JPH0636592B2 - Image signal converter - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像のディジタル信号処理における信号変換装
置に関する。具体的には、画像信号の符号化に用いるこ
とにより、効率的なディジタルで伝送を実現することが
できる画像信号変換装置を提供せんとするものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a signal conversion device in digital signal processing of an image. Specifically, it is intended to provide an image signal conversion device that can be used for encoding an image signal to realize efficient digital transmission.

［従来の技術］ 膨大な情報量を有する２次元画像を対象とするディジタ
ル伝送においては、画像信号の高能率符号化のための各
種の信号変換の手法が、従来より提案されている。その
一例としては、直交変換を用いて画像信号を量子化し符
号化して、受信側で逆変換をする変換符号化を行ってい
るものがある。この変換符号化では、画像情報は所定数
の画素からなるブロックごとに処理され、画面をＭ×Ｍ
画素の２次元のブロックに分割する場合は、各ブロック
の画像情報を行方向に１次元変換し、得られた結果を列
方向に１次元変換するように処理している。[Prior Art] In digital transmission for a two-dimensional image having an enormous amount of information, various signal conversion methods for highly efficient encoding of an image signal have been conventionally proposed. As an example thereof, there is one in which an image signal is quantized and coded by using orthogonal transform, and transform coding is performed by performing inverse transform on the receiving side. In this transform coding, the image information is processed for each block composed of a predetermined number of pixels, and the screen is M × M.
When the pixel information is divided into two-dimensional blocks, the image information of each block is one-dimensionally converted in the row direction, and the obtained result is one-dimensionally converted in the column direction.

直交変換の代表的なものとしては離散コサイン変換があ
り、１次元離散コサイン変換は、Ｍ個の入力×(m) (m＝
0,1,2,…M-1)に対し、次式により与えられる。A typical example of the orthogonal transform is the discrete cosine transform, and the one-dimensional discrete cosine transform has M inputs x (m) (m =
0,1,2, ... M-1) is given by the following equation.

ただし、K ＝0,1,2,…,M-1 Ｃ(k) ＝(1/2 )^1/2 ，(k＝0) ＝ 1，(k ≠0) である。 However, K = 0,1,2, ..., M-1 C (k) = (1/2) ^1/2 , (k = 0) = 1, (k ≠ 0).

また、直交変換された画像情報を逆変換するための１次
元逆離散コサイン変換は、Ｍ個の変換入力×(k) に対
し、次式により与えられる。The one-dimensional inverse discrete cosine transform for inversely transforming the orthogonally transformed image information is given by the following equation for M transform inputs x (k).

このような直交変換を用いると、画像情報は上記ｋの値
が小さい低周波項に集中するために、高周波項をカット
して情報量を圧縮することができるので、効率的な符号
化が可能となる。 When such an orthogonal transformation is used, the image information is concentrated on the low-frequency term having a small value of k, so that the high-frequency term can be cut and the amount of information can be compressed, which enables efficient encoding. Becomes

従来の信号変換装置において、離散コサイン変換および
逆離散コサイン変換を用いたものが開示されている（文
献１：“A One Chip VLSI for Real Time Two-Dimensio
nal Discrete Cosine Transform” A．Artieri 他，Pro
c．ISCAS 701〜704 頁1988年）。A conventional signal converter using discrete cosine transform and inverse discrete cosine transform is disclosed (Reference 1: "A One Chip VLSI for Real Time Two-Dimensio").
nal Discrete Cosine Transform ”A. Artieri et al., Pro
c. ISCAS 701-704, 1988).

画像信号のディジタル伝送を行う場合、直交変換された
画像情報は、量子化が施される。一般に画像信号の電力
は低周波成分は大きく高周波成分は小さいことから、直
交交換により得られる変換係数のうち、低周波成分に対
応するものに電力が集中する。そのために、得られた変
換係数を量子化すると、電力の小さい高周波成分に対応
する変換係数は、量子化後の値が無効である零となる。When digitally transmitting an image signal, the orthogonally transformed image information is quantized. In general, the power of the image signal has a large low frequency component and a small high frequency component, so that the power is concentrated on the transform coefficient corresponding to the low frequency component among the transform coefficients obtained by the orthogonal exchange. Therefore, when the obtained transform coefficient is quantized, the quantized value of the transform coefficient corresponding to the high-frequency component of low power becomes zero, which is invalid.

しかも、高周波成分に対応する変換係数のうち大きな電
力を有する変換係数の出現頻度は低い。そこで、量子化
後の電力の大きい変換係数と、連続する無効係数である
零との組合わせにより、符号化して情報圧縮をする方法
が用いられている（文献２：“Motion Video Coding in
CCITT SG XV The Video Source Coding,” R．Plompen
他，IEEE Global Telecommunications Conference，99
7 〜1004頁 1988年11月）。Moreover, among the conversion coefficients corresponding to the high-frequency component, the conversion coefficient having a large power has a low appearance frequency. Therefore, a method of encoding and compressing information by using a combination of a quantized transform coefficient having high power and a continuous null coefficient of zero is used (Reference 2: "Motion Video Coding in
CCITT SG XV The Video Source Coding, ”R. Plompen
Others, IEEE Global Telecommunications Conference, 99
Pp. 7-1004, November 1988).

