JPH0229179A - High efficiency coding device for picture signal - Google Patents
High efficiency coding device for picture signalInfo
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、テレビジョン信号等の画像信号の高能率符
号化装置、特に、サブサンプリングを用いるものに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a highly efficient encoding device for an image signal such as a television signal, and particularly to one using subsampling.
この発明では、時間的又は空間的な配列を有する複数の
画素をサブサンプリングすることにより、伝送データ量
を原データ量に比して圧縮するようにした画像信号の高
能率符号化装置において、非線形フィルタの構成のノイ
ズ除去回路を適応的可変サンプリング回路の前段に設け
、適応的サンプリング回路のデータ量の圧縮機能が充分
に発揮されるようにしたものである。In this invention, a high-efficiency encoding device for an image signal compresses the amount of transmitted data compared to the amount of original data by subsampling a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement. A noise removal circuit having a filter configuration is provided at the front stage of the adaptive variable sampling circuit, so that the data amount compression function of the adaptive sampling circuit can be fully demonstrated.
ノイズ除去回路としては、複数の参照画素の値と注目画
素の値との中で、中間の値を出力するフィルタを使用す
ることができる。また、ノイズ除去回路の他の構成とし
て、参照画素の値と注目画素の値との中で、最大値及び
最小値を検出し、注目画素の値と最大値及び最小値又は
最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された値
とを互いに比較し、注目画素の値と最大値及び最小値又
は最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された
値との中間の値を選択的に出力するものを用いることが
できる。As the noise removal circuit, a filter that outputs an intermediate value between the values of a plurality of reference pixels and the value of a pixel of interest can be used. In addition, as another configuration of the noise removal circuit, the maximum value and the minimum value are detected between the value of the reference pixel and the value of the pixel of interest, and the value of the pixel of interest and the maximum value and minimum value or the maximum value and the minimum value are , and select the intermediate value between the value of the pixel of interest and the maximum and minimum values, or the maximum and minimum values with offsets added respectively. You can use the one that outputs .
適応的可変サンプリング回路は、複数の画素の中で規則
的に位置する第1の画素の値を所定のビット数で伝送す
る回路と、第1の画素以外の第2の画素の注目画素に関
して、第2の画素の予測値を求める回路と、第2の画素
の注目画素の値と予測値との予測誤差に応じて第2の画
素のデータを所定のビット数より少ないビット数で伝送
する回路とから構成される。The adaptive variable sampling circuit includes a circuit that transmits the value of a first pixel regularly located among a plurality of pixels in a predetermined number of bits, and a pixel of interest of a second pixel other than the first pixel. A circuit that calculates a predicted value of a second pixel; and a circuit that transmits data of the second pixel using a number of bits less than a predetermined number of bits according to a prediction error between the value of the pixel of interest and the predicted value of the second pixel. It consists of
ディジタルビデオ信号を伝送する場合に、伝送するデー
タ量を元のデータ量に比して圧縮する方法として、サブ
サンプリングによって画素を間引き、サブサンプリング
周波数を低くするものが知られている。サブサンプリン
グの一つとして、画像のデータが2に間引かれ、サブサ
ンプリング点と、補間の時に使用するサブサンプリング
点の位置を示す2ビツトのフラグとを伝送するものが提
案されている。ディジタルビデオ信号の1画素データが
8ビツトの場合、フラグの2ビツトを加えると、1画素
当りが5ビツトとなり、圧縮率が(5/8)となる。When transmitting a digital video signal, a known method for compressing the amount of data to be transmitted compared to the original amount of data is to thin out pixels by subsampling and lower the subsampling frequency. As one type of subsampling, it has been proposed that image data is thinned out by two, and a subsampling point and a 2-bit flag indicating the position of the subsampling point used during interpolation are transmitted. When one pixel data of a digital video signal is 8 bits, adding 2 bits of the flag results in 5 bits per pixel, and the compression ratio becomes (5/8).
この従来のサブサンプリングは、サブサンプリングのパ
ターンが常に同じであるので、画像中で物体の輪郭のよ
うな部分では、復元画質の劣化が目立つ問題があった。In this conventional subsampling, since the subsampling pattern is always the same, there is a problem in that the restored image quality is noticeably degraded in areas such as the outline of an object in the image.
特に、サブサンプリングのレートをηより高(すると、
画質の劣化が著しい欠点があった。In particular, we set the subsampling rate higher than η (then
The drawback was that the image quality deteriorated significantly.
本願出願人は、上述の問題点を解決するために、特願昭
61−110098号明細書に記載されているように、
1枚の画像を多数の2次元ブロックに分割し、このブロ
ック内の複数の画素データの最大値と最小値との差(ダ
イナミックレンジ)を求め、ブロックのダイナミックレ
ンジに応じてサブサンプリングの周期を可変する符号化
方法を提案している。即ち、ダイナミックレンジが小さ
い。In order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present application, as described in Japanese Patent Application No. 110098/1983,
Divide one image into many two-dimensional blocks, find the difference (dynamic range) between the maximum and minimum values of multiple pixel data in this block, and set the subsampling period according to the dynamic range of the block. A variable encoding method is proposed. That is, the dynamic range is small.
ブロックに関しては、平面的な画像と判断して、サブサ
ンプリングの周期を例えば(1/8)のように長くし、
また、ダイナミックレンジが比較的大きいブロックに関
しては、変化がある画像と判断して、サブサンプリング
の周期が(y2)とされ、更に、ダイナミックレンジが
極めて大きいブロックに関しては、変化が激しい画像と
判断して、サブサンプリングがなされない。As for the block, it is determined that it is a flat image, and the subsampling period is lengthened, for example (1/8),
Furthermore, blocks with a relatively large dynamic range are judged to be images with changes, and the subsampling period is set to (y2), and furthermore, blocks with an extremely large dynamic range are judged to be images with large changes. Therefore, no subsampling is performed.
上述のように、ダイナミックレンジに応じてサブサンプ
リングの周期を選択的に切り替える高能率符号化装置は
、ブロックの単位でサブサンプリングの周期が設定され
るので、ブロックの単位で復元画像の画質の良否が発生
し、ブロックの歪が目立つ欠点があった。また、サブサ
ンプリングの周期として選択できる種類は、限界があり
、画像の特徴に対する適応性が不充分であった。As mentioned above, a high-efficiency encoding device that selectively switches the subsampling period according to the dynamic range sets the subsampling period in units of blocks, so it is possible to determine the quality of the restored image in each block. This had the disadvantage that block distortion was noticeable. Furthermore, there are limits to the types of subsampling cycles that can be selected, and the adaptability to image characteristics is insufficient.
これらの問題点を解決し、ブロック単位の劣化が生ぜず
、また、画像の特徴に適応した任意のサブサンプリング
のパターンを形成でき、良好な復元画像が得られる画像
信号の高能率符号化装置が本願出願人により提案されて
いる。例えば特願昭62−208957号明細書には、
時間的又は空間的な配列を有する複数の画素中で規則的
に位置する基本画素を伝送し、基本画素を使用して第1
の密度の補間予測を行い、補間予測の予測誤差が大きい
時には、原画素信号を伝送し、予測誤差が小さい時には
、補間値で置換し、次に、基本画素と原画素信号又は補
間値の一方を使用して、第1の密度より細かい第2の密
度の補間予測を行い、補間予測の予測誤差が大きい時に
は、原画素信号を伝送し、予測誤差が小さい時には、補
間値で置換する適応的可変サンプリング装置が開示され
ている。A high-efficiency encoding device for image signals that solves these problems, does not cause block-by-block deterioration, can form arbitrary subsampling patterns that are adapted to image characteristics, and can obtain good restored images. This is proposed by the applicant. For example, in the specification of Japanese Patent Application No. 62-208957,
Transmits regularly located basic pixels among a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement, and uses the basic pixels to transmit the first
When the prediction error of the interpolated prediction is large, the original pixel signal is transmitted, and when the prediction error is small, it is replaced with the interpolated value, and then either the basic pixel, the original pixel signal, or the interpolated value is transmitted. is used to perform interpolated prediction with a second density that is finer than the first density, and when the prediction error of the interpolated prediction is large, the original pixel signal is transmitted, and when the prediction error is small, the adaptive value is replaced with the interpolated value. A variable sampling device is disclosed.
