JPH03254588A - Variable-length encoding system - Google Patents
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、テレビジョン信号等のアナログ信号をディ
ジタル信号に変換する際にサンプルが持つ情報量に応じ
て異なる量子化ビット数を割り当てる可変長符号化方式
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention is a variable-length digital signal that allocates a different number of quantization bits depending on the amount of information contained in a sample when converting an analog signal such as a television signal into a digital signal. This relates to encoding methods.
近年、各社で開発か進んでいる家庭用ディジタルビデオ
テープレコーダ(以下DVTRと記す)においては、8
m01幅のテープの使用が有力となっている。In recent years, home digital video tape recorders (hereinafter referred to as DVTR), which are being developed by various companies, are 8
The use of tape with a width of m01 is becoming popular.
第6図は現在の磁気記録技術から考えられる家庭用DV
TRの記録フォーマットを示す模式図である。例えば、
ビデオトラック(21)のトラック長を約62.4mm
、トラック幅6cm、面記録密度2.20m27bit
とすると、記録ヘッド4個、ドラム回転数3600rp
mで記録すると、記録とットレートは約41.27Mb
psとなる。Figure 6 shows a home-use DV that can be considered based on current magnetic recording technology.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a recording format of a TR. for example,
The track length of the video track (21) is approximately 62.4 mm.
, track width 6cm, areal recording density 2.20m27bit
Then, 4 recording heads, drum rotation speed 3600 rpm
When recording in m, the recording rate is approximately 41.27Mb
It becomes ps.
これに対し、例えばデイシタルビチオ信号の形態を4:
2:2コンポ一ネント信号とすれば、その記録ビットレ
ートは約216Mbpsとなり、8mmテープ上にリア
ルタイムでそのまま記録するのは非常に困難である。こ
のため、信号の圧縮が必要となってくる。On the other hand, for example, the format of the digital bitio signal is 4:
If it is a 2:2 component signal, the recording bit rate is approximately 216 Mbps, and it is extremely difficult to record it as is in real time on an 8 mm tape. For this reason, signal compression becomes necessary.
信号圧縮の方法の1つとして、可変長符号化方式がある
。すなわち、アナログ信号をディジタル信号に変換する
際に、各サンプルの持つ情報量によって、情報量が多け
れば大きい符号化ビット数、少なければ小さい符号化ビ
ット数という様に異なる符号化ビット数を割り当てる方
式である。One of the methods of signal compression is variable length coding. In other words, when converting an analog signal into a digital signal, a method that assigns different numbers of encoding bits depending on the amount of information each sample has, such as a larger number of encoding bits if the amount of information is large, and a smaller number of encoding bits if there is less information. It is.
例えば、IERE Procjth Int、Conf
erence on Video、Audio、and
Data recording (1988年 3
月)に、rON ADAPTIVE D[:T C0D
ING TEQuNI(:S FORDIGITAL
VIDEORECORDING ](P、H,N、DE
WITHandS、M、C,BORGER5,Ph1
lips )という論文が発表されており、この中で可
変長符号化の一例が述べられている。For example, IERE Procjth Int, Conf
erence on Video, Audio, and
Data recording (1988 3)
month), rON ADAPTIVE D[:T C0D
ING TEQuNI(:S FORDIGITAL
VIDEO RECORDING] (P, H, N, DE
WITHandS, M, C, BORGER5, Ph1
Lips) has been published, in which an example of variable length coding is described.
今、8×8のサイズのサンプルデータのブロックを考え
る。このブロックのデータをコサイン変換後、係数をF
(u、v ) (0≦u、v≦7)と示す。Now consider a block of sample data of size 8x8. After cosine transforming the data of this block, the coefficient is F
(u, v) (0≦u, v≦7).
係数は第7図に示す様な関数51で走査し、係数の絶対
アドレスRを51によって決まる順位としてR=S、
(u、v ) (0≦R≦63)と定義する。The coefficients are scanned using a function 51 as shown in FIG.
(u, v) (0≦R≦63) is defined.
ここで、振幅がOでない係数は1個(かつR2O)と仮
定する。また、係数はその振幅下とアドレスR(走査後
の順位)により一意的に決まる。Here, it is assumed that there is one coefficient whose amplitude is not O (and R2O). Further, the coefficient is uniquely determined by its amplitude and address R (rank after scanning).