ここで、画像情報を量子化する場合のデータの走査方式
について説明すると、通常は２次元配列で記憶部に格納
されているデータを、第１行目から水平方向に順次走査
する方式（以下「標準スキャン」という。）が採られ
る。前記文献１に記載の従来例も、標準スキャンを用い
ている。第３Ａ図はこの標準スキャンの原理を示すもの
であり、ここでは第４Ａ図に示すデータ順に配列された
１ブロックの画素数が４×４＝１６画素である場合が図
示されている。標準スキャンは、第３Ａ図に示される連
続したシーケンス番号順に第１行目のデータが水平方向
に左から右に順次スキャンされ、これを第２行目、第３
行目および最終行である第４行目に至るまで繰返し、同
様の処理を画面を構成する全ブロックについて実行す
る。Here, a data scanning method in the case of quantizing image information will be described. Usually, a method of sequentially scanning the data stored in the storage unit in a two-dimensional array from the first row in the horizontal direction (hereinafter, referred to as ""Standardscan".) Is adopted. The conventional example described in Document 1 also uses the standard scan. FIG. 3A shows the principle of this standard scan, and here, the case where the number of pixels of one block arranged in the data order shown in FIG. 4A is 4 × 4 = 16 pixels is shown. In the standard scan, the data of the first row is sequentially scanned horizontally from left to right in the order of consecutive sequence numbers shown in FIG. 3A.
This process is repeated until the fourth line, which is the last line and the last line, and the same processing is executed for all the blocks constituting the screen.

データを記憶部に格納し出力するためのアドレス情報
は、たとえば、水平×方向および垂直ｙ方向について、
それぞれ２ビットの２進符号で指定される。The address information for storing and outputting the data in the storage unit is, for example, in the horizontal x direction and the vertical y direction,
Each is designated by a 2-bit binary code.

この場合におけるスキャンのシーケンス番号とデータお
よびアドレスとの対応関係は、第３Ｂ図に示す通りであ
る。The correspondence relationship between the scan sequence number and the data and address in this case is as shown in FIG. 3B.

１ブロックの画素数がＭ×Ｍ画素の場合にアドレス情報
として必要なビット数ｎは、水平、垂直各方向につい
て、 ｎ＝log _２Ｍ であり、Ｍ＝４であればｎ＝２、Ｍ＝８ではｎ＝３、Ｍ
＝１６ではｎ＝４のビット数となる。When the number of pixels in one block is M × M pixels, the number of bits n required as address information is n = log ₂ M in each of the horizontal and vertical directions, and if M = 4, n = 2, M = 8, n = 3, M
= 16, the number of bits is n = 4.

このような標準スキャンを用いて直交交換により得られ
た変換係数を量子化する場合、データがたとえば４×４
の変換係数配列であって量子化後の変換係数が第４Ｂ図
に示すようなデータの値をとるとすれば、得られる数値
列は、30,10,0,0,-5,0,0,0,-1,0,6,0,0,0,0,0 となる。When the transform coefficient obtained by orthogonal exchange is quantized using such a standard scan, the data is, for example, 4 × 4.
If the quantized transform coefficient has a data value as shown in FIG. 4B, the obtained numerical sequence is 30,10,0,0, -5,0,0. , 0, -1,0,6,0,0,0,0,0.

以上の標準スキャンと異なる走査方式としては、２次元
配列のデータを左上のデータから右下のデータに向って
近接したものを１筆書き状に走査する方式（以下「ジグ
ザグ・スキャン」という。）があり、その原理を第５Ａ
図に示す。As a scanning method different from the standard scanning described above, a method of scanning two-dimensional array data that is closer to the lower-right data from the upper-left data in a single writing stroke (hereinafter referred to as "zigzag scanning"). There is a principle 5A
Shown in the figure.

第５Ａ図において、データは図示される連続番号で示し
たシーケンス番号順に左上のデータから右下のデータに
向ってジグザグ状にスキャンされる。データを格納し出
力する記憶部へのアドレス情報の設定は、前記の標準ス
キャンの場合と同様であり、シーケンス番号とデータお
よびアドレスとの対応関係は第５Ｂ図に示すものとな
る。In FIG. 5A, the data is scanned in a zigzag pattern from the data at the upper left to the data at the lower right in the sequence number order shown by the illustrated serial numbers. The setting of the address information in the storage unit for storing and outputting the data is the same as in the case of the standard scan, and the correspondence between the sequence number and the data and the address is as shown in FIG. 5B.

このジグザグ・スキャンを第４Ｂ図に示した変換係数配
列に適用すると、得られる数値列は、 30,10,-5,-1,0,0,0,0,0,0,0,6,0,0,0,0 となる。When this zigzag scan is applied to the transform coefficient array shown in FIG. 4B, the obtained numerical sequence is 30,10, -5, -1,0,0,0,0,0,0,0,6, It becomes 0,0,0,0.

したがって、ジグザグ・スキャンを用いた場合、直交変
換されたデータ群は直流項から順次高周波項へと配列さ
れることになる。Therefore, when the zigzag scan is used, the orthogonally transformed data group is sequentially arranged from the DC term to the high frequency term.

このようにして、標準スキャンやジグザグ・スキャンあ
るいはその他の走査方式を用いて量子化された画像情報
は、符号化の操作を経て伝送されている。In this way, the image information quantized by using the standard scan, the zigzag scan, or another scanning method is transmitted through the encoding operation.

符号化された画像情報は、受信側および必要に応じて伝
送側においても、画像信号を復元するための逆変換が施
される。The encoded image information is subjected to inverse transformation for restoring the image signal on the receiving side and, if necessary, on the transmitting side.

第６図は、そのような逆変換手段を含む、フレーム間符
号化方式による動画像符号化装置の従来例の回路構成を
示すものである。FIG. 6 shows a circuit configuration of a conventional example of a moving picture coding apparatus based on an interframe coding method, which includes such an inverse conversion means.

