JPS63122322A - Encoder - Google Patents
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アナログ情報信号を時間軸方向にサンプリン
グ量子化して、ディジタル伝送或いは記録再生を行う装
置に係り、特に復号時のアナログ情報信号のレベル反転
現象の発生防止に好適な符号器に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device that samples and quantizes an analog information signal in the time axis direction and performs digital transmission or recording/reproduction, and particularly relates to a device that samples and quantizes an analog information signal in the time axis direction and performs digital transmission or recording/reproduction. The present invention relates to an encoder suitable for preventing the occurrence of level reversal phenomena.
画像信号をディジタル伝送する装置では、その111本
値(以下1画素と称する。)当りの量子化ビット数は、
直線息子化の場合で通常7〜8ビツト必要とされている
。標準テレビ方式の信号を直線量子化でディジタル化す
ると、そのディジタル信号の伝送レートは100Mbp
s (メガビット・バー・セカンド)程度が必要となり
、一部で提案されている高品位テレビ方式にいたっては
、さらに高い伝送レートが要求される。In a device that digitally transmits an image signal, the number of quantization bits per 111 values (hereinafter referred to as 1 pixel) is:
In the case of linear sonization, 7 to 8 bits are usually required. When a standard television system signal is digitized by linear quantization, the transmission rate of the digital signal is 100 Mbp.
s (megabits per second), and even higher transmission rates are required for high-definition television systems that are being proposed by some.
このようなディジタル画像信号を磁気記録再生するディ
ジタルVTRでは、上記の様に伝送レートが著しく高い
ため、従来のアナログ記録方式のVTRと比べてテープ
の消費量が多く、十分な記録時間が得られず、また扱う
信号も非常に広帯域となり、ディジタル信号処理回路の
動作速度も問題となるなど技術的にも困Mが伴い、家庭
mなどにディジタルVTR1広く普及させるのに大きな
障害となっている。Digital VTRs that magnetically record and reproduce digital image signals have extremely high transmission rates as described above, so they consume more tape than conventional analog recording VTRs, making it difficult to obtain sufficient recording time. In addition, the signals to be handled have a very wide band, and the operating speed of the digital signal processing circuit has become a problem, resulting in technical difficulties, and this has become a major obstacle to the widespread use of digital VTRs 1 in households.
こうした問題を改善するために、いわゆる高能率符号化
の検討が従来から行われており、例えば、吹抜敬彦著「
a!Ii像のディジタル信号処理」(日刊工業新聞社)
にも詳述されている0この文献の第9章に記載のように
、1画素当りのビット数を低減する方法として、すでに
符号化した画素の麹から現在の11iLヲ予測し、それ
との誤差を符号化するいわゆる予測符号化(DPCM)
方式が知られている。In order to improve these problems, so-called high-efficiency coding has been studied for a long time.
a! "Digital signal processing of Ii image" (Nikkan Kogyo Shimbun)
As described in Chapter 9 of this document, as a method to reduce the number of bits per pixel, the current 11iL is predicted from the koji of the already encoded pixel, and the error from that is calculated. So-called predictive coding (DPCM) that encodes
The method is known.
以下、従来技術について図面を用いて説明する。The prior art will be described below with reference to the drawings.
先ず、従来の符号器について説明する前に1該符号器が
用いられる装置のひとつである、ディジタルVTRf)
構成及び動作について説明ヲ行う。First, before explaining the conventional encoder, let us first explain the digital VTR, which is one of the devices in which the encoder is used.
The configuration and operation will be explained.
第4図は一般的なディジタルVTRの構成を示すブ田ツ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a general digital VTR.
第4図において、1は画像信号入力端子、2はA/D変
換器、3は符号器、4はPCMプロセッサ、5はメモリ
、6は変調器、7は記録増幅器、8は磁気ヘッド、9は
磁気テープ、10は再生イコライザ、11は復調器、1
2は復号器、13はD/A変換器、14は再生画像信号
出力端子であるO
磁気記録再生装置の一種である一般的なディジタルVT
Rにおいては、先ず、flllA図に示す様に、端子1
から入力された画像信号Vは、A/D変換器2により量
子化ビット数nビットのディジタル信号人に変換される
。このnビットのディジタル信号人は、符号器3によっ
て、後述するように適宜ビット圧縮される。In FIG. 4, 1 is an image signal input terminal, 2 is an A/D converter, 3 is an encoder, 4 is a PCM processor, 5 is a memory, 6 is a modulator, 7 is a recording amplifier, 8 is a magnetic head, and 9 is a magnetic tape, 10 is a reproduction equalizer, 11 is a demodulator, 1
2 is a decoder, 13 is a D/A converter, and 14 is a reproduced image signal output terminal O. A general digital VT which is a type of magnetic recording and reproducing device.
In R, first, as shown in the figure flllA, terminal 1 is
The image signal V input from the A/D converter 2 is converted into a digital signal having n quantization bits. This n-bit digital signal is appropriately bit-compressed by the encoder 3 as described later.
この符号器3の出カニ(以下、データエと略記する◇)
は、PCMプ田セッサ4を介してメモリ5へ逐次書込ま
れ、とのメモリ5への書込み時ニ、必要に応じてデータ
IO所定のブロック毎にアドレス信号や誤り訂正符号な
どの付加が行なわれる。The output of this encoder 3 (hereinafter abbreviated as data ◇)
are sequentially written to the memory 5 via the PCM processor 4, and when writing to the memory 5, address signals, error correction codes, etc. are added to each predetermined block of data IO as necessary. It will be done.
そして、メモリ5yk介して、インタリーブ(誤り訂正
を行うためのデータの並べ替え)やシャフリング(修正
を行うためのデータの並べ替え)などの操作が行なわれ
、メモリ5から読出されたデータエは、さらに必要に応
じて誤り検出、訂正符号やブロックの頭出しのための同
期信号やり四ツク再生に用いる調歩符号などがPCMプ
ロセッサ4によって付加され、そして、出力される。Then, operations such as interleaving (rearranging data to perform error correction) and shuffling (rearranging data to perform correction) are performed via the memory 5, and the data read from the memory 5 is Further, if necessary, an error detection and correction code, a synchronization signal for finding the beginning of a block, a start-stop code used for four-way playback, etc. are added by the PCM processor 4 and output.
PCMプ田セッサ4からの出力データ列りは、変調器6
によって磁気記録に適した構成の符号に夏調された後、
その出力は記録114M器7を介して磁気ヘッド8によ
り逐次磁気テープ9に記録されるO
次に再生側では、磁気テープ9から磁気ヘッド8により
再生された信号は、再毎イコフイザ10により必要に応
じてm幅等化、位相等化などを行なった後、復調器11
により記録時に行なった置調を元の符号に復調し、記録
時に変調器6に入力されたデータ列りと同等の信号りが
出力される。The output data string from the PCM processor 4 is sent to the modulator 6.
After being tuned into a code with a configuration suitable for magnetic recording,
The output is sequentially recorded on the magnetic tape 9 by the magnetic head 8 via the recording 114M device 7.Next, on the reproduction side, the signal reproduced from the magnetic tape 9 by the magnetic head 8 is re-recorded by the equalizer 10 as necessary. After performing m-width equalization, phase equalization, etc. accordingly, the demodulator 11
The modulation performed during recording is demodulated to the original code, and a signal equivalent to the data string input to the modulator 6 during recording is output.
この復調器11からの出力データ列りは、PCMプロセ
ッサ4によって同期信号の検出やデータブロックの頭出
し、符号誤りの検出、訂正、あるいはメ士り5を介して
デインタリープやデシャフリングなどが行なわれる。The output data string from the demodulator 11 is subjected to a PCM processor 4 that detects a synchronization signal, locates the beginning of a data block, detects and corrects a code error, or performs deinterleaving, deshuffling, etc. via a measuring circuit 5.
