JPS6031153B2 - フレ−ム内符号化復号化方式 - Google Patents

フレ−ム内符号化復号化方式

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JPS6031153B2
JPS6031153B2 JP57074513A JP7451382A JPS6031153B2 JP S6031153 B2 JPS6031153 B2 JP S6031153B2 JP 57074513 A JP57074513 A JP 57074513A JP 7451382 A JP7451382 A JP 7451382A JP S6031153 B2 JPS6031153 B2 JP S6031153B2
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JP
Japan
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signal
sampling
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synchronizing
prediction error
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JP57074513A
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英夫 黒田
直樹 武川
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/4302Content synchronisation processes, e.g. decoder synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
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    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はNTSC信号をその信号のままで直接予測符号
化するために、同期標本化用予測方式と非同期標本化用
予測方式とを切換えて、1つの装置で前記両方式による
信号の符合化を容易に実現することができるフレーム内
符合化復号化方式に関するものである。
符合化すべき画像信号源としてはVTR出力のように同
期周波数変動が±100の肌こも及ぶものから放送信号
に代表されるような士3■皿以下のものまである。
前者については、この同期周波数に同期した標本化クロ
ックを発生することは困難であるので非同期標本化にな
らざるを得ない。
一方「後者については、同期標本化が可能であるので良
い画品質で符合化することができる。
また、フレーム内符合化とフレーム間符合化が縦続接続
となるような伝送システムにおいては、フレーム間符合
化がフレーム間相関を利用する方式であるため同期標本
化を行うこととなり、これに接続されるフレーム内符合
化方式は同期標本化であることが望ましい。従来のフレ
ーム内符合化方式では同期標本化用と非同期標本化用と
は別な装置として構成されていたため、任意の画像信号
源に対して1つだけで対応できる装置は無かった。
また、そのような装置を構成しようとしても、入力NT
SC信号にはサブキヤリア成分が重豊しているため、従
来は非同期標本化を行う場合には走査線内の複数画素の
信号値を用いて予測値を構成する高次予測方式(例えば
、昭和53王電気通信学会、部門別全国大会、No.7
00、カラーテレビジョン用フレーム内符合化端局装置
)を使用し、同期標本化を行う場合には走査線間の相関
を利用する2次元予測方式{例えば、電気通信学会論文
誌、Vol.70一B,No.12(1977.12)
NTSCカラーテレビ信号の直接DPCM符合化}を使
用しているが、両方式は符合化アルゴリズムが大幅に異
なっているため装置構成が複雑になる欠点があった。
本発明は、このような欠点を解決するためになされたも
ので、同期標本化及び非同期標本化のどちらにも適用で
き、しかも装置構成を簡易化することができるフレーム
内符合化復号化方式に関するものであり、以下図面につ
いて詳細に説明する。
第1図は本発明の方式を説明するための一実施例の構成
を示すブロック図であり、1は画像入力端子、2は低ろ
波器、3はA/D変換器、4はクロック発生回路、5は
クロック源、6は同期/非同期切襖器、7は切換器、8
及び9は減算器、IDは量子化器、11及び14は加算
器、12は可変長符号化回路、13は1サンプルメモリ
、15は5サンプルメモリ、16は565サンプルメモ
リ、17は送信バッファメモリ、18は送信ディジタル
インタフェース、19はデータ出力端子、20はディジ