第６図において、減算器４１は、現在のフレームの画像
信号と、動き補償部４８からの動ベクトルを用いて１つ
前のフレームの画像信号を補正した予測値との差分であ
る予測誤差を演算する。得られた予測誤差は直交変換部
４２により直交変換され、その出力を受けた量子化・符
号化回路４３に含まれた量子化部４４はこれを量子化す
る。量子化部４４の出力は、可変長符号化部４５におい
て可変長ビットによる符号化がなされて受信側に伝送さ
れる。In FIG. 6, the subtractor 41 calculates a prediction error that is a difference between the image signal of the current frame and the prediction value obtained by correcting the image signal of the frame immediately before using the motion vector from the motion compensation unit 48. Calculate The obtained prediction error is orthogonally transformed by the orthogonal transformation unit 42, and the quantizing unit 44 included in the quantizing / encoding circuit 43 receiving the output quantizes it. The output of the quantizer 44 is encoded by the variable length bit in the variable length encoder 45 and transmitted to the receiving side.

また、量子化部４４の出力は逆量子化部４６に入力され
て逆量子化され、その出力を受けた逆直交変換部４７
は、これを逆直交変換して動き補償部４８に送出してい
る。The output of the quantizing unit 44 is input to the inverse quantizing unit 46, inversely quantized, and the inverse orthogonal transforming unit 47 receives the output.
Performs the inverse orthogonal transform on this and sends it to the motion compensation unit 48.

［発明が解決しようとする課題］ 文献１に記載された従来例においては、２次元の画像ブ
ロックに含まれる入出力データを、標準スキャンにより
処理している。この標準スキャンによると、第４Ｂ図に
示したデータ群の場合、得られる数値列は、 30,10,0,0,-5,0,0,0,-1,0,6,0,0,0,0,0 であり、これを符号化するためには、低周波係数から高
周波係数への走査を走査線の数（第４図の場合は４）だ
け繰り返すこととなり、 30,10,0×2,-5,0×3,-1,0×1,6, 0×5 を示すための９個の符号が必要となる。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional example described in Document 1, input / output data included in a two-dimensional image block is processed by a standard scan. According to this standard scan, in the case of the data group shown in FIG. 4B, the obtained numerical sequence is 30,10,0,0, -5,0,0,0, -1,0,6,0,0 , 0,0,0. To encode this, scanning from the low frequency coefficient to the high frequency coefficient is repeated by the number of scanning lines (4 in the case of FIG. 4). Nine codes are required to indicate 0x2, -5, 0x3, -1, 0x1, 6, 0x5.

これに対して、ジグザグ・スキャンを用いたとすれば、
低周波係数から高周波係数へと連続して走査することに
より、同じ第４Ｂ図のデータ群では得られる数値列は、 30,10,-5,-1,0,0,0,0,0,0,0,6,0,0,0,0 となり、これを符号化するためには、 30,10,-5,-1, 0×7, 6,0×4 を示す７個の符号で可能となる。On the other hand, if a zigzag scan is used,
By continuously scanning from the low frequency coefficient to the high frequency coefficient, the numerical sequence obtained in the same data group of FIG. 4B is 30,10, -5, -1,0,0,0,0,0, It becomes 0,0,6,0,0,0,0, and in order to encode this, it is necessary to use 30,10, -5, -1,0 × 7,6,0 × 4 7 codes. It will be possible.

しかし、前記従来例では、スキャン・モードが標準スキ
ャンに固定されており、用いるスキャン・モードを適宜
変換する機能を具備していないために、画像信号の効率
的な符号化のための手段としては不十分であるという解
決すべき課題があった。However, in the above-mentioned conventional example, the scan mode is fixed to the standard scan, and since it does not have the function of appropriately converting the scan mode to be used, as a means for efficient encoding of the image signal, There was a problem to be solved that was insufficient.

第６図に示した逆変換手段を含む従来例では、画像信号
の符号化においても同様の課題があった。In the conventional example including the inverse transforming means shown in FIG. 6, there is a similar problem in encoding the image signal.

［課題を解決するための手段］ このような解決課題に照らし、本発明はなされたもので
あり、そのために、入力された信号を直交変換して出力
する場合は、直交変換により得られたデータを第２のデ
ータ記憶部に格納し、第２のデータ記憶部には所望のス
キャン・モードに対応したシーケンスのアドレス情報を
与えて、格納されたデータを読出して出力するようにし
た。[Means for Solving the Problem] In light of such a problem to be solved, the present invention has been made. Therefore, when an input signal is orthogonally transformed and output, the data obtained by the orthogonal transformation is used. Is stored in the second data storage section, and the second data storage section is given address information of a sequence corresponding to a desired scan mode so that the stored data is read and output.

また、入力された信号を逆直交変換して出力する場合
は、逆直交変換されるための入力信号を第１のデータ記
憶部に格納し読出すが、データ記憶部に所望のスキャン
・モードに対応したシーケンスのアドレス情報を与えて
データを格納しもしくは読出し、これを逆直交変換して
出力するようにした。Further, when the input signal is subjected to the inverse orthogonal transform and output, the input signal to be subjected to the inverse orthogonal transform is stored in the first data storage unit and read, but the desired scan mode is set in the data storage unit. The address information of the corresponding sequence is given to store or read the data, and the data is inverse-orthogonally transformed and output.

［作用］ 入力信号のスキャン・モードを任意に選択することによ
り、より効率的なディジタル伝送に適した信号変換装置
が実現されるようになった。[Operation] By arbitrarily selecting the scan mode of the input signal, a signal converter suitable for more efficient digital transmission has been realized.

さらに、直交変換により得られたデータを記憶するため
の第２のデータ記憶部と、逆直交変換されるための入力
信号を記憶するための第１のデータ記憶部とを１つのデ
ータ記憶部で共用することができるようにもし、必要に
応じてこの１つのデータ記憶部を第１または第２のデー
タ記憶部として動作させることもできるようにした。Further, the second data storage unit for storing the data obtained by the orthogonal transformation and the first data storage unit for storing the input signal to be subjected to the inverse orthogonal transformation are combined into one data storage unit. It can be shared, and if necessary, this one data storage unit can be operated as the first or second data storage unit.

