JP3143970B2 - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

Info

Publication number
JP3143970B2
JP3143970B2 JP20374991A JP20374991A JP3143970B2 JP 3143970 B2 JP3143970 B2 JP 3143970B2 JP 20374991 A JP20374991 A JP 20374991A JP 20374991 A JP20374991 A JP 20374991A JP 3143970 B2 JP3143970 B2 JP 3143970B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
circuit
color difference
luminance
quantized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP20374991A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0530536A (ja
Inventor
尚史 柳原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP20374991A priority Critical patent/JP3143970B2/ja
Publication of JPH0530536A publication Critical patent/JPH0530536A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3143970B2 publication Critical patent/JP3143970B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Color Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化装置に関
し、特に画像データを離散余弦変換によって高能率符号
化する画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像データを伝送したり、例えば磁気テ
ープ等の記録媒体に記録するとき、画像情報圧縮のため
に種々の符号化が採用されている。例えば所謂予測符号
化、変換符号化、ベクトル量子化等が知られている。
【0003】ところで、上記変換符号化は、画像信号の
有する相関性を利用し、標本値(以下画像データとい
う)を相互に直交する軸に変換して画像データ間の相関
を無相関化し、データ量の削減を行うものであり、所謂
基底ベクトルが互いに直交し、変換前の平均信号電力の
総和と直交変換により得られる所謂変換係数の平均電力
の総和が等しく、かつ低周波成分への電力集中度に優れ
た直交変換が採用されている。この変換符号化として
は、例えば所謂アダマール変換、ハール変換、カールネ
ン・ルーベ(K−L)変換、離散余弦変換(以下DC
T:Discrete CosineTransform という)、離散正弦変
換(以下DST:Discrete Sine Transform という)、
傾斜(スラント)変換等が知られている。
【0004】ここで、上記DCTについて簡単に説明す
る。DCTは、画像を空間配置における水平・垂直方向
ともにn個(n×n)の画素からなる画像ブロックに分
割し、画像ブロック内の画像データを余弦関数を用いて
直交変換するものである。このDCTは、高速演算アル
ゴリズムが存在し、画像データの実時間変換を可能にす
る1チップの所謂LSIが実現したことにより、画像デ
ータの伝送や記録に広く用いられるようになっている。
また、DCTは、符号化効率として、効率に直接影響す
る低周波成分への電力集中度の点で最適な変換である上
記K−L変換と殆ど同等の特性を有するものである。し
たがって、DCTにより得られる変換係数を、電力が集
中する成分のみを符号化することにより、全体として情
報量の大幅な削減が可能となる。
【0005】具体的には、n×n個の画像データをDC
Tして得られる変換係数を例えばCij(i=0〜n−
1,j=0〜n−1)で表すと、変換係数C00は画像ブ
ロック内の平均輝度値を表す直流成分に対応し、その電
力は、通常、他の成分に比べてかなり大きくなる。そこ
で、この直流成分を粗く量子化した場合、視覚的に大き
な画質劣化として感じられる変換符号化特有の雑音であ
る所謂ブロック歪みが生じるところから、変換係数C00
に多くのビット数(例えば8ビット以上)を割り当てて
量子化し、直流成分を除く他の成分(以下交流成分とい
う)の変換係数Cij(C00を除く)には、例えば視覚の
空間周波数が高域では低下するという視覚特性を利用し
て、高周波成分ほどビット数の割り当てを減少させて量
子化するようになっている。
【0006】そして、画像データの伝送や記録では、画
像データをDCTして得られる変換係数Cijを上述のよ
うに量子化した後、さらに圧縮を行うために所謂ハフマ
ン符号化(Huffman coding)やランレングス符号化(Ru
n Length coding )等の可変長符号化を施し、得られる
符号化データに同期信号やパリティ等を付加して伝送や
記録を行うようになっている。
【0007】一方、例えば、映像信号をディジタル信号
として記録する装置としては、磁気テープを記録媒体と
して用いるディジタルビデオテープレコーダ(以下ディ
ジタルVTRという)が知られている。例えば、従来、
規格化されているディジタルVTRとしては、CCIR
のRec601勧告による所謂4:2:2コンポーネン
ト符号化規格を採用した4:2:2ディジタルVTR
(所謂D−1フォーマットのVTR)や、放送に使用さ
れているコンポジット信号を直接ディジタル信号に変換
して記録を行う所謂D−2フォーマットのVTRが知ら
れている。
【0008】上記4:2:2ディジタルVTRは、輝度
信号(Y)と色差信号(CR 、CB )をそれぞれ13.