メモリ5より続出され、PCMプロセッサ4により練り
訂正などが行なわれたデータは、記録時の符号器3から
の出力データエと同等のビット圧縮されたデータエ′と
して復号器12に供給される。復号器12ではデータエ
に対する復号が行なわれ、伸長されたnビットのディジ
タル信号A′が出力される。とのディジタル信号人は、
D/A変換器13によりアナ四グ信号に変換され、画
像信号Vが復元されて端子14に出力される。以上が、
一般なディジタルVTRについての動作説明である。Data successively outputted from the memory 5 and subjected to elaboration and correction by the PCM processor 4 is supplied to the decoder 12 as bit-compressed data E' equivalent to the output data E from the encoder 3 during recording. The decoder 12 decodes the data A and outputs an expanded n-bit digital signal A'. The digital signal person with
The D/A converter 13 converts it into an analog/4G signal, restores the image signal V, and outputs it to the terminal 14. More than,
This is an explanation of the operation of a general digital VTR.
さて、従来においては、第4図に示した符号器3及び復
号器4として、$5図及び第6因に示した符号器及び復
号器が用いられていた。Now, conventionally, as the encoder 3 and decoder 4 shown in FIG. 4, the encoder and decoder shown in FIG. 5 and Factor 6 have been used.
第5図は前値予測を用いたDPCM方式の符号器の従来
例を示すブロック図、第6図は同じく復号器の従来例を
示すブロック図、である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example of a DPCM encoder using prior value prediction, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of a decoder.
第5図において、50は入力端子、5.1は減算器、5
2は圧縮用ROM、53は伸長用ROM。In FIG. 5, 50 is an input terminal, 5.1 is a subtracter, and 5.
2 is a compression ROM, and 53 is an expansion ROM.
54社加算器、55は遅延回路、56は出力端子、であ
る。54 is an adder, 55 is a delay circuit, and 56 is an output terminal.
また、第6図において、40は入力端子、41は伸長用
ROM、42は加算器、43は遅延回路、44は出力端
子、である。Further, in FIG. 6, 40 is an input terminal, 41 is an expansion ROM, 42 is an adder, 43 is a delay circuit, and 44 is an output terminal.
また、第7図は第5図及び第6図に示した圧縮用ROM
及び伸長用ROM’の変換特性を示すグラフ、#!7A
図は第7図のR換特性の見方を説明するための説明図、
である〇
第7図における横軸及び縦軸社それぞれ、第5図及び1
16図に示した圧縮用ROM及び伸長用BOMが@7A
図に示す如く接続された場合において、その圧縮用RO
Mの入力aのレベルと、伸長用ROMの出力Cのレベル
を示している。また、第7図のグラフ中の斜めIm(−
点鎖線)の近傍に記された−8〜+7までの数字は第7
A図に示す圧縮用ROMの出力すまたは伸長用ROMの
入力すのレベルを示している。従って、第7図は圧縮用
ROMの入出力特性及び伸長用ROMの入出力特性を同
時に示したものと言える。In addition, FIG. 7 shows the compression ROM shown in FIGS. 5 and 6.
and a graph showing the conversion characteristics of expansion ROM', #! 7A
The figure is an explanatory diagram for explaining how to view the R conversion characteristic in Fig. 7,
〇The horizontal and vertical axes in Figure 7 are Figure 5 and 1, respectively.
The compression ROM and expansion BOM shown in Figure 16 are @7A
When connected as shown in the figure, the compression RO
The level of input a of M and the level of output C of expansion ROM are shown. Also, the diagonal Im(-
The numbers from -8 to +7 written near the dashed dotted line are the 7th
This shows the output level of the compression ROM or the input level of the expansion ROM shown in Figure A. Therefore, it can be said that FIG. 7 shows the input/output characteristics of the compression ROM and the input/output characteristics of the expansion ROM at the same time.
では、先ず、第5図に示す符号器3の動作について説明
をする。First, the operation of the encoder 3 shown in FIG. 5 will be explained.
#!5図において、符号器3の入力端子50には、前述
した様にA/D変換器2で人/D変換された量子化ビッ
ト数nビットのディジタルIli像信号人が供給されて
いる。ここで上記量子化ビット数n林、その量子化誤差
が無視できる程度に大きな値で、本飼では例えばn−7
と定められる。#! In FIG. 5, the input terminal 50 of the encoder 3 is supplied with a digital Ili image signal having n quantized bits which has been subjected to digital/digital conversion by the A/D converter 2 as described above. Here, the number of quantization bits n is a value so large that the quantization error can be ignored, and in this case, for example, n-7
It is determined that
この7ビツト/ill素のディジタル信号人は、減算器
51により、遅延回路55から得られる予測値としての
1画素前の信号(7ビ、ットの信号)と、減算され、8
ビツトの差分信号c4−得る。ここで遅延回路55の遅
延時間τは画素間隔である。減算器51で得られた8ビ
ツトの差分信号CFi、第7図に示す変換特性を持つ圧
縮用ROM52によりm−4ビツトの圧縮差分信号Eに
変換される。This digital signal of 7 bits/ill element is subtracted by the subtracter 51 from the signal of one pixel before (7 bits signal) as the predicted value obtained from the delay circuit 55.
Obtain a bit difference signal c4-. Here, the delay time τ of the delay circuit 55 is the pixel interval. The 8-bit difference signal CFi obtained by the subtracter 51 is converted into an m-4-bit compressed difference signal E by the compression ROM 52 having the conversion characteristics shown in FIG.
そして、この4ビット/画素の圧縮差分信号Eが゛出力
端子56を介して前述したデータ■として出力される。Then, this compressed difference signal E of 4 bits/pixel is outputted as the aforementioned data (2) via the output terminal 56.
また、圧縮用ROM52からの4ビツトの圧縮差分信号
Eは、第7図に示す変換特性を持つ伸長用ROM53に
より8ビツトの伸長信号Cに変換され、加算器54の一
方の入力に入力される。Furthermore, the 4-bit compression difference signal E from the compression ROM 52 is converted into an 8-bit expansion signal C by the expansion ROM 53 having the conversion characteristics shown in FIG. .
ζこで、加算器54のもう一方の入力には遅延回路55
からの信号が入力されており、加算器54では、この信
号と前記伸長信号Cとを加算し、遅延回路55に入力し
ている。ζHere, the other input of the adder 54 is connected to a delay circuit 55.
The adder 54 adds this signal to the expanded signal C and inputs the result to the delay circuit 55.
以上が、第5図に示す符号器3の動作説明である。The above is an explanation of the operation of the encoder 3 shown in FIG.
次に、第6図に示す復号器12の動作について説明をす
る。Next, the operation of the decoder 12 shown in FIG. 6 will be explained.
第6図において、復号器12の入力端子40に!
は、圧縮差分信号Bと同等の4ビツトの信号■が入力さ
れ、その後、第7図に示す変換特性を持つ伸長用ROP
ds 1により8ビツトの差分信号Cに変換される。こ
の差分信号Cは、加算器42により、画素間隔に等しい
遅延時開τを持つ遅延回路43からの、1画素前の信号
と加算され、上記ディジタル信号人と同等な7ビツトの
ディジタル画像信号人として出力される。このディジタ
ル画像信号人は、出力端子44t−介(て出力され、そ
の後、前述した様にD/人変換器13によりD/A変換
されて、アナログ画像信号となる。In FIG. 6, at the input terminal 40 of the decoder 12! In this case, a 4-bit signal ■ equivalent to the compressed difference signal B is input, and then the decompression ROP having the conversion characteristics shown in Fig. 7 is input.
