルタ３６にも人力され、フィルタリングを受
ける。すなわち、高周波成分が減衰されて、ランダムノ
イズが減少する。

このとき、ＳＮＮ比定定器３４測定によりＳＮ比が所与
の基準値より低いと判断されるならば、ＳＮＮ比定定器
３４、デジタルフィルタ３６の・出力を、ＤＰＣＭ符号
器４０に入力するようにスイッチ３８を制御する。かく
して、再生画像の鮮鋭度を保つために、デジタルフィル
タの出力？、が符号化される。反対に、ＳＮ比が所与の
基準値より高いと判断されるときは、ＳＮＮ比定定器３
４、Ａ／Ｄ変換器３２の出力をＤＰＣＭ符号器４０に直
接人力するようにスイッチ３８を制御し、Ａ／Ｄ変換器
の出力Ｘ。

が符号化される。

すなわち、ＳＮ比が良い映像信号の場合はＸｔをＤＰＣ
Ｍ符号器に人力することにより、デジクルフィルタによ
る画質劣化を防ぎ、ＳＮ比が悪い映像信号は、デジタル
サンプル値Ｘ、を適応的にフィルタリングすることによ
り、ノイズ成分によるＤＰＣＭ予測効率の劣化を防ぐ。

第３図に、コンポジットＴＶ信号のＳＮ比測定装置の一
実施例ブロック図を示す。サンプル値ＸｔをＤ型フリッ
プフロップ４２に人力し、１サンプルに相当する時間遅
延する。そのフリップフロップ４２の出力Ｘ、−１とサ
ンプル値Ｘｔとが、減算器４４に人力され、それらの差
分、つまりノイズ成分ｎ。

−’　ｌ　Ｘｔ−＋　　Ｘｔ　ｌが計算される。そして
、その差分ｎ、は、比較器４６に人力され、所与の基準
値ｄと比較される。この基準値ｄは、垂直帰線消去期間
におけるペデスクルレベルに対応する値またはそれより
多少大きな値に設定する。

差分ｎ、が基準値ｄよりも大きいときには、比較器４６
は、ハイレベルのパルスをカウンタ４８に出力し、１カ
ウントをカウントアツプさせる。そのカウンタ４８は、
垂直同期信号■により制御され、垂直帰線消去期間のみ
動作し、また、その垂直帰線消去期間の間に所定値１以
上をカウンタしたとき、少なくとも次の垂直同期信号ま
ではコンポジッ）ＴＶ信号のＳＮ比は悪いと判断して、
ＤＰＣＭ符号器にデジタルフィルタ出力父、を入力する
よう制御する。逆に、カウンタ４８が垂直帰線消去期間
中に所定値ｆまでカウントしないときには、ＤＰＣＭ符
号器人力として、Ａ／Ｄ変換器のサンプル値Ｘｔを選択
するように制御する。

以」二、本発明の詳細な説明したが、Ａ／Ｄ変換器に人
力される映像信号は、コンポジットＴＶ信号だけでなく
、同期信号などを含まない純粋な映像信号でもよい。ま
た、ＳＮ比測定器は、Ａ／Ｄ変換器の出力によりＳＮ比
を測定しているが、Δ／Ｄ変換する前のアナログ映像信
号によりＳＮ比を測定するようにしてもよい。

更に、デジタルフィルタとしては、再生画質の鮮鋭度を
保つために、適応ディジクルフィルタを用いた方が望ま
しく、このときＳＮ比が悪い信号では、ディジタルフィ
ルタによる画質の影響はほとんどなく、画質劣化は無視
できる。しかし、適応デジタルフィルタ以外のデジタル
フィルタを使用してもよい。

発明の効果 以上から明らかなように、本発明による映像信号高能率
ＤＰＣＭ符号化方法並びに装置は、映像信号のＳＮ比を
測定し、ＳＮ比が悪い映像信号に対しては映像信号のサ
ンプル値をデジタルフィルタに人力し、平滑化してノイ
ズ成分を減衰してから、ＤＰＣＭ符号器に入力するため
ノイズによる予測効率の低下を防ぐことができ、又、Ｓ
Ｎ比の良好な映像信号と判断されたときには、サンプル
値をＤＰＣＭ符号器に入力するため、デジタルフィルタ
による画質劣化は全くなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるコンポジットＴＶ信号高能率Ｄ
ＰＣＭ符号化方法を実施する本発明によるコンボジッ）
ＴＶ信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置の実施例のブロック
図である。 第２図は、第１図の装置において使用される映像信号Ｓ
Ｎ比測定装置の実施例のブロック図である。 第３図は、コンポジッ）ＴＶ信号高能率ＤＰＣＭ符号化
装置の従来例を示すブロック図である。 〔主な参照番号〕 １２．３２・・Δ／Ｄ変換器 １４．３６・・デジタルフィルタ １６．４０・・ＤＰＣＭ符号器 ３４・・ＳＮ比測定装置 ４２・・Ｄ型フリップフロップ ４６・・比較器 ４８・・カウンタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号のサンプリングして得たサンプル値とそ
   の予測値との間の予測誤差を圧縮して送信するための映
   像信号ＤＰＣＭ符号化方法において、前記映像信号のＳ
   Ｎ比を測定し、そのＳＮ比が基準値より小さいときには
   、前記サンプル値を平滑化して平滑化値を求め、該平滑
   化値をＤＰＣＭ符号化し、前記ＳＮ比が基準値より大き
   いときには、前記サンプル値をＤＰＣＭ符号化すること
   を特徴とする映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化方法。
2. （２）垂直帰線消去期間ごとにサンプル値よりＳＮ比を
   測定し、次の垂直帰線消去期間までの間、前記サンプル
   値及び前記平滑化値のいずれか一方をＤＰＣＭ符号化す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の映
   像信号高能率ＤＰＣＭ符号化方法。
3. （３）映像信号を受けるＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換
   器の出力を受けるデジタルフィルタと、前記Ａ／Ｄ変換
   器の出力を受けるＳＮ比測定器と、該ＳＮ比測定器によ
   り制御されて前記Ａ／Ｄ変換器の出力と前記デジタルフ
   ィルタの出力とのいずれか一方を選択する選択手段と、
   該選択手段の出力を受けるＤＰＣＭ符号器とを具備する
   ことを特徴とする映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置。
4. （４）前記ＳＮ比測定器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を
   １サンプル分遅延する手段と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力
   と前記遅延手段の出力とを受けてその差を出力する差分
   演算器と、該差分演算器の出力を基準値と比較する比較
   器と、該比較器の出力を垂直帰線消去期間の間カウント
   するしてそのカウント値が所定値を越えたとき、前記選
   択手段に前記デジタルフィルタの出力を選択させるカウ
   ントとを有することを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ）項記載の映像信号高能率ＤＰＣＭ符号化装置。