5MHz、6.75MHzのサンプリング周波数でサンプリ
ングし、8ビット直線量子化によりディジタル信号に変
換してた後、同期信号の付加やエラー訂正等のための所
定の信号処理を施して磁気テープに記録するようになっ
ている。
【0009】さらに、記録するデータ量の削減を図るた
めに、4:2:2コンポーネント信号を、色差信号のサ
ンプリング周波数が1/2倍である所謂4:1:1コン
ポーネント信号に変換して、記録することが考えられ
る。すなわち、4:2:2から4:1:1のレート変換
を、色差データの帯域を前置フィルタで制限した後、色
差データをデータ量が1/2となるように間引き、得ら
れる4:1:1コンポーネント信号(データ)を記録す
ることにより、データ量の削減を行うことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばディ
ジタルVTRに上述したDCTによる符号化と4:1:
1コンポーネント信号を用いる2つの技術を同時に適用
し、従来の装置に比してデータ量を大幅に削減して記録
を行うことも考えられるが、DCTのための回路に加え
て、上述の前置フィルタ、例えばディジタルローパスフ
ィルタと色差データを間引くためのデータ処理回路が必
要となり、回路規模が増大するという欠点がある。
【0011】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、離散余弦変換による符号化に加えて、例
えば4:2:2から4:1:1へのレート変換と同等な
データ量の削減効果を、前置フィルタとデータの間引き
のためのデータ処理回路を必要とせずに実現することが
できる画像符号化装置の提供を目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、輝度データと色差データを空間配置に
おけるn×n個を1ブロックとするブロックにそれぞれ
分割するブロック化手段と、該ブロック化手段からの各
ブロックの輝度データと各ブロックの色差データをそれ
ぞれ余弦関数を用いて直交変換して輝度データの変換係
数と色差データの変換係数を算出する離散余弦変換手段
と、該離散余弦変換手段からの色差データの変換係数の
水平方向の1/2の高域成分の値を零とする高域成分除
去手段と、上記離散余弦変換手段からの輝度データの変
換係数と上記高域成分除去手段からの色差データの変換
係数を量子化して量子化データを形成し、該量子化デー
タを出力する量子化手段とを有することを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明に係る画像符号化装置では、輝度データ
と色差データを空間配置におけるn×n個を1ブロック
とするブロックにそれぞれ分割し、各ブロックの輝度デ
ータと各ブロックの色差データをそれぞれ余弦関数を用
いて直交変換して輝度データの変換係数と色差データの
変換係数を算出し、この色差データの変換係数の水平方
向の1/2の高域成分の値を零とする。そして、輝度デ
ータの変換係数と高域成分を零とした色差データの変換
係数を量子化して量子化データを形成し、これらの量子
化データを出力する。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係る画像符号化装置の一実施
例を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明を適
用した画像符号化装置の回路構成を示すものであり、図
2は、この画像符号化装置を適用したディジタルビデオ
テープレコーダ(以下ディジタルVTRという)の記録
系の回路構成を示すものであり、図3は、該ディジタル
VTRの再生系の回路構成を示すものである。
【0015】まず、このディジタルVTRについて説明
する。このディジタルVTRは、図2に示すように、所
謂4:2:2コンポーネント信号として供給される輝度
データYと色差データCR 、CB に所謂変換符号化等の
データ処理を施してデータ圧縮を行った後、磁気ヘッド
21を介して磁気テープ1に記録する記録系と、図3に
示すように、磁気テープ1から磁気ヘッド31によって
再生される再生信号を2値化した後、復号化等のデータ
処理を施して、輝度データYと色差データCR 、CB
再生する再生系とから構成される。
【0016】上記記録系は、上述の図2に示すように、
輝度データYと色差データCR 、CB を空間配置におけ
るn×n個を1ブロックとする画像ブロックGYh
Rh、GBhにそれぞれ分割すると共に、所定の比率であ
ってそれぞれ所定数の画像ブロックからなる処理単位を
形成するブロック化回路12と、該ブロック化回路12
からのブロック化された輝度データYと色差データ
R 、CB をそれぞれ余弦関数を用いて直交変換(以下
DCT:Discrete Cosine Transform という)して画像