更に、特願昭62−85210号明細書には、上述と同
様の適応的可変サンプリング装置であって、補間値で置
換する処理を省略することにより、実時間処理が可能な
可変サンプリング装置が開示されている。Furthermore, Japanese Patent Application No. 62-85210 discloses an adaptive variable sampling device similar to the one described above, which is capable of real-time processing by omitting the process of replacing with interpolated values. has been done.
上述の適応的可変サンプリング装置は、例えば高品位テ
レビジョン信号の伝送に対して適用される。高品位テレ
ビジョン信号は、画素間の相関が標準のテレビジョン信
号に比して強く、圧縮が容易である。しかしながら、高
品位テレビジョン信号用のビデオカメラの出力信号は、
S/Nが悪い問題がある。S/Nが悪い信号に対して、
適応的サンプリングが通用されると、予測誤差がノイズ
により大きくなり、その結果、間引かれる画素数が減少
し、圧縮率が充分に高くならない。The adaptive variable sampling device described above is applied, for example, to the transmission of high-definition television signals. High-definition television signals have stronger correlation between pixels than standard television signals and are easier to compress. However, the output signal of a video camera for high-definition television signals is
There is a problem with poor S/N. For signals with poor S/N,
When adaptive sampling is used, the prediction error becomes large due to noise, and as a result, the number of pixels to be thinned out decreases, and the compression rate does not become high enough.
従って、この発明の目的は、ノイズにより圧縮率が低下
する問題を解決すると共に、画質の向上が図られた画像
信号の高能率符号化装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly efficient encoding device for image signals that solves the problem of reduction in compression rate due to noise and improves image quality.
この発明では、時間的又は空間的配列を有する複数の画
素の注目画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出す
る回路と、
複数の参照画素の値と注目画素の値との中で、中間の値
を選択的に出力するノイズ除去回路と、ノイズ除去回路
の後段に設けられた適応的可変サンプリング回路とを備
え、
適応的可変サンプリング回路は、複数の画素の中で規則
的に位置する第1の画素の値を所定のビット数で伝送す
る回路と、第1の画素以外の第2の画素の注目画素に関
して、第2の画素の注目画素の予測値を求める回路と、
第2の画素の注目画素の値と予測値との予測誤差に応じ
て第2の画素に関するデータを所定のビット数より少な
いビット数で伝送する回路とからなる。The present invention includes a circuit that extracts a plurality of peripheral pixels of a pixel of interest from a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as a reference pixel; The adaptive variable sampling circuit includes a noise removal circuit that selectively outputs a value, and an adaptive variable sampling circuit provided after the noise removal circuit. a circuit for transmitting the value of a pixel in a predetermined number of bits, and a circuit for calculating a predicted value of a pixel of interest of a second pixel with respect to a pixel of interest of a second pixel other than the first pixel;
and a circuit that transmits data regarding the second pixel using a number of bits smaller than a predetermined number of bits in accordance with a prediction error between the value of the pixel of interest and the predicted value of the second pixel.
また、この発明では、上述と同様の適応的可変サンプリ
ング回路の前段に設けられるノイズ除去回路として、複
数の参照画素の値と注目画素の値との中で、最大値及び
最小値を検出し、注目画素の値と最大値及び最小値又は
最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された値
とを互いに比較し、注目画素の値と最大値及び最小値又
は最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された
値との間の中間の値を選択的に出力する構成が適用され
る。In addition, in the present invention, as a noise removal circuit provided at the front stage of the adaptive variable sampling circuit similar to the above, the maximum value and the minimum value are detected among the values of a plurality of reference pixels and the value of the pixel of interest, The value of the pixel of interest and the maximum value and minimum value or the value of the maximum value and minimum value with an offset added to each other are compared, and the value of the pixel of interest and the maximum value and minimum value or the maximum value and minimum value are determined. A configuration is applied that selectively outputs intermediate values between the values to which offsets are added.
〔作用)
適応的可変密度のサンプリング装置の前段に非線形フィ
ルタを設け、ノイズ除去がなされる。非線形フィルタと
しては、注目画素の値と注目画素の周辺の参照画素の値
との中の中間の値を選択的に出力する構成を使用できる
。このノイズ除去回路は、ローパスフィルタと比較して
、加算回路及び乗算回路を必要とせず、ハードウェアが
簡単になり、また、信号の変化になまりが少ない利点を
有する。[Operation] A nonlinear filter is provided before the adaptive variable density sampling device to remove noise. As the nonlinear filter, a configuration can be used that selectively outputs an intermediate value between the value of the pixel of interest and the values of reference pixels around the pixel of interest. Compared to a low-pass filter, this noise removal circuit has the advantage that it does not require an addition circuit or a multiplication circuit, has simpler hardware, and has less rounding of signal changes.
更に、ノイズ除去回路として、参照画素の値と注目画素
の値との中で、最大値及び最小値を検出し、最大値及び
最小値又は最大値及び最小値の夫々にオフセットが付加
された値を注目画素の値が超える時には、最大(tiI
(又は最大値にオフセットが付加された値)又は最小
値(又は最小値にオフセットが付加された値)を出力し
、これらの上下の値の間に注目画素の値がある時には、
注目画素の値をそのまま出力する構成を使用できる。後
者のノイズ除去回路は、前者のノイズ除去回路に比して
、信号の変化になまりが少ない利点を有する。Furthermore, as a noise removal circuit, the maximum value and the minimum value are detected between the value of the reference pixel and the value of the pixel of interest, and the maximum value and the minimum value or the value obtained by adding an offset to each of the maximum value and the minimum value are detected. When the value of the pixel of interest exceeds the maximum (tiI
(or a value with an offset added to the maximum value) or a minimum value (or a value with an offset added to the minimum value), and when the value of the target pixel is between these upper and lower values,
A configuration that outputs the value of the pixel of interest as is can be used. The latter noise removal circuit has the advantage that signal changes are less blunt than the former noise removal circuit.
適応的可変サンプリング装置では、−例として、ディジ
タルビデオ信号の(4X4)画素毎に位置する第1の画
素は、間引かれずに必ず伝送される。In an adaptive variable sampling device, for example, the first pixel located in every (4×4) pixel of the digital video signal is always transmitted without being thinned out.
この第1の画素以外の第2の画素は、サブサンプリング
によって間引かれるか又はそのまま伝送される。この判
断は、受信側で間引かれた画素を周辺画素により補間し
た場合に、予測される誤差の大小に応じてなされる。即
ち、予測誤差が大きい時には、間引きができないために
、原データが伝送され、予測誤差が小さい時には、間引
きが可能なために、原データが伝送されない。このよう
にして伝送/間引きが制御された第2の画素のデータと
第1の画素のデータとが伝送される。第2の画素のデー
タの各サンプルに対しては、伝送/間引きを制御するた
めの1ビツトの制御データが付加される。受信側では、
制御データを見て補間が必要かどうかが判断される。The second pixels other than the first pixels are thinned out by subsampling or transmitted as they are. This determination is made depending on the size of the predicted error when the thinned out pixels are interpolated by surrounding pixels on the receiving side. That is, when the prediction error is large, decimation is not possible and the original data is transmitted; when the prediction error is small, decimation is possible and the original data is not transmitted. The second pixel data and the first pixel data whose transmission/thinning is controlled in this way are transmitted. One bit of control data for controlling transmission/thinning is added to each sample of the second pixel data. On the receiving side,
It is determined whether interpolation is necessary by looking at the control data.