It is converted into an 8-bit differential signal C by ds1. This difference signal C is added by an adder 42 to a signal from one pixel before from a delay circuit 43 having a delay time τ equal to the pixel interval, and is then added to a 7-bit digital image signal signal equivalent to the above-mentioned digital signal signal. is output as This digital image signal is outputted via the output terminal 44t, and is then D/A converted by the D/person converter 13 as described above to become an analog image signal.
以上がII!、6@に示す復号器12についての動作説
明である。That’s it! , 6@ is a description of the operation of the decoder 12 shown in FIG.
以上のようにして、DPCM方式の符号器管用いること
により、1画素当りのビット数を4ビット程度に低減可
能で、前述した直線量子化方式と比べて伝送レートを4
/7に低減することが可能である。As described above, by using the DPCM encoder tube, the number of bits per pixel can be reduced to about 4 bits, and the transmission rate can be reduced to 4 bits compared to the linear quantization method described above.
It is possible to reduce it to /7.
〔発明が解決しようとする問題点〕
さて、第5図に示した従来の符号器3における入力信号
、及び、第6図に示した従来の復号器12における出力
信号は、それぞれ、量子化ビット数t−7ビツトとした
ことにより、その量子化レベルの範囲は、−64〜+6
3である。尚、7ビツトにおける10進表現と2進表現
との対応関係は第8図に示す如くである。[Problems to be Solved by the Invention] Now, the input signal in the conventional encoder 3 shown in FIG. 5 and the output signal in the conventional decoder 12 shown in FIG. 6 each have quantized bits. By setting it to several t-7 bits, the range of the quantization level is -64 to +6
It is 3. The correspondence relationship between the 7-bit decimal representation and the binary representation is as shown in FIG.
今、[5図に示した符号器3へのn−7ビツトの入力デ
イジタル信号人が、例えば、−31→62→25→10
→35・旧・・と変化する場合には、減算器51からの
8ビツトの差分信号Cは、−31→93→74→−18
→24・・・・・・となり、圧縮用ROM52かうの圧
縮差分信号Bは、−5→7→6→−4→4・・・・・・
Kそれぞれ対応するm−4ビツトのデータとなって出力
端子56よ′り出力される。一方、@6図に示した復号
器12には、圧縮差分信号Eと同慢の4ビツトの信号I
が入力端子40を介して入力され、伸長用ROM41の
出力である8ビツトの差分信号Cは一31→110→7
7→“−17→31・・・・・・、そして加算器42か
らの出力デイジタル信号人は一31→79(−49〕→
28→11→42・・・・・・となる。こζで、データ
ー79は、前述したビット数n−am 7の量子化レベ
ルの範囲(−64〜+63)t−超る為、逆極性にレベ
ル反転してしまい、データー−49として出力されてし
まう。Now, the input digital signal of n-7 bits to the encoder 3 shown in FIG.
→35, old, etc., the 8-bit difference signal C from the subtracter 51 is -31→93→74→-18
→24..., and the compression difference signal B of the compression ROM 52 is -5→7→6→-4→4...
The data of m-4 bits corresponding to K is outputted from the output terminal 56. On the other hand, the decoder 12 shown in Figure @6 receives a 4-bit signal I that is the same as the compressed difference signal E.
is input through the input terminal 40, and the 8-bit difference signal C which is the output of the expansion ROM 41 is 131→110→7.
7→“-17→31...and the output digital signal from the adder 42 is -31→79(-49)→
28→11→42... In this case, data 79 exceeds the range (-64 to +63) t- of the quantization level of the bit number n-am 7 described above, so the level is inverted to the opposite polarity and is output as data -49. Put it away.
即ち、前述の如く量子化ビット数t−7ビツトとした為
、加算器42においてその出力は7ビツトとしてしか出
力されず(加算器54についても同様である。)、例え
加S結来が79、即ち、0X001111の8ビツトの
データとして得られても、その最上位ビットのOは削除
されて7ビツトのデータとして出力されるので、100
1111、即ち−49と出力される。That is, since the number of quantization bits is set to t-7 bits as described above, the output of the adder 42 is only 7 bits (the same applies to the adder 54). In other words, even if it is obtained as 8-bit data of 0X001111, the most significant bit O is deleted and output as 7-bit data, so 100
1111, that is, -49 is output.
以上の様に、従来の符号器を用いた場合には、入力信号
のレベル及びそのレベル変化の如何により、復号器によ
る復号時において、ビット数nの量子化レベルの範囲を
超えたレベルのデータを発生することがあり、これによ
り情報信号のレベル反転現象が発生するという問題があ
った。As described above, when using a conventional encoder, depending on the level of the input signal and its level changes, when the decoder decodes the data, the level of the data exceeds the range of the quantization level of the number of bits n. This has caused a problem in that a level inversion phenomenon of the information signal occurs.
画像fIl!F報信号において、この様なレベル反転現
象が起きた場合、例えば、111面上の黒塗りの部分に
突如、白点が現れたりするなど、画質劣化が生じる。Image file! When such a level inversion phenomenon occurs in the F-report signal, image quality deterioration occurs, such as a white spot suddenly appearing in a black area on the 111th screen, for example.
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
復号時において情報信号のレベル反転現象が発生するこ
とのない、符号化上行い得る符号器を提供するととにあ
る。The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art described above,
It is an object of the present invention to provide an encoder that can perform encoding without causing the level inversion phenomenon of information signals during decoding.
上記した目的を達成するために、本発明では、入力され
た各標本値のうち少なくともその一部の標本値について
それぞれに対応するビットanの所定の予測値を算出す
る算用手段と、該予測値とそれに対応する前記標本値と
の差分を求め、If!1の差分値を得る第1の演算手段
と、該第1の差分値を圧縮変換して前記ビット数nより
も少ないビット数mo第1の値を得る第1の圧縮変換手
段と、前記[1の差分線を圧縮変換してビット数mの第
2のmを得る第2の圧縮変換手段と、前記#!lの値と
前記第2の値とをそれぞれ伸長変換して前記第1の差分
値と同等のビット数の第3の値と第4の値とをそれぞれ
得る伸長変換手段と、を有し、前記第2の圧縮変換手段
は、前記第2の値として、前記伸長変換手段による伸長
変換後の前記第4の値の絶対値が前記第3の値の絶対値
よりも小さくなるような値を得るように圧縮変換すると
共に、前記伸長変換手段により得られた前記第3の値と
前記予測値との間、及び前記第4の蝿と前記予測値との
間でそれぞれ加算(または減算)を行い、ビット数nの
!I!5の値と第6の値をそれぞれ得るwX2の演算手
段と、該第5の値と前記予測値に対応した前記標本値と
の差分、及び該阿6の値と該標本甑との差分をそれぞれ
求め、第2の差分値と第3の差分値とをそれぞれ得る第
3の演算手段と、該@2の差分値の絶対値と該第3の差
分値の絶対値とを比較する比較手段と、を有し、該比較
手段による比較の結果、前記第2の差分値の絶対値が前
記寡3の差分値の絶対値より小さい場合には前記第1の
圧縮変換手段において得られた第1の値を、符号化した
値として出力し、前記第2の差分値の絶対値が前記第3
の差分線の絶対値より大きい場合には前記第1の値の代
わりに前記第2の圧縮変換手段において得られた@2の
値を、符号化した値として出力するようにしたものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention provides calculation means for calculating predetermined predicted values of bits an corresponding to at least some of the inputted sample values; The difference between the value and the corresponding sample value is calculated, and If! a first calculation means for obtaining a difference value of 1; a first compression conversion means for compressing and converting the first difference value to obtain a first value of the number of bits mo smaller than the number of bits; a second compression conversion means for compressing and converting the difference line of 1 to obtain a second m having m bits; an extension converter that respectively extends and converts the value of l and the second value to obtain a third value and a fourth value, respectively, with the same number of bits as the first difference value, The second compression conversion means sets, as the second value, a value such that the absolute value of the fourth value after expansion conversion by the expansion conversion means is smaller than the absolute value of the third value. At the same time, addition (or subtraction) is performed between the third value obtained by the expansion conversion means and the predicted value, and between the fourth fly and the predicted value. Do the number of bits n! I! a calculation means for wX2 that obtains a value of 5 and a 6th value, respectively, a difference between the fifth value and the sample value corresponding to the predicted value, and a difference between the value of A6 and the sample value; a third calculation means for obtaining a second difference value and a third difference value, respectively; and a comparison means for comparing the absolute value of the @2 difference value and the absolute value of the third difference value. and, as a result of the comparison by the comparison means, if the absolute value of the second difference value is smaller than the absolute value of the third difference value, the first difference value obtained in the first compression conversion means is The value of 1 is output as an encoded value, and the absolute value of the second difference value is the third value.