ブロックGYh、GRh、GBhの各変換係数Cij(i=0〜
n−1,j=0〜n−1)を算出するDCT回路13
と、該DCT回路13からの色差データCR 、CB の各
変換係数Cijの水平方向の高域成分の値を零とすると共
に、該色差データCR 、CB の各変換係数Cijと上記D
CT回路13からの輝度データYの変換係数Cijを処理
単位毎に量子化して各データの量子化データを形成する
量子化回路14と、該量子化回路14からの量子化デー
タを、例えば所謂可変長符号により符号化して符号化デ
ータVLCij(i=0〜n−1,j=0〜n−1)を形
成する符号化回路15と、該符号化回路15からの符号
化データVLCijに、例えばエラー検出やエラー訂正の
ためのパリティを処理単位毎に付加するパリティ付加回
路17と、該パリティ付加回路17からのパリティが付
加された符号化データVLCijに、同期信号等を処理単
位毎に付加して伝送データを形成する同期信号挿入回路
18と、該同期信号挿入回路18からパラレルデータと
して送られてくる伝送データをシリアルデータに変換す
るパラレル/シリアル(以下P/Sという)変換器19
と、該P/S変換器19からの伝送データに記録に適し
た変調処理を施して記録信号を生成し、該記録信号を上
記磁気ヘッド21に供給するチャンネルエンコーダ(以
下ENCという)20とから構成される。
【0017】そして、この記録系は、端子2を介して
4:2:2コンポーネント信号として供給される輝度デ
ータYと色差データCR 、CB を空間配置における例え
ば8×8個を1ブロックとする画像ブロックGYh
Rh、GBhにそれぞれ分割し、画像ブロックGYhの輝度
データYと画像ブロックGRh、GBhの色差データCR
B をそれぞれDCTして変換係数Cijを算出する。そ
して、色差データCR 、CB の変換係数Cijの水平方向
の例えば1/2の高周波成分の値を零とし、この色差デ
ータCR 、CB の変換係数Cijと輝度データYの変換係
数を、例えば4:2:2の比率であってそれぞれ所定数
の画像ブロックGYh、GRh、GBhからなる、例えばデー
タ処理や伝送の1単位となる処理単位毎に量子化して量
子化データを形成すると共に、可変長符号により量子化
データを符号化して符号化データVLCijを形成するよ
うになっている。また、この記録系は、符号化データV
LCijに同期信号等を処理単位毎に付加して伝送データ
を形成した後、この伝送データに記録に適した変調、例
えばスクランブルやNRZI変調処理を施し、磁気ヘッ
ド21よって磁気テープ1に記録するようになってい
る。
【0018】かくして、本発明に係る画像符号化装置、
すなわち上述のように構成されるディジタルVTRの要
部は、上記ブロック化回路12〜量子化回路14から構
成され、これらのブロック化回路12〜量子化回路14
はそれぞれ輝度データYと色差データCR 、CB 用の2
つの処理系を有し、具体的には、以下のようになってい
る。
【0019】上記ブロック化回路12は、例えば図1に
示すように、例えば1フィールドあるいは1フレーム分
の記憶容量を有し、輝度データYを記憶するメモリ12
aと、該メモリ12aから輝度データYをそれぞれ空間
配置におけるn×n個を1ブロックとする画像ブロック
Yh(h=1〜H、Hは1フレームあるいは1フィール
ドの画素数及び1ブロックの画素数n2 に依存する)に
分割すると共に、輝度データYと色差データCR 、CB
の画像ブロックの比率が例えば4:2:2であって所定
数の画像ブロックGYh毎に読み出すブロック化器12b
と、例えば1フィールドあるいは1フレーム分の記憶容
量を有し、色差データCR 、CB をそれぞれ記憶するメ
モリ12cと、該メモリ12cから色差データCR 、C
B をそれぞれ空間配置におけるn×n個を1ブロックと
する画像ブロックGRh、GBh(h=1〜H、Hは輝度デ
ータYに対して1/2である)に分割すると共に、それ
ぞれ所定数の画像ブロックGRh、GBh毎に読み出すブロ
ック化器12dとから構成される。
【0020】そして、このブロック化回路12は、端子
2を介してそれぞれ供給される画像データ、すなわち
4:2:2の比率で供給される輝度データYと色差デー
タCR 、CB をそれぞれメモリ12a、12cに一時的
に記憶し、メモリ12aに記憶されている輝度データY
を例えば8×8個を1ブロックとする画像ブロックGYh
に分割し、メモリ12cに記憶されている色差データC
R 、CB をそれぞれ例えば8×8個を1ブロックとする
画像ブロックGRh、GBhに分割すると共に、4:2:2
の比率であってそれぞれ所定数の画像ブロックGYh、G
Rh、GBhからなる処理単位毎に読み出し、この読み出し
た輝度データYと色差データCR 、CB をDCT回路1
3に供給するようになっている。
