JPH0522716A - 画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ブロック化回路１２は、フィールド内画像デ
ータのライン間に値が零のデータを挿入した後、画像デ
ータを垂直方向にハーフバンドフィルタリングしてライ
ン間の画像データを補間する。そして、ライン間に相関
が高い新たな画像データが挿入された画像データを空間
配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分
割する。ＤＣＴ回路１３は、各ブロックの画像データを
ＤＣＴして変換係数を算出する。量子化回路１４は、変
換係数を量子化して量子化データを形成する。符号化回
路１５は、量子化データをハフマン符号等により符号化
して出力する。 【効果】 フィールド内画像データを直接離散余弦変換
するのに比して、値が零以外の有意変換係数が低域に集
中し、従来の装置に比して高い符号化効率を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化装置に関
し、特に画像データを離散余弦変換によって高能率符号
化する画像符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データを伝送したり、例えば磁気テ
ープ等の記録媒体に記録するとき、画像情報圧縮のため
に種々の符号化が採用されている。例えば所謂予測符号
化、変換符号化、ベクトル量子化等が知られている。

【０００３】ところで、上記変換符号化は、画像信号の
有する相関性を利用し、標本値（以下画像データとい
う）を相互に直交する軸に変換して画像データ間の相関
を無相関化し、データ量の削減を行うものであり、所謂
基底ベクトルが互いに直交し、変換前の平均信号電力の
総和と直交変換により得られる所謂変換係数の平均電力
の総和が等しく、かつ低周波成分への電力集中度に優れ
た直交変換が採用されており、例えば所謂アダマール変
換、ハール変換、カールネン・ルーベ（Ｋ−Ｌ）変換、
離散余弦変換（以下ＤＣＴ：Discrete Cosine Transfor
m という）、離散正弦変換（以下ＤＳＴ：Discrete Sin
e Transform という）、傾斜（スラント）変換等が知ら
れている。

【０００４】ここで、上記ＤＣＴについて簡単に説明す
る。ＤＣＴは、画像を空間配置における水平・垂直方向
ともにｎ個（ｎ×ｎ）の画素からなる画像ブロックに分
割し、画像ブロック内の画像データを余弦関数を用いて
直交変換するものである。このＤＣＴは、高速演算アル
ゴリズムが存在し、画像データの実時間変換を可能にす
る１チップの所謂ＬＳＩが実現したことにより、画像デ
ータの伝送や記録に広く用いられるようになっている。
また、ＤＣＴは、符号化効率として、効率に直接影響す
る低周波成分への電力集中度の点で最適な変換である上
記Ｋ−Ｌ変換と殆ど同等の特性を有するものである。し
たがって、ＤＣＴにより得られる変換係数を、電力が集
中する成分のみを符号化することにより、全体として情
報量の大幅な削減が可能となる。

【０００５】具体的には、ｎ×ｎ個の画像データをＤＣ
Ｔして得られる変換係数を例えばＣ_ij（ｉ＝０〜ｎ−
１，ｊ＝０〜ｎ−１）で表すと、変換係数Ｃ₀₀は画像ブ
ロック内の平均輝度値を表す直流成分に対応し、その電
力は、通常、他の成分に比べてかなり大きくなる。そこ
で、この直流成分を粗く量子化した場合、視覚的に大き
な画質劣化として感じられる直交変換符号化特有の雑音
である所謂ブロック歪みが生じるところから、変換係数
Ｃ₀₀に多くのビット数（例えば８ビット以上）を割り当
てて均等量子化し、直流成分を除く他の成分（以下交流
成分という）の変換係数Ｃ_ij（Ｃ₀₀を除く）には、例え
ば視覚の空間周波数が高域では低下するという視覚特性
を利用して、高周波成分ほどビット数の割り当てを減少
させて量子化するようになっている。

【０００６】そして、画像データの伝送や記録では、画
像データをＤＣＴして得られる変換係数Ｃ_ijを上述のよ
うに量子化した後、さらに圧縮を行うために所謂ハフマ
ン符号化（Huffman coding）やランレングス符号化（Ru
n Length coding ）等の可変長符号化を施し、得られる
符号化データに同期信号やパリティ等を付加して伝送や
記録を行うようになっている。