タル伝送路、21はデータ入力端子、22は受信ディジ
タルインターフェース、23は受信バッファメモリ、2
4は再生回路、25は可変長符合復号化回路、26は切
換器、27及び29は加算器、28は1サンプルメモリ
、30は5サンプルメモリ、31は565サンプルメモ
リ、32はD/A変換器、33は低減ろ波器、34は画
像信号出力端子を示す。
まず画像入力端子1に入力される画像信号(NTSC信
号)は低ろ波器2において所定の周波数帯城に制限され
た後、A/D変換器3及びクロック発生回路4に供給さ
れる。
A/D変換器3では、低ろ波器2からの帯城制限された
アナログ信号をディジタル信号に変換する。
クロック発生回路4では、低ろ波器2の出力信号を用い
て同期信号を分離し、この期信号に同期した標本化クロ
ックを発出するか、又は伝送クロック源5から供給され
るクロックから非同期標本化クロックを発生する。
ここで同期標本化の場合は2.5×ナsc(但し、ナs
cはサブキャリアの周波数)の標本化クロツクを発生し
、また非同期標本化の場合は例えば8.9484MH2
(母2.5ナsc)の標本化クロックを発生する。この
同期/非同期標本化の切換は、同期/非同期切襖器6に
より行われる。
同期/非同期切換器6は例えば手動スイッチであっても
よいし、または水平同期周波数の変動を測定し、測定結
果が士3の剛以内の時には同期標本化、そうでない時に
は非同期標本化に自動的に切換えることも可能である。
また、この同期/非同期切換器6はクロック発生回路4
の切換のほかに、切換器7の切換制御も行う。ここでは
切換器7は同期標本化の場合A側を接続し、非同期標本
化の場合B側を接続するようにしてある。次にA/D変
換器3によりディジタル化された信号は減算器8におい
て、切換器7を介して供給される予測値を差し引いてそ
の差分値を第1次の誤差信号として減算器9に供給する
第2図は第1図に示した減算器8における両入力の位相
関係を示す説明図で、scはサブキャリア成分、n−1
及びnは走査線香号、大文字のアルファベットは画素番
号を、また小文字のアルファベットは画素の信号値を示
す。
いまA/D変換器3から、画素番号Xの信号値xが減算
器8もこ入力されるとき、切換器7を介して供給される
画素の信号値(予測値)は、同期標本化の場合はhであ
り、非同期標本化の場合eである。
なお、ここではサブキャリア成分に対して同一位相とな
る画素の信号値を予測値とした場合を示している。
このため、A/D変換器3から減算器8に供給される信
号が、切襖器7から供給される5画素前あるいは570
画素前の予測値と同じ色のときには、減算器8の出力信
号にはもはやサブキャリア成分、すなわち色信号成分か
含まれておらず、輝度信号成分のみにより成っているこ
とになる。
次に減算器9においては輝度信号に対して有効な通常の
DPCM符合化が行われる。量子化器10は減算器9の
出力すなわち第2次の予測誤差信号を量子化してその代
表値を加算器11に供給し、量子化しベルを表わす信号
を可変長符号化回路12に供給する。
加算器11は量子化器10から送られた量子化代表値を
1サンプルメモリー3の出力値に加え、その結果を1サ
ンプルメモリ13に記憶させる。
この1サンプルメモリー3は次のサンプルの予測値とし
て記憶信号を1/2に圧縮して出力し、減算器9及び加
算器11にその出力を供給する。また、加算器11の出
力は加算器14にも供給され、切換器7を介して5サン
プルメモリー5又は565サンプルメモリ16の出力値
に加え、その結果を5サンプルメモリ15又は565サ
ンプルメモリー6に記憶させて次のサンプルの予測値と
する。次に可変長符合化回路12は、量子化器10の出
力信号に対して、頻繁に発生する量子化しベルには短い
符合を割当て、あまり多く発生しない量子化しベルには
長い符合を割当てるとともに、クロック発生回路4から
供給される同期標本化か非同期標本化かの区別を表わす
信号を、例えばフレームの先頭において量子化出力と時
分割多重する。送信バッファメモリー7は可変長符合化
回路12から不均一に供給される信号を速度平滑し、伝
送クロックに整合して出力する。
送信ディジタルインターフェース18は送信バッファメ
モリー7の出力を伝送路符合に変換してデータ出力端子
19を介してディジタル伝送路2川こ送出する。
この時ディジタルインターフェース18はクロック発生
回路から供給される標本化周波数表わす信号を時分割多
重して出力する。受信側においては、データ入力端子2
1から入力されたデータは受信ディジタルインターフェ
ー,ス22により伝送路符合から復合処理可能な信号形
式に変換されて受信バッファメモリ23及びクロツク再
生回路24に伝送される。バッファメモリ23は受信デ
ィジタルインターフェース22から一定の伝送クロック
で供給されるデータを一時記憶し、復号速度に整合させ
て順次読出す。