If the absolute value of the difference line is greater than the absolute value of the difference line, the value @2 obtained in the second compression conversion means is output as an encoded value instead of the first value.
前記fs1の伽と@2の聰とをそれぞれ復号処理を行う
と、通常は前記第1の値により復号した方のが復号出力
と前記標本橡との誤差は小さくなるようになっている。When decoding is performed for the fs1 signal and the @2 signal, the error between the decoded output and the sample square is usually smaller when decoding is performed using the first value.
しかし、レベル反転現象が発生する場合には、前記第1
の値により復号すると反転が生じ、前記標本値に対する
復号出力の・誤差は大きなものとなるが、一方の第2の
値により復号した場合の誤差はそれほど大きくはならな
い。However, if a level reversal phenomenon occurs, the first
When decoding is performed using the value of , an inversion occurs and the error of the decoded output with respect to the sample value becomes large, but when decoding is performed using one of the second values, the error does not become so large.
従って、両方の復号により発生する誤差の絶対Iiを比
較し、前記第1の値及び第2の値のうち、その比較結果
の小さい方を出力するようにすれば、復号時に復号出力
がビット数nの量子化レベルの範囲を超えるレベルとは
ならず、レベル反転現象の発生を防止できる。Therefore, if the absolute Ii of the error generated by both decodings is compared and the smaller of the comparison results is outputted between the first value and the second value, the decoded output at the time of decoding will be the number of bits. The level does not exceed the range of the quantization level of n, and it is possible to prevent the level inversion phenomenon from occurring.
本発明では、前記第2の差分値が前記第1の蝋に対する
復号により発生する誤差に当り、前記第3の差分値が前
記第2の値に対する復号により発生する誤差に当る。In the present invention, the second difference value corresponds to an error generated by decoding the first wax, and the third difference value corresponds to an error generated by decoding the second value.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すプaツク図、第2図(
1)、(2)はそれぞれ第1図の動作を説明するための
説明図である。尚、第2図において、横軸は時間を示し
ている。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 (
1) and (2) are explanatory diagrams for explaining the operation of FIG. 1, respectively. In addition, in FIG. 2, the horizontal axis indicates time.
以下、本実施例における符号器t、ml!4図に示した
ディジタルVTRの符号器3として用いるものとして説
明をする。Hereinafter, the encoder t, ml! in this embodiment will be described. The following description assumes that the encoder 3 is used as the encoder 3 of the digital VTR shown in FIG.
第1図において、15は第4図のA/D変換器2から出
力されるnビットのディジタル信号人の入力端子である
。第2図(1)に示すように、A/D変換器2において
、端子1から入力される画像信号Vが周期τ毎に逐次サ
ンプリングされ、各標本値に応じてnビットのディジタ
ル信号Aiに変換される。ここで、上記量子化ビット数
nは、本実施例では画像信号を取扱う上で量子化誤差が
無視できる程度の値として、n−7としている。In FIG. 1, 15 is an input terminal for an n-bit digital signal output from the A/D converter 2 in FIG. As shown in FIG. 2 (1), in the A/D converter 2, the image signal V input from the terminal 1 is sampled sequentially at every period τ, and is converted into an n-bit digital signal Ai according to each sample value. converted. Here, in this embodiment, the number of quantization bits n is set to n-7, which is a value that allows quantization errors to be ignored when handling image signals.
入力端子15より入力される7ビツトのディジタル信号
A(第2図(2) a )は、減算器16により遅延回
路18からの予測値B(第2図(2)b)が減算される
。The predicted value B from the delay circuit 18 (FIG. 2(2)b) is subtracted from the 7-bit digital signal A (FIG. 2(2)a) inputted from the input terminal 15 by the subtracter 16.
遅延回路18からの予測値Bは、第7図に示した変換特
性により、伝送信号!(4ビツト)ヲ8ビットの値に伸
長した伸長用ROM32の出力と、遅延回路18からの
1画素前の出力信号Bと、を加算器17で加算し、この
加算器17からの7ビツトの出力信号D(第2図(2)
d) ?遅延回路18により1画素間隔tlLい時間τ
だけ遅延した信号であり、上記入力ディジタル信号人に
対して1サンプル前の復号籠に相当する信号である。従
って、減算器16の出力信号C(第2図(2)C)はデ
ィジタル信号Aとその1サンプル前の復号器との差分信
号となる。この出力差分信号Cは、7ビツトの信号どう
しの差であるので、そのビット数は8ビツトである。こ
の8ビツトの差分信号Cは圧縮用ROMI 9および圧
縮用ROM24によりそれぞれ4ビツトに圧縮した信号
E、Eに変換される。Due to the conversion characteristics shown in FIG. 7, the predicted value B from the delay circuit 18 is the transmission signal! (4 bits) The output of the expansion ROM 32 expanded to an 8-bit value and the output signal B of one pixel before from the delay circuit 18 are added in an adder 17, and the 7-bit value from the adder 17 is Output signal D (Figure 2 (2)
d)? The delay circuit 18 increases the time τ for one pixel interval tlL.
This is a signal delayed by 1 sample, and corresponds to the decoding basket one sample before the input digital signal. Therefore, the output signal C of the subtracter 16 (FIG. 2 (2) C) is a difference signal between the digital signal A and the decoder one sample before the digital signal A. Since this output difference signal C is a difference between 7-bit signals, its number of bits is 8 bits. This 8-bit difference signal C is converted into signals E and E compressed to 4 bits by the compression ROMI 9 and the compression ROM 24, respectively.
圧縮用ROM19では、11!7図に示した変換特性に
より減算器16の8ビツトの出力信号Cが4ビツトの信
号E(第2図(2)e)に変換される。In the compression ROM 19, the 8-bit output signal C of the subtracter 16 is converted into a 4-bit signal E ((2)e in FIG. 2) according to the conversion characteristics shown in FIG. 11!7.
その−例として、差分信号Cが+77の場合には、第7
図に示すように、6に相当する4ビツトの信号Eが圧縮
用ROM19より出力される。4ビツトに変換された圧
縮用ROM19の出力信号Eは、データセレクタ30の
一方の入力に供給されるとともに、伸長用ROM20に
入力される。As an example, if the difference signal C is +77, the seventh
As shown in the figure, a 4-bit signal E corresponding to 6 is output from the compression ROM 19. The output signal E of the compression ROM 19 converted to 4 bits is supplied to one input of the data selector 30 and is also input to the expansion ROM 20.
一方、圧縮用ROM24は、その入力である減算器16
の8ビツトの信号Ct−1[7図に示した変換特性より
も、絶対値が1ステップ小さい4ビツトの信号E(第2
図C2)e )に変換するものである。上記と同様な例
では、減算器16の出力Cが+77の場合には、圧縮用
ROM19の出力6より1ステップ小さい5に相当する
4ビツトの信号Bが、また−128の場合には−8より
絶対値が1ステップ小さい−7に相当する4ビツトの信
号Eが出力される。4ビツトに変換された圧縮用ROM
24の出力信号は、データセレクタ30のもう一方の入
力に供給されるとともに、伸長用ROM25に入力され
る。On the other hand, the compression ROM 24 has a subtracter 16 as its input.