【０００７】さらに、例えば映像信号をディジタル信号
として磁気テープに記録するディジタルビデオテープレ
コーダ（以下単にＶＴＲという）では、編集や変速再生
等を考慮すると所謂飛越走査における１フィールドある
いは２つのフィールドからなる１フレームのデータ量が
一定（固定長）であることが望ましく、また、例えばメ
モリ容量やエラー補正等の回路規模を考慮すると、フィ
ールド内での、すなわち所謂イントラ−フィールド（In
tra-Field ）でのＤＣＴであって、符号化データを所定
の画像ブロック数分集めた処理単位も固定長であること
が望ましい。そこで、ＶＴＲでは、画像ブロックを同一
フィールド内の画像データで構成すると共に、例えば量
子化幅が互いに異なる複数の量子化器を準備しておき、
処理単位内の全ての画像ブロックに対しては１つ量子化
器を用いる条件のもとに、処理単位のデータ量が所定値
以下であって量子化幅が最小の量子化器を選択して量子
化を行うようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フレーム内
での、すなわち所謂イントラ−フレーム（Intra-Fram
e）でのＤＣＴと上述のイントラ−フィールドでのＤＣ
Ｔの符号化効率を比較すると、イントラ−フィールドで
は、垂直方向の画像データ（画素）間の距離がイントラ
−フレームの２倍あることから相関が低く、値が零以外
の所謂有意変換係数Ｃ_ij（Ｃ_ij≠０）が、イントラ−フ
レームに比して垂直方向のより高域まで分布することに
なる。すなわち、イントラ−フィールドのＤＣＴの方が
効率が低くなっている。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、回路規模等の観点からは優位であるイン
トラ−フィールドのＤＣＴであって、垂直方向の画像デ
ータ間の相関を高くし得、従来の装置に比して高い符号
化効率を得ることができる画像符号化装置の提供を目的
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、フィールド内画像データのライン間に
値が零のデータを挿入する挿入手段と、該挿入手段から
の画像データを垂直方向にハーフバンドフィルタリング
してライン間の画像データを補間するフィルタリング手
段と、該フィルタリング手段からの画像データを空間配
置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分割
するブロック化手段と、該ブロック化手段からの各ブロ
ックの画像データを余弦関数を用いて直交変換して変換
係数を算出する離散余弦変換手段と、該離散余弦変換手
段からの変換係数を量子化して量子化データを形成し、
該量子化データを出力する量子化手段とを有することを
特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係る画像符号化装置では、フィールド
内画像データのライン間に値が零のデータを挿入し、こ
れらの画像データを垂直方向にハーフバンドフィルタリ
ングしてライン間の画像データを補間した後に、画像デ
ータを空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとするブ
ロックに分割し、各ブロックの画像データを余弦関数を
用いて直交変換して変換係数を算出し、これらの変換係
数を量子化して量子化データを形成し、この量子化デー
タを出力する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る画像符号化装置の一実施
例を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適
用した画像符号化装置の回路構成を示すものであり、図
２は、この画像符号化装置を適用したディジタルビデオ
テープレコーダ（以下単にＶＴＲという）の記録系の回
路構成を示すものであり、図３は、該ＶＴＲの再生系の
回路構成を示すものである。

【００１３】まず、このＶＴＲについて説明する。この
ＶＴＲは、図２に示すように、アナログ映像信号をディ
ジタル信号に変換し、得られる画像データに所謂変換符
号化等のデータ処理を施してデータ圧縮を行った後、磁
気ヘッド２１を介して磁気テープ１に記録する記録系
と、図３に示すように、磁気テープ１から磁気ヘッド３
１によって再生される再生信号を２値化すると共に、復
号化等のデータ処理を施した後、アナログ信号に変換し
てアナログ映像信号を再生する再生系とから構成され
る。