【0021】上記DCT回路13は、例えば所謂DSP
(Digital Signal Processor)等からなり、上記ブロッ
ク化回路12から処理単位毎に供給される輝度データY
を余弦関数を用いて直交変換して輝度データYの変換係
数Cijを算出するDCT13aと、上記ブロック化回路
12から処理単位毎に供給される色差データCR 、CB
を余弦関数を用いてそれぞれ直交変換して色差データC
R 、CB の各変換係数Cijをそれぞれ算出するDCT1
3bとから構成される。
【0022】そして、このDCT回路13は、ブロック
化回路12から処理単位毎に供給される輝度データYと
色差データCR 、CB をDCTして、得られる輝度デー
タYの変換係数Cijと色差データCR 、CB の各変換係
数Cijを量子化回路14に供給するようになっている。
【0023】上記量子化回路14は、上述の図1に示す
ように、互いに異なる量子化幅を有し、上記DCT13
aからの輝度データYの変換係数Cijを量子化して、同
一処理単位に対して互いに異なるデータ量の量子化デー
タをそれぞれ形成する量子化器QYm(m=1〜M)と、
上記DCT13bからの色差データCR 、CB の各変換
係数Cijの水平方向の高域成分の値を零に設定する零設
定回路14aと、互いに異なる量子化幅を有し、上記零
設定回路14aからの色差データCR 、CBの各変換係
数Cijを量子化して、同一処理単位に対して互いに異な
るデータ量の量子化データをそれぞれ形成する量子化器
Cm(m=1〜M)とから構成される。
【0024】そして、この量子化回路14は、輝度デー
タYの変換係数Cijと高域成分を零とした色差データC
R 、CB の各変換係数Cijを、同一処理単位に対してそ
れぞれ互いに異なるデータ量の輝度データYの量子化デ
ータと色差データCR 、CB の各量子化データを処理単
位毎に形成し、これらの量子化データを符号化回路15
に供給するようになっている。
【0025】具体的には、零設定回路14aは、例えば
図4に示すように、色差データCR 、CB の各変換係数
ijの領域50において、水平方向の1/2の高周波成
分の領域51の変換係数Cijの値を強制的に零とし、こ
のようにして得られる変換係数Cijを量子化器QCmに供
給する。
【0026】量子化器QYm、QCmはそれぞれ互いに異な
る量子化幅を有し、例えば、量子化器QY1、QC1は所定
の量子化幅qを有し、量子化器QY2、QC2は量子化幅2
qを有し、量子化器QY3、QC3は量子化幅4qを有し、
・・・のようになっており、量子化器QYmは、同一処理
単位に対して互いに異なるデータ量の輝度データYの量
子化データを形成し、量子化器QCmは、同一処理単位に
対して互いに異なるデータ量の色差データCR 、CB
各量子化データをそれぞれ形成し、これらの量子化デー
タを符号化回路15に供給するようになっている。
【0027】上記符号化回路15は、上述の図1に示す
ように、可変長符号化を行う例えば所謂ハフマン符号
(Huffman code)器とランレングス符号(Run Length c
ode )器等からなり、上記各量子化器QYmからの輝度デ
ータYの量子化データを可変長符号によりそれぞれ符号
化して、輝度データYの符号化データVLCijをそれぞ
れ形成する符号器CODYm(m=1〜M)と、該各符号
器CODYmからの各符号化データVLCijを処理単位毎
にそれぞれ記憶し、所定の記憶容量を有するバッファメ
モリBUFYm(m=1〜M)と、該各バッファメモリB
UFYmからそれぞれ読み出された符号化データVLCij
の1つを選択するセレクタ15aと、上記各バッファメ
モリBUFYmのオーバーフローをそれぞれ検出し、得ら
れる後述する量子化器選択信号により上記セレクタ15
aを制御する制御回路15bと、同じくハフマン符号器
とランレングス符号器等からなり、上記各量子化器QCm
からの色差データCR 、CB の各量子化データを可変長
符号によりそれぞれ符号化して、色差データCR 、CB
の各符号化データVLCijをそれぞれ形成する符号器C
ODCm(m=1〜M)と、該各符号器CODCmからの各
符号化データVLCijを処理単位毎にそれぞれ記憶し、
所定の記憶容量を有するバッファメモリBUFCm(m=
1〜M)と、該各バッファメモリBUFCmからそれぞれ
読み出された符号化データVLCijの1つを選択するセ
レクタ15cと、上記各バッファメモリBUFCmのオー
バーフローをそれぞれ検出し、後述する量子化器選択信
号により上記セレクタ15cを制御する制御回路15d
と、上記セレクタ15aで選択された輝度データYの変
換係数Cijと上記セレクタ15cで選択された色差デー
タCR 、CB の各変換係数Cijを時分割多重するMUX
15eとから構成される。
【0028】そして、この符号化回路15は、各量子化
器QYmからの互いに異なるデータ量の輝度データYの量
