JPH0335678A - digital signal processing equipment - Google Patents
digital signal processing equipmentInfo
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- JPH0335678A JPH0335678A JP1170273A JP17027389A JPH0335678A JP H0335678 A JPH0335678 A JP H0335678A JP 1170273 A JP1170273 A JP 1170273A JP 17027389 A JP17027389 A JP 17027389A JP H0335678 A JPH0335678 A JP H0335678A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
この発明はディジタル信号処理装置に係り、特にディジ
タル画像信号の符号化、復号化を行なうに好適なディジ
タル信号処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital signal processing device, and particularly to a digital signal processing device suitable for encoding and decoding digital image signals.
[従来の技術]
従来からディジタル画像信号の符号化、復号化に当たっ
ては例えば文献rTV画像の多次元信号処理」 (吹抜
敬彦著、日刊工業新聞社列、昭和63年11月15日発
行)に示されるようなオフセット標本化による符号化方
式とデータ補間にょる復号化方式が知られている。第4
図はかかる従来のディジタル信号処理装置のブロック図
を示すもので、図において(1)はテレビジョン信号等
のアナログ画像信号をディジタル化する等して得たディ
ジタル映像信号を入力するためのデータ入力端子、(2
1)はデータ入力端子(1)からの人力信号を帯域制限
するための前置フィルタ、(27)は前置フィルタ(2
1)で帯域制限された信号を予め定められたルールに基
づいて再標本化する再標本化回路、(12)は以上のよ
うにして符号化された信号をデータの伝送または記録を
行なう伝送・記録系(30)に送出するデータ出力端子
である。以上のデータ入力端子(1)、前置フィルタ(
21)、再標本化回路(27) 、データ出力端子(1
2)によりディジタル信号処理装置の符号化ブロック(
51)を構成する。伝送・記録系(30)からのデータ
は復号化ブロック(52)に送られるが、(14)は復
号化ブロック(52)のデータ入力端子、(24)は符
号化ブロック(51)の再標本化回路(27)でサンプ
ルされたデータの欠落部を補間するデータ補間回路(2
4) 、 (25)はデータ入力端子(14)から人
力された標本化データにデータ補間回路(24)で補間
されたデータを補間挿入するためにデータを切り替える
セレクタ、(19)は復号化ブロック(52)で復号化
再現されたディジタル映像信号を出力するデータ出力端
子である。[Prior Art] Conventionally, encoding and decoding of digital image signals have been described, for example, in the document ``Multidimensional Signal Processing of TV Images'' (written by Takahiko Fukinuki, Nikkan Kogyo Shimbun Sha Series, published November 15, 1986). An encoding method using offset sampling and a decoding method using data interpolation are known. Fourth
The figure shows a block diagram of such a conventional digital signal processing device. In the figure, (1) is a data input for inputting a digital video signal obtained by digitizing an analog image signal such as a television signal. Terminal, (2
1) is a prefilter for band-limiting the human input signal from the data input terminal (1), and (27) is a prefilter (2).
(1) is a resampling circuit that resamples the band-limited signal based on a predetermined rule; and (12) is a resampling circuit that resamples the band-limited signal based on a predetermined rule. This is a data output terminal for sending data to the recording system (30). The above data input terminal (1), pre-filter (
21), resampling circuit (27), data output terminal (1
2) encodes the encoded block of the digital signal processing device (
51). Data from the transmission/recording system (30) is sent to the decoding block (52), where (14) is the data input terminal of the decoding block (52), and (24) is the resampling terminal of the encoding block (51). A data interpolation circuit (2) interpolates missing portions of data sampled by the conversion circuit (27).
4), (25) is a selector that switches data in order to interpolate and insert the data interpolated by the data interpolation circuit (24) into the manually inputted sampling data from the data input terminal (14), and (19) is the decoding block. This is a data output terminal that outputs the digital video signal decoded and reproduced in (52).
以上のような構成において、次にその動作を第5図の説
明図に基づいて説明する。ちなみに、第5図は映像信号
の標本化点をO印およびX印で2次元的に表現したもの
である。Next, the operation of the above-described configuration will be explained based on the explanatory diagram of FIG. 5. Incidentally, FIG. 5 shows the sampling points of the video signal two-dimensionally represented by O marks and X marks.