【００１４】上記記録系は、上述の図２に示すように、
所謂飛越走査におけるフィールド毎に供給される映像信
号をサンプリングし、ディジタル信号に変換して画像デ
ータを形成するアナログ／ディジタル変換器（以下Ａ／
Ｄ変換器という）１１と、該Ａ／Ｄ変換器１１からフィ
ールド毎に供給される画像データを垂直方向に補間して
ライン間に新たな画像データを挿入し、これらの画像デ
ータを空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとする画
像ブロックＧ_h （ｈ＝１〜Ｈ、Ｈは１フィールドの画素
数及び画像ブロックＧ_h の画素数ｎ² に依存する）に分
割すると共に、所定数の画像ブロックＧ_h からなる処理
単位を形成するブロック化回路１２と、該ブロック化回
路１２からの画像データを余弦関数を用いて直交変換
（以下ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform という）し
て各画像ブロックＧ_h の変換係数Ｃ_ij（ｉ＝０〜ｎ−
１，ｊ＝０〜ｎ−１）を算出するＤＣＴ回路１３と、該
ＤＣＴ回路１３からの変換係数Ｃ_ijを処理単位毎に量子
化して量子化データを形成する量子化回路１４と、該量
子化回路１４からの量子化データを、例えば所謂可変長
符号により符号化して符号化データＶＬＣ_ij（ｉ＝０〜
ｎ−１，ｊ＝０〜ｎ−１）を形成する符号化回路１５
と、該符号化回路１５からの符号化データＶＬＣ_ijに、
例えばエラー検出やエラー訂正のためのパリティを処理
単位毎に付加するパリティ付加回路１７と、該パリティ
付加回路１７からのパリティが付加された符号化データ
ＶＬＣ_ijに、同期信号等を処理単位毎に付加して伝送デ
ータを形成する同期信号挿入回路１８と、該同期信号挿
入回路１８からパラレルデータとして送られてくる伝送
データをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル
（以下Ｐ／Ｓという）変換器１９と、該Ｐ／Ｓ変換器１
９からの伝送データに記録に適した変調処理を施して記
録信号を生成し、該記録信号を上記磁気ヘッド２１に供
給するチャンネルエンコーダ（以下ＥＮＣという）２０
とから構成される。

【００１５】そして、この記録系は、端子２を介して例
えば所謂輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ、Ｖとしてフィール
ド毎に供給される映像信号を画像データに変換した後、
この画像データを垂直方向に補間してフィールドにおけ
るライン間に新たな画像データを挿入し、このデータ数
が１フィールド分の２倍となった画像データを空間配置
におけるｎ×ｎ個を１ブロックとする画像ブロックＧ_h
に分割する。そして、各画像ブロックＧ_h の画像データ
をＤＣＴして変換係数Ｃ_ijを算出し、この変換係数Ｃ_ij
を、所定数の画像ブロックＧ_h からなる、例えばデータ
処理や伝送の１単位となる処理単位毎に量子化して量子
化データを形成すると共に、可変長符号により量子化デ
ータを符号化して符号化データＶＬＣ_ijを形成するよう
になっている。また、この記録系は、符号化データＶＬ
Ｃ_ijに同期信号等を処理単位毎に付加して伝送データを
形成した後、この伝送データに記録に適した変調、例え
ばスクランブルやＮＲＺＩ変調処理を施し、磁気ヘッド
２１よって磁気テープ１に記録するようになっている。

【００１６】かくして、本発明に係る画像符号化装置、
すなわち上述のように構成されるＶＴＲの要部は、上記
ブロック化回路１２〜量子化回路１４から構成され、具
体的には、以下のようになっている。

【００１７】上記ブロック化回路１２は、例えば図１に
示すように、フィールド毎に供給される画像データのラ
イン間に値が零のデータを挿入する零挿入回路１２ａ
と、該零挿入回路１２ａからの画像データを垂直方向に
ハーフバンドフィルタリングするフィルタ（以下ＨＢＦ
という）１２ｂと、例えばフィールドの画像データ（画
素）数の２倍分の記憶容量を有し、上記ＨＢＦ１２ｂか
らの画像データを記憶するメモリ１２ｃと、該メモリ１
２ｃから画像データを空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブ
ロックとする画像ブロックＧ_h に分割すると共に、所定
数の画像ブロックＧ_h からなる処理単位毎に読み出すブ
ロック化器１２ｄとから構成される。

【００１８】そして、このブロック化回路１２は、フィ
ールド内画像データのライン間に値が零のデータを挿入
し、これらの画像データを垂直方向にハーフバンドフィ
ルタリングすることにより、ライン間に新たな画像デー
タを形成し、この結果データ数が２倍となった画像デー
タをメモリ１２ｃに一時的に記憶するようになってい
る。そして、このメモリ１２ｃに記憶されている画像デ
ータを空間配置における例えば８×８個を１ブロックと
する画像ブロックＧ_h に分割すると共に、所定数の画像
ブロックＧ_h からなる処理単位毎に読み出し、この読み
出した画像データをＤＣＴ回路１３に供給するようにな
っている。