Rhoとなる係数を選択し、振幅スタックの中に並べる
。k番目に選ばれた係数Fkに対し、次式が成り立つ。Select the coefficients that will be Rho and arrange them in the amplitude stack. The following equation holds true for the kth selected coefficient Fk.
Fk (Rk) l≧l Fk、l (Rk、l) l
・・、1Fk(Rk)l>0゜1≦に≦立
対応するアドレスRはアト゛レススタックに並へる。も
し、
Fj (Rj) l = l Fk (Rk) lでR
j<Rkならばj<kである。Fk (Rk) l≧l Fk,l (Rk,l) l
. . , 1Fk (Rk) The addresses R corresponding to l>0°1≦≦ are arranged in the address stack. If Fj (Rj) l = l Fk (Rk) l then R
If j<Rk, then j<k.
次に、次式で定義される振幅差Dk(R)を計算する。Next, the amplitude difference Dk(R) defined by the following equation is calculated.
Dk(Rk)−lFk−+(Rk−t)l−lFk(R
k)1.2≦に≦LD+(R+)−lF+(R+)1.
k = +この差信号Dkは、各ブロックに対し非
負の列となる。また、元の振幅の符号sgn(Fk)は
別に符号化される。続いて、次式に従ってアドレスTk
を計算する。Dk(Rk)-lFk-+(Rk-t)l-lFk(R
k) 1.2≦≦LD+(R+)−lF+(R+)1.
k = +This difference signal Dk is a non-negative column for each block. Further, the original amplitude code sgn(Fk) is encoded separately. Then, the address Tk is determined according to the following formula.
Calculate.
Tk−Rk−Nk(1,Rk) 、Dk>0Tk−Rk
−Rk−、−Nk(Rk−、、Rk)、 Dk−0ただ
しNk(R+、R2)はそれまでに符号化された係数F
j (1≦j≦に−1)でR1≦R、< R2どなるも
のの数である。Tk-Rk-Nk(1,Rk), Dk>0Tk-Rk
-Rk-, -Nk(Rk-,,Rk), Dk-0 where Nk(R+, R2) is the coefficient F encoded so far
j (−1 for 1≦j≦), R1≦R, < R2 is the number of things that are yelled at.
この後、列Dkと対応するアドレスTk (1≦に≦立
)の符号化が、可変長符号テーブルを用いて実行され、
伝送符号VLCD (Dk)とVLCT(Tk)となる
。さらにDCの係数F(0)は常に伝送され、また、各
係数Fkの符号もまた伝送される。After this, the encoding of the address Tk (1≦≦standing) corresponding to the column Dk is performed using a variable length code table,
The transmission codes are VLCD (Dk) and VLCT (Tk). Furthermore, the DC coefficient F(0) is always transmitted, and the sign of each coefficient Fk is also transmitted.
表1にハフマン符号語の、符jテーブルを示す。Table 1 shows the sign j table for Huffman codewords.
表1:ハフマン符号語
符号テーブル
DC係数F (0)はある符号語Cに符号化される。ま
た、符号化される係数の数はブロックにより異なるので
、ブロックの最後はEOB (End ofBlock
)という符号語で終わる。Table 1: Huffman codeword code table DC coefficient F (0) is encoded into a certain codeword C. Also, since the number of encoded coefficients differs depending on the block, the end of the block is EOB (End of Block).
) ends with the codeword.
なお、1Fkl−1となる最初の係数のみを符号化し、
等しい値の係数はランレングス符号(RLC)を用いて
省略することができる。Note that only the first coefficient that is 1Fkl-1 is encoded,
Equal value coefficients can be omitted using run-length codes (RLC).
従来の可変長符号化方式は以上の様に構成されているた
め、例えばあるブロック内に情報量の多いサンプルまた
は少ないサンプルが集中している場合にも、使用してい
る方式に従ってどんどん符号化されてしまうため、記録
媒体の容量に対してデータ量が一定せず、データの切り
捨てを行なう等して何らかのデータ量の操作が必要とな
り、データの再生時に劣化が起こってしまうなどの問題
があった。Conventional variable-length encoding systems are structured as described above, so even if samples with a large amount of information or a small amount of information are concentrated in a certain block, for example, they will be encoded one after another according to the method used. As a result, the amount of data is not constant relative to the capacity of the recording medium, and some manipulation of the amount of data is required, such as truncating data, resulting in problems such as deterioration when playing back the data. .