［実施例］ 本発明の一実施例の回路構成を第１Ａ図に示し説明す
る。[Embodiment] The circuit configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1A.

第１Ａ図において、入力されたディジタル画像データを
示す信号５０は、入力切換部１１を介してデータ記憶部
１２または直交変換・逆直交変換部１３のいずれかに送
出される。入力切換部１１の切換制御は、直交変換モー
ドまたは逆直交変換モードのいずれかを指定する変換モ
ード指定信号５８によりなされ、直交変換モードが指定
された場合は直交変換・逆直交変換部１３に、逆直交変
換モードが指定された場合はデータ記憶部１２に、ディ
ジタル画像データを示す信号５０が印加される。In FIG. 1A, a signal 50 indicating the input digital image data is sent to either the data storage unit 12 or the orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13 via the input switching unit 11. The switching control of the input switching unit 11 is performed by a conversion mode designating signal 58 that designates either the orthogonal transform mode or the inverse orthogonal transform mode. When the orthogonal transform mode is designated, the orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13 When the inverse orthogonal transform mode is designated, the signal 50 indicating the digital image data is applied to the data storage unit 12.

そこで、信号変換手段として直交変換モードが指定され
た場合の回路の動作を説明すると、ディジタル画像デー
タを示す信号５０は、直交変換モードを示す信号５８を
受けた入力切換部１１を介して直交変換・逆直交変換部
１３に入力されて、直交変換モードを指定する信号５８
に従って直交変換され、得られた演算結果を示す信号５
３は出力切換部１４に送出される。出力切換部１４は、
直交変換モードまたは逆直交変換モードを指定する変換
モード指定信号５８により、直交変換・逆直交変換部１
３からの信号５３をそのまま画像出力６０として出力す
るか、またはデータ記憶部１５に送出するかを切換制御
しており、直交変換モードが指定されている場合は、直
交変換・逆直交変換部１３からの信号５３はデータ記憶
部１５に印加されて、そこに格納される。Therefore, the operation of the circuit when the orthogonal transform mode is designated as the signal converting means will be described. The signal 50 indicating the digital image data is orthogonally transformed via the input switching unit 11 which has received the signal 58 indicating the orthogonal transform mode. A signal 58 that is input to the inverse orthogonal transform unit 13 and specifies the orthogonal transform mode
Signal 5 which is obtained by orthogonal transformation according to
3 is sent to the output switching unit 14. The output switching unit 14 is
The orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 1 is operated by the transform mode designating signal 58 designating the orthogonal transform mode or the inverse orthogonal transform mode.
The signal 53 from 3 is output as it is as the image output 60 or is output to the data storage unit 15, and the switching control is performed. When the orthogonal transform mode is designated, the orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13 is operated. The signal 53 from is applied to the data storage unit 15 and stored therein.

データ記憶部１５に格納されたデータは、アドレス情報
発生部１７からのアドレスを示す信号５７に従って読出
されて画像出力６０となる。The data stored in the data storage unit 15 is read according to the signal 57 indicating the address from the address information generation unit 17 and becomes the image output 60.

アドレスのシーケンスの指定は、アドレス情報発生部１
７に与えられるスキャン・モードを設定するスキャン・
モード指定信号５９により行われ、そのスキャン・モー
ド指定信号５９が、たとえばジグザグ・スキャン・モー
ドを示すものであれば、ジグザグのシーケンスであるア
ドレスを示す信号５７に従ってデータ記憶部１５より読
出された画像出力６０を得る。The address information is specified by the address information generation unit 1
Scan to set the scan mode given in 7.
If the scan mode designating signal 59 indicates a zigzag scan mode, for example, the image designated by the mode designating signal 59 is read from the data storage unit 15 in accordance with the signal 57 indicating the address which is a zigzag sequence. Obtain the output 60.

つぎに、信号逆変換手段として逆直交変換モードが指定
された場合の回路の動作を説明する。入力されたディジ
タル画像データを示す信号５０は、逆直交変換モードを
示す変換モード指定信号５８を受けた入力切換部１１を
介してデータ記憶部１２に格納される。データ記憶部１
２に格納されたデータを読出すためのアドレスのシーケ
ンスは、スキャン・モードを設定するスキャン・モード
指定信号５９を受けたアドレス情報発生部１６からのア
ドレスを示す信号５６により指定される。この場合、入
力信号はジグザグ・スキャン・モードによるシーケンス
であるから、データ記憶部１２には、第５Ｅ図に示した
配列になっているため、これを標準スキャン・モードに
よるシーケンスで読出す新シーケンスとアドレスは、第
５Ｃ図および第５Ｄ図に示したものとなる。そして、ア
ドレス情報発生部１６には標準スキャン・モードを指定
する変換モード指定信号５９が与えられ、データ記憶部
１２に格納されたデータは標準スキャン・モードに対応
したシーケンスで読出される。Next, the operation of the circuit when the inverse orthogonal transform mode is designated as the signal inverse transform means will be described. The input signal 50 indicating the digital image data is stored in the data storage unit 12 via the input switching unit 11 which has received the conversion mode designating signal 58 indicating the inverse orthogonal conversion mode. Data storage unit 1
The sequence of addresses for reading the data stored in 2 is designated by a signal 56 indicating an address from the address information generation unit 16 which receives the scan mode designation signal 59 for setting the scan mode. In this case, since the input signal is the sequence in the zigzag scan mode, the data storage unit 12 has the array shown in FIG. 5E. Therefore, the new sequence for reading this in the sequence in the standard scan mode is used. And the addresses are as shown in FIGS. 5C and 5D. Then, the conversion mode designating signal 59 designating the standard scan mode is applied to the address information generating unit 16, and the data stored in the data storage unit 12 is read in a sequence corresponding to the standard scan mode.