予測誤差に基づく、伝送/間引きの判断は、予測誤差が
大きく間引かれない原データ又は予測誤差が小さくて間
引かれた場合の補間値を使用してなされる。この判断は
、受信側でなされる処理と対応している。しかしながら
、原データを常に使用して伝送/間引きの判断をしても
良い。後者の場合には、実時間処理が可能であり、動画
像の処理に好適である。The transmission/thinning decision based on the prediction error is made using the original data in which the prediction error is large and not thinned out, or the interpolated value in which the prediction error is small and is thinned out. This determination corresponds to the processing performed on the receiving side. However, the original data may always be used to determine whether to transmit or thin out the data. In the latter case, real-time processing is possible and suitable for processing moving images.
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この説明は、下記の順序に従ってなされる。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This description is given in the following order.
a、一実施例の構成
り、ノイズ除去フィルタの一例
C,ノイズ除去フィルタの他の例
d、サブサンプリングエンコーダ
e、サブサンプリングデコーダ
f6変形例
a、一実施例の構成
第1図は、この発明の一実施例の全体の構成を示す。第
1図において、101で示す入力端子には、例えば1サ
ンプルが8ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号
が供給される。このディジタルビデオ信号が遅延回路1
02に供給される。a, Configuration of one embodiment, Example of noise removal filter C, Other example of noise removal filter d, Subsampling encoder e, Subsampling decoder f6 Modified example a, Configuration of one embodiment FIG. 1 shows the present invention. The overall configuration of one embodiment is shown. In FIG. 1, a digital video signal in which one sample is quantized to 8 bits, for example, is supplied to an input terminal indicated by 101. This digital video signal is sent to delay circuit 1.
02.
遅延回路102は、2個のサンプル遅延回路から構成さ
れ、遅延回路102からは、第3図に示すように、同一
ラインの連続する3個の画素Pa。The delay circuit 102 is composed of two sample delay circuits, and as shown in FIG. 3, the delay circuit 102 supplies three consecutive pixels Pa on the same line.
Pb、Pcのデータが同時に得られる。第3図において
、実線が例えば第1フイールド内のラインを示し、破線
が第2フイールド内のラインを示している。Data on Pb and Pc can be obtained simultaneously. In FIG. 3, solid lines indicate lines within the first field, and dashed lines indicate lines within the second field.
これらの画素Pa、Pb、Pcのデータが水平方向のノ
イズ除去フィルタ103に供給される。The data of these pixels Pa, Pb, and Pc are supplied to a horizontal noise removal filter 103.
ノイズ除去フィルタ103は、3個の画素Pa。The noise removal filter 103 includes three pixels Pa.
Pb、Pcのデータのレベルの大小を比較し、中央のレ
ベルの画素データを選択的に出力する構成とされている
。ノイズ除去フィルタ103の出力信号が遅延回路10
4に供給される。The structure is such that the levels of Pb and Pc data are compared and pixel data at the center level is selectively output. The output signal of the noise removal filter 103 is transmitted to the delay circuit 10.
4.
遅延回路104は、2個のライン遅延回路により構成さ
れ、第3図に示すように、同一フィールド内で垂直方向
に整列する3個の画素Pd、Pb。The delay circuit 104 is composed of two line delay circuits, and as shown in FIG. 3, three pixels Pd and Pb are aligned in the vertical direction within the same field.
Peのデータが遅延回路104から同時に取り出される
。厳密には、前段のノイズ除去フィルタ103の処理が
されているので、原データと異なるデータが遅延回路1
04から発生することもある。Pe data is taken out from delay circuit 104 at the same time. Strictly speaking, data different from the original data is processed by the noise removal filter 103 in the previous stage, so the data different from the original data is sent to the delay circuit 1.
It may occur from 04 onwards.
これらの画素Pd、Pb、Peのデータが垂直方向のノ
イズ除去フィルタ105に供給される。ノイズ除去フィ
ルタ105は、水平方向のノイズ除去フィルタ103と
同様に、3個の画素Pd、Pb、Peのデータのレベル
の大小を比較し、中央のレベルのデータを選択的に出力
する構成とされている。The data of these pixels Pd, Pb, and Pe are supplied to a vertical noise removal filter 105. Similar to the horizontal noise removal filter 103, the noise removal filter 105 is configured to compare the levels of the data of the three pixels Pd, Pb, and Pe, and selectively output the data at the center level. ing.
垂直方向のノイズ除去フィルタ105の出力信号がサブ
サンプリングエンコーダ106に供給される。サブサン
プリングエンコーダ106は、後述のように、可変密度
のサブサンプリングの処理を行うものである。The output signal of the vertical noise removal filter 105 is supplied to a subsampling encoder 106. The subsampling encoder 106 performs variable density subsampling processing, as will be described later.
b、ノイズ除去フィルタの一例
水平方向のノイズ除去フィルタ103は、第2図に示す
構成ををする。この構成は、本願出願人が提案した実開
昭59−50014号公報に開示されているものと同様
のものである。垂直方向のノイズ除去フィルタ105も
、図示せずも、第2図と同様の構成を有する。遅延回路
102により、同時に画素Pa、Pb、Pcのデータが
供給される。画素Pbが注目画素(即ち、処理の対象と
されている画素)であり、他の画素Pa、Pcが参照画
素である。b. An example of a noise removal filter The horizontal noise removal filter 103 has the configuration shown in FIG. This configuration is similar to that disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 59-50014 proposed by the applicant of the present application. The vertical noise removal filter 105 also has the same configuration as that in FIG. 2, although it is not shown. The delay circuit 102 simultaneously supplies data of pixels Pa, Pb, and Pc. The pixel Pb is the pixel of interest (that is, the pixel targeted for processing), and the other pixels Pa and Pc are reference pixels.
画素Pa及びPbのデータがコンパレータ111に供給
され、画素Pa及びPcのデータがコンパレータ112
に供給され、画素Pb及びPcのデータがコンパレータ
113に供給される。コンパレータ111.112,1
13では、二つの入力データのレベルが比較され、レベ
ル関係に応じた3個の出力信号が発生する。The data of pixels Pa and Pb are supplied to the comparator 111, and the data of pixels Pa and Pc are supplied to the comparator 112.
The data of pixels Pb and Pc are supplied to the comparator 113. Comparator 111.112,1
At step 13, the levels of the two input data are compared, and three output signals are generated depending on the level relationship.
例えばコンパレータ111は、(Pa>Pb)の時に、
(100)の出力信号を発生し、(Pa=P b)の時
に、(010)の出力信号を発生し、(Pa<Pb)の
時に、(001)の出力信号を発生する。他のコンパレ
ータ112及び113から、夫々コンパレータ111と
同様の出ツノ信号が発生する。これらのコンパレータ1
11.112゜113の合計9ビツトの出力信号がRO
M115に供給される。For example, when (Pa>Pb), the comparator 111
It generates an output signal of (100), generates an output signal of (010) when (Pa=Pb), and generates an output signal of (001) when (Pa<Pb). Output signals similar to those of comparator 111 are generated from other comparators 112 and 113, respectively. These comparators 1
A total of 9 bits of output signal of 11,112°113 is RO
Supplied to M115.