この発明は上記の様な問題点を解消する為になされたも
ので、ブロック毎のサンプルの情報量にかたよりかある
場合でも、符号化した後には各ブロックの情報量がなる
べく平均化するようにし、再生時のデータの劣化を防ぐ
ことのできる可変長符号化方式を得ることを目的とする
。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if the amount of information in the samples in each block is uneven, the amount of information in each block is averaged as much as possible after encoding. The purpose of this invention is to obtain a variable length encoding method that can prevent data deterioration during playback.
この発明に係る可変長符号化方式は、予め符号化ビット
数の割り当て方法を何通りか設定してこれらに関する情
報を重畳符号として記録しておき、元のアナログ信号が
持つ情報量等の傾向に従って最適のビット数割り当て方
法を判断して使用する様にしたものである。In the variable length encoding method according to the present invention, several methods of allocating the number of encoding bits are set in advance and information regarding these is recorded as a superimposed code, and according to the tendency of the amount of information etc. of the original analog signal. The optimum bit number allocation method is determined and used.
この発明においては、アナログ信号の傾向により最適の
符号化ビット数割り当て方法に関する情報を重畳符号と
して記録しておき、用いることにより、簡単な構成で符
号化を行なった後のデータ量を平均化し、データの劣化
の少ない記録及び再生を可能にする。かつ、このために
誤り訂正能力が低下したり伝送ビットレートが増加する
ことがない。In this invention, information regarding the optimal encoding bit number allocation method is recorded as a superposition code according to the trend of analog signals, and by using this, the amount of data after encoding is averaged with a simple configuration, To enable recording and reproduction with little data deterioration. Moreover, this does not cause a decrease in error correction capability or an increase in the transmission bit rate.
(発明の実施例)
以下、この発明の一実施例を図について説明する。本実
施例においてはNTSC方式のテレビジョン信号をディ
ジタル信号に変換してDVTRに記録する場合を考える
。なお、説明の便宜上第2図から説明する。(Embodiment of the Invention) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case will be considered in which an NTSC television signal is converted into a digital signal and recorded on a DVTR. Note that for convenience of explanation, the explanation will be given starting from FIG.
第2図(a)は本実施例における符号化の単位であるマ
クロブロック(MB)の構成を示す模式図である。ここ
では、輝度(Y)信号と色(R−Y及びB−Y)信号の
8サンプル×8ラインを1個のサブブロックとし、Yの
サブブロック2個とR−Y′ELびB−Yのサブブロッ
ク各1個をひとまとめにして1個のMBとしている。な
お、図に示す様に、R−Y及びB−Yのサブブロックは
物理的にYのサブブロック2個分と同じ大きさである。FIG. 2(a) is a schematic diagram showing the structure of a macroblock (MB) which is a unit of encoding in this embodiment. Here, 8 samples x 8 lines of the luminance (Y) signal and color (R-Y and B-Y) signals are taken as one sub-block, and two sub-blocks of Y, R-Y′EL and B-Y Each sub-block is grouped into one MB. Note that, as shown in the figure, the R-Y and BY sub-blocks are physically the same size as two Y sub-blocks.
第2図(b)は本実施例における画像信号のフィールド
構成を示す概念図である。ここでは、720サンプル×
240ラインを1フイールドとし、1フイールドを13
50MBで構成している。FIG. 2(b) is a conceptual diagram showing the field structure of the image signal in this embodiment. Here, 720 samples x
240 lines are 1 field, 1 field is 13
It consists of 50MB.
符号化の際には、周知の方法であるDCT(Discr
ete (:osine Transform :離散
コサイン変換)方式で信号を圧縮した後、第7図に示し
たと同様の関数SLにより各サブブロックを走査する。When encoding, the well-known method DCT (Discr
After compressing the signal using the ete (discrete cosine transform) method, each sub-block is scanned using a function SL similar to that shown in FIG.