データ入力端子(1)から入力されるディジタル映像信
号はアナログ映像信号からディジタル化されるに当たっ
て第5図にO印、X印で示されるポイントで標本化され
ている。この人力データは前置フィルタ(21)によっ
て帯域制限され再標本化回路(27)によって再標本化
されるが、この再標本化は第5図の説明図に示すように
連続する映像データの中からX印のデータを捨ててO印
のデータを有効とするいわゆるサブサンプリング(デー
タの間引)によって行われる。この場合、画像の走査線
毎に標本化のポイントをずらすというオフセット標本化
が行なわれる。以上のようなサブサンプリングにより符
号化ブロック(51)のデータ出力端子(12)から伝
送・記録系(30)に送出されるデータレートはデータ
入力端子(1)から入力されるデータレートの2分の1
になる。When the digital video signal inputted from the data input terminal (1) is digitized from the analog video signal, it is sampled at the points indicated by O marks and X marks in FIG. This human input data is band-limited by a prefilter (21) and resampled by a resampling circuit (27), but this resampling is performed in continuous video data as shown in the explanatory diagram of FIG. This is done by so-called subsampling (data thinning) in which the data marked with an X is discarded and the data marked with an O is made valid. In this case, offset sampling is performed in which the sampling point is shifted for each scanning line of the image. By subsampling as described above, the data rate sent from the data output terminal (12) of the encoding block (51) to the transmission/recording system (30) is half the data rate input from the data input terminal (1). 1
become.
以上のような符号化により符号化ブロック(51)と復
号化ブロック(52)の間に介在する伝送・記録系(3
0)では伝送に当たっては系が半分の帯域でよくなり、
系の帯域が同じなら伝送速度が2倍になる。一方、記録
に当たっては記録映像数を倍増することができる。Through the above encoding, the transmission/recording system (3) interposed between the encoding block (51) and the decoding block (52) is
0), the system only needs half the bandwidth for transmission,
If the system band is the same, the transmission speed will be doubled. On the other hand, when recording, the number of recorded images can be doubled.
伝送・記録系(30)からのデータを元の映像信号に戻
すために復号化ブロック(52)が用いられるが、伝送
・記録系(30)からのデータはデータ入力端子(14
)に入力される。このデータには第5図の○印で示した
部分しか含まれていないため、符号化ブロック(51)
の再標本化回路(27)で間引かれたX印のデータを再
現する必要がある。このデータの再現に用いられる手法
が補間であるが、この補間動作は例えば第5図のyII
l+1.。点のデータD(y )をその前後のm
+l、n
y 点のデータD(y )とy 点のデn+
、n m、n m+2.n−夕
D(y )から予測するという(1)式%式%
に示すような1次捕間
D(y)−
m+l、n
(D(y )+D(y ))/2m、n
m+2.n
◆ ◆ ・ (1)
が行なわれる。この補間演算はデータ補間回路(24)
によって実施され、第5図のX印のデータが再現される
。データ入力端子(14)からは第5図の0印のデータ
が人力されているので、セレクタ(25)でデータ入力
端子(14)からのO印のデータとデータ捕間回路(2
4)からのX印のデータを交互に選択してデータ出力端
子(19)に送出することにより、データ入力端子(1
)から入力されたディジタル映像信号に近似した復号化
ディジタル映像信号を得ることができる。A decoding block (52) is used to return the data from the transmission/recording system (30) to the original video signal, but the data from the transmission/recording system (30) is sent to the data input terminal (14).
) is entered. Since this data only includes the part indicated by the circle in Figure 5, the encoded block (51)
It is necessary to reproduce the data of the X mark thinned out by the resampling circuit (27). The method used to reproduce this data is interpolation, and this interpolation operation is performed, for example, at yII in FIG.
l+1. . Point data D(y) is calculated by m before and after it.
+l,ny data D(y) of point y and data n+ of point y
, n m, n m+2. The first-order interpolation interval D(y)-m+l,n (D(y)+D(y))/2m,n as shown in formula (1), which is predicted from n-day D(y)
m+2. n ◆ ◆ ・(1) is performed. This interpolation calculation is performed by the data interpolation circuit (24)
The data marked with an X in FIG. 5 is reproduced. Since the data marked 0 in Fig. 5 is input manually from the data input terminal (14), the data marked O from the data input terminal (14) and the data
By alternately selecting the X-marked data from 4) and sending it to the data output terminal (19), the data input terminal (1
) can obtain a decoded digital video signal that approximates the input digital video signal.
[発明が解決しようとする課題]
従来のディジタル信号処理装置は以上のように構成され
ているので、実際に伝送・記録系(30)を通っていな
いX印画素のデータは両側のO印画素のデータの平均値
で予11FI補間されている。このため、画像のエツジ
部等の映像信号の帯域の広い部分では補間誤差、つまり
予測誤差が大きくなってしまい、復号化された映像信号
に基づく画像が劣化してしまうという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional digital signal processing device is configured as described above, the data of the X-print pixels that have not actually passed through the transmission/recording system (30) is transmitted to the O-print pixels on both sides. Pre-11FI interpolation is performed using the average value of the data. For this reason, there is a problem in that interpolation errors, that is, prediction errors, become large in portions where the video signal has a wide band, such as edge portions of the image, resulting in deterioration of the image based on the decoded video signal.