子化データを、ハフマン符号とランレングス符号により
それぞれ符号化して同一処理単位に対して互いに異なる
データ量の輝度データYの符号化データVLCijをそれ
ぞれ形成し、これらの符号化データVLCijをバッファ
メモリBUFYmにそれぞれ記憶すると共に、これらのバ
ッファメモリBUFYmのオーバーフローを検出し、オー
バーフローをおこさず、かつ最大のデータ量となる量子
化器QYmを選択するための量子化器選択信号、すなわち
量子化器QYmの番号mY をセレクタ15aに供給し、セ
レクタ15aで選択された輝度データYの符号化データ
VLCijをMUX15e供給するようになっている。
【0029】また、この符号化回路15は、各量子化器
Cmからの互いに異なるデータ量の色差データCR 、C
B の各量子化データを、ハフマン符号とランレングス符
号によりそれぞれ符号化して同一処理単位に対してそれ
ぞれ互いに異なるデータ量の色差データCR 、CB の各
符号化データVLCijをそれぞれ形成し、これらの符号
化データVLCijをバッファメモリBUFCmにそれぞれ
記憶すると共に、これらのバッファメモリBUFCmのオ
ーバーフローを検出し、オーバーフローをおこさず、か
つ最大のデータ量となる量子化器QCmを選択するための
量子化器選択信号、すなわち量子化器QCmの番号mC
セレクタ15cに供給し、セレクタ15cで選択された
色差データCR 、CB の各符号化データVLCijをMU
X15eに供給するようになっている。そして、MUX
15eは輝度データYの符号化データVLCijと色差デ
ータCR 、CB の各符号化データVLCijを時分割多重
し、端子5を介して上述の図2に示すパリティ付加回路
17に出力するようになっている。また、この符号化回
路15は、セレクタ15a、セレクタ15cでそれぞれ
選択した量子化器QYm、QCmの番号mY 、mC をそれぞ
れ端子6、7をそれぞれ介して上述の図2に示すパリテ
ィ付加回路17に供給するようになっている。
【0030】この結果、MUX15eからは、処理単位
のデータ量が所定量に収まり、かつデータ量が最大とな
るように最小の量子化幅で量子化されて得られる輝度デ
ータYと色差データCR 、CB の各符号化データVLC
ijが出力される。そして、このとき、上述のように色差
データCR 、CB の各量子化データの水平方向の高域成
分(全体の1/2)を零とすることにより、例えば従来
の技術で述べた色差データCR 、CB の帯域を前置フィ
ルタで制限した後、色差データCR 、CB のデータ量が
1/2となるように間引きして行う4:2:2から4:
1:1へのレート変換と同等なデータ量の削減効果を得
ることができる。換言すると、従来の装置のように前置
フィルタとデータの間引きのためのデータ処理回路を必
要とせず、4:2:2から4:1:1へのレート変換と
同等なデータ量の削減を行うことができる。
【0031】そして、上述の図2に示すパリティ付加回
路17と同期信号挿入回路18は、符号化回路15から
の選択された量子化器QYm、QCmの番号mY 、mC と輝
度データYと色差データCR 、CB の各符号化データV
LCijを時分割多重すると共に、パリティ、同期信号等
を付加して伝送データを形成する。この結果、例えば、
1処理単位が先頭から順に同期信号、処理単位で採用さ
れた量子化器QYm、QCmの各番号mY 、mC 、それぞれ
所定数の画像ブロックGYh、GRh、GBhの各符号化デー
タVLCij、パリティ等からなる伝送データが出力され
る。
【0032】以上のように、この画像符号化装置は、輝
度データYと色差データCR 、CB をそれぞれ空間配置
におけるn×n個を1ブロックとする画像ブロック
Yh、GRh、GBhにそれぞれ分割し、各画像ブロックG
Yhの輝度データY、各画像ブロックGRhの色差データC
R 及び各画像ブロックGBhの色差データCB をそれぞれ
余弦関数を用いて直交変換して輝度データYの変換係数
ijと色差データCR 、CB の各変換係数Cijを算出
し、この色差データCR 、CBの各変換係数Cijの水平
方向の1/2の高域成分を零とする。そして、輝度デー
タYの変換係数Cijと高域成分を零とした色差データC
R 、CB の各変換係数Cijを量子化して輝度データYと
色差データCR 、CB の各量子化データを形成すること
により、従来の装置のように前置フィルタとデータの間
引きのためのデータ処理回路を必要とせず、例えば4:
2:2から4:1:1へのレート変換と同等なデータ量
の削減を行うことができる。
【0033】つぎに、ディジタルVTRの再生系につい
て説明する。この再生系は、上述の図3に示すように、
磁気テープ1から磁気ヘッド31によって再生される再
生信号にNRZI復調等の信号処理を施して伝送データ
を再生するチャンネルデコーダ(以下単にDECとい