この時、DC係数は一律8ビットで量子化し、他の係数
についてはランレン・ゲス符号化を行なって、振幅が0
である係数の連続した数をR1係数の振幅の値の絶対値
をSとしてRとSにより決まる定のビット数を割り当て
る方法をとる。例えば、関数31による走査の際、振幅
Oの係数が2個連続し、その後に振幅1の係数Aが存在
するとすれば、係数AはR=2、S=1という情報を持
つことになる。At this time, the DC coefficients are uniformly quantized with 8 bits, and the other coefficients are subjected to Lenglen-Guess encoding, so that the amplitude becomes 0.
A method is used in which a fixed number of bits determined by R and S are assigned to the consecutive number of coefficients, where S is the absolute value of the amplitude value of the R1 coefficient. For example, when scanning by the function 31, if there are two consecutive coefficients with an amplitude of O, and then there is a coefficient A with an amplitude of 1, the coefficient A will have the information that R=2 and S=1.
本実施例では、輝度信号(Y 1、Y2 )のサブブロ
ックと色信号(R−Y、B−Y)のサブブロックとで符
号化ビット数の割り当て方法を変えて符号化を行ない、
従来行なわれていた様な1つの方法のみですべての信号
を符号化した場合と、情報の楓少の度合を比較してみる
。In this embodiment, encoding is performed by changing the method of allocating the number of encoding bits between sub-blocks of luminance signals (Y1, Y2) and sub-blocks of color signals (RY, B-Y),
Let's compare the degree of information distortion with a case where all signals are encoded using only one method, as has been done in the past.
第3図(a)は輝度信号の符号化ビット数割り当てに使
用するビットマツプである。画像により、DCTを8ビ
ツトまたは9ビツトで行なうため、多少ビット数が変動
する。また、Table Yの部分に相当するマツプを
第3図(b)に示す。このマツプを使用すると、例えば
、前出の係数AはR=2、S=1であるから符号化ビッ
ト数は6ビツトが割り当てられる。FIG. 3(a) is a bitmap used for allocating the number of coding bits for a luminance signal. Since DCT is performed with 8 or 9 bits depending on the image, the number of bits varies somewhat. Further, a map corresponding to the portion of Table Y is shown in FIG. 3(b). When this map is used, for example, since R=2 and S=1 for the coefficient A mentioned above, 6 bits are assigned as the number of encoding bits.
第4図(a)は同様に色信号用のビットマツプであり、
Table Cの部分に相当するマツプを第4図(b)
に示す。Similarly, FIG. 4(a) is a bitmap for color signals,
The map corresponding to the part of Table C is shown in Figure 4(b).
Shown below.
なお、実際のテープ上への記録時には、ビットマツプに
相当する情報を誤り訂正符号の部分に重畳して記録する
ことができる。Note that during actual recording on the tape, information corresponding to the bitmap can be recorded superimposed on the error correction code portion.
重畳符号については、例えば、文献“New clas
ses of binary codes const
racted on the basisof con
catenated codes and produ
ct codes(M、KASAHARA、et、al
、IEEE Trans on IT、IT−22,N
O,4(1976))等で述べられている。Regarding superposition codes, for example, see the document “New class
ses of binary codes const
racted on the basis of con
catenated codes and products
ct codes (M, KASAHARA, et, al
, IEEE Trans on IT, IT-22,N
O, 4 (1976)) etc.
例えば、圧縮後の画像の記録ビットレートを約25Mb
psとし、2トラツクで1フイールドを構成するとすれ
ば1トラツクあたりの情報量は約27,000バイトに
なる。第5図(a)はトラック内の符号構成の一例を示
す概念図である。1トラツクを2ブロツクに分け、1ブ
ロツクを(241゜225.17)R5符号(ci符号
)と、(64,60,5)R5符号(C2符号との積符
号で構成している。また、第5図(b)及び(C)は重
畳した時の符号構成を示し、第5図(a)の構成に加え
、さらに(64,48゜17)R3符号を4符号語構成
し、それをC1符号のチエツクコード部分に重畳する。For example, the recording bit rate of the compressed image is approximately 25 Mb.
ps, and if two tracks constitute one field, the amount of information per track will be approximately 27,000 bytes. FIG. 5(a) is a conceptual diagram showing an example of a code structure within a track. One track is divided into two blocks, and one block is composed of a product code of (241°225.17) R5 code (ci code) and (64,60,5) R5 code (C2 code). Figures 5 (b) and (C) show the code structure when superimposed, and in addition to the structure of Figure 5 (a), the (64, 48° 17) R3 code is further configured with 4 code words, and It is superimposed on the check code part of the C1 code.