ROM115は、判定機能を有し、3個のデータの中の
中間の値を判定し、セレクタ114に対して制御信号を
供給する。セレクタ114には、画素Pa、Pb、Pc
のデータが供給され、ROM115からの制御信号に応
じて一つのデータが選択的に出力端子116に取り出さ
れる。若し、3個のデータの内の2個のデータが同じレ
ベルを有する時には、その2個のデータの一方が選択さ
れ、また、3個のデータが同じレベルを有する時には、
3個のデータの一つが選択される。中間の値を有する画
素データが選択されるので、画像の局所的な相関が高い
ことと画像信号の変化の単調性が成立している時には、
ノイズを効果的に除去することができる。The ROM 115 has a determination function, determines an intermediate value among the three pieces of data, and supplies a control signal to the selector 114. The selector 114 has pixels Pa, Pb, and Pc.
data is supplied, and one piece of data is selectively taken out to the output terminal 116 in response to a control signal from the ROM 115. If two of the three data have the same level, one of the two data is selected, and if the three data have the same level,
One of the three pieces of data is selected. Since pixel data having an intermediate value is selected, when the local correlation of the image is high and the change in the image signal is monotonous,
Noise can be effectively removed.
C,ノイズ除去フィルタの他の例
ノイズ除去フィルタの他の例を第4図及び第5図に示す
。これらの構成は、先に本願出願人が提案した特願昭6
2−187083号明細書及び特願昭62−19222
7号明細書に記載されたものと同様である。C. Other examples of noise removal filters Other examples of noise removal filters are shown in FIGS. 4 and 5. These configurations are based on the patent application filed in 1983, which was previously proposed by the applicant.
Specification No. 2-187083 and Japanese Patent Application No. 1987-19222
This is the same as that described in Specification No. 7.
第4図に示す構成では、入力端子121からの入力ディ
ジタルビデオ信号が遅延回路122に供給される。遅延
回路122は、サンプル遅延回路及び水平遅延回路を組
み合わせた構成を有し、第3図に示すように、画素Pb
を中心とする上下左右の画素Pa、Pc、Pd、Peが
同時に遅延回路122から取り出される。画素Pbが注
目画素(即ち、処理の対象とされている画素)であり、
他の画素Pa、Pc、Pd、Peが参照画素である。In the configuration shown in FIG. 4, an input digital video signal from an input terminal 121 is supplied to a delay circuit 122. In the configuration shown in FIG. The delay circuit 122 has a configuration that combines a sample delay circuit and a horizontal delay circuit, and as shown in FIG.
Pixels Pa, Pc, Pd, and Pe on the upper, lower, left, and right sides of the center are taken out from the delay circuit 122 at the same time. Pixel Pb is a pixel of interest (i.e., a pixel targeted for processing),
Other pixels Pa, Pc, Pd, and Pe are reference pixels.
遅延回路122からの5個の画素のデータの中の参照画
素のデータが最大値及び最小値検出回路123に供給さ
れ、注目画素のデータが選択回路124に供給される。Data of a reference pixel among the five pixel data from the delay circuit 122 is supplied to the maximum value and minimum value detection circuit 123, and data of the pixel of interest is supplied to the selection circuit 124.
検出された最大値MAXが選択回路124及び比較回路
125に供給され、検出された最小値MINが選択回路
124及び比較回路126に供給される。これらの比較
回路125及び126の出力信号が判定回路127に供
給される。The detected maximum value MAX is supplied to the selection circuit 124 and the comparison circuit 125, and the detected minimum value MIN is supplied to the selection circuit 124 and the comparison circuit 126. Output signals from these comparison circuits 125 and 126 are supplied to a determination circuit 127.
判定回路127から選択回路124に対する制御信号が
発生し、この制御信号に応じて、注目画素の値、最大値
MAX又は最小値MINの何れかが選択され、出力端子
128に取り出される。注目画素pbの値をLbと表す
時に、下記のように選択回路124が動作を行う。A control signal is generated from the determination circuit 127 to the selection circuit 124, and in accordance with this control signal, the value of the pixel of interest, either the maximum value MAX or the minimum value MIN, is selected and taken out to the output terminal 128. When the value of the pixel of interest pb is expressed as Lb, the selection circuit 124 operates as follows.
MAX<Lbの時 最大値MAXが選択される。When MAX<Lb The maximum value MAX is selected.
MIN≦Lb≦MAXの時 注目画素pbO値Lbが選択される。When MIN≦Lb≦MAX The pbO value Lb of the pixel of interest is selected.
M I NIL bの時。When M I NIL b.
最小値MINが選択される。The minimum value MIN is selected.
第4図に示すノイズ除去フィルタは、第2図に示すノイ
ズ除去フィルタと同様に、空間的な相関を有しないノイ
ズを除去することができる。第6図に示すように、上述
の中間値を選択するノイズ除去フィルタ(第2図参照)
では、選択される出力信号のレベル範囲が143で示す
ものに限定される。しかし、第4図に示すノイズ除去フ
ィルタは、出力信号のレベル範囲が最大値MAX及び最
小値MIHの間のレベル範囲142に拡大されるので、
ノイズ除去で生じる信号のなまりを上述のノイズ除去回
路より小さくできる。The noise removal filter shown in FIG. 4 can remove noise that has no spatial correlation, similar to the noise removal filter shown in FIG. 2. As shown in Figure 6, a noise removal filter that selects the above-mentioned intermediate value (see Figure 2)
In this case, the level range of the output signal to be selected is limited to that shown by 143. However, in the noise removal filter shown in FIG. 4, the level range of the output signal is expanded to a level range 142 between the maximum value MAX and the minimum value MIH.
The signal distortion caused by noise removal can be made smaller than in the above-described noise removal circuit.
第5図は、ノイズ除去フィルタの更に他の例であり、第
4図と同様の構成とされている。第5図では、1次元フ
ィルタが構成され、入力端子131に接続された遅延回
路132から同一ラインの連続する3個の画素のデータ
が同時に取り出される。両側の参照画素のデータが最大
値及び最小値検出回路133に供給され、中央の注目画
素のデータが選択回路134に供給される。検出された
最大値が加算回路135に供給され、検出された最小値
が減算回路136に供給される。これらの加算回路13
5及び減算回路136には、端子137からオフセット
データΔが供給される。FIG. 5 shows still another example of the noise removal filter, which has the same configuration as FIG. 4. In FIG. 5, a one-dimensional filter is configured, and data of three consecutive pixels on the same line are simultaneously taken out from a delay circuit 132 connected to an input terminal 131. The data of the reference pixels on both sides are supplied to the maximum value and minimum value detection circuit 133, and the data of the center pixel of interest is supplied to the selection circuit 134. The detected maximum value is supplied to an addition circuit 135, and the detected minimum value is supplied to a subtraction circuit 136. These adder circuits 13
5 and the subtraction circuit 136 are supplied with offset data Δ from a terminal 137.
加算回路135及び減算回路136の夫々の出力信号が
選択回路134と比較回路138.139とに供給され
る。比較回路13B及び139には、注目画素の値が供
給され、比較回路138及び139の出力信号が判定回
路140に供給される。判定回路140の出力信号が制
御信号として選択回路134に供給される。The respective output signals of the adder circuit 135 and the subtracter circuit 136 are supplied to the selection circuit 134 and comparison circuits 138 and 139. The comparison circuits 13B and 139 are supplied with the value of the pixel of interest, and the output signals of the comparison circuits 138 and 139 are supplied to the determination circuit 140. The output signal of the determination circuit 140 is supplied to the selection circuit 134 as a control signal.
選択回路134は、第4図に示すノイズ除去フィルタと
同様の選択動作を行う。第4図に示すノイズ除去フィル
タと比較して、第5図に示すノイズ除去フィルタは、最
大値MAX及び最小値Ml・Nの夫々にオフセットデー
タΔが付加されているので、注目画素のデータが最大値
MAX及び最小値MINに比較してより重視されており
、ノイズ除去を効果的に行うことができる。The selection circuit 134 performs the same selection operation as the noise removal filter shown in FIG. Compared to the noise removal filter shown in FIG. 4, the noise removal filter shown in FIG. It is given more importance than the maximum value MAX and the minimum value MIN, and noise can be effectively removed.
d、サブサンプリングエンコーダ
第7図を参照して、画像信号の送信側(VTR等の場合
には、記録側)に設けられるサブサンプリングエンコー
ダ106について説明する。第7図において、1で示す
入力端子に例えばディジタルビデオ信号が供給される。d. Subsampling Encoder Referring to FIG. 7, the subsampling encoder 106 provided on the image signal transmission side (or recording side in the case of a VTR or the like) will be described. In FIG. 7, for example, a digital video signal is supplied to an input terminal indicated by 1.