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、画像のエツジ部等における予II!II誤差を
少なくし、復号化映像信号に基づく画像の劣化を低減す
ることを可能としたディジタル信号処理装置を得ること
を目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a digital signal processing device that can reduce II errors and reduce image deterioration based on decoded video signals.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するためにこの発明は、n個のディジタ
ル映像データの中のn−1個を間引いて1個のデータの
みを標本化して伝送する標本化手段と、間引かれたn−
1個のデータをそれぞれ異なる複数の予測方法で予測符
号化する複数の子測手段と、前記各予測手段における予
測信号と間引かれたn−1個のデータを突き合わせてそ
れぞれの予測誤差を検出する予測誤差検出手段と、予測
誤差検出手段の各検出誤差を比較して予測誤差が最小と
なる予測方法並びに最小予測誤差信号を選択し標本化デ
ータと合わせて伝送する手段と、伝送された標本化デー
タと予測方法および最小予測誤差信号に基づいてn−1
個の補間データを発生する補間手段と、伝送された標本
化データと補間手段からの補間データに基づいてn個の
ディジタル画像データを復号化する手段を備えるディジ
タル信号処理装置を提供するものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a sampling means that thins out n-1 pieces of digital video data out of n pieces of digital video data and samples and transmits only one piece of data. and the thinned out n-
A plurality of sub-measurement means predictively encodes one piece of data using a plurality of different prediction methods, and a prediction error of each is detected by comparing the prediction signal of each of the prediction means with the thinned out n-1 data. a prediction error detection means for comparing each detection error of the prediction error detection means, a means for selecting a prediction method that minimizes the prediction error and a minimum prediction error signal, and transmitting the signal together with the sampled data; n-1 based on the predicted data, prediction method, and minimum prediction error signal.
The present invention provides a digital signal processing device comprising an interpolation means for generating n pieces of interpolated data, and a means for decoding n pieces of digital image data based on the transmitted sampling data and the interpolated data from the interpolation means. .
[作用]
上記手段において、この発明のディジタル信号処理装置
は標本化手段においてn個のディジタル映像データの中
のn−1個を間引いて1個のデータのみを標本化して伝
送すると共に複数の子測手段において間引かれたn−1
個のデータをそれぞれ異なる複数の予測方法で予測符号
化し、予測誤差検出手段において各予測手段における予
flll+信号と間引かれたn−1個のデータを突き合
わせてそれぞれの予測方法における予7111誤差を検
出し、各検出誤差を比較して予測誤差が最小となる予測
方法並びに最小予測誤差信号を選択して標本化データと
合わせて伝送し、補間手段により伝送された標本化デー
タと予i’1llJ方法および最小予測誤差信号に基づ
いてn−1個の補間データを発生させ、伝送された標本
化データと補間手段からの補間データに基づいてn個の
ディジタル画像データを復号化している。[Operation] In the above means, the digital signal processing device of the present invention thins out n-1 pieces of digital video data out of n pieces of digital video data in the sampling means, samples only one piece of data, and transmits the sampled data. n-1 thinned out in the measurement means
The data is predictively encoded using a plurality of different prediction methods, and the prediction error detection means compares the pre-full+ signal in each prediction method with the thinned out n-1 data to calculate the pre-7111 error in each prediction method. The prediction method and the minimum prediction error signal that result in the minimum prediction error are selected by comparing each detection error and transmitted together with the sampled data, and the sampled data transmitted by the interpolation means and the prediction n-1 pieces of interpolated data are generated based on the method and the minimum prediction error signal, and n pieces of digital image data are decoded based on the transmitted sampled data and the interpolated data from the interpolation means.
[実施例コ 以下、図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する。[Example code] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例に係るディジタル信号処理
装置のブロック図である。図において、(2)はデータ
入力端子(1)から人力されたディジタル映像信号を必
要な分だけ保持するメモリ、(3)はコントロール回路
(13)からの指令に基づいてメモリ(2)から必要な
データを選び出して送出するデータ送出回路、(10)
はデータ送出回路(3)から送出されるデータを量子化
する第1の量子化器、(4)は第1の量子化器(10)
の出力データから補間データを予測する第1の予測器、
(5)は第1の量子化器(10)からの出力データと第
1の予測器(4)からの予測データの差を演算して予測
誤差を求める第1の予測誤差検出器、第2の予測器(6
)は第1の量子化器(10)の出力データから第1の予
測器(4)とは別の方式で補間データを予測する第2の
予測器、(7)は第1の量子化器(10)からの出力デ
ータと第2の予測器(6)からの予測データの差を演算
して予測誤差を求める第2の予測誤差検出器、(8)は
第1の予測誤差検出器(5)からの予測誤差と第2の予
測誤差検出器(7)からの予i’lll誤差を比較する
比較器、(9)は比較器(8)から送出される予測誤差
信号Aを量子化する第2の量子化器、(11)は第1の
量子化器(10)からのデータと第2の量子化器(9)
から送られてくるデータと、比較器から送出される予測
器判別信号Bのいずれかをコントロール回路(13)か
らの指令に基づいて選択し、データ出力端子(12)に
送出するセレクタである。以上のデータ入力端子(1)
からデータ出力端子(12)に至る系で符号化ブロック
(51)が構成される。FIG. 1 is a block diagram of a digital signal processing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, (2) is a memory that holds the necessary amount of digital video signals input manually from the data input terminal (1), and (3) is a memory that stores the necessary digital video signals from the memory (2) based on commands from the control circuit (13). data sending circuit that selects and sends out data, (10)
is a first quantizer that quantizes data sent from the data sending circuit (3), and (4) is a first quantizer (10).