【００１９】具体的には、零挿入回路１２ａは、端子４
を介して、例えば図４ａに示すように、フィールド毎に
供給される画像データＤ_lk（○印で示し、ｌ、ｋはそれ
ぞれランイ番号とライン方向の番号を表し、このときの
ｌの値は偶数あるいは奇数である）のライン間に、例え
ば図４ｂに示すように、値が零のデータＺ（×印で示
す）を挿入し、この結果データ数が１フィールド分の２
倍となった画像データをＨＢＦ１２ｂに供給する。な
お、図４ｄ、ｆは上述の図４ａ、ｂにそれぞれ対応し、
垂直方向に並んだ画像データのレベルを示す図である。

【００２０】ＨＢＦ１２ｂは、例えばディジタルフィル
タから構成される所謂ハーフバンドフィルタであり、所
謂ライン周波数の逆数（周期）を２Ｔとすると、例えば
図５に示すように、周期２Ｔで値が零となり、時刻０を
中心として左右対称であって時刻０から離れるにしたが
ってレベルが小さくなるようなインパルス応答特性を有
し、零挿入回路１２ａから供給される画像データをフィ
ルタリングすることにより、例えば図４ｃ及び図４ｆに
示すように、フィールドのライン間に、垂直方向に隣接
する元の画像データＤ_lk（○印で示し、ｌは偶数あるい
は奇数）に対して相関が高い新たな画像データ（●印で
示す）を挿入し、フィールドのデータ数の２倍の画像デ
ータＤ_lk（ｌ＝１、２、３・・・）を形成する。そし
て、このように形成された画像データＤ_lkをメモリ１２
ｃに供給する。

【００２１】メモリ１２ｃは、ＨＢＦ１２ｂからのデー
タ数が２倍になった画像データＤ_lkを一時的に記憶す
る。かくして、このメモリ１２ｃには、フィールド毎に
供給される画像データを用いて、すなわち所謂イントラ
−フィールドでの補間処理を行い、イントラ−フィール
ドにおけるライン間に相関が高い新たな画像データを挿
入し、１フィールド分の２倍のデータ数とした画像デー
タが記憶される。

【００２２】そして、ブロック化器１２ｄは、メモリ１
２ｃに記憶されている画像データを空間配置における例
えば８×８個を１ブロックとする画像ブロックＧ_h に分
割すると共に、所定数の画像ブロックＧ_h からなる処理
単位毎に読み出し、この読み出した画像データをＤＣＴ
回路１３に供給する。

【００２３】上記ＤＣＴ回路１３は、例えば所謂ＤＳＰ
（Digital Signal Processor）等から構成され、ブロッ
ク化回路１２から処理単位毎に供給される画像データを
余弦関数を用いて直交変換して変換係数Ｃ_ijを算出し、
この変換係数Ｃ_ijを量子化回路１４に供給するようにな
っている。

【００２４】かくして、量子化回路１４には、イントラ
−フィールドにおけるライン間に相関が高い画像データ
を挿入した後、ＤＣＴしているので、従来の装置のよう
にフィールド内画像データを直接ＤＣＴして得られる変
換係数の分布に比して、値が零以外の所謂有意変換係数
Ｃ_ij（Ｃ_ij≠０）がより低域に集中した分布を有する変
換係数Ｃ_ijが供給される。

【００２５】上記量子化回路１４は、上述の図１に示す
ように、互いに異なる量子化幅を有し、上記ＤＣＴ回路
１３からの変換係数Ｃ_ijを量子化して、同一処理単位に
対して互いに異なるデータ量の量子化データをそれぞれ
形成する量子化器Ｑ_m （ｍ＝１〜Ｍ）から構成され、同
一処理単位に対して互いに異なるデータ量の量子化デー
タを処理単位毎に形成し、これらの量子化データを符号
化回路１５に供給するようになっている。