このディジタルビデオ信号は、上述のノイズ除去フィル
タにより、ノイズ成分が除去されたものである。This digital video signal has noise components removed by the above-described noise removal filter.
入力端子1には、LDで示されるライン遅延回路2.3
.4.5の縦続接続が接続される。また、入力端子1に
対してSDで示されるサンプル遅延回路6及び7が直列
に接続され、ライン遅延回路2の出力側にサンプル遅延
回路8及び9が直列に接続され、ライン遅延回路3の出
力側にサンプル遅延回路10.11.12及び13が直
列に接続され、ライン遅延回路4の出力側にサンプル遅
延回路14及び15が直列に接続され、ライン遅延回路
5の出力側にサンプル遅延回路16及び17が直列に接
続される。これらのライン遅延回路2.3.4.5は、
1水平期間の遅延量を夫々持ち、サンプル遅延回路6.
7.8、・・・・・、17は、1サンプリング期間の遅
延量を夫々有する。Input terminal 1 has a line delay circuit 2.3 indicated by LD.
.. 4.5 cascade connections are connected. Further, sample delay circuits 6 and 7 indicated by SD are connected in series to the input terminal 1, sample delay circuits 8 and 9 are connected in series to the output side of the line delay circuit 2, and the output of the line delay circuit 3 is connected in series. Sample delay circuits 10, 11, 12 and 13 are connected in series on the output side of line delay circuit 4, sample delay circuits 14 and 15 are connected in series on the output side of line delay circuit 5, and sample delay circuit 16 is connected on the output side of line delay circuit 5. and 17 are connected in series. These line delay circuits 2.3.4.5 are
Sample delay circuits 6. each having a delay amount of one horizontal period;
7.8, . . . , 17 each have a delay amount of one sampling period.
ライン遅延回路2〜5及びサンプル遅延回路6〜17に
より、テレビジラン画像の所定の2次元領域に含まれる
複数画素のデータが同時に取り出される。Line delay circuits 2 to 5 and sample delay circuits 6 to 17 simultaneously extract data of a plurality of pixels included in a predetermined two-dimensional area of a televised image.
第8図を参照してこの実施例によるサブサンプリングに
ついて説明する。第8図は、入力ディジタルビデオ信号
の2次元(フィールド又はフレーム)の一部の領域を示
し、水平方向の画素の間隔がサンプリング周期と対応し
、垂直方向の画素の間隔がライン間隔と対応している。Subsampling according to this embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 8 shows a part of a two-dimensional (field or frame) area of an input digital video signal, where the pixel spacing in the horizontal direction corresponds to the sampling period, and the pixel spacing in the vertical direction corresponds to the line spacing. ing.
第8図中の各画素に付された記号(Δ、・、口、×、O
)の夫々は、補間の処理の違いを表している。まず、O
で示されるのは、4ライン毎及び4画素毎に位置する基
本画素を表す。この16個の画素毎に1個の割合の基本
画素は、間引かれずに必ず伝送される。基本画素以外の
画素は、以下に述べるように、2個の画素の平均値と比
較され、原画素データと平均値との差(予測誤差)がし
きい値以下の時には、間引かれる。逆に、予測誤差がし
きい値を超える場合には、伝送される。Symbols attached to each pixel in Figure 8 (Δ, ・, mouth, ×, O
) each represents a difference in interpolation processing. First, O
represents basic pixels located every 4 lines and every 4 pixels. One basic pixel out of every 16 pixels is always transmitted without being thinned out. Pixels other than the basic pixel are compared with the average value of two pixels, as described below, and are thinned out when the difference (prediction error) between the original pixel data and the average value is less than a threshold value. Conversely, if the prediction error exceeds the threshold, it is transmitted.
■Δで表される画素二上下のラインに夫々位置する画素
データの平均値と比較される。(2) Pixel 2, represented by Δ, is compared with the average value of pixel data located in the upper and lower lines, respectively.
例えば、画素a2は、平均値C+A(al+−a3)〕
と比較される。For example, pixel a2 has an average value C+A(al+-a3)]
compared to
■・で表される画素:上下の2ライン離れたラインに夫
々位置する画素の平均値と比較される。(2) Pixels represented by .: Compare with the average value of the pixels located on the upper and lower lines separated by two lines.
例えば画素a3は、平均値(’4(al+a5)〕と比
較される。For example, pixel a3 is compared with the average value ('4(al+a5)).
■口で表される画素:左右の2画素離れて位置する画素
の平均値と比較される。- Pixel represented by mouth: Compare with the average value of pixels located two pixels apart on the left and right.
例えば画素C3は、平均値(%(a3+e3)]と比較
される。For example, pixel C3 is compared with the average value (%(a3+e3)).
■×で表される画素:左右に隣接する画素の平均値と比
較される。■ Pixels represented by ×: Compare with the average value of pixels adjacent to the left and right.
例えば画素b2は、平均値〔η(a2+c2)〕と比較
される。For example, pixel b2 is compared with the average value [η(a2+c2)].
第7図におけるサンプル遅延回路11の出力側が注目画
素であって、このサンプル遅延回路11の出力データが
セレクタ18及び19の第5の入力端子と減算回路23
とゲート回路27とに供給される。セレクタ18及び1
9は、第1〜第5の5個の入力端子を持ち、サンプリン
グクロックと同期する端子20からの選択信号によって
、これらの5個の入力端子に夫々供給されている入力デ
ータを順次出力端子に選択的に出力する。The output side of the sample delay circuit 11 in FIG.
and the gate circuit 27. selector 18 and 1
9 has five input terminals, first to fifth, and sequentially sends the input data supplied to each of these five input terminals to the output terminal by a selection signal from the terminal 20 synchronized with the sampling clock. Output selectively.
セレクタ18の第1の入力端子には、サンプル遅延回路
7の出力データが供給され、セレクタ19の第1の入力
端子には、サンプル遅延回路17の出力データが供給さ
れる。従って、注目画素がΔで表される画素の場合に、
セレクタ1日及び19の夫々の第1の入力端子に供給さ
れる入力データが選択される。セレクタ18及び19の
第2の入力端子には、サンプル遅延回路9&び15の出
力データが夫々供給される。従って、注目画素が・で表
される画素の場合に、セレクタ18及び19の夫々の第
2の入力端子に供給される入力データが選択される。セ
レクタ18及び19の第3の入力端子には、ライン遅延
回路3及びサンプル遅延回路13の出力データが夫々供
給される。従って、注目画素が口で表される画素の場合
に、セレクタ18及び19の夫々の第3の入力端子に供
給される入力データが選択される。セレクタ18及び1
9の第4の入力端子には、サンプル遅延回路10及び1
2の出力データが夫々供給される。従って、注目画素が
×で表される画素の場合に、セレクタ18及び19の夫
々の第4の入力端子に供給される入力データが選択され
る。セレクタ18及び19の第5の入力端子には、サン
プル遅延回路11の出力データ(注目画素)が供給され
、従って、注目画素がOで表される基本画素の場合に、
セレクタ18及び19の両者が基本画素を選択する。The output data of the sample delay circuit 7 is supplied to the first input terminal of the selector 18, and the output data of the sample delay circuit 17 is supplied to the first input terminal of the selector 19. Therefore, if the pixel of interest is a pixel represented by Δ,
The input data supplied to the first input terminals of selectors 1 and 19 are selected. The output data of the sample delay circuits 9 and 15 are supplied to second input terminals of the selectors 18 and 19, respectively. Therefore, when the pixel of interest is a pixel represented by *, the input data supplied to the second input terminals of each of the selectors 18 and 19 is selected. The output data of the line delay circuit 3 and the sample delay circuit 13 are supplied to the third input terminals of the selectors 18 and 19, respectively. Therefore, when the pixel of interest is a pixel represented by a mouth, the input data supplied to the third input terminals of the selectors 18 and 19 are selected. selector 18 and 1
Sample delay circuits 10 and 1 are connected to the fourth input terminal of 9.