a first predictor that predicts interpolated data from output data of;
(5) is a first prediction error detector that calculates a prediction error by calculating the difference between the output data from the first quantizer (10) and the prediction data from the first predictor (4); predictor (6
) is a second predictor that predicts interpolated data from the output data of the first quantizer (10) using a method different from the first predictor (4), and (7) is the first quantizer A second prediction error detector calculates a prediction error by calculating the difference between the output data from (10) and the prediction data from the second predictor (6), and (8) is a first prediction error detector ( A comparator that compares the prediction error from 5) with the pre-i'llll error from the second prediction error detector (7), and (9) quantizes the prediction error signal A sent from the comparator (8). a second quantizer (11) that combines the data from the first quantizer (10) and a second quantizer (9)
This is a selector that selects either the data sent from the comparator or the predictor discrimination signal B sent from the comparator based on a command from the control circuit (13) and sends it to the data output terminal (12). Data input terminal (1)
A coding block (51) is constructed by a system extending from the data output terminal (12) to the data output terminal (12).
符号化ブロック(51)のデータ出力端子(12)のデ
ータはデータの伝送または記録を行なう伝送・記録系(
30)に送出されるが、この伝送・記録系(30)から
のデータは次に復号化ブロック(52)に送られる。The data at the data output terminal (12) of the encoding block (51) is sent to the transmission/recording system (which transmits or records data).
The data from this transmission/recording system (30) is then sent to a decoding block (52).
復号化ブロック(52)において、(15)はデータ入
力端子(14)から人力されたデータのなかから復号化
に必要な分のデータを保持するメモリ、(16)はコン
トロール回路(13)からの指令によりメモリ(15)
から必要なデータを選び出し送出するデータ送出回路、
(38)はデータ送出回路(16)からのデータに基づ
いて補間データを予測する第3の予測器、(39)はデ
ータ送出回路(16)からのデータに基づいて補間デー
タを予A11jする第4の予測器、(17)はデータ送
出回路(16) 、第3の予測器(38)、第4の予測
器(39)の各出力を加算する加算器、(18)はデー
タ送出回路(16)の出力と加算器(17)の出力を交
互に選択してディジタル映像信号を再現し、データ出力
端子(19)に送出するセレクタである。以上のデータ
入力端子(14)からデータ出力端子(19)に至る系
で復号化ブロック(52)が構成される。In the decoding block (52), (15) is a memory that holds the data necessary for decoding from among the data input manually from the data input terminal (14), and (16) is a memory that holds the data necessary for decoding from among the data input manually from the data input terminal (14). Memory by command (15)
A data sending circuit that selects and sends the necessary data from the
(38) is a third predictor that predicts interpolated data based on the data from the data sending circuit (16), and (39) is a third predictor that predicts interpolated data based on the data from the data sending circuit (16). 4 predictor, (17) is an adder that adds the outputs of the data sending circuit (16), the third predictor (38), and the fourth predictor (39), and (18) is the data sending circuit ( 16) and the output of the adder (17) to reproduce a digital video signal and send it to the data output terminal (19). A decoding block (52) is constituted by the system from the data input terminal (14) to the data output terminal (19).
ちなみに、復号化ブロック(52)の第3の予測器(3
8)、第4の予測器(39)は符号化ブロック(51)
の第1の予測器(4)、第2の予ap+器(6)と全く
同様のデータ予測を行なうよう構成される。Incidentally, the third predictor (3) of the decoding block (52)
8), the fourth predictor (39) is the encoded block (51)
The first predictor (4) and the second predictor (6) are configured to perform exactly the same data prediction.
以上のような構成において、次に第2図、第3図の説明
図に従ってその動作を説明する。Next, the operation of the above-described configuration will be explained with reference to the explanatory diagrams of FIGS. 2 and 3.