う)32と、該DEC32からシリアルデータとして送
られてくる伝送データをパラレルデータに変換するシリ
アル/パラレル(以下S/Pという)変換器33と、該
S/P変換器33からの伝送データの同期を引き込むと
共に、輝度データYと色差データCR 、CB の各符号化
データVLCijを再生する同期信号検出回路34と、該
各符号化データVLCijの再生の際に生じる時間軸の変
動を補正する時間軸補正回路(以下TBC:Time Base
Corrector という)35と、該TBC35からの各符号
化データVLCijのエラー訂正をそれぞれ行うと共に、
エラー訂正できなかった符号化データVLCijに対して
エラーフラグEFをセットするエラー訂正回路36と、
該エラー訂正回路36からの記録の際に可変長符号化さ
れた各符号化データVLCijを復号化して輝度データY
と色差データCR 、CB の各量子化データを再生する復
号化回路37と、該復号化回路37からの色差データC
R 、CB の各量子化データに値が零であるデータを水平
方向の高周波成分として付加し、このようにして形成さ
れる色差データCR 、CB の量子化データと上記復号化
回路37からの輝度データYの量子化データに逆量子化
の信号処理を施して輝度データYと色差データCR 、C
B の各変換係数Cijを再生する逆量子化回路38と、該
逆量子化回路38からの各変換係数Cijを直交変換して
輝度データYと色差データCR 、CB を再生する逆直交
変換回路(以下IDCT回路という)39と、該IDC
T回路39からそれぞれ画像ブロックGYh、GRh、GBh
毎に供給される輝度データY、色差データCR 、CB
ら1フレームあるいは1フィールド分の輝度データYと
色差データCR 、CB を形成する逆ブロック化回路40
と、上記エラー訂正回路36からのエラーフラグEFに
基づいて上記逆ブロック化回路40からの輝度データY
と色差データCR 、CB にそれぞれエラー補正を施すエ
ラー補正回路41とから構成される。
【0034】つぎに、以上のように構成される再生系の
動作について説明する。DEC32は、磁気テープ1か
ら磁気ヘッド31によって再生される再生信号を2値化
した後、NRZI復調すると共に、ディスクランブル処
理を施して伝送データを再生し、この伝送データをS/
P変換器33を介して同期信号検出回路34に供給す
る。
【0035】同期信号検出回路34は、S/P変換器3
3でパラレルデータに変換された伝送データから同期信
号を検出して同期を引き込むと共に、輝度データYと色
差データCR 、CB の各符号化データVLCijを再生
し、これらの符号化データVLCijをTBC35に供給
する。
【0036】TBC35は、各符号化データVLCij
時間軸補正を行い、再生の際に生じる時間軸の変動を吸
収し、これらの時間軸補正された符号化データVLCij
をエラー訂正回路36に供給する。
【0037】エラー訂正回路36は、各符号化データV
LCijのエラー訂正を記録の際に付加されたパリティを
用いて行うと共に、エラー訂正能力を超えたエラーを有
する符号化データVLCijに対してエラーフラグEFを
セットし、エラー訂正された輝度データYと色差データ
R 、CB の各符号化データVLCijを復号化回路37
に供給する。
【0038】復号化回路37は、記録の際にハフマン符
号及びランレングス符号により符号化されている各符号
化データVLCijを復号化して輝度データYと色差デー
タCR 、CB の各量子化データを再生し、これらの量子
化データを逆量子化回路38に供給する。
【0039】逆量子化回路38は、輝度データYの符号
化データVLCijと共に再生される各処理単位の量子化
器QYmの番号mY に基づいて、記録の際に用いられた各
処理単位の量子化器QYmを認識し、この量子化器QYm
対応する量子化幅で各処理単位の輝度データYの量子化
データをそれぞれ逆量子化して輝度データYの変換係数
ijを再生し、この変換係数CijをIDCT回路39に
供給する。また、この逆量子化回路38は、記録の際に
値が零とされ、再生されない色差データCR 、CB の各
量子化データの高周波成分を値が零のデータとして、n
×n個の色差データCR 、CB の各量子化データを形成
した後、色差データCR 、CB の各符号化データVLC
ijと共に再生される各処理単位の量子化器QCmの番号m
C に基づいて、記録の際に用いられた各処理単位の量子
化器QCmを認識し、この量子化器QCmに対応する量子化
幅で各処理単位の色差データCR 、CB の各量子化デー
タをそれぞれ逆量子化して色差データCR 、CB の各変
換係数Cijを再生し、これらの変換係数CijをIDCT
回路39に供給する。
【0040】IDCT回路39は、記録の際に用いられ
た変換行列に対応する転置行列を用いて輝度データYと