このようにしてデータ記憶部１２より読出されたデータ
は、逆直交変換モードを指定する変換モード指定信号５
８を受けた直交変換・逆直交変換部１３により逆直交変
換され、その演算結果を示す信号５３は出力切換部１４
を介して標準スキャン・モードによるシーケンスの画像
出力６０となる。The data read out from the data storage unit 12 in this way is converted into the conversion mode designating signal 5 for designating the inverse orthogonal transform mode.
The orthogonal transformation / inverse orthogonal transformation unit 13 which has received 8 performs inverse orthogonal transformation, and the signal 53 indicating the calculation result is output to the output switching unit 14
The image output 60 is a sequence image in the standard scan mode.

第１Ｂ図は本発明の他の実施例の回路構成を示すもので
ある。FIG. 1B shows a circuit configuration of another embodiment of the present invention.

第１Ｂ図において、第１Ａ図に示した実施例の回路構成
と異なるところは、第１Ａ図における入力切換部１１と
出力切換部１４、各データ記憶部１２，１５および各ア
ドレス情報発生部１６，１７をそれぞれ単一の構成とし
ていることである。1B is different from the circuit configuration of the embodiment shown in FIG. 1A in that the input switching section 11 and the output switching section 14, the data storage sections 12 and 15 and the address information generating sections 16 in FIG. This means that each of the 17 has a single configuration.

回路の動作を説明すると、直交変換モードが指定される
場合は、入力されたディジタル画像データを示す信号５
０は、直交変換モードを指定する変換モード指定信号５
８を受けた入力・出力切換部２１を介して直交変換・逆
直交変換部１３に送出され、直交変換モードを設定する
変換モード指定信号５８に従って直交変換される。得ら
れた変換係数を示す信号５３は、入力・出力切換部２１
を介してデータ記憶部２２に印加され格納される。デー
タ記憶部２２に格納されたデータは、アドレス情報発生
部２４からのアドレスを示す信号５５に従って入力・出
力切換部２１を介して画像出力６０となる。スキャン・
モード指定信号５９により指定されるアドレスのシーケ
ンスは、第１Ａ図に示した実施例において説明したとこ
ろと同じであり、ジグザグ・スキャンである。The operation of the circuit will be described. When the orthogonal transform mode is designated, the signal 5 indicating the input digital image data is input.
0 is a conversion mode designating signal 5 that designates an orthogonal transform mode.
The data is sent to the orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13 via the input / output switching unit 21 which has received 8 and subjected to orthogonal transform according to the transform mode designation signal 58 for setting the orthogonal transform mode. The signal 53 indicating the obtained conversion coefficient is used for the input / output switching unit 21.
It is applied to and stored in the data storage unit 22 via. The data stored in the data storage unit 22 becomes an image output 60 via the input / output switching unit 21 in accordance with the signal 55 indicating the address from the address information generation unit 24. scan·
The sequence of addresses designated by the mode designation signal 59 is the same as that described in the embodiment shown in FIG. 1A, that is, zigzag scanning.

つぎに、逆直交変換モードが指定される場合は、入力さ
れたディジタル画像データを示す信号５０は、逆直交変
換モードを指定する信号５８を受けた入力・出力切換部
２１を介してデータ記憶部２２に送出されて格納され
る。データ記憶部２２に格納されたデータは、アドレス
情報発生部２４からのアドレスを示す信号５５に従って
読出され、入力・出力切換部２１を介して直交変換・逆
直交変換部２３に送出される。この場合のアドレスのシ
ーケンスも第１Ａ図の実施例において説明したところと
同じであり、標準スキャンである。Next, when the inverse orthogonal transform mode is designated, the signal 50 indicating the input digital image data is input to the data storage unit 21 via the input / output switching unit 21 which has received the signal 58 designating the inverse orthogonal transform mode. 22 and stored. The data stored in the data storage unit 22 is read according to the signal 55 indicating the address from the address information generation unit 24, and is sent to the orthogonal transformation / inverse orthogonal transformation unit 23 via the input / output switching unit 21. The address sequence in this case is also the same as that described in the embodiment of FIG. 1A, and is a standard scan.

データ記憶部２２からのデータを受けた直交変換・逆直
交変換部１３は、これを逆直交変換モードを指定する変
換モード指定信号５８に従って逆直交変換し、その演算
結果を示す信号５３は、入力・出力切換部２１を介して
画像出力６０となる。The orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13, which has received the data from the data storage unit 22, performs an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform / inverse orthogonal transform unit 13 according to a transform mode designating signal 58 designating the inverse orthogonal transform mode, and the signal 53 indicating the calculation result is input. Image output 60 is output via the output switching unit 21.

このように、本実施例では、単一の入力・出力切換部２
１、データ記憶部２２およびアドレス情報発生部２４を
直交変換モードおよび逆直交変換モードの双方に共用せ
しめて、信号変換および信号逆変換の機能を実現してい
る。Thus, in this embodiment, the single input / output switching unit 2
1. The data storage unit 22 and the address information generation unit 24 are shared in both the orthogonal transform mode and the inverse orthogonal transform mode to realize the functions of signal conversion and signal inverse conversion.