8-bit signal Ct-1 [4-bit signal E (second
Figure C2) e). In an example similar to the above, when the output C of the subtracter 16 is +77, the 4-bit signal B corresponding to 5 is one step smaller than the output 6 of the compression ROM 19, and when it is -128, the 4-bit signal B is -8. A 4-bit signal E corresponding to -7, which is one step smaller in absolute value, is output. Compression ROM converted to 4 bits
The output signal of 24 is supplied to the other input of the data selector 30 and is also input to the expansion ROM 25.
ところで、一般に、前述した様なレベル反転現象はどの
様な場合に起こるかというと、差分信号Cが圧縮用RO
M19で圧縮され、その後、第6、図に示す復号器の伸
長用ROM41で伸長された際、その伸長により・得ら
れる差分信号Cが元の差分信号Cよりもその絶対値が大
きくなった場合に少なくとも起る可能性がある。By the way, in general, when does the above-mentioned level inversion phenomenon occur, the difference signal C is
When compressed by M19 and then expanded by expansion ROM 41 of the decoder shown in FIG. is at least possible to occur.
そこで、本実施例では、圧縮用几0M24を用いて、差
分信号C1−前述の如くlステップ下の信号Eに圧縮変
換することにより、復号器の伸長用ROM41で伸長さ
れた際、その伸長により得られる差分信号Cが元の差分
信号Cよりもその絶対値が大きくならないようにしてい
る。Therefore, in this embodiment, the compression converter 0M24 is used to compress and convert the difference signal C1 into the signal E which is one step lower as described above. The absolute value of the obtained difference signal C is prevented from becoming larger than the original difference signal C.
即ち、圧縮用ROM24から得られる信号Eは、圧縮用
几0M19より得られる信号Eよりも、復号した際に、
復号出力(第6図に示すディジタル信号A)と元の値(
即ち、ディジタル信号A)との誤差は大きくなるかもし
れないが、少なくともレベル反転現象を起すことはない
。That is, when decoded, the signal E obtained from the compression ROM 24 is lower than the signal E obtained from the compression ROM 0M19.
Decoded output (digital signal A shown in Figure 6) and original value (
That is, although the error with the digital signal A) may become large, at least the level inversion phenomenon will not occur.
次に、伸長用ROM20は復号器12において用いられ
る伸長用ROM(第6図の伸長用ROM41)と同等の
もので、圧縮用ROMx 9からの4ビツトの信号Eを
#!7図の変換特性により8ビツトの伸長した信号d(
第2図(2)C) K変換する。上記の例のように、4
ビツトの信号Eが6である場合には第7図のように+7
7に相当する負が、また4である場合には+31に相当
する値が8ビツトの信号Cとして出力される。このよう
に、ROM20の出力信号Cは、減算器16の出力であ
る8ビツトの差分信号Ct−aビットに圧縮し、再び8
ビツトに伸長した信号となっている。Next, the expansion ROM 20 is equivalent to the expansion ROM used in the decoder 12 (the expansion ROM 41 in FIG. 6), and receives the 4-bit signal E from the compression ROMx 9 as #! The 8-bit expanded signal d(
Figure 2 (2) C) Perform K conversion. As in the example above, 4
If the bit signal E is 6, +7 as shown in Figure 7.
If the negative value corresponds to 7, and if the value is 4, a value corresponding to +31 is output as the 8-bit signal C. In this way, the output signal C of the ROM 20 is compressed into an 8-bit differential signal Ct-a bit, which is the output of the subtracter 16, and again
The signal is expanded to bits.
また、伸長用ROM25は伸長用ROM20と全く同一
のもので、圧縮用ROM24からの4ビツトの信号Eを
第7図の変換特性により8ビツトの伸長した信号C(第
2図(2)C)に変換する◎上記と同様の例では4ビツ
トの信号Eが5の場合に社第7図のように+52に相当
する値が、また−7である場合には−77に相当する籠
が8ビツトの信号Cとして出力される@
8ビツトに伸長された伸長用ROM20の出力信号C及
び伸長用ROM25の出力信号Cは、それぞれ加算器2
1及び加算器26により、減算a16で差分信号Cを求
めるために用いた遅延回路18からの予測値Bと、それ
ぞれ加算されて、各々7ビツトの出力を得る。ことで、
#f6図に示した復号器の構成と比較して見れば明らか
な様に、加算器21の出力は、圧縮用BOM19からの
信号Bが#f6図に示す復号器に入力した際に得られる
復号出力と同じとなっており、また、加算1$26の出
力線、圧縮用ROM24からの信号Eが同じく復号器に
入力した際に得られる復号出力と同じとなっている。The expansion ROM 25 is exactly the same as the expansion ROM 20, and the 4-bit signal E from the compression ROM 24 is expanded into an 8-bit signal C (FIG. 2 (2) C) using the conversion characteristics shown in FIG. ◎In the same example as above, when the 4-bit signal E is 5, the value corresponding to +52 is as shown in Figure 7, and when it is -7, the value corresponding to -77 is 8. The output signal C of the decompression ROM 20 and the output signal C of the decompression ROM 25, which are expanded to 8 bits, are outputted as a bit signal C, respectively, by the adder 2.
1 and the predicted value B from the delay circuit 18 used to obtain the difference signal C in the subtraction a16 by the adder 26 to obtain a 7-bit output. By that,
As is clear from a comparison with the configuration of the decoder shown in Figure #f6, the output of the adder 21 is obtained when the signal B from the compression BOM 19 is input to the decoder shown in Figure #f6. It is the same as the decoded output, and is also the same as the decoded output obtained when the output line of addition 1$26 and the signal E from the compression ROM 24 are also input to the decoder.
従って、以下、加算器21からの出力を仮復号信号F(
第2図(2) f )、加算器26からの出力な仮復号
信号F(第2図(2) f’ )と称す。Therefore, below, the output from the adder 21 is used as the temporary decoded signal F(
(2) f) in FIG. 2, and the temporary decoded signal F (FIG. 2 (2) f') which is the output from the adder 26.
そこで、これら仮復号信号P、Fと入力デイジタル信号
人との誤差をそれぞれ調べて見るO通常は、仮復号信号
Fの方がディジタル信号人との誤差は少ないはずである
が、前述した様なレベル反転現象が起る場合は、復号時
に極性が反転するのだから、当然のことながら、その復
号出力、即ち、仮復号信号Fと、ディジタル信号人との
誤差は非常に大きなものとなる。しかし、仮復号信号F
の方は、前述した様に、レベル反転現象は起きないから
、極性の反転も起らすディジタル信号人との誤差は、レ
ベル反転時の!復号信号Fのそれよりも大きくなること
はない。Therefore, we will examine the errors between these provisional decoded signals P and F and the input digital signal person.Normally, the difference between the provisional decoded signal F and the digital signal person should be smaller than that of the temporary decoded signal F, but as mentioned above, When a level inversion phenomenon occurs, since the polarity is inverted during decoding, the error between the decoded output, that is, the provisional decoded signal F, and the digital signal person will naturally become very large. However, the temporary decoded signal F
As mentioned above, since the level reversal phenomenon does not occur, the error with the digital signal person, which also causes polarity reversal, is due to the level reversal! It never becomes larger than that of the decoded signal F.
従って、仮復号信号F、Fと入力デイジタル信号人との
誤差をそれぞれ比較することにより、レベル反転現象は
検出することができる。Therefore, by comparing the errors between the provisional decoded signals F, F and the input digital signal, the level inversion phenomenon can be detected.