Two output data are respectively supplied. Therefore, when the pixel of interest is a pixel represented by an x, the input data supplied to the fourth input terminals of each of the selectors 18 and 19 is selected. The output data (target pixel) of the sample delay circuit 11 is supplied to the fifth input terminals of the selectors 18 and 19. Therefore, when the target pixel is a basic pixel represented by O,
Both selectors 18 and 19 select basic pixels.
セレクタ18及び19の出力データが加算回路21に供
給され、加算回路21の出力信号がη倍回路22に供給
される。従って、A倍回路21からは、セレクタ18及
び19によって夫々選択された2個の画素データの平均
値データが発生する。The output data of the selectors 18 and 19 are supplied to an adder circuit 21, and the output signal of the adder circuit 21 is supplied to an η multiplier circuit 22. Therefore, the A-multiplying circuit 21 generates average value data of the two pixel data selected by the selectors 18 and 19, respectively.
この平均値データとサンプル遅延回路11からの注目画
素のデータとが減算回路23に供給され、減算回路23
からの差データが絶対値化回路24において絶対値に変
換される。この絶対値化回路24の出力データが比較回
路25に供給され、端子26からのしきい値と比較され
る。This average value data and the data of the pixel of interest from the sample delay circuit 11 are supplied to the subtraction circuit 23.
The difference data from is converted into an absolute value in the absolute value conversion circuit 24. The output data of this absolute value conversion circuit 24 is supplied to a comparison circuit 25 and compared with a threshold value from a terminal 26.
絶対値化回路24の出力データは、前述のように、2画
素の画素の平均値で補間を行った時に発生する予測誤差
を表している。この予測誤差がしきい値以下の場合には
、その画素を間引いても良いことを意味するので、比較
回路25からの制御データ(1ビツト)が++ 1 +
+とされる。一方、予測誤差がしきい値を超える場合に
は、受信側で補間が良好にできないことを意味するので
、比較回路25からの制御データが“0”°とされる。As described above, the output data of the absolute value converting circuit 24 represents the prediction error that occurs when interpolation is performed using the average value of two pixels. If this prediction error is less than the threshold value, it means that the pixel can be thinned out, so the control data (1 bit) from the comparator circuit 25 becomes ++ 1 +
It is considered to be +. On the other hand, if the prediction error exceeds the threshold value, this means that interpolation cannot be performed satisfactorily on the receiving side, so the control data from the comparator circuit 25 is set to "0".
この制御データによって、ゲート回路27のオン/オフ
が制御される。制御データが0゛″の時には、ゲート回
路2′7がオンして原画素データが出力端子28に取り
出され、制御データが°°1゛の時には、ゲート回路2
7がオフして原画素データが出力端子28に取り出され
ない。また、制御データは、出力端子29に取り出され
、サブサンプリングされたビデオデータと共に伝送され
る。即ち、サブサンプリングエンコーダの出力端子28
.29(第1図における出力端子107と対応する)に
は、フレーム化回路(図示せず)が接続され、このフレ
ーム化回路において、画素データ及び制御データが合成
され、伝送される画素データの場合では、1画素当りで
9ビツトのデータが伝送され、間引かれる画素データの
場合では、1画素当りで1ビツトの制御データのみが伝
送される。The on/off of the gate circuit 27 is controlled by this control data. When the control data is 0'', the gate circuit 2'7 is turned on and the original pixel data is taken out to the output terminal 28, and when the control data is 1'', the gate circuit 2'7 is turned on and the original pixel data is taken out to the output terminal 28.
7 is turned off and the original pixel data is not taken out to the output terminal 28. Further, the control data is taken out to the output terminal 29 and transmitted together with the subsampled video data. That is, the output terminal 28 of the subsampling encoder
.. 29 (corresponding to the output terminal 107 in FIG. 1) is connected to a framing circuit (not shown), and in this framing circuit, pixel data and control data are combined, and in the case of pixel data to be transmitted. In this case, 9 bits of data are transmitted per pixel, and in the case of pixel data to be thinned out, only 1 bit of control data is transmitted per pixel.
上述のように、サブサンプリングは、1画素毎に予測誤
差が大きいか否かに応じてなされる。即ち、ブロック単
位ではなく、最小単位である画素毎に適応的に伝送/間
引きが制御される。また、予測誤差を求めて間引きを行
うかどうかを判定する時に、補間データを用いずに、実
データを用いているので、繰・り返し処理が避けられ、
実時間処理が可能である。As described above, subsampling is performed for each pixel depending on whether the prediction error is large or not. That is, transmission/thinning is adaptively controlled not on a block-by-block basis but on a pixel-by-pixel basis, which is the smallest unit. In addition, when determining whether to perform thinning based on the prediction error, actual data is used instead of interpolated data, so repeated processing can be avoided.
Real-time processing is possible.
e、サブサンプリングデコーダ、
第9図は、受信側(VTR等の場合には、再生側)に設
けられるサブサンプリングデコーダを示す。第9図にお
いて、31で示す入力端子に受信されたディジタルビデ
オ信号が供給され、32で示す入力端子に受信データと
同期しているサンプリングクロックが供給される。e. Subsampling Decoder FIG. 9 shows a subsampling decoder provided on the receiving side (in the case of a VTR or the like, on the reproducing side). In FIG. 9, a received digital video signal is supplied to an input terminal indicated at 31, and a sampling clock synchronized with the received data is supplied to an input terminal indicated at 32.
入力端子31には、ライン遅延回路33.34.35.
36が直列に接続される。入力端子31及びライン遅延
回路33〜36の夫々の出力側には、直列→並列変換回
路41.42.43.44.45が夫々接続される。こ
れらの直列→並列変換回路41〜45には、サンプリン
グクロックによって、異なるラインの夫々の受信データ
が順次取り込まれX分周回路37の出力信号によって、
4個の画素データがラッチされ、また、次の画素データ
が入力された時点で5個の画素データが並列的に発生す
る。従って、あるタイミングにおいては、第8図に示さ
れる画素が直列→並列変換回路41〜45の夫々から出
力される。例えば、ライン遅延回路36から(al、b
l、C1、di)の4個の画素データが直列→並列変換
回路45にラッチされ、次の画素データe1と合わせた
5個の画素データが同時に直列→並列変換回路45から
発生する。The input terminal 31 includes line delay circuits 33, 34, 35 .
36 are connected in series. Serial to parallel conversion circuits 41, 42, 43, 44, and 45 are connected to the input terminal 31 and the output side of each of the line delay circuits 33 to 36, respectively. These serial-to-parallel conversion circuits 41 to 45 sequentially receive received data of different lines according to the sampling clock, and the output signal of the X frequency dividing circuit 37 is used to
Four pixel data are latched, and five pixel data are generated in parallel when the next pixel data is input. Therefore, at a certain timing, the pixels shown in FIG. 8 are output from each of the serial to parallel conversion circuits 41 to 45. For example, from the line delay circuit 36 (al, b
The four pixel data (1, C1, di) are latched into the serial-to-parallel conversion circuit 45, and five pixel data including the next pixel data e1 are generated from the serial-to-parallel conversion circuit 45 at the same time.