【００２６】具体的には、量子化器Ｑ_m は、例えば図６
に示すように、画像ブロックＧ_h の変換係数（Ｃ_ijある
いはＳ_ij）の領域８０を、低周波成分、中間の周波数の
成分、高周波成分の３つの領域８１、８２、８３に分割
し、例えば量子化器Ｑ₁ は、３つの領域８１、８２、８
３において所定の量子化幅ｑで量子化を行い、例えば量
子化器Ｑ₂ は、領域８１、８２において量子化幅ｑで量
子化を行うと共に、領域８３において量子化幅２ｑで量
子化を行い、例えば量子化器Ｑ₃ は、領域８１において
量子化幅ｑで量子化を行うと共に、領域８２、８３にお
いて量子化幅２ｑで量子化を行い、例えば量子化器Ｑ₄
は、３つの領域８１、８２、８３において量子化幅２ｑ
で量子化を行い、・・・のようになっており、同一処理
単位に対して互いに異なるデータ量の量子化データをそ
れぞれ形成するようになっている。

【００２７】上記符号化回路１５は、上述の図１に示す
ように、可変長符号化を行う例えば所謂ハフマン符号
（Huffman code）器とランレングス符号（Run Length c
ode ）器等からなり、上記各量子化器Ｑ_m からの量子化
データを可変長符号によりそれぞれ符号化して、符号化
データＶＬＣ_ijをそれぞれ形成する符号器ＣＯＤ_m （ｍ
＝１〜Ｍ）と、該各符号器ＣＯＤ_m からの符号化データ
ＶＬＣ_ijを処理単位毎にそれぞれ記憶し、所定の記憶容
量を有するバッファメモリＢＵＦ_m （ｍ＝１〜Ｍ）と、
該各バッファメモリＢＵＦ_m からそれぞれ読み出された
符号化データＶＬＣ_ijの１つを選択するセレクタ１５ａ
と、上記各バッファメモリＢ_m のオーバーフローをそれ
ぞれ検出し、得られる後述する量子化器選択信号により
上記セレクタ１５ａを制御する制御回路１５ｂとから構
成される。

【００２８】そして、この符号化回路１５は、各量子化
器Ｑ_m からの互いに異なるデータ量の量子化データを、
ハフマン符号とランレングス符号によりそれぞれ符号化
して同一処理単位に対して互いに異なるデータ量の符号
化データＶＬＣ_ijをそれぞれ形成し、これらの各符号化
データＶＬＣ_ijをバッファメモリＢＵＦ_m にそれぞれ記
憶すると共に、これらのバッファメモリＢＵＦ_m のオー
バーフローを検出し、オーバーフローをおこさず、かつ
最大のデータ量となる量子化器Ｑ_m を選択するための量
子化器選択信号、すなわち量子化器Ｑ_m の番号ｍをセレ
クタ１５ａに供給し、セレクタ１５ａで選択された符号
化データＶＬＣ_ijを端子５を介して上述の図２に示すパ
リティ付加回路１７に出力するようになっている。ま
た、この符号化回路１５は、セレクタ１５ａで選択した
量子化器Ｑ_m の番号ｍを端子６を介してパリティ付加回
路１７に供給するようになっている。

【００２９】この結果、セレクタ１５ａからは、処理単
位のデータ量が所定量に収まり、かつデータ量が最大と
なるように最小の量子化幅で量子化されて得られる符号
化データＶＬＣ_ijが出力される。そして、このとき、上
述のようにイントラ−フィールドにおけるライン間に、
垂直方向に隣接する画像データに対して相関が高い画像
データを新たに挿入した後、画像データの空間配置にお
けるｎ×ｎ個を１ブロックとする画像ブロックＧ_h を形
成し、この画像ブロックＧ_h の画像データをＤＣＴして
いるので、従来の装置に比して、有意変換係数Ｃ_ijがよ
り低域に集中し、高い符号化効率を得ることができる。

【００３０】そして、上述の図２に示すパリティ付加回
路１７と同期信号挿入回路１８は、符号化回路１５から
の選択された量子化器Ｑ_m の番号ｍと符号化データＶＬ
Ｃ_ijを時分割多重すると共に、パリティ、同期信号を付
加して伝送データを形成する。この結果、例えば、１処
理単位が先頭から順に同期信号、処理単位で採用された
量子化器Ｑ_m の番号ｍ、所定数の画像ブロックＧ_h の符
号化データＶＬＣ_ij、パリティ等からなる伝送データが
出力される。