色差データCR 、CB の各変換係数Cijをそれぞれ直交
変換して輝度データYを画像ブロックGYh毎に、色差デ
ータCR 、CB を各画像ブロックGRh、GBh毎に再生
し、これらの輝度データYと色差データCR 、CB を逆
ブロック化回路40に供給する。
【0041】逆ブロック化回路40は、画像ブロックG
Yh、GRh、GBh毎にそれぞれ供給される輝度データY、
色差データCR 、CB から1フレームあるいは1フィー
ルド分の輝度データYと色差データCR 、CB を形成し
てエラー補正回路41に供給する。
【0042】エラー補正回路41は、例えば、上述のエ
ラー訂正回路36においてエラー訂正できなったデータ
の近隣のエラーがないデータを用いて輝度データY、色
差データCR 、CB 毎に補間処理を行うことにより、エ
ラー訂正できなった輝度データYと色差データCR 、C
B のエラー補正を行い、このエラーが補正された輝度デ
ータYと色差データCR 、CB 、すなわち4:2:2コ
ンポーネント信号における輝度データYと色差データC
R 、CB を出力する。
【0043】以上のように、4:2:2の比率であって
それぞれ所定数の画像ブロックGYh、GRh、GBhからな
る処理単位のデータ量を一定値以下(固定長)とすると
共に、そのデータ量内で量子化歪みが最小となるように
量子化して記録を行う際に、色差データCR 、CB の各
変換係数Cijの高周波成分の値を零とすることにより、
記録の際に、画質にあまり影響を与えない色差データC
R 、CBの高域成分を零として効率良く符号化している
ので、良好な画質の再生信号を得ることができる。ま
た、処理単位が固定長となっているので、編集や変速再
生等を容易に行うことができる。また、記録の際に値を
零としたために再生されない色差データCR 、CB の各
量子化データの高周波成分を、逆量子化の際に、値が零
のデータとして付加することで、色差データCR 、CB
を再生することができ、従来の装置のように間引いた色
差データを補間処理等によって生成する必要がなく、再
生系の回路規模も小さくすることができる。
【0044】
【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
では、輝度データと色差データを空間配置におけるn×
n個を1ブロックとするブロックにそれぞれ分割し、各
ブロックの輝度データと各ブロックの色差データをそれ
ぞれ余弦関数を用いて直交変換して輝度データの変換係
数と色差データの変換係数を算出し、この色差データの
変換係数の水平方向の1/2の高域成分の値を零とす
る。そして、輝度データの変換係数と高域成分を零とし
た色差データの変換係数を量子化して量子化データを形
成し、これらの量子化データを出力することにより、従
来の装置のように前置フィルタとデータの間引きのため
のデータ処理回路を必要とせず、4:2:2から4:
1:1へのレート変換と同等なデータ量の削減を行うこ
とができ、高い符号化効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像符号化装置の回路構成を
示すブロック図である。
【図2】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの記録系の回路構成を示すブロック図
である。
【図3】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの再生系の回路構成を示すブロック図
である。
【図4】色差データの変換係数の水平方向の高域成分の
領域を示す図である。
【符号の説明】
12・・・ブロック化回路 13・・・DCT回路 14a・・・零設定回路 QYm、QCm・・・量子化器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】輝度データと色差データを空間配置におけ
    るn×n個を1ブロックとするブロックにそれぞれ分割
    するブロック化手段と、 該ブロック化手段からの各ブロックの輝度データと各ブ
    ロックの色差データをそれぞれ余弦関数を用いて直交変
    換して輝度データの変換係数と色差データの変換係数を
    算出する離散余弦変換手段と、 該離散余弦変換手段からの色差データの変換係数の水平
    方向の1/2の高域成分の値を零とする高域成分除去手
    段と、 上記離散余弦変換手段からの輝度データの変換係数と上
    記高域成分除去手段からの色差データの変換係数を量子
    化して量子化データを形成し、該量子化データを出力す
    る量子化手段とを有することを特徴とする画像符号化装
    置。