直列→並列変換回路41〜45の出力信号の中で、a
5−〜e5とe1〜e4とは、補間のために用いられる
周辺の画素データであって、これらの画素を除< (4
X4=16)個の画素が補間の対象とされる。51.5
2.53・・・・・68.69は、夫々補間回路を示し
、互いに同一の構成を有している。第10図は、補間回
路51の構成を具体的に示す。Among the output signals of the series → parallel conversion circuits 41 to 45, a
5-~e5 and e1-e4 are peripheral pixel data used for interpolation, and excluding these pixels < (4
X4=16) pixels are subjected to interpolation. 51.5
2.53...68.69 each indicate an interpolation circuit, and each has the same configuration. FIG. 10 specifically shows the configuration of the interpolation circuit 51.
補間回路51は、入力端子91.92及び93と出力端
子94とを有し、入力端子91に対して、補間の対象と
される画素データC3(1ビツトの制御データ含む)が
供給され、入力端子92及び93には、補間に必要な周
辺の画素データe5及びa5が供給される。入力端子9
2及び93からの画素データが加算回路95に供給され
、加算回路95の出力信号がA倍回路96に供給される
。The interpolation circuit 51 has input terminals 91, 92 and 93 and an output terminal 94, and the input terminal 91 is supplied with pixel data C3 (including 1-bit control data) to be interpolated. Terminals 92 and 93 are supplied with peripheral pixel data e5 and a5 necessary for interpolation. Input terminal 9
The pixel data from 2 and 93 are supplied to an adder circuit 95, and the output signal of the adder circuit 95 is supplied to an A multiplier circuit 96.
このA倍回路96の出力信号が平均値補間における補間
値である。入力端子91からの画素データ及びA倍回路
96の出力信号がセレクタ97に供給される。The output signal of this A-multiplier circuit 96 is an interpolated value in average value interpolation. Pixel data from the input terminal 91 and the output signal of the A multiplication circuit 96 are supplied to a selector 97.
セレクタ97は、入力端子92からの画素データに含ま
れている1ビツトの制御データにより制御され、制御デ
ータが“1” (間引き)の場合には、セレクタ97が
A倍回路96の出力信号を選択し、制御データが“0゛
(伝送)の場合には、セレクタ97が入力端子91から
の画素データを選択する。セレクタ97の出力信号が出
力端子94に得られる。The selector 97 is controlled by 1-bit control data included in the pixel data from the input terminal 92, and when the control data is "1" (thinned), the selector 97 selects the output signal of the A-multiplying circuit 96. When the control data is “0” (transmission), the selector 97 selects the pixel data from the input terminal 91. The output signal of the selector 97 is obtained at the output terminal 94.
原画素データが間引き画素の時に、補間回路51〜69
の夫々から得られる補間値は、下記に示されるものであ
る。When the original pixel data is a thinned-out pixel, the interpolation circuits 51 to 69
The interpolated values obtained from each are shown below.
補間回路51:c5→’A (a 5 + e 5 )
補間回路52 : e 4−+′/A(e 3+e 5
)補間回路53 : c4→%(c3+c5)補間回路
54 : a 4→′A(a 3+a 5)補間回路5
5 : d、 4→y2(c 4+e 4)補間回路5
6 : b 4 = ’A (a 4 + c 4 )
補間回路57:e3→η(el+e5)補間回路58
: a3−’A (a 1+a5)補間回路59 :
c 3−++A(a 3+e 3)補間回路60 :
d 3− ’A (c 3 + e 3 )補間回路6
1 : b 3− ’A (a 3 + c 3 )補
間回路62 : e2→y2(e 1 + e 3 )
補間回路63 : c2−% (c 1+c3)補間回
路64 :a2→%(al+a3)補間回路65 :
d2→′A(c2+e2)補間回路66 : b2→′
A(a2+c2)補間回路67:cl→!4(a1+e
l)補間回路68 : d 1→% (c 1 +e
1)補間回路69 : bl→′A(a 1+c 1)
上述の補間回路51〜69からの出力信号の中で、(4
X4)の範囲に含まれる16個の画素データが 同一ラ
イン内の4画素毎に並列→直列変換回路71,72.7
3.74に夫々供給される。Interpolation circuit 51: c5→'A (a 5 + e 5 )
Interpolation circuit 52: e4-+'/A(e3+e5
) Interpolation circuit 53: c4→%(c3+c5) Interpolation circuit 54: a4→'A(a3+a5) interpolation circuit 5
5: d, 4→y2 (c 4 + e 4) interpolation circuit 5
6: b 4 = 'A (a 4 + c 4 )
Interpolation circuit 57: e3→η(el+e5) interpolation circuit 58
: a3-'A (a1+a5) interpolation circuit 59:
c3-++A (a3+e3) interpolation circuit 60:
d3-'A (c3+e3) interpolation circuit 6
1: b3-'A (a3+c3) interpolation circuit 62: e2→y2(e1+e3)
Interpolation circuit 63: c2-% (c1+c3) interpolation circuit 64: a2→% (al+a3) interpolation circuit 65:
d2→'A (c2+e2) interpolation circuit 66: b2→'
A(a2+c2) interpolation circuit 67: cl→! 4(a1+e
l) Interpolation circuit 68: d 1→% (c 1 +e
1) Interpolation circuit 69: bl→'A (a 1 + c 1)
Among the output signals from the interpolation circuits 51 to 69 described above, (4
The 16 pixel data included in the range of
3.74 respectively.
これらの並列→直列変換回路71〜74には、ス分周回
路37の出力信号によって、補間後の4個の画素データ
が夫々ラッチされる。また、並列→直列変換回路71〜
74からは、端子32からのサンプリングクロックに同
期して直列の復元データが出力される。なお、第9図中
で記入された画素データは、X分周回路37からの次の
クロックが発生する時点では、勿論、異なったものとな
る。The four pixel data after interpolation are latched in these parallel-to-serial conversion circuits 71 to 74, respectively, by the output signal of the frequency divider circuit 37. In addition, parallel → serial conversion circuit 71 ~
74 outputs serial restored data in synchronization with the sampling clock from the terminal 32. Note that the pixel data written in FIG. 9 will of course be different at the time when the next clock from the X frequency divider circuit 37 is generated.
即ち、直列→並列変換回路41〜45の夫々の画素デー
タa1、a2、a3、a4、a5は、画素データe1、
e2、e3、e4、e5によって置き代えられる。That is, the pixel data a1, a2, a3, a4, a5 of the serial to parallel conversion circuits 41 to 45 are the pixel data e1,
Replaced by e2, e3, e4, e5.
並列→直列変換回路71からの復元データがライン遅延
回路75に供給され、ライン遅延回路75の出力データ
と並列→直列変換回路72からの復元データがセレクタ
76に供給される。セレクタ76の出力データがライン
遅延回路77に供給され、ライン遅延回路77の出力デ
ータと並列→直列変換回路73からの復元データがセレ
クタ78に供給される。セレクタ7日の出力データがラ
イン遅延回路79に供給され、ライン遅延回路79の出
力データと並列→直列変換回路74からの復元データが
セレクタ80に供給される。これらのライン遅延回路7
5.77.79とセレクタ76.78.80は、復元デ
ータの順序をテレビジョン走査と同様の順序に変換する
ために設けられており、セレクタ80の出力端子81に
は、テレビジョン走査の順序の復元データが得られる。The restored data from the parallel to serial conversion circuit 71 is supplied to the line delay circuit 75, and the output data of the line delay circuit 75 and the restored data from the parallel to serial conversion circuit 72 are supplied to the selector 76. The output data of the selector 76 is supplied to a line delay circuit 77, and the output data of the line delay circuit 77 and the restored data from the parallel to serial conversion circuit 73 are supplied to a selector 78. The output data of the selector 7th is supplied to the line delay circuit 79, and the output data of the line delay circuit 79 and the restored data from the parallel to serial conversion circuit 74 are supplied to the selector 80. These line delay circuits 7
5.77.79 and selector 76.78.80 are provided to convert the order of the restored data to the same order as television scanning, and the output terminal 81 of selector 80 has the order of television scanning. Restored data is obtained.
f、変形例
この発明では、補間値を伝送する場合に、原データを補
間値に置換し、補間値を使用して予測誤差を検出し、伝
送及び間引きの選択を予測誤差に基づいて判断しても良
い。f. Modification In this invention, when transmitting interpolated values, original data is replaced with interpolated values, prediction errors are detected using the interpolated values, and selection of transmission and thinning is determined based on the prediction errors. It's okay.