そこで、これらの仮復号信号F及びFはそれぞれ減算器
22及び減算器27により入力ディジタル信号Aから減
算され、誤差信号G(第2図(2)g)及び1ステップ
下の誤差信号G (第2図(2)g)が求められる0そ
して、これらの誤差信号G及びG#−1、それぞれ絶対
値変換器23及び28により絶対値を求められ、比較器
29に人力される。Therefore, these temporary decoded signals F and F are subtracted from the input digital signal A by the subtracter 22 and the subtracter 27, respectively, and the error signal G (Fig. 2 (2) g) and the error signal G (1 step below) are obtained. 2 (2) g) is determined as 0. Then, the absolute values of these error signals G and G#-1 are determined by absolute value converters 23 and 28, respectively, and input to a comparator 29.
比較器29の出力はデータセレクタ30のセレクト端子
に入力され、誤差信号Gの絶対値が1ステップ下の誤差
信号Gの絶対値よりも大きい場合には、データセレクタ
30を、圧縮用ROM24の出力である絶対値が1ステ
ップ小さい4ビツトの圧縮信号E側に切換え、逆に1ス
テップ下の誤差信号Gの絶対値の方が大きい場合には、
圧縮用ROM19からの4ビツトの圧縮信号E側に切換
える。データセレクタ30からの出力は出力端子30t
−介して伝送信号Iとして出力される。The output of the comparator 29 is input to the select terminal of the data selector 30, and when the absolute value of the error signal G is larger than the absolute value of the error signal G one step below, the data selector 30 is input to the output of the compression ROM 24. Switch to the 4-bit compressed signal E side whose absolute value is one step smaller, and conversely, if the absolute value of the error signal G which is one step lower is larger,
Switch to the 4-bit compression signal E side from the compression ROM 19. The output from the data selector 30 is the output terminal 30t.
- is output as a transmission signal I.
例えば、7ビツトの入力ディジタル信号Aが一31→6
2→25→lO→35・・・・・・と変化すゐ場合には
、減算器16出力の8ビツトの差分信号Cは一31→9
3→−21→−19→23・・・・・・と変化する。従
って、圧縮用ROM19の4ビツトの圧縮差分信号Eは
一5→7→−4→−4→4・・・・・・となり、一方、
圧縮用ROM24の4ビット出力信号Eは一4→6→−
3→−3→3・・・・・・となる。For example, if the 7-bit input digital signal A is 131→6
2→25→lO→35..., the 8-bit difference signal C output from the subtracter 16 changes from -31→9.
It changes as 3→-21→-19→23... Therefore, the 4-bit compression difference signal E of the compression ROM 19 becomes -5→7→-4→-4→4..., and on the other hand,
The 4-bit output signal E of the compression ROM 24 is -4→6→-
3→-3→3...
そして、伸長用ROM20の出力Cは一31→110→
−17→−17→31・・・・・・、また、伸長用RO
M25の出力Cは一17→77→−8→−8→17・・
・・・・、さらに、これらの信号と遅延回路18出力で
ある予測値Bとを加算した7ビツトの仮復号信号1.即
ち、加算器21の出力Fは一31→−48→29→12
→43・・・・・・となり、加算器26の出力Fは一1
7→46→38→21→29・・・・・・のように変化
する。従って、これらの仮復号値F及びFと入力デイジ
タル信号人との誤差値、即ち、減算器22の出力Gは0
−+110→−4→−2→−8・・・・・・、減算器2
7の出力Gは一14→16→−13→−11→6・・・
・・・となる。そして、これら減算器220出力Gと減
算器270出力Gの絶対値どうしの比較を行なう比較器
29の出力により、データセレクタ30は、B−+ E
−4E→E→B・・・・・・と切換えられ、その出カニ
(第2図(2)i)は−5→6→−4→−4→3・・・
・・・の4ビット信号が選択され、出力端子31より出
力される。Then, the output C of the expansion ROM 20 is -31→110→
-17→-17→31・・・・・・ Also, RO for expansion
The output C of M25 is -17→77→-8→-8→17...
. . . Furthermore, a 7-bit provisional decoded signal 1. is obtained by adding these signals and the predicted value B which is the output of the delay circuit 18. That is, the output F of the adder 21 is -31→-48→29→12
→43..., and the output F of the adder 26 is -1
It changes like 7 → 46 → 38 → 21 → 29... Therefore, the error value between these temporary decoded values F and F and the input digital signal, that is, the output G of the subtracter 22 is 0.
-+110→-4→-2→-8..., subtractor 2
The output G of 7 is -14→16→-13→-11→6...
...becomes... Based on the output of the comparator 29, which compares the absolute values of the output G of the subtracter 220 and the output G of the subtracter 270, the data selector 30 selects B-+E.
-4E → E → B... The output crab (Fig. 2 (2) i) is -5 → 6 → -4 → -4 → 3...
A 4-bit signal of . . . is selected and output from the output terminal 31.
このように、本実施例では、上記の例の2番目のデータ
(A旙62.C−93,E−7)のように、仮復号時の
値(F−−48)がレベル反転を生じる場合には4ビツ
トの圧縮信号t−EからE(E−s)に切換えて出力す
るため、復号時のレベル反転発生を防止できる。また、
上記の例の5番目のデータ(A−35、C−23、g−
4)のようにレベル反転は生じなくても、差分値が量子
化ステップの境界上にある場合にも復号誤差の少ないE
llに切換わる◎
以上が、第1図に示した符号器についての動作説明であ
る。In this way, in this embodiment, the value (F--48) at the time of temporary decoding causes a level inversion, like the second data (A 62. C-93, E-7) in the above example. In this case, since the 4-bit compressed signal t-E is switched to E (E-s) and output, it is possible to prevent level inversion during decoding. Also,
The fifth data in the above example (A-35, C-23, g-
Even if the level inversion does not occur as in 4), even if the difference value is on the boundary of the quantization step, E with less decoding error can be used.
◎ The above is an explanation of the operation of the encoder shown in FIG.
こうして、第1図に示した符号器により符号化して得た
出カニは、前述した如く、@4図のPCMプロセッサ4
f:介してメモリ5に4ビツト/II素に圧縮されたデ
ータとして書込まれる。その後、メモリ5に書込まれた
データは、PCMプ田セツサ4を介して読出され、変調
器6、記録増幅器7を介して磁気ヘッド8により磁気チ
ー19に記録される。In this way, the output obtained by encoding with the encoder shown in FIG.
f: Written to the memory 5 as data compressed to 4 bits/II elements. Thereafter, the data written in the memory 5 is read out via the PCM processor 4, and recorded on the magnetic head 19 by the magnetic head 8 via the modulator 6 and recording amplifier 7.
そして、再生時には、磁気テープ9より磁気ヘッド8に
より信号が再生され、再生イコライザ10及び復調器1
1により適宜再生等化、復調された後、PCMプロセッ
サ4及びメモリ5f:介して。During reproduction, a signal is reproduced from the magnetic tape 9 by the magnetic head 8, and the signal is reproduced by the reproduction equalizer 10 and the demodulator 1.
After being appropriately reproduced and equalized and demodulated by PCM processor 4 and memory 5f:
前述の符号器3からの出カニと同等の信号工として復号
器12に供給される。尚、ここで用いられる復号器12
は、嬉6図に示した従来の前値予測符号化方式での復号
器と同様である。The signal is supplied to the decoder 12 as a signal equivalent to the output from the encoder 3 described above. Note that the decoder 12 used here
is similar to the decoder using the conventional predictive coding method shown in Figure 6.
第2図(3)は第6図に示した復号器の動作を説明する
ための説明図である。FIG. 2(3) is an explanatory diagram for explaining the operation of the decoder shown in FIG. 6.