C1、C3符号はL D C(Long Distan
ce Code)とも呼ばれ、光デイスク装置等に用い
られており、誤り訂正用のLSIも開発されている。C1 and C3 codes are LDC (Long Distan
It is also called CE Code) and is used in optical disk devices, etc., and LSIs for error correction have also been developed.
データの伝送はC1符号方向に行ない、さらに1トラツ
ク内の2ブロツクをインターリーブすればバーストエラ
ーに対しても能力を強化することができる。Data transmission is performed in the C1 code direction, and if two blocks within one track are interleaved, the capability against burst errors can be enhanced.
重畳されたC3符号の有無はID番号で判別し、無い場
合はC1符号により8誤り訂正を実行する。重畳されて
いる場合は重畳部分をイレージヤとして、C1符号によ
り4イレージヤ6誤り訂正を実行する。ここで得られる
イレージヤ位置の誤りパターンはC3符号データ+真の
誤りとなり、C3符号が分離できる。C1符号の復号に
おいて訂正不可能だった場合はその符号語にフラグをた
て、C2及びC3符号ではイレージヤ訂正を行なうつ。The presence or absence of the superimposed C3 code is determined based on the ID number, and if there is no superimposed C3 code, 8 error correction is performed using the C1 code. If they are superimposed, the superimposed portion is used as an erasure, and 4 erasure and 6 error correction is performed using the C1 code. The error pattern at the erasure position obtained here is C3 code data + true error, and the C3 code can be separated. If the code word cannot be corrected in decoding of the C1 code, a flag is set on that code word, and erasure correction is performed on the C2 and C3 codes.
また、高速サーチ時等はC1符号のみを用いて訂正を行
なう。Further, during high-speed search, only the C1 code is used for correction.
ここで、第3図(b)及び第4図(b)に示した様に、
ビットマツプの中で3ビツト〜14ビツトを割り当てる
RとSの組(R,S)が全部で60個あり、その他はす
べて18ビツトまたは21 (22)ビットでほとんど
一定値である。そこで、60個の(R,S)に関する情
報を重畳して記録することを考える。Here, as shown in FIG. 3(b) and FIG. 4(b),
There are a total of 60 pairs of R and S (R,S) to which 3 to 14 bits are assigned in the bitmap, and all others are 18 bits or 21 (22) bits, which are almost constant values. Therefore, consider recording information related to 60 pieces of (R, S) in a superimposed manner.
まず、(R,S)の組に割当てビット数の少ない方から
順位づけをする。例えば第3図(b)の場合ならば、1
位(0,1)、2位(0,2)、3位(1,1)、・・
・とじ順位とその(R,S)に対応する2進コートを予
めROM (Read OnlyMemory)等に書
きこんでおく。一方(R,S)の組はR及びSに各5ビ
ツトずつを割当てて10ビツトコードとして表現する。First, the pairs (R, S) are ranked in descending order of the number of allocated bits. For example, in the case of Figure 3(b), 1
1st place (0,1), 2nd place (0,2), 3rd place (1,1), etc.
- Write the binding order and the binary code corresponding to the (R, S) in advance in a ROM (Read Only Memory) or the like. On the other hand, the set (R, S) is expressed as a 10-bit code by allocating 5 bits to each of R and S.
例えば(0,1)は“0000000001”となる。For example, (0,1) becomes "0000000001".
このコートは1フイ一ルド分で
10x60=600 (ビット)=75(バイト)であ
り、色信号分も考えると1フィールド当り150バイト
程度となる。これに対し、重畳符号のエリアは第5図(
b)に示す様に
48X4=192 (バイト)となるのて、1フイ一ル
ド分の(R,S)の2進コードは十分記録可能である。One field of this code is 10x60=600 (bits) = 75 (bytes), and if color signals are also taken into account, each field is about 150 bytes. On the other hand, the area of the superimposed code is shown in Figure 5 (
As shown in b), since 48×4=192 (bytes), the binary code of (R, S) for one field can be sufficiently recorded.