【００３１】以上のように、この画像符号化装置は、フ
ィールド内画像データのライン間に値が零のデータを挿
入した後、垂直方向にハーフバンドフィルタリングし
て、ライン間の画像データを補間し、すなわち垂直方向
に隣接する画像データ間に相関が高い画像データを挿入
し、データ数が２倍となった画像データをメモリ１２ｃ
に一旦記憶する。そして、記憶した画像データを、空間
配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとする画像ブロック
Ｇ_h に分割すると共に所定数の画像ブロックＧ_h からな
る処理単位毎に読み出し、各画像ブロックＧ_h の画像デ
ータをＤＣＴした後、得られる変換係数Ｃ_ijを、処理単
位が固定長となると共に処理単位に許容されるデータ量
内で量子化幅が最小の量子化器Ｑ_m を用いて量子化し、
この量子化データを可変長符号化し、得られる符号化デ
ータＶＬＣ_ijを端子５を介して出力することにより、イ
ントラ−フィールドの処理であって、従来の装置に比し
て、画像データの垂直方向の相関を高することができ、
高い符号化効率を得ることができる。

【００３２】つぎに、このＶＴＲの再生系について説明
する。この再生系は、上述の図３に示すように、磁気テ
ープ１から磁気ヘッド３１によって再生される再生信号
にＮＲＺＩ復調等の信号処理を施して伝送データを再生
するチャンネルデコーダ（以下単にＤＥＣという）３２
と、該ＤＥＣ３２からシリアルデータとして送られてく
る伝送データをパラレルデータに変換するシリアル／パ
ラレル（以下Ｓ／Ｐという）変換器３３と、該Ｓ／Ｐ変
換器３３からの伝送データの同期を引き込むと共に、符
号化データＶＬＣ_ijを再生する同期信号検出回路３４
と、該符号化データＶＬＣ_ijの再生の際に生じる時間軸
の変動を補正する時間軸補正回路（以下ＴＢＣ：Time B
ase Corrector という）３５と、該ＴＢＣ３５からの符
号化データＶＬＣ_ijのエラー訂正を行うと共に、エラー
訂正できなかった符号化データＶＬＣ_ijに対してエラー
フラグＥＦをセットするエラー訂正回路３６と、該エラ
ー訂正回路３６からの記録の際に可変長符号化された符
号化データＶＬＣ_ijを復号化して量子化データを再生す
る復号化回路３７と、該復号化回路３７からの量子化デ
ータに逆量子化の信号処理を施して変換係数Ｃ_ijを再生
する逆量子化回路３８と、該逆量子化回路３８からの変
換係数Ｃ_ijを直交変換して画像データを再生する逆直交
変換回路３９と、該逆直交変換回路３９から画像ブロッ
クＧ_h 毎に供給される画像データから１フィールド分の
画像データを形成する逆ブロック化回路４０と、上記エ
ラー訂正回路３６からのエラーフラグＥＦに基づいて上
記逆ブロック化回路４０からの画像データにエラー補正
を施すエラー補正回路４１と、該エラー補正回路４１か
らの画像データをアナログ信号に変換して出力するディ
ジタル／アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器という）４
２とから構成される。

【００３３】つぎに、以上のように構成される再生系の
動作について説明する。ＤＥＣ３２は、磁気テープ１か
ら磁気ヘッド３１によって再生される再生信号を２値化
した後、ＮＲＺＩ復調すると共に、ディスクランブル処
理を施して伝送データを再生し、この伝送データをＳ／
Ｐ変換器３３を介して同期信号検出回路３４に供給す
る。

【００３４】同期信号検出回路３４は、Ｓ／Ｐ変換器３
３でパラレルデータに変換された伝送データから同期信
号を検出して同期を引き込むと共に、符号化データＶＬ
Ｃ_ijを再生し、この符号化データＶＬＣ_ijをＴＢＣ３５
に供給する。

【００３５】ＴＢＣ３５は、符号化データＶＬＣ_ijの時
間軸補正を行い、再生の際に生じる時間軸の変動を吸収
し、この時間軸補正された符号化データＶＬＣ_ijをエラ
ー訂正回路３６に供給する。

【００３６】エラー訂正回路３６は、符号化データＶＬ
Ｃ_ijのエラー訂正を記録の際に付加されたパリティを用
いて行うと共に、エラー訂正能力を超えたエラーを有す
る符号化データＶＬＣ_ijに対してエラーフラグＥＦをセ
ットし、エラー訂正された符号化データＶＬＣ_ijを復号
化回路３７に供給する。

【００３７】復号化回路３７は、記録の際にハフマン符
号及びランレングス符号により符号化されている符号化
データＶＬＣ_ijを復号化して量子化データを再生し、こ
の量子化データを逆量子化回路３８に供給する。