この実施例では、例えば第3図に示すような符号化を行
なう。つまり、データ圧縮率を2分の1と想定して、4
画素分のデータを1組と考えて、4データの内の1デー
タを標本化して単純に6ビツトに再量子化し、残りの3
データは3ビツトの予測誤差を伝送する。ここで、ディ
ジタル映像データは8ビツトで表現されるので、32ビ
ツトで表現される4データを16ビツトで符号化表現で
きれば圧縮率を2分の1とすることができる。なお、こ
の実施例では15ビツトでディジタル映像信号の符号化
を可能としているので、残りの1ビツトを予測符号化の
方法判別信号としている。In this embodiment, for example, encoding as shown in FIG. 3 is performed. In other words, assuming the data compression rate is 1/2,
Considering the data for each pixel as one set, one of the four data is sampled and simply requantized to 6 bits, and the remaining three are
The data carries a 3-bit prediction error. Here, since digital video data is expressed in 8 bits, if the 4 data expressed in 32 bits can be encoded and expressed in 16 bits, the compression ratio can be reduced to 1/2. In this embodiment, since the digital video signal can be encoded with 15 bits, the remaining 1 bit is used as a predictive encoding method determination signal.
また、符号化時のディジタル画像信号を画面上に送出し
た場合の概念図を第2図に示す。同図において、○印は
6ビツト表現のデータ、X印は3ビツト表現の予測誤差
データであり、1フレ一ム画像の1部を表現している。Further, FIG. 2 shows a conceptual diagram when the digital image signal during encoding is sent out on the screen. In the figure, the ◯ marks are data expressed in 6 bits, and the X marks are prediction error data expressed in 3 bits, representing a part of one frame image.
さて、データ入力端子(1)から入力されたディジタル
映像信号は予ハ1に必要なデータ量がメモリ(2)に保
持される。データ送出回路(3)はコントロール回路(
13)によって制御され、必要なデータをメモリ(2)
から取り出し送出する。Now, the digital video signal input from the data input terminal (1) is held in the memory (2) in an amount necessary for preprocessing 1. The data sending circuit (3) is a control circuit (
13) Controlled by the memory (2)
Take it out and send it out.
データ送出回路(3)から送出されたデータは第1の量
子化器(10)で例えば6ビツトのデータに量子化され
る。ここで、現在扱っているデータが第2図および第3
図の○印に相当するものであれば、そのデータはセレク
タ(11)に送出されデータ出力端子(12)より出力
される。また、現在扱っているデータがX印に相当する
ものであれば、そのデータは第1の予測器(4)および
第2の予測器(6)によって予測され、それぞれ第1の
予7411誤差検出器(5)、第2の予測誤差検出器(
7)によって予測誤差が計算され、比較器(8)によっ
て誤差の少ない予測方法が選ばれて、もっとも誤差の少
ない予測方法が選ばれ、最も予Apj誤差の少ない予測
方法を指示する信号、すなはち最適な予測器を判別する
予δp1器判別信号Bと予測誤差信号Aが送出される。The data sent from the data sending circuit (3) is quantized into, for example, 6-bit data by a first quantizer (10). Here, the data currently being handled is shown in Figures 2 and 3.
If the data corresponds to the circle mark in the figure, the data is sent to the selector (11) and output from the data output terminal (12). Furthermore, if the data currently being handled corresponds to the (5), second prediction error detector (
7) calculates the prediction error, and the comparator (8) selects the prediction method with the least error. A predictor discrimination signal B and a prediction error signal A for discriminating the optimal predictor are sent out.
ここで、比較器(8)における比較は4データを1まと
まりとして考えているので、3データの予測誤差を総合
的に考慮したうえで最も予測誤差の少ない予測方法を決
定し、予測器判別信号Bとして送出する。それに伴い、
予測誤差信号Aは3データを1まとまりとして第2の量
子化器(9)に入力し、3ビツト表現のデータに再量子
化される。セレクタ(11)はコントロール回路(13
)の制御に基づいて第1の量子化器(10)の信号が第
2の量子化器(9)の信号または比較器(8)からの信
号を選択し、16ビツト分のデータを1区切りとしてデ
ータ出力端子(12)から符号化された信号が出力され
る。なお、本実施例では第1の予ipJ器(4)、第2
の予測器(6)において、例えば第2図におけるXs、
n+1 ’ Xg、n+2、 ts 、 n+3のX印
の画素データは次の様に予測される。先ず、第1の予測
器(4)ではX方向の予測が、
(1) −
m、n+1 l
X+l/4(XII、n+4
1n
−X )
Ln
(2)
(X ) −
m、n+2 1
x +1/2(x −x )i
、n m、n+4 111
.n・ ・ ・ (3)
(9) −
m、n+3 1
X +3/4(x −x )m、
n LIl、n+4 11
.n・ ◆ ◆ (4)
となされ、第2の千4pj器(6)ではy方向の予−p
+が、
(X ) −
i、n+1 It
Xm+I 、n+1 +1/3
(xm−2,n+1 ”n+1.n+1 )・ ・
◆ (5)
(X ) −
m、n+2 II
X+n+4.n+2+415(Xm−1,n+2−xI
6+4.n+2)・ ・ ・ (6)
(X ) −
m、n+3 ll
Xl11+2.n+3 +”15(xm−3,n+3
”m+2.n+3 )◆ ・ ・ (7)
となる。また、最も予測誤差の少ない予測方法は例えば
次の様に決定される。第1の予測器(4)によって生ず
る予測誤差の絶対値は次のように表わされる。Here, since the comparison in the comparator (8) considers the four data as one group, the prediction method with the least prediction error is determined after comprehensively considering the prediction errors of the three data, and the predictor discrimination signal is Send as B. with this,
The prediction error signal A is input to the second quantizer (9) as a set of 3 data, and is requantized into data expressed in 3 bits. The selector (11) is connected to the control circuit (13
), the signal from the first quantizer (10) selects the signal from the second quantizer (9) or the signal from the comparator (8), and divides the 16-bit data into one segment. An encoded signal is outputted from the data output terminal (12). Note that in this embodiment, the first pre-ipJ device (4) and the second
In the predictor (6), for example, Xs in FIG.