入力端子40より入力されたPCMプロセッサ4からの
信号■(第2図(3)1 )は4゛ビツトの圧縮データ
であり、伸長用ROM41により前記第7図に示した変
換特性により8ビツトの伸長データC(第2図(3)C
)に変換される。例えば、嬉7図に示すように、4ビツ
トの信号工が6に対応するデータのときは、31(M[
に対応する8ビツトのデータが信号C値とじて伸長用R
OM41より出力される。この伸長用ROM41で8ビ
ツトに伸長された信号Cは、加算器42によって遅延回
路43からの予測値K(第2図(3) k )が加算さ
れる。この遅延回路43の予測値には、加算器42の出
力信号人を遅延回路43により1画素間隔に等しい時間
τだけ遅延した信号である。The signal (1) from the PCM processor 4 inputted from the input terminal 40 ((3) 1 in FIG. 2) is 4-bit compressed data, which is converted into 8-bit data by the decompression ROM 41 according to the conversion characteristics shown in FIG. Expanded data C (Figure 2 (3) C
) is converted to For example, as shown in Figure 7, when the 4-bit signal is data corresponding to 6, 31 (M[
The 8-bit data corresponding to the signal C value is used as R for expansion.
Output from OM41. The predicted value K ((3) k in FIG. 2) from the delay circuit 43 is added to the signal C expanded to 8 bits by the expansion ROM 41 by the adder 42. The predicted value of the delay circuit 43 is a signal obtained by delaying the output signal of the adder 42 by the delay circuit 43 by a time τ equal to one pixel interval.
従って、加算器42の出力は予測fJMKと差分gkC
を加算した、元の標本値人に対応する復号データA′(
第2図(3)a)となり、7ビツト/画素の信号として
端子44に出力される◇
以上のように、本実施例では、記録時に圧縮差分信号と
その1ステップ絶対値の小さい信号とKよりそれぞれ仮
復2号を行ない、両方の仮復号誂と入力信号との間の誤
差の大小により圧縮差分信号を復号した時に生ずるレベ
ル反転現象を検出し、レベル反転を発生する場合には、
圧縮差分信号の代りに絶対猿が1ステップ小さい信号を
伝送する。Therefore, the output of the adder 42 is the predicted fJMK and the difference gkC
The decoded data A'(
(3) a) in Fig. 2, and is output to the terminal 44 as a 7-bit/pixel signal ◇ As described above, in this embodiment, during recording, the compressed difference signal, the signal with the smaller one-step absolute value, and the K Then, the level inversion phenomenon that occurs when the compressed difference signal is decoded is detected based on the size of the error between both temporary decoding signals and the input signal, and when level inversion occurs,
Instead of the compressed difference signal, the absolute monkey transmits a signal that is one step smaller.
とれにより再生時に画像信号のレベル反転が発生するの
を防止できる。This can prevent level inversion of the image signal from occurring during reproduction.
次に、第3図は本発明の他の実施例を示すブロック図で
ある。Next, FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
第1図の実施例においては、4ビツトの圧縮差分信号E
及びその1ステップ絶対値の小さい信号E″Ik求める
圧縮用ROM19及び圧縮用ROM24は並列して用い
られているが、第3図に示す実施例のように、lステッ
プ絶対値の小さい信号Eを求めるROM24を圧縮用R
OM19に直列に用い、4ビツトの圧縮差分信号Ef大
入力して、これより絶対値が1ステップ小さい4ビツト
の信号Ei出力するように構成しても良い。この場合は
ROMの容j1を小さくできる。In the embodiment of FIG. 1, the 4-bit compressed difference signal E
The compression ROM 19 and the compression ROM 24 for obtaining the signal E''Ik with a small absolute value of 1 step are used in parallel, but as in the embodiment shown in FIG. R for compressing the desired ROM24
It may be used in series with the OM 19, inputting a large 4-bit compressed difference signal Ef, and outputting a 4-bit signal Ei whose absolute value is one step smaller than this. In this case, the ROM capacity j1 can be reduced.
また、第1図及び第3図の実施例において、伸長用RO
M20と伸長用ROM25、加算器21と加算器26、
減算器22と減算器27、絶対値変換器23と絶対値変
換器28はそれぞれ同一回路であるので、これらを全て
1面路ずつとし、時分割で利用することも可能である。In addition, in the embodiments of FIGS. 1 and 3, the expansion RO
M20 and expansion ROM 25, adder 21 and adder 26,
Since the subtracter 22 and the subtracter 27, and the absolute value converter 23 and the absolute value converter 28 are each the same circuit, it is also possible to make them all one-plane paths and use them in a time-sharing manner.
以上の実施例は、ディジタルVTRなどの磁気記録再生
装置に本発明全適用したものであるが、本発明はこれに
限るものではなく、ail像信号以外の、例えば音声信
号など任意の情報信号を記録再生したり任意の伝送媒体
を介して伝送する場合にも適用できる。また、以上の実
施例は、前値予測符号化方式の場合を示したが、本発明
はこれに限らず一般にN次曲縁予測符号化方式や、更に
は予測値或いは基準値との差分をビット圧縮して符号化
する他の差分符号化方式においても本発明が適用できる
ことは明らかである。In the embodiments described above, the present invention is fully applied to a magnetic recording/reproducing apparatus such as a digital VTR, but the present invention is not limited to this, and may be applied to any information signal other than an ail image signal, such as an audio signal. It can also be applied to recording/reproducing or transmitting via any transmission medium. In addition, although the above embodiments have shown the case of the previous value predictive encoding method, the present invention is not limited to this, but generally applies to the N-order curve edge predictive encoding method, and furthermore, to the case where the difference between the predicted value or the reference value is calculated. It is clear that the present invention can also be applied to other differential encoding methods that perform bit compression and encoding.
また、伝送路の特性により、伝送信号である4ビツト圧
縮差分データに、いわゆる重み付マツピングを施す場合
がある。前述した例では、4ビツトの圧縮差分データは
、8ビツト伸長データの大きい方から、7,6,5,4
,3,2,1,0゜−1、−2、−3、−4、−5、−
6、−7、−8となっていたが、重み付マツピングでは
、8ビツト伸長データの大きい方から、例えば、0,1
゜2.4,7,3,6,5.−6.−7.−4.−8
、−5 、−3 、−2、−1となる(ただし、50時
、伸長後の値がOとなっているものとする)。従つて、
前述した例では、4ビツトの圧縮差分値6に対してlス
テップ下の値として5を用いるのに対し、この重み付!
ツビングでは、4ビツト圧縮差分wi1に対して1ステ
ップ下の値は2を用いることになる。本発明はこの様に
重み付マツピングをした場合にも適用可能である。Furthermore, depending on the characteristics of the transmission path, so-called weighted mapping may be applied to the 4-bit compressed difference data that is the transmission signal. In the above example, the 4-bit compressed difference data is 7, 6, 5, 4, in descending order of the 8-bit decompressed data.
,3,2,1,0°-1,-2,-3,-4,-5,-
6, -7, -8, but with weighted mapping, for example, 0, 1
゜2.4,7,3,6,5. -6. -7. -4. -8
, -5, -3, -2, -1 (assuming that the value after decompression is O at 50 o'clock). Therefore,
In the above example, 5 is used as the l step lower value for the 4-bit compression difference value 6, but this weighted!
In the tubbing, a value of 2 is used as the value one step lower than the 4-bit compression difference wi1. The present invention is also applicable to cases where weighted mapping is performed in this manner.
また、前記した実施例では4ビツトの圧縮差公認に対し
て1ステップ下の値を求めるのにROMを用いたが、上
記の様な重み付マツピングを行なわない場合には、差分
値の極性に応じて減算器又は加算器により−lまたは+
1のfiiを求めるようにしても良い。In addition, in the above-mentioned embodiment, the ROM was used to obtain the value one step lower than the 4-bit compression difference official recognition, but if weighted mapping as described above is not performed, the polarity of the difference value -l or + by subtractor or adder depending on
It is also possible to obtain fii of 1.