以上、第１Ａ図および第１Ｂ図に示した実施例におい
て、直交変換モードおよび逆直交変換モードの双方につ
いて、データ記憶部１２，１５，２２からデータを読出
す際にスキャン・モードを変換する場合について説明し
た。この場合に、逆直交変換モードでは、第５Ｃ図に示
した複雑なシーケンスの変換が必要となる。一方、デー
タ記憶部１２，１５，２２にデータを格納する際に所定
のスキャン・モードに変換してもよく、逆直交変換モー
ドで第５Ａ図に示したジグザグ・スキャンのシーケンス
に従ってデータを格納すると、格納後のデータ配列は第
３Ｂ図に示した標準スキャン・モードに再配列され、第
３Ａ図のシーケンスでデータを読出せば標準スキャン・
モードへの変換が可能となる。このように逆直交変換モ
ードにおいて、データをデータ記憶部１２，１５，２２
に格納する際にスキャン・モードを変換することによ
り、直交変換モードと同一のシーケンス変換（本実施例
では第３Ａ図に示したシーケンス）を使用できる利点も
あり、より効果的である。As described above, in the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, when the scan mode is converted when reading data from the data storage units 12, 15, 22 for both the orthogonal transform mode and the inverse orthogonal transform mode. I explained. In this case, the inverse orthogonal transform mode requires conversion of the complicated sequence shown in FIG. 5C. On the other hand, when the data is stored in the data storage units 12, 15 and 22, it may be converted into a predetermined scan mode, and if the data is stored according to the zigzag scan sequence shown in FIG. 5A in the inverse orthogonal transform mode. , The stored data array is rearranged to the standard scan mode shown in FIG. 3B, and if the data is read in the sequence shown in FIG.
It is possible to convert to mode. As described above, in the inverse orthogonal transform mode, the data is stored in the data storage units 12, 15, 22.
It is more effective because the same sequence conversion as the orthogonal conversion mode (the sequence shown in FIG. 3A in this embodiment) can be used by converting the scan mode when storing the data in the memory.

第２図は、本発明の具体的な適用例としての動画像符号
化装置の回路構成を示すものであり、第６図における構
成要素に対応するものについては同じ記号を付して説明
する。FIG. 2 shows a circuit configuration of a moving picture coding apparatus as a concrete application example of the present invention. Components corresponding to those in FIG. 6 will be described with the same symbols.

第２図において、第６図に示した従来の動画像符号化装
置の回路構成と異なるところは、本発明を適用した信号
変換回路３１として直交変換部４２の出力段にスキャン
変換部３２を配し、また本発明を適用した信号逆変換回
路３３として逆直交変換部４７の入力段にスキャン変換
部３２により変換されたスキャン・モードを逆変換する
ための逆スキャン変換部３４を配していることである。2 is different from the circuit configuration of the conventional moving picture coding apparatus shown in FIG. 6 in that a scan conversion section 32 is arranged at an output stage of an orthogonal conversion section 42 as a signal conversion circuit 31 to which the present invention is applied. Further, as the signal inverse conversion circuit 33 to which the present invention is applied, an inverse scan conversion unit 34 for inverse conversion of the scan mode converted by the scan conversion unit 32 is arranged at the input stage of the inverse orthogonal conversion unit 47. That is.

したがって、直交変換部４２により得られた標準スキャ
ン・モードによるシーケンスの演算結果は、スキャン変
換部３２にてジグザグ・スキャン・モードによるシーケ
ンスに変換され、その出力を受けた量子化部４４は変換
されたシーケンスで量子化を行う。Therefore, the calculation result of the sequence in the standard scan mode obtained by the orthogonal transformation unit 42 is converted into the sequence in the zigzag scan mode by the scan conversion unit 32, and the quantization unit 44 receiving the output thereof is transformed. Quantization is performed with the sequence.

また、逆量子化部４６からのジグザクのシーケンスの出
力を受けた逆スキャン変換部３４は、これを標準スキャ
ン・モードによるシーケンスに変換して逆直交変換部４
７に出力し、そのシーケンスで逆直交変換がなされて画
像信号が復元される。Further, the inverse scan conversion unit 34, which receives the output of the zigzag sequence from the inverse quantization unit 46, converts this into a sequence in the standard scan mode, and the inverse orthogonal transformation unit 4
7 and the image signal is restored by performing the inverse orthogonal transform in that sequence.

このように、信号変換回路３１としてスキャン・モード
を変換するためのスキャン変換部３２を付加したものを
用い、信号逆変換回路３３として変換されたスキャン・
モードを逆変換するための逆スキャン変換部３４を付加
したものを用いることにより効率的な符号化が可能な動
画像符号化装置を実現することができる。As described above, the signal conversion circuit 31 to which the scan conversion unit 32 for converting the scan mode is added is used, and the converted scan signal is converted as the signal inverse conversion circuit 33.
By using the one to which the inverse scan conversion unit 34 for inversely converting the mode is added, it is possible to realize a moving image encoding device capable of efficient encoding.

なお、以上においては、変換および逆変換されるスキャ
ン・モードとして標準スキャン・モードとジグザグ・ス
キャン・モードを例として説明したが、標準スキャン・
モードおよび垂直スキャン・モードなどの他のスキャン
・モード間の変換および逆変換にも本発明は適用され得
るものである。In the above description, the standard scan mode and the zigzag scan mode have been described as the scan modes to be converted and inversely converted.
The invention may also be applied to conversions and inverse conversions between other scan modes such as mode and vertical scan mode.