The pixel data of the X marks of n+1' Xg, n+2, ts, and n+3 are predicted as follows. First, the first predictor (4) predicts the X direction as follows: (1) - m, n+1 l X+l/4 (XII, n+4 1n - /2(x-x)i
,n m,n+4 111
.. n・・・・(3) (9) −m, n+3 1 X +3/4(x −x)m,
n LII, n+4 11
.. n・ ◆ ◆ (4), and in the second 1,400 pj device (6), the pre-p in the y direction is
+ is (X) − i, n+1 It Xm+I, n+1 +1/3 (xm-2, n+1 ”n+1.n+1)・・
◆ (5) (X) − m, n+2 II X+n+4. n+2+415(Xm-1, n+2-xI
6+4. n+2)・・・・(6) (X) − m, n+3 ll Xl11+2. n+3 +”15(xm-3, n+3
"m+2.n+3)◆ ・ ・ (7) The prediction method with the smallest prediction error is determined as follows, for example. The absolute value of the prediction error caused by the first predictor (4) is as follows. It is expressed as
(Ei、n+1 )1
−I(x ) −x l ・・
・ (8)Ill、n+1 I m、n+1
(E )
…、n+2 1
−1(x ) −x l ・
・・ (9)m、n+2 1 Il、n+2(
E )
m、n+3 1
−1(x ) −X l ”
(10)m、n+3 1 m、n+3
これらの予測誤差の絶対値の中で最も大きな値を持つも
のを
Maxi(E ) 、
n、n+1 I
(E ) 、
自、n+2 1
(E ) ) ・・ (11)m、n+3
1
と表わすものとする。同様に、第2の予測器(6)によ
って生ずる予測誤差の絶対値は次の様に表わされる。(Ei,n+1)1-I(x)-xl...
・ (8) Ill, n+1 I m, n+1
(E) ..., n+2 1 -1(x) -x l ・
... (9) m, n+2 1 Il, n+2 (
E) m, n+3 1 −1(x) −X l”
(10) m, n+3 1 m, n+3 The one with the largest absolute value of these prediction errors is Maxi(E), n, n+1 I (E), self, n+2 1 (E))... (11) m, n+3
1. Similarly, the absolute value of the prediction error produced by the second predictor (6) is expressed as follows.
(E )
i、n+1 lt
−1(x ) −x l ・・
(12)m、n+1 II m、n+1
(E )
劇、n+2 II
=l(x ) −x l ・・
(13)m、n+2 II Il、n+2(E
)
m、n+3 1
=l(x ) −x l
・・(14)m、n+3 If m、n+3
これらの予δp1誤差の絶対値の中で最も大きな値を持
つものを、
Max((E ) 、
m、n+1 II
(E ) 、
m、n+2 II
(E ) ) ・・ (15)n+、n+
3 II
と表わすものとする。従って、
Max((E ) 、
n+、n+1 1
(E ) 、
m、n+2 1
(E ) )
m、n+3 1
−Maxi(E ) 、
m、n+1 If
(E ) 、
n+、n+2 II
(E ) ) ・・ (16)
a+、n+3 II
の計算結果が負の値となれば、第1の予測器(4)によ
る予測方法が予測誤差の最も少ない予測方法であり、零
以上の値をとれば第2の予測器(6)による予δ1方法
が予DI誤差の最も少ない予API方広と決定される。(E) i, n+1 lt -1(x) -x l...