第1図(a)は本発明を実施する為の
DVTRの記録側の構成を示すブロック図である。(1
)はテープ、(2)は回転ドラムである。入力端子(5
)から人力した画像信号はローパスフィルタ(6)を経
てアナログ/ディジタル変換器(7)でディジタル信号
に変換し、圧縮回路(8)でDCTを行なった後に符号
化回路(9)において可変長符号化や誤り訂正符号化等
の処理を行ない、変調回路(10)で変調した後記録ヘ
ッド(3A)(3B)及び(4a)(4B)てテープ上
に記録する。FIG. 1(a) is a block diagram showing the configuration of the recording side of a DVTR for implementing the present invention. (1
) is a tape, and (2) is a rotating drum. Input terminal (5
) is converted into a digital signal by an analog/digital converter (7) through a low-pass filter (6), subjected to DCT in a compression circuit (8), and then converted into a variable length code in an encoding circuit (9). After performing processing such as encoding and error correction encoding, and modulating the data in a modulation circuit (10), the recording head (3A) (3B) and (4a) (4B) records the data on the tape.
第1図(b)は、符号化回路(9)の内部の構成を示す
ブロック図である。DCT処理後の画像信号は走査回路
(11)において関数31の走査を施し、ランレンクス
判定回路(12)及びレベル判定回路(13)において
各係数の持つR及びSの値を判断し、RとSの値を組合
わせた2進コードをメモリ1(14)に人力する。メモ
リlには予め例えばアドレス0から60に先に述べた1
位〜60位に対応する符号を書きこんでおく。FIG. 1(b) is a block diagram showing the internal configuration of the encoding circuit (9). The image signal after the DCT processing is scanned by a function 31 in a scanning circuit (11), and the values of R and S of each coefficient are determined in a run length determination circuit (12) and a level determination circuit (13). A binary code that combines the values of is manually entered into memory 1 (14). In the memory l, for example, the addresses 0 to 60 are set to 1 mentioned earlier.
Write down the codes corresponding to the 60th place to the 60th place.
2進コード入力に対応じてメモリ1(14)から符号が
出力する。この時、符号は最大ビット数の21ビツト(
または22ビツト)となる為、有効ビット数を判別する
為にR及びSの値をビット数判定回路(15)に入力し
て、この出力により有効ビット数を判定した後符号をメ
モリ2(16)に書きこむ。メモリ2(16)に書きこ
んだ符号は誤り訂正符号化回路(17)とやりとりを行
ってさらに誤り訂正符号化を行ない、変調回路(lO)
に人力する。A code is output from memory 1 (14) in response to the binary code input. At this time, the code is 21 bits (the maximum number of bits) (
or 22 bits), so in order to determine the effective number of bits, the values of R and S are input to the bit number determination circuit (15), and after determining the effective number of bits from this output, the code is stored in memory 2 (16 ). The code written in the memory 2 (16) is exchanged with the error correction coding circuit (17), further subjected to error correction coding, and then sent to the modulation circuit (lO).
to use human power.
以上述べてきた処理を標準的な画像信号に対して行ない
、伝送ビットレートを計算した結果を以降に示す。なお
、ここで用いたのはテレビジョン学会の標準静止画像で
あるITEチャートの、■天気予報、■スイスの山村、
■チューリップ・ガーデンの3種類である。The processing described above is performed on a standard image signal, and the results of calculating the transmission bit rate are shown below. The ITE chart, which is the standard still image of the Television Society, was used here for ■weather forecast, ■mountain village in Switzerland,
■There are three types: tulip garden.
まず、次の2通りの計算結果を比較してみる。First, let's compare the following two calculation results.
A:輝度信号(Y l 、y 2 )には第3図(a)
のビットマツプを用い、色信号(R−Y、B−Y)には
第4図(a)のビットマツプを用いた場合
B:輝度信号、色信号共に第4図(a)のビットマツプ
を用いた場合
表2:Aの場合
表3:Bの場合
表2と表3とを比較してみると、輝度信号の伝送ビット
レートはBの場合に比べAの場合かいずれも減少してお
り、従来行なわれていた様にすべての信号を一種類のビ
ットマツプにより符号化するよりも、本実施例の様に輝
度信号と色信号それぞれの傾向に合ったビットマツプを
使い分ける方がよりビットレートを低減できる。A: The luminance signal (Y l , y 2 ) is shown in Figure 3 (a).