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によるならば所
定のスキャン・モードでスキャンされた画像信号を、送
信側は伝送においてより効率的な符号化に適したスキャ
ン・モードに変換して処理し、受信側は送信側において
変換されたスキャン・モードを逆変換して処理するよう
にしたので、効率的な画像データのディジタル伝送が実
現されるようになった。しかも、信号切換部、データ記
憶部およびアドレス情報発生部の動作を、変換モード指
定信号およびスキャン・モード指定信号により任意に指
定することができるようにして、直交変換モードおよび
逆直交変換モードの双方に共用するようにもしたので、
構成の簡素化による装置の低価格および軽量化も可能と
なった。したがって、本発明の効果は極めて大きい。[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, an image signal scanned in a predetermined scan mode is sent to a scan mode suitable for more efficient encoding in transmission. Since the conversion and processing are performed, and the receiving side inversely converts and processes the converted scan mode on the transmitting side, efficient digital transmission of image data has been realized. Moreover, the operations of the signal switching unit, the data storage unit, and the address information generating unit can be arbitrarily designated by the conversion mode designation signal and the scan mode designation signal, so that both the orthogonal transformation mode and the inverse orthogonal transformation mode can be performed. I decided to share it with
The simplification of the configuration has made it possible to reduce the price and weight of the device. Therefore, the effect of the present invention is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１Ａ図は本発明の一実施例の回路構成図、 第１Ｂ図は本発明の他の実施例の回路構成図、 第２図は本発明を適用した動画像符号化装置の回路構成
図、 第３Ａ図は標準スキャンの原理を説明するためのシーケ
ンス図、 第３Ｂ図は第３Ａ図に示した標準スキャンにおけるシー
ケンス番号とデータおよびアドレスとの対応関係を説明
するための符号図、 第４Ａ図はデータ配列の一例を示すデータ配列図、 第４Ｂ図は直交変換により得られた変換係数を量子化し
て得られるデータ値の一例を示すためのデータ図、 第５Ａ図はジグザグ・スキャンの原理を説明するための
シーケンス図、 第５Ｂ図は第５Ａ図に示したジグザグ・スキャンにおけ
るシーケンス番号とデータおよびアドレスとの対応関係
を説明するための符号図、 第５Ｃ図はジグザグ・スキャン変換された入力データを
標準スキャンにもどすためのシーケンス図、 第５Ｄ図は第５Ｃ図に示した場合のシーケンス番号とデ
ータおよびアドレスとの対応関係を説明するための符号
図、 第５Ｅ図はジグザグ・スキャン・モードの配列でデータ
が記憶されている様子を示すデータ配列図、 第６図は従来の動画像符号化装置の回路構成図である。 １１……入力切換部、１２……データ記憶部 １３……直交変換・逆直交変換部 １４……出力切換部、１５……データ記憶部 １６，１７……アドレス情報発生部 ２１……入力・出力切換部 ２２……データ記憶部 ２４……アドレス情報発生部 ３１……信号変換回路、３２……スキャン変換部 ３３……信号逆変換回路 ３４……逆スキャン変換部 ４１……減算器、４２……直交変換部 ４３……量子化・符号化回路 ４４……量子化部、４５……可変長符号化部 ４６……逆量子化部、４７……逆直交変換部 ４８……動き補償部 ５０，５３，５５，５６，５７……信号 ５８……変換モード指定信号 ５９……スキャン・モード指定信号 ６０……画像出力。FIG. 1A is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a moving image encoding apparatus to which the present invention is applied. FIG. 3A is a sequence diagram for explaining the principle of the standard scan, and FIG. 3B is a code diagram for explaining the correspondence between the sequence number and the data and address in the standard scan shown in FIG. 3A, and FIG. 4A. Is a data array diagram showing an example of a data array, FIG. 4B is a data diagram showing an example of data values obtained by quantizing transform coefficients obtained by orthogonal transform, and FIG. 5A shows the principle of zigzag scanning. 5B is a sequence diagram for explaining, FIG. 5B is a code diagram for explaining the correspondence between sequence numbers and data and addresses in the zigzag scan shown in FIG. 5A, and FIG. 5C is a zigzag. A sequence diagram for returning the scan-converted input data to the standard scan, FIG. 5D is a code diagram for explaining the correspondence between the sequence number and the data and address in the case shown in FIG. 5C, and FIG. 5E is FIG. 6 is a data array diagram showing how data is stored in a zigzag scan mode array, and FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional moving image coding apparatus. 11 ... Input switching unit, 12 ... Data storage unit 13 ... Orthogonal transformation / inverse orthogonal transformation unit 14 ... Output switching unit, 15 ... Data storage unit 16,17 ... Address information generation unit 21 ... Input / Output switching unit 22 ... Data storage unit 24 ... Address information generation unit 31 ... Signal conversion circuit 32 ... Scan conversion unit 33 ... Signal inverse conversion circuit 34 ... Inverse scan conversion unit 41 ... Subtractor 42 ...... Orthogonal transformation unit 43 ...... Quantization / encoding circuit 44 ...... Quantization unit, 45 …… Variable length coding unit 46 …… Dequantization unit, 47 …… Inverse orthogonal transformation unit 48 …… Motion compensation unit 50, 53, 55, 56, 57 ... Signal 58 ... Conversion mode designation signal 59 ... Scan mode designation signal 60 ... Image output.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 優徳 東京都港区南青山７丁目１番５号 コラム 南青山６階 株式会社グラフィックス・コ ミュニケーション・テクノロジーズ研究開 発部内 (72)発明者 藤原 洋 東京都港区南青山７丁目１番５号 コラム 南青山６階 株式会社グラフィックス・コ ミュニケーション・テクノロジーズ研究開 発部内 (72)発明者 上符 浩男 東京都港区南青山７丁目１番５号 コラム 南青山６階 株式会社グラフィックス・コ ミュニケーション・テクノロジーズ研究開 発部内 (72)発明者 岩崎 功 東京都港区南青山７丁目１番５号 コラム 南青山６階 株式会社グラフィックス・コ ミュニケーション・テクノロジーズ研究開 発部内 (72)発明者 ミング‐ティング・サン アメリカ合衆国 ニュー ジャージー州 07701―7020 レッド・バンク ニューマ ン・スプリングス・ロード 331 ベルコ ア 内 (56)参考文献 特開 昭62−150475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238783（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yusunori Maruyama 7-5 Minami-Aoyama, Minato-ku, Tokyo Column 6th floor Minami-Aoyama Research & Development Department, Graphics Communication Technologies Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Fujiwara Tokyo 7-5 Minami-Aoyama, Minato-ku, 7th column, 6th floor, Minami-Aoyama, Research and Development Department, Graphics Communication Technologies, Inc. (72) Inventor Hiroo, Minami-Aoyama, 7-chome, Minami-ku, Tokyo, 6th floor Graphics Communication Technologies Co., Ltd. Research and Development Department (72) Inventor Isao Iwasaki 7-1-5 Minami-Aoyama, Minato-ku, Tokyo Column Minami-Aoyama 6th Floor Graphics Communication Technologies, Inc. Research and Development Department (72) Inventor Ming-Ting Sun New Jersey, United States 07701-7020 Red Bank Newman Springs Road 331 Belcoa (56) Reference JP-A-62-150475 (JP, A) JP 63-238783 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】入力された信号（５０）を直交変換モード