【００３８】逆量子化回路３８は、符号化データＶＬＣ
_ijと共に再生される各処理単位の量子化器Ｑ_m の番号ｍ
に基づいて、記録の際に用いられた各処理単位の量子化
器Ｑ_m を認識し、この量子化器Ｑ_mに対応する量子化幅
で各処理単位の量子化データをそれぞれ逆量子化して変
換係数Ｃ_ijを再生し、この変換係数Ｃ_ijを逆直交変換回
路３９に供給する。

【００３９】逆直交変換回路３９は、記録の際に用いら
れた変換行列に対応する転置行列を用いて変換係数Ｃ_ij
を直交変換して画像データを画像ブロックＧ_h 毎に再生
し、この画像データを逆ブロック化回路４０に供給す
る。

【００４０】逆ブロック化回路４０は、例えば、画像ブ
ロックＧ_h 毎に再生される画像データを１ライン毎に間
引きしてデータ数を１／２倍にし、この画像データから
１フィールド分の画像データを形成してエラー補正回路
４１に供給する。

【００４１】エラー補正回路４１は、例えば、上述のエ
ラー訂正回路３６においてエラー訂正できなった画像デ
ータの近隣のエラーがない画像データを用いて補間処理
を行うことにより、エラー訂正できなった画像データの
エラー補正を行い、このエラーが補正された画像データ
をＤ／Ａ変換器４２に供給する。

【００４２】Ｄ／Ａ変換器４２は、エラー補正された画
像データをアナログ信号に変換し、端子３からアナログ
映像信号を例えば輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ、Ｖとして
出力する。

【００４３】以上のように、画像ブロックＧ_h のデータ
量を固定長とすると共に、そのデータ量内で量子化歪み
が最小となるように量子化して記録を行う際に、フィー
ルド内画像データのライン間に相関が高い画像データを
補間し、得られる画像データを空間配置におけるｎ×ｎ
個を１ブロックとする画像ブロックＧ_h に分割してＤＣ
Ｔすることにより、記録の際に効率良く符号化している
ので、良好な画質の再生信号を得ることができる。ま
た、処理単位が固定長となっているので、編集や変速再
生等を容易に行うことができる。さらに、イントラ−フ
ィールドでのエラー補正を行っているので、処理が容易
である。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
では、フィールド内画像データのライン間に値が零のデ
ータを挿入した後、画像データを垂直方向にハーフバン
ドフィルタリングしてライン間の画像データを補間す
る。そして、ライン間に相関が高い新たな画像データが
挿入された画像データを空間配置におけるｎ×ｎ個を１
ブロックとするブロックに分割し、各ブロックの画像デ
ータを余弦関数を用いて直交変換して変換係数を算出
し、これらの変換係数を量子化して量子化データを形成
し、この量子化データを出力することにより、フィール
ド内画像データを直接離散余弦変換するのに比して、値
が零以外の有意変換係数が低域に集中し、従来の装置に
比して高い符号化効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像符号化装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図２】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの記録系の回路構成を示すブロック図
である。

【図３】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの再生系の回路構成を示すブロック図
である。

【図４】上記画像符号化装置を構成するブロック化回路
の動作原理を説明するための画像データの空間配置を示
す図である。

【図５】上記画像符号化装置を構成するＨＢＦのインパ
ルス応答特性を示す図である。

【図６】上記画像符号化装置を構成する量子化回路の量
子化幅を説明するための変換係数の領域を示す図であ
る。

【符号の説明】

１２・・・ブロック化回路 １２ａ・・・零挿入回路 １２ｂ・・・ＨＢＦ １３・・・ＤＣＴ回路 １４・・・量子化回路 Ｑ_m ・・・量子化器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 フィールド内画像データのライン間に値
   が零のデータを挿入する挿入手段と、 該挿入手段からの画像データを垂直方向にハーフバンド
   フィルタリングしてライン間の画像データを補間するフ
   ィルタリング手段と、 該フィルタリング手段からの画像データを空間配置にお
   けるｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分割するブ
   ロック化手段と、 該ブロック化手段からの各ブロックの画像データを余弦
   関数を用いて直交変換して変換係数を算出する離散余弦
   変換手段と、 該離散余弦変換手段からの変換係数を量子化して量子化
   データを形成し、該量子化データを出力する量子化手段
   とを有することを特徴とする画像符号化装置。