クロック再生回路24では受信ディジタルインターフェ
ース22から供給される信号をもとに復号化に必要な標
本化クロックを再生する。
可変長復号化回路25は受信バッファメモリ23の出力
を復合化し、同期標本化か非同期標本化かの区別を表わ
す信号は切襖器26に、量子化代表値を表わす信号は加
算器27に供給する。
加算器27と1サンプルメモリ28とは前値予側を行な
う復号ループを構成し、復合した値を加算器29に供給
する。なお1サンプルメモリ28の出力が1/2に圧縮
されたものであることは送信側の1サンプルメモリ13
の場合と同様である。加算器29、5サンプルメモリ3
0、565サンプルメモリ31及び切換器26はサブキ
ャリア成分のための復合ループを構成し、復号した値を
D/A変換器32に供給する。ここで切換器26は送信
側の切換器7と同様に、同期標本化の場合A側を、また
非同期標本化の場合B側を接続する。D/A変換器32
は復合化されたディジタル信号をアナログ信号に変換し
、低ろ波器33により帯域外の雑音成分を除去した後、
画像信号出力端子34にNTSC信号を送出する。
以上はNTSC信号を約2.5‐「scで標本化し、5
70画素前の画素値を同期標本化の場合の予測値とし、
5画像前の画素値を非同期標本化の場合の予測値とする
ように、同期標本化を行う場合及び非同期標本化を行う
場合のいずれも1つの画素値から予測値を得るようにし
た場合の例につき説明したが、これらに限られるもので
なく、例えばさきに述べた高次予測方式のような、複数
の画素値から構成される信号値を予測値としてもよいこ
とは勿論である。
以上述べたように、本発明はNTSC信号中の同期周波
数変動の大小により、同期標本化用予測方式と非同期標
本化用子測方式とを切換え使用することにより、任意の
画像信号に対して、1つの符合化装置で対応できる利点
がある。
また、本発明は符合化ァルゴリズムを2つの予測ループ
で構成しているため、この部分にLSIを導入すれば、
単にBI縦続接続することにより容易により回路を実現
することができるため、小形、低電力化、経済化を図れ
る利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方式を説明するための一実施例の構成
を示すブロック図、第2図は第1図に示した減算器8に
おける両入力の位相関係を示す説明図である。 1……画像入力端子、2,23……低域ろ波器、3・・
・・・・A/D変換器、4・・・…クロック発生回路、
5・・・・・・クロック源、6・・・・・・同期/非同
期切換器、7,26…・・・切換器、8,9・・・・・
・減算器、l0・・・・・・量子化器、11,14,2
7,29…・・・加算器、12・・…・可変長符合化回
路、13,28・・・…1サンプルメモリ、15,30
……5サンプルメモリ、16,31……565サンプル
メモリ、17・…・・送信バッファメモリ、18・・…
・送信ディジタルインターフェース、19……データ出
力端子、20・・・・・・ディジタル伝送路、21・・
・・・・データ入力端子、22・・・・・・受信ディジ
タルインタフェース、23・・・・・・受信バッファメ
モリ、24・・・・・・クロック再生回路、25…・・
・可変長符合復合化回路、32・・・・・・D/A変換
器、34・・・・・・画像信号出力端子。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 送信側ではNTSCカラーテレビジヨン信号(以下
    NTSC信号という。 )中の、同期周波数変動が小さい信号は同期標本化を行
    い、同期周波数変動が大きい信号は非同期標本を行うよ
    う同期/非同期切換器により選択し、同期標本化を行う
    場合はN走査線前(Nは正の整数)にある1個の画素値
    又は複数個の画素値から構成される信号値を予測値とし
    、非同期標本化を行う場合は同じ走査線中にある1個の
    画素値又は複数個の画素値から構成される信号値を予測
    値としてそれぞれ現在値と比較して第1次の予測誤差信
    号を得、その第1次の予測誤差信号に対してさらに前値
    予測を行つて第2次の予測誤差信号を得、その第2次の
    予測誤差信号を量子化符号化することによりNTSC信
    号を直接フレーム内符号化して伝送路へ送出し、受信側
    では受信した第2次の予測誤差信号を復合して第1次の
    予測誤差信号を得、その第1次の予測誤差信号を復号し
    てNTSC信号を再生することを特徴とするフレーム内
    符号化復合化方式。
JP57074513A 1982-05-06 1982-05-06 フレ−ム内符号化復号化方式 Expired JPS6031153B2 (ja)

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