と逆直交変換モードに切換えるための変換モード指定信
号（５８）により切換えるための第１の信号切換手段
（１１）と、 スキャン・モードを指定するためのスキャン・モード指
定信号（５９）により所定のシーケンスで格納し読出す
アドレス情報を発生するための第１のアドレス情報発生
手段（１６）と、 前記逆直交変換モードに切換えることを前記変換モード
指定信号により指定されたときに前記第１の信号切換手
段を介して入力される信号を前記第１のアドレス情報発
生手段により指定され所定のシーケンスで格納し出力す
るための第１の記憶手段（１２）と、 前記変換モード指定信号が、直交変換モードを指定して
いるときには前記第１の信号切換手段を介して入力され
る信号を直交変換し、前記変換モード指定信号が逆直交
変換モードを指定している場合は前記第１の記憶手段よ
り出力される信号を逆直交変換するための直交変換・逆
直交変換手段（１３）と、 前記直交変換・逆直交変換手段からの信号を前記変換モ
ード指定信号により切換えて、逆直交変換モードを指定
された場合には前記直交変換・逆直交変換手段の出力を
ただちに画像出力（６０）とするための第２の信号切換
手段（１４）と、 前記スキャン・モード指定信号により所定のシーケンス
で格納し読出すアドレス情報を発生するための第２のア
ドレス情報発生手段（１７）と、 前記直交変換モードを指定された場合に、前記第２の信
号切換手段を介して入力される信号を前記第２のアドレ
ス情報発生手段により指示された所定のシーケンスで格
納し読出して画像出力（６０）を得るための第２の記憶
手段（１５）と を含む画像信号変換装置。1. A first signal switching means (11) for switching an input signal (50) by a conversion mode designating signal (58) for switching between an orthogonal conversion mode and an inverse orthogonal conversion mode, and a scan mode. A first address information generating means (16) for generating address information to be stored and read in a predetermined sequence in response to a scan mode designating signal (59) for designating A first for storing and outputting a signal, which is input through the first signal switching means when designated by the conversion mode designation signal, in a predetermined sequence designated by the first address information generating means. A storage means (12), and a signal input via the first signal switching means when the conversion mode designating signal designates an orthogonal transformation mode. Orthogonal transform / inverse orthogonal transform means (13) for performing orthogonal transform on the signal output from the first storage means when the transform mode designating signal designates the inverse orthogonal transform mode. And the signal from the orthogonal transform / inverse orthogonal transform means is switched by the transform mode designation signal, and when the inverse orthogonal transform mode is designated, the output of the orthogonal transform / inverse orthogonal transform means is immediately output as an image (60 ), And second address information generating means (17) for generating address information to be stored and read in a predetermined sequence by the scan mode designating signal. When the orthogonal transformation mode is designated, the signal input through the second signal switching means is transferred in a predetermined sequence instructed by the second address information generating means. Paid second storage means (15) for obtaining an image output (60) reads and an image signal converting apparatus comprising a. 【請求項２】入出力信号を直交変換モードと逆直交変換
モードに切換えるための変換モード指定信号（５８）に
より切換えるための信号切換手段（２１）と、 スキャン・モードを指定するためのスキャン・モード指
定信号（５９）により所定のシーケンスで格納し読出す
アドレス情報を発生するためのアドレス情報発生手段
（２４）と、 前記逆直交変換モードに切換えることを指定されたとき
に前記信号切換手段を介して入力される信号（５０）を
前記所定のシーケンスで格納し読出し、前記直交変換モ
ードに切換えることを指定されたときには直交変換され
た信号を前記所定のシーケンスで格納し読出して前記信
号切換手段を介して画像出力（６０）を得るための記憶
手段（２２）と、 前記直交変換モードに切換えることを指定されたときに
前記信号切換手段を介して入力される信号（５０）を直
交変換して前記記憶手段に格納するための前記直交変換
された信号を得、前記逆直交変換モードにおいては前記
記憶手段から前記信号切換手段を介して印加された信号
を逆直交変換し前記信号切換手段を介して画像出力（６
０）を得るための直交変換・逆直交変換手段（１３）と を含む画像信号変換装置。2. A signal switching means (21) for switching an input / output signal by a conversion mode designating signal (58) for switching between an orthogonal transform mode and an inverse orthogonal transform mode, and a scan switch for designating a scan mode. Address information generating means (24) for generating address information to be stored and read in a predetermined sequence by a mode designation signal (59), and the signal switching means when it is designated to switch to the inverse orthogonal transform mode. The signal (50) input via the above is stored and read in the predetermined sequence, and when it is designated to switch to the orthogonal transform mode, the orthogonally transformed signal is stored and read in the predetermined sequence to perform the signal switching means. And a storage means (22) for obtaining an image output (60) via, and having been designated to switch to the orthogonal transformation mode. The signal (50) input via the signal switching means is orthogonally transformed to obtain the orthogonally transformed signal to be stored in the storage means, and in the inverse orthogonal transformation mode, the signal is stored from the storage means. The signal applied through the switching means is inversely orthogonally transformed and the image is output through the signal switching means (6
Image signal converter including an orthogonal transform / inverse orthogonal transform means (13) for obtaining 0).