(12) m, n+1 II m, n+1 (E) play, n+2 II = l(x) −x l ・・
(13) m, n+2 II Il, n+2 (E
) m, n+3 1 = l(x) −x l
...(14) m, n+3 If m, n+3
The one with the largest absolute value of these pre-δp1 errors is Max((E), m, n+1 II (E), m, n+2 II (E))... (15) n+, n+
3 II. Therefore, Max((E), n+, n+1 1 (E), m, n+2 1 (E)) m, n+3 1 -Maxi(E), m, n+1 If (E), n+, n+2 II (E)) ... (16) If the calculation result of a+, n+3 II is a negative value, the prediction method by the first predictor (4) is the prediction method with the least prediction error, and if it takes a value of zero or more, the prediction method by the first predictor (4) is the prediction method with the least prediction error. The prediction δ1 method using the No. 2 predictor (6) is determined to be the prediction API square with the least prediction DI error.
一方、復号化ブロック(52)のデータ入力端子(14
)から人力される復号化されるべきディジタル信号はメ
モリ(15)に復号化に必要なデータ分が保持される。On the other hand, the data input terminal (14) of the decoding block (52)
) The digital signal to be decoded manually is stored in the memory (15) as much data as is necessary for decoding.
データ退出回路(16)はコントロール回路(13)に
よって制御され、復号化に必要なデータをメモリ(15
)より取り出し、コントロール回路(13)の指示する
ブロックにデータを送出する。すなはち、第2図、第3
図においてO印に相当するデータはセレクタ(18)に
送出され、Xmに相当するデータは予測器判別信号Bに
基づいて第3の予測器(38)または第4の予測器(3
9)のいずれか一方に送出される。第3の千7IPI器
(38)または第4の予測器(39)でデータが予測さ
れると、この子allデータは加算器(17)において
データ送出回路(16)から送られてくる予測誤差信号
Aと加算されセレクタ(18)に送出される。ここでは
、前述したようにデータは4データを1まとまりとして
考えているので、第2図または第3図において示すよう
に3デ一タ分が連続しているXmの画素のデータは3デ
一タ分が1組になって予測器判別信号Bに従って第3の
予、’lPJ器(38)または第4の予alll器(3
9)のいずれか一方に送られるので、1つ1つのX印の
データが別々の予測器に送られることはない。The data exit circuit (16) is controlled by the control circuit (13) and stores the data necessary for decoding into the memory (15).
) and sends the data to the block specified by the control circuit (13). In other words, Figure 2, Figure 3
In the figure, data corresponding to the O mark is sent to the selector (18), and data corresponding to Xm is sent to the third predictor (38) or fourth predictor (38) based on the predictor discrimination signal B.
9). When data is predicted by the third IPI unit (38) or the fourth predictor (39), this child all data is sent to the adder (17) from the prediction error sent from the data sending circuit (16). It is added to signal A and sent to the selector (18). Here, as mentioned above, the data is considered as one set of four data, so as shown in Figure 2 or Figure 3, the data of the pixel of The data are combined into one set, and according to the predictor discrimination signal B, the third predictor, 'lPJ device (38) or the fourth predictor (38) is activated.
9), each X-marked data is not sent to a separate predictor.
セレクタ(18)はコントロール回路(13)によって
制御され、4データを1組としてデータ送出回路(16
)か加算器(17)からの信号を交互に選択する。その
結果、データ出力端子(19)からは復号化されたディ
ジタル映像信号が出力されることになる。The selector (18) is controlled by the control circuit (13), and the data transmission circuit (16
) or the signal from the adder (17) are selected alternately. As a result, the decoded digital video signal is output from the data output terminal (19).
なお、上記実施例ではデータの予測方法として縦方向の
直線予測と横方向の直線予測を用いてデータの予測捕間
を行なっているが、他の予測方法、例えば多項式子ap
j等を用いてもよく、予測の方向としても斜めの条件を
入れてもよい。また、−次元的な予14pIだけでなく
平面子7111等の2次元予測、数フイールド間、数フ
レーム間のデータに基づく3次元予測等の手法を用いて
もよい。In the above embodiment, data prediction is captured using vertical linear prediction and horizontal linear prediction as data prediction methods, but other prediction methods, such as polynomial ap
j, etc. may be used, and a diagonal condition may also be included as the direction of prediction. Furthermore, in addition to the -dimensional prediction 14 pI, a method such as two-dimensional prediction using a plane plate 7111 or the like, or three-dimensional prediction based on data between several fields or between several frames may be used.
更に、上記実施例では第3図に示すように4データを1
まとまりとして考える場合を例示したが、任意のデータ
数を1まとまりとして考えるようにしてもよく、ディジ
タル映像信号を表現するビット数や予測誤差信号を表現
するビット数も自由に設定することができる。Furthermore, in the above embodiment, four data are combined into one as shown in FIG.