B: When the bitmap shown in Figure 4(a) is used for both the luminance signal and color signal. Table 2: Case A Table 3: Case B Comparing Tables 2 and 3, the transmission bit rate of the luminance signal is lower in both cases than in case B. Rather than encoding all signals with one type of bitmap as described above, it is possible to reduce the bit rate more by using different bitmaps that match the tendencies of the luminance signal and color signal, as in this embodiment.
さらに、この方式を発展させ、異なったフィールドや異
なった画像毎により適応したビットマツプを作製するこ
ともできる。すなわち、RとSとの組合せP(R,S)
を考えて、画像1フイールドにおける係数のトータル数
に対し、各P(R5S)における係数の存在確率を求め
、確率の多い順に少ない符号化ビット数を割り当ててい
けばよい。Furthermore, this method can be developed to create more adapted bitmaps for different fields and different images. That is, the combination P(R,S) of R and S
Considering the above, the probability of existence of a coefficient in each P(R5S) is determined with respect to the total number of coefficients in one field of an image, and a smaller number of encoding bits is assigned in descending order of probability.
注:■は9ビットDCT
表4:割り当てビット数
ビット数 33455666777788889999
1図(C)に示す。第1図(b)に示したと同様にラン
レングス(R)及び振幅のレベル(S)が判断されると
、カウンタ(1B)により対応するP (R,S)に係
数の値が1個カウントされる。Note: ■ is 9-bit DCT Table 4: Number of allocated bits Number of bits 33455666777788889999
This is shown in Figure 1 (C). When the run length (R) and amplitude level (S) are determined in the same way as shown in Figure 1(b), the counter (1B) counts one coefficient value for the corresponding P (R, S). be done.
また、係数はいったんメモリ1(14)に書きこむ、1
フイ一ルド分の係数をカウントし終えた後、順位付は回
路(19)において係数の存在確率を求め、多い順に各
P (R,S)の順位を1位から60位までつけて、ビ
ット数判定回路(15)により量子化ビット数を与える
と共にアドレス指定回路(20)でメモリのアドレスを
制御し、メモリ1(14)に書きこんだ信号を1位から
順に読み出してメモリ2(16)に書きこむ。後の処理
は第1図(b)に示した場合と同様である。In addition, the coefficient is once written to memory 1 (14), 1
After counting the coefficients for one field, the ranking circuit (19) calculates the existence probability of the coefficients, ranks each P (R, S) from 1st to 60th in descending order, and ranks the bits. The number determining circuit (15) gives the number of quantization bits, and the addressing circuit (20) controls the address of the memory, and the signals written in memory 1 (14) are read out sequentially from the 1st position to memory 2 (16). Write in. The subsequent processing is the same as that shown in FIG. 1(b).
この場合も、フィールド毎に1位から60位までのP
(R,S)を第5図(b)に示す重畳部分に記録すれば
よい。記録する信号としては、前述の10ビツト2進コ
ード等が使用できる。信号の再生時にはこの情報を得て
復号を行なえばよい。In this case as well, P from 1st to 60th place for each field.
(R, S) may be recorded in the overlapping portion shown in FIG. 5(b). As the signal to be recorded, the aforementioned 10-bit binary code or the like can be used. When reproducing a signal, it is sufficient to obtain this information and perform decoding.
上記の方式による計算結果を次表に示す。The calculation results using the above method are shown in the table below.
表5二適用型の場合
この場合は、表2に示したAの場合と比へてさらにビッ
トレートが低減されており、従来の方式がかなり改善で
きている。In the case of the second application type in Table 5, in this case, the bit rate is further reduced compared to case A shown in Table 2, and the conventional method is considerably improved.
なお、上記実施例ではビットマツプを輝度信号と色信号
とで変える場合及びフィールド単位で最適化する場合を
示したが、ビットマツプ変更の単位はこれらに限らず、
任意である。Note that although the above embodiments show cases in which the bitmap is changed between luminance signals and color signals, and cases in which optimization is performed in units of fields, the unit of bitmap change is not limited to these.
Optional.
さらに、上記実施例では信号のサブブロック及びマクロ
ブロックが第2図(a)の構成であり、lフィールドの
構成は第2図(b)に示した構成である場合について述
べたが、他の構成であってもよい。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the signal subblock and macroblock have the configuration shown in FIG. 2(a), and the L field has the configuration shown in FIG. 2(b). It may be a configuration.