〔発明の効果〕 、
以上述べた様に、本発明によれば、PCMの復へ
昔時に情報信号のレベル反転現象を発生することなく情
報伝送ができるので、ディジタルVTRのような磁気記
録再生装置においては画質劣化の防止に効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, information can be transmitted without causing the level reversal phenomenon of the information signal, which was the case in the old days of PCM, so that it can be used in magnetic recording and reproducing devices such as digital VTRs. is effective in preventing image quality deterioration.
さらに、レベル反転を生じない場合でも、各量子化ステ
ップの境界付近の差分値に対しては、復号後の量子化誤
差が少くなる方の圧縮データを選択するので、全体的に
量子化誤差の軽減する効果がある。Furthermore, even if level inversion does not occur, compressed data with a smaller quantization error after decoding is selected for difference values near the boundaries of each quantization step, so the overall quantization error is reduced. It has a mitigating effect.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図及び第6図の動作を説明するAめの説明図、第3
図は本発明の他の実施例を示すブロック図、Wg4図は
符号器が適用される一般的なディジタルVTRの構成を
示すブロック図、第5図は従来の符号器を示すブロック
図、第6図は一般的な復号・を示すブロック図、第7図
は圧縮用ROM及び伸長用ROMの変換特性を示すグラ
フ、第7A図は1II7図の変換特性の見方を説明する
ための説明図、第8図は7ビツトのディジタル値におけ
る10進表現と2進表現との対応関係を説明するための
説明図、である。
符号説明
3・・・・・・符号器、12・・・・・・復号器、16
,22゜27.51・・・・・・減算器、17,21,
26,42゜54・・・・・・加算器、29・・・・・
・比較器、30・・・・・・データセレクタ、18,4
3,55°°°゛°°遅延回路119.24,52・・
・・・・圧縮用ROM、20.25 。
代理人 弁理士 並 木 昭 夫
男2 図
剪5WJ
16WJ
Wi7 図
奪TAス
男8 図
[1婦珀現] 〔2直西現J+65 −
0111111
+i −0000001
o −oooooo○
” −1ooooo。
bItFIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG.
Figure 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, Figure Wg4 is a block diagram showing the configuration of a general digital VTR to which the encoder is applied, Figure 5 is a block diagram showing a conventional encoder, and Figure 6 is a block diagram showing a conventional encoder. The figure is a block diagram showing general decoding, FIG. 7 is a graph showing the conversion characteristics of compression ROM and expansion ROM, FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining how to view the conversion characteristics of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the correspondence between decimal representation and binary representation of a 7-bit digital value. Code explanation 3...Encoder, 12...Decoder, 16
,22゜27.51...Subtractor, 17,21,
26,42゜54... Adder, 29...
・Comparator, 30... Data selector, 18, 4
3,55°°°゛°°delay circuit 119.24,52...
...Compression ROM, 20.25. Agent Patent Attorney Akira Namiki Husband 2 Zuken 5WJ 16WJ Wi7 Zuutai TA Suman 8 Diagram [1 Fukangen] [2 Naishi Gen J+65 -
0111111 +i -0000001 o -oooooo○ ” -1oooooo. bIt
Claims (1)
るビット数nの標本値を入力し、該ビット数nよりも少
ないビット数mの値に符号化して出力する符号器におい
て、 入力された各標本値のうち少なくともその一部の標本値
についてそれぞれに対応するビット数nの所定の予測値
を算出する算出手段と、該予測値とそれに対応する前記
標本値との差分を求め、第1の差分値を得る第1の演算
手段と、該第1の差分値を圧縮変換してビット数mの第
1の値を得る第1の圧縮変換手段と、前記第1の差分値
を圧縮変換してビット数mの第2の値を得る第2の圧縮
変換手段と、前記第1の値と前記第2の値とをそれぞれ
伸長変換して前記第1の差分値と同等のビット数の第3
の値と第4の値とをそれぞれ得る伸長変換手段と、を有
し、前記第2の圧縮変換手段は、前記第2の値として、
前記伸長変換手段による伸長変換後の前記第4の値の絶
対値が前記第3の値の絶対値よりも小さくなるような値
を得るように圧縮変換すると共に、 前記伸長変換手段により得られた前記第3の値と前記予
測値との間、及び前記第4の値と前記予測値との間でそ
れぞれ加算(または減算)を行い、ビット数nの第5の
値と第6の値をそれぞれ得る第2の演算手段と、該第5
の値と前記予測値に対応した前記標本値との差分、及び
該第6の値と該標本値との差分をそれぞれ求め、第2の
差分値と第3の差分値とをそれぞれ得る第3の演算手段
と、該第2の差分値の絶対値と該第3の差分値の絶対値
とを比較する比較手段と、を有し、該比較手段による比
較の結果、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の差分
値の絶対値より小さい場合には前記第1の圧縮変換手段
において得られた第1の値を、符号化した値として出力
し、前記第2の差分値の絶対値が前記第3の差分値の絶
対値より大きい場合には前記第1の値の代わりに前記第
2の圧縮変換手段において得られた第2の値を、符号化
した値として出力するようにしたことを特徴とする符号
器。 2、特許請求の範囲第1項に記載の符号器において、前
記第2の圧縮変換手段は、前記第2の値として、前記第
1の圧縮変換手段において得られる第1の値と同極性で
、絶対値が少なくとも1ステップ下のmビットの値を得
るよう圧縮変換するようにしたことを特徴とする符号器
。[Claims] 1. An encoder that inputs a sample value of n bits obtained by sampling and quantizing an analog information signal, encodes it into a value of m less than n bits, and outputs the encoded value, Calculation means for calculating a predetermined predicted value of the number of bits n corresponding to at least some of the inputted sample values, and calculating a difference between the predicted value and the corresponding sample value. , a first calculation means for obtaining a first difference value, a first compression conversion means for compressing and converting the first difference value to obtain a first value of m bits, and the first difference value. a second compression converting means for compressing and converting to obtain a second value having m bits, and decompressing and converting each of the first value and the second value to obtain a second value equivalent to the first difference value. 3rd number of bits
and a decompression conversion means for respectively obtaining a value of
Compression conversion is performed to obtain a value such that the absolute value of the fourth value after the expansion conversion by the expansion conversion means is smaller than the absolute value of the third value, and Addition (or subtraction) is performed between the third value and the predicted value, and between the fourth value and the predicted value, to obtain a fifth value and a sixth value of the number of bits n. a second arithmetic means for obtaining each, and a fifth arithmetic means for
and a difference between the sample value corresponding to the predicted value, and a difference between the sixth value and the sample value, and obtain a second difference value and a third difference value, respectively. and a comparison means for comparing the absolute value of the second difference value and the absolute value of the third difference value, and as a result of the comparison by the comparison means, the second difference value If the absolute value of is smaller than the absolute value of the third difference value, the first value obtained in the first compression conversion means is output as an encoded value, and If the absolute value is larger than the absolute value of the third difference value, the second value obtained in the second compression conversion means is output as an encoded value instead of the first value. An encoder characterized by: 2. In the encoder according to claim 1, the second compression conversion means has the same polarity as the first value obtained in the first compression conversion means as the second value. , an encoder characterized in that compression conversion is performed to obtain a value of m bits whose absolute value is at least one step lower.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26777286A JPH073954B2 (en) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | Encoder |
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JPS63122322A true JPS63122322A (en) | 1988-05-26 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010134196A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Masunaga Optical Mfg Co Ltd | Nose pad mounting structure for metal front frame |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP26777286A patent/JPH073954B2/en not_active Expired - Lifetime
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