JP20374991A 1991-07-19 1991-07-19 画像符号化装置 Expired - Lifetime JP3143970B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20374991A JP3143970B2 (ja) 1991-07-19 1991-07-19 画像符号化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20374991A JP3143970B2 (ja) 1991-07-19 1991-07-19 画像符号化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0530536A JPH0530536A (ja) 1993-02-05
JP3143970B2 true JP3143970B2 (ja) 2001-03-07

Family

ID=16479212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20374991A Expired - Lifetime JP3143970B2 (ja) 1991-07-19 1991-07-19 画像符号化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3143970B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4532980B2 (ja) 2004-05-12 2010-08-25 キヤノン株式会社 動画像符号化装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0530536A (ja) 1993-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0558016B1 (en) Method and apparatus for encoding an image signal using a multi-stage quantizing number determiner
JP3037407B2 (ja) デジタル信号処理システム
JPH0583696A (ja) 画像符号化装置
US6249610B1 (en) Apparatus and method for coding a picture and apparatus and method for decoding a picture
JPH06217150A (ja) 画像データの符号化/復号化方法及び装置
US20080285647A1 (en) Picture processing apparatus, picture processing method, picture processing program and recording medium
JPH0522715A (ja) 画像符号化装置
JPH04373286A (ja) 画像符号化装置
JP3561962B2 (ja) 量子化コントロール装置および方法
JP3143970B2 (ja) 画像符号化装置
JP3271098B2 (ja) ディジタル画像信号復号装置および方法
JP3250260B2 (ja) 画像データ記録装置及び画像データ再生装置
JP3364939B2 (ja) 画像符号化装置
JP3036182B2 (ja) 画像符号化装置
JP3382959B2 (ja) 画像符号化装置
JP3096794B2 (ja) 高能率符号化装置
JPH0514739A (ja) 画像符号化装置
JPH07111633A (ja) 画像圧縮記録再生装置
JPH0514875A (ja) 画像符号化装置
JP3139242B2 (ja) 映像信号処理装置
JPH05176311A (ja) 画像符号化装置
JPH05183889A (ja) 画像符号化装置
JPH04373260A (ja) 画像符号化装置
JPH0522716A (ja) 画像符号化装置
JPH0514740A (ja) 画像符号化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001128

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080105

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090105

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100105

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100105

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105

Year of fee payment: 11