また、上記実施例ではテレビジョン信号をDVTRに記
録する場合について示したが、扱う信号及び装置は他の
ものであってもよく、上記実施例と同様の効果を発揮す
る。Further, although the above embodiments have been described with reference to the case where television signals are recorded on a DVTR, other signals and devices may be used and the same effects as those of the above embodiments can be achieved.
また、上記実施例では重畳符号の構成が第5図(b)に
示す構成である場合を示したが、構成はこれに限らず任
意である。Further, in the above embodiment, the configuration of the superimposition code is shown in FIG. 5(b), but the configuration is not limited to this and may be arbitrary.
(発明の効果)
以上の様に、この発明によれば、可変長符号化において
、アナログ信号の種類に応じて符号化ビット数の割り当
て方法を換える様にし、このための情報をテープ()上
に重畳符号として記録する様にしたのて、簡単な構成で
データの記録再生を高い精度で行なうことのできる効果
がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in variable length encoding, the method of allocating the number of encoding bits is changed depending on the type of analog signal, and information for this purpose is recorded on tape (). By recording the data as a superimposed code, it is possible to record and reproduce data with high accuracy with a simple configuration.
第1図(a)は本発明の一実施例によるDVTRの記録
側のブロック図、第1図(b)及び第1図(C)は本発
明による符号化回路の構成を示すブロック図、第2図(
a)及び第2図(b)は本発明の一実施例によるディジ
タル画像信号の構成を示す図、第3図(a)、第3図(
b)、第4図(a)、第4図(b)は本発明の実施例に
よるビットマツプの構成を示す図、第5図(a)、第5
図(b)、第5図(C)は本発明による誤り訂正符号の
構成を示す図、第6図はDVTRのトラックパターンの
模式図、第7図は従来の可変長符号化方法における信号
走査のパターンの模式図である。
なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
代理人 大 岩 増 雄「
]
第2図
(a)
lマクロゾロツノ(MB)
S−
第3図
(、l)
(
〕IJ?ビ・7Ff)C7吋
第4図
(a)
(
)1よ ?ヒツトDCTa今
第4図
T″ab le C
(b)
第5図FIG. 1(a) is a block diagram of the recording side of a DVTR according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) and FIG. 1(C) are block diagrams showing the configuration of an encoding circuit according to the present invention, and FIG. Figure 2 (
a) and FIG. 2(b) are diagrams showing the structure of a digital image signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3(a) and FIG.
b), FIG. 4(a), FIG. 4(b) is a diagram showing the structure of a bitmap according to an embodiment of the present invention, FIG.
Figures (b) and 5 (C) are diagrams showing the configuration of an error correction code according to the present invention, Figure 6 is a schematic diagram of a DVTR track pattern, and Figure 7 is a signal scanning in a conventional variable length encoding method. FIG. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa " ] Figure 2 (a) l Macrozorotsuno (MB) S- Figure 3 (, l) ( ] IJ?B 7Ff) C7 吾Figure 4 (a) ( )1yo?Hit DCTa Now Figure 4 T″able C (b) Figure 5
Claims (1)
信号に変換する際に信号の各サンプルが持つ情報量に応
じて異なる量子化ビット数を割り当てる可変長符号化方
式において、予め複数の符号化ビット数割り当て方法を
設定しておき、個々の方法に関する情報をディジタル信
号に重畳して媒体上に記録することを特徴とする可変長
符号化方式。(1) In a variable length coding method that assigns a different number of quantization bits depending on the amount of information contained in each sample of the signal when converting an analog signal such as a television signal to a digital signal, multiple numbers of coded bits are preset. A variable length encoding method characterized by setting allocation methods and recording information on a digital signal on a medium by superimposing information on each method.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054003A JPH03254588A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Variable-length encoding system |
SG1996002740A SG52321A1 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Variable length coding method |
DE69131282T DE69131282T2 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Variable length coding method |
EP91103302A EP0445727B1 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Variable length coding method |
US08/223,838 US5513008A (en) | 1990-03-05 | 1994-04-06 | Variable length coding method using different bit assigning schemes for luminance and chrominance signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054003A JPH03254588A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Variable-length encoding system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03254588A true JPH03254588A (en) | 1991-11-13 |
Family
ID=12958416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2054003A Pending JPH03254588A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Variable-length encoding system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03254588A (en) |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2054003A patent/JPH03254588A/en active Pending
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