Although the example is given in which data is considered as a group, any number of data may be considered as a group, and the number of bits expressing the digital video signal and the number of bits expressing the prediction error signal can be freely set.
更に、上記実施例では最も予測誤差が少なくなる予測方
法を決定するに当たり、予7p1誤差の絶対値の大小を
比較する構成を例示したが、予δ)J誤差の変動範囲の
大小を比較したり、予測誤差の自乗平均誤差の大小を比
較する等の方法により決定してもよい。Furthermore, in the above embodiment, in determining the prediction method that minimizes the prediction error, the configuration is illustrated in which the magnitude of the absolute value of the pre-7p1 error is compared, but it is also possible to compare the magnitude of the variation range of the pre-7p1 error. It may be determined by a method such as comparing the magnitude of the root mean square error of the prediction error.
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、複数の符号化方式で
データを予測し、予測誤差の1番小さくなるような予測
方法でデータ予ap1t、たときのT−aFJ誤差を伝
送するように構成したので、予測誤差を最も小さくして
、復号化されたディジタル映像信号による画質の劣化を
極小とすることが可能なディジタル信号処理装置が得ら
れる効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, data is predicted using a plurality of encoding methods, and the T-aFJ error when the data is predicted using the prediction method that minimizes the prediction error. Since the digital signal processing apparatus is configured to transmit the following information, it is possible to obtain a digital signal processing apparatus that can minimize the prediction error and minimize the deterioration in image quality due to the decoded digital video signal.
第1図はこの発明の一実施例に係るディジタル信号処理
装置のブロック図、第2図、第3図は第1図の構成の動
作を説明するための説明図、第4図は従来のディジタル
信号処理装置のブロック図、第5図は第4図の構成の動
作を説明するための説明図である。
(1)はデータ入力端子、(2)はメモリ、(3)はデ
ータ送出回路、(4)は第1の予測器、(5)は第1の
予測課差検出器、(6)は第2の予測器、(7)は第2
の予δl1lffl差検出器、(8)は比較器、(9)
は第2の量子化器、(10)は第1の量子化器、(11
)はセレクタ、(12)はデータ出力端子、(13)は
コントロール回路、(14)はデータ入力端子、(15
)はメモリ、(16)はデータ送出回路、(17)は加
算器、(18)はセレクタ、(19)はデータ出力端子
、(30)は伝送・記録系、(38)は第3の予測器、
(39)は第4の予測器、(51)は符号化ブロック、
(52)は復号化ブロック。
尚、図中、同一符合は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a digital signal processing device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams for explaining the operation of the configuration shown in FIG. FIG. 5, a block diagram of the signal processing device, is an explanatory diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 4. (1) is a data input terminal, (2) is a memory, (3) is a data sending circuit, (4) is a first predictor, (5) is a first prediction error detector, (6) is a first 2 predictor, (7) is the second
δl1lffl difference detector, (8) is a comparator, (9)
is the second quantizer, (10) is the first quantizer, (11
) is the selector, (12) is the data output terminal, (13) is the control circuit, (14) is the data input terminal, (15)
) is the memory, (16) is the data sending circuit, (17) is the adder, (18) is the selector, (19) is the data output terminal, (30) is the transmission/recording system, (38) is the third prediction vessel,
(39) is the fourth predictor, (51) is the coding block,
(52) is a decoding block. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
伝送する標本化手段と、間引かれたn−1個のデータを
それぞれ異なる予測方法で予測符号化する複数の予測手
段と、前記各予測手段における各予測誤差を検出する予
測誤差検出手段と、予測誤差検出手段の各検出誤差を比
較して予測誤差が最小となる予測方法並びに最小予測誤
差信号を選択し標本化データと合わせて伝送する手段と
、伝送された標本化データと予測方法および最小予測誤
差信号に基づいてn−1個の補間データを発生する補間
手段と、伝送された標本化データと補間手段からの補間
データに基づいてn個のディジタル画像データを復号化
する手段を備えることを特徴とするディジタル信号処理
装置。a sampling means for thinning out n-1 pieces of digital video data and transmitting the same; a plurality of prediction means for predictively encoding the thinned out n-1 pieces of data using different prediction methods; A prediction error detection means detects each prediction error in each prediction means, and each detection error of the prediction error detection means is compared to select a prediction method and a minimum prediction error signal that minimize the prediction error, and combine it with the sampled data. means for transmitting; interpolation means for generating n-1 interpolation data based on the transmitted sampling data, the prediction method, and the minimum prediction error signal; 1. A digital signal processing device comprising means for decoding n pieces of digital image data based on the data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17027389A JP2678066B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Digital signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP17027389A JP2678066B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Digital signal processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335678A true JPH0335678A (en) | 1991-02-15 |
| JP2678066B2 JP2678066B2 (en) | 1997-11-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2678066B2 (en) |
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