また、この発明は、他の高能率符号と組み合わせて使用
する場合にも適用できる。本願出願人は、画面を多数の
ブロックに分割し、ブロック毎にダイナミックレンジを
求め、このダイナミックレンジを固定又は可変のビット
数で定まる個数の領域に分割し、最小値除去後の画素デ
ータが属する領域と対応するコード信号を伝送するダイ
ナミックレンジに通用した符号(ADRCと称される)
を先に提案している。Further, the present invention can also be applied when used in combination with other high-efficiency codes. The applicant divides the screen into a large number of blocks, calculates the dynamic range for each block, divides this dynamic range into a number of areas determined by a fixed or variable number of bits, and divides the screen into a large number of blocks to which the pixel data after minimum value removal belongs. A dynamic range code (referred to as ADRC) that transmits a code signal corresponding to the area
is proposed first.
第11図に示すように、ディジタルビデオ信号が供給さ
れる入力端子−151に対して前述と同様のサブサンプ
リングエンコーダ152が接続され、サブサンプリング
エンコーダ152に対してADRCエンコーダ153が
接続される。ADRCエンコーダ153は、伝送される
画素データを元のビット数より短いビット数のコード信
号に変換し、出力端子154には、データ量が圧縮され
た出力信号が得られる。As shown in FIG. 11, a subsampling encoder 152 similar to that described above is connected to an input terminal -151 to which a digital video signal is supplied, and an ADRC encoder 153 is connected to the subsampling encoder 152. The ADRC encoder 153 converts the transmitted pixel data into a code signal with a smaller number of bits than the original number of bits, and an output signal with a compressed amount of data is obtained at the output terminal 154.
第11図に示されるエンコーダシステムと対応するデコ
ーダシステムは、第12図に示すように、受信データが
供給される入力端子155と接続されたADRCデコー
ダ156とADRCデコーダ156からの復元データが
供給される第9図と同様の構成のサブサンプリングデコ
ーダ157とからなり、出力端子158に復元データが
得られる。As shown in FIG. 12, the decoder system corresponding to the encoder system shown in FIG. The subsampling decoder 157 has the same configuration as that shown in FIG. 9, and restored data is obtained at an output terminal 158.
また、この発明における制御データをランレングス符号
化によって符号化しても良い。Furthermore, the control data in the present invention may be encoded by run-length encoding.
〔発明の効果]
この発明に依れば、適応的可変サンプリングを行う前に
、非線形フィルタによりノイズ成分を除去しているので
、ノイズ成分により、予測誤差が大きくなり、間引かれ
る画素が減少することを防止できる。従って、圧縮率が
ノイズ成分により、低くなることが防止される。ノイズ
除去がされることにより、画像中のノイズが目立つこと
が防止できる。この発明による適応的サンプリングは、
ブロック単位でサブサンプリングのパターンを切替える
方式と異なり、ブロック単位で復元画素の劣化が目立つ
ことを防止でき、また、画像の特徴に対して適応性が非
常に良好なサブサンプリングがされ、復元画質を良好と
できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, since noise components are removed using a nonlinear filter before performing adaptive variable sampling, the prediction error increases due to the noise components, and the number of pixels to be thinned out decreases. This can be prevented. Therefore, the compression ratio is prevented from becoming low due to noise components. By removing noise, noise in the image can be prevented from becoming noticeable. The adaptive sampling according to this invention is
Unlike the method of switching subsampling patterns on a block-by-block basis, it is possible to prevent noticeable deterioration of restored pixels on a block-by-block basis, and the subsampling is highly adaptable to the characteristics of the image, improving the quality of the restored image. Can be considered good.
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明に使用できるノイズ除去フィルタの一例のブロッ
ク図、第3図はノイズ除去フィルタの説明に用いる画素
の配置を示す路線図、第4図はこの発明に使用できるノ
イズ除去フィルタの他の例のブロック図、第5図はこの
発明に使用できるノイズ除去フィルタの更に他の例のブ
ロック図、第6図はノイズ除去フィルタの他の例の説明
に用いる路線図、第7図はこの発明に使用できるサブサ
ンプリングエンコーダの一例のブロック図、第8図はサ
ンプリングパターンの説明に用いる路線図、第9図はサ
ンプリングエンコーダと対応するサンプリングデコーダ
のブロック図、第10図はサンプリングデコーダに設け
られる補間回路の具体的構成の一例を示すブロック図、
第11図はエンコーダシステムの一例のブロック図、第
12図はデコーダシステムの一例のブロック図である。
図面における主要な符号の説明
101:入力端子、
103、tos:ノイズ除去フィルタ、106:サンプ
リングエンコーダ、
107:出力端子。
−f絶使1
第1図
第4図
ノ 信7旨景フィル7の −合1
第2図
第3図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of this invention, FIG. 2 is a block diagram of an example of a noise removal filter that can be used in this invention, and FIG. 3 is a route diagram showing the arrangement of pixels used to explain the noise removal filter. , FIG. 4 is a block diagram of another example of the noise removal filter that can be used in this invention, FIG. 5 is a block diagram of still another example of the noise removal filter that can be used in this invention, and FIG. 6 is a block diagram of another example of the noise removal filter that can be used in this invention. FIG. 7 is a block diagram of an example of a subsampling encoder that can be used in the present invention, FIG. 8 is a route map used to explain the sampling pattern, and FIG. 9 corresponds to the sampling encoder. A block diagram of a sampling decoder, FIG. 10 is a block diagram showing an example of a specific configuration of an interpolation circuit provided in the sampling decoder,
FIG. 11 is a block diagram of an example of an encoder system, and FIG. 12 is a block diagram of an example of a decoder system. Description of main symbols in the drawings 101: Input terminal, 103, TOS: Noise removal filter, 106: Sampling encoder, 107: Output terminal. -F Zetsusho 1 Figure 1 Figure 4 - Sign 7 Effects Fill 7 - Combine 1 Figure 2 Figure 3
Claims (2)
画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出する手段と
、 上記複数の参照画素の値と上記注目画素の値との中で、
中間の値を選択的に出力するノイズ除去回路と、 上記ノイズ除去回路の後段に設けられた適応的可変サン
プリング手段とを備え、 上記適応的可変サンプリング手段は、上記複数の画素の
中で規則的に位置する第1の画素の値を所定のビット数
で伝送する手段と、上記第1の画素以外の第2の画素の
注目画素に関して、上記第2の画素の注目画素の予測値
を求める手段と、上記第2の画素の注目画素の値と上記
予測値との予測誤差に応じて上記第2の画素に関するデ
ータを上記所定のビット数より少ないビット数で伝送す
る手段とからなることを特徴とする画像信号の高能率符
号化装置。(1) means for extracting a plurality of peripheral pixels of a pixel of interest of a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as reference pixels; and among the values of the plurality of reference pixels and the value of the pixel of interest,
The adaptive variable sampling means includes a noise removal circuit that selectively outputs an intermediate value, and adaptive variable sampling means provided after the noise removal circuit, and the adaptive variable sampling means performs regular sampling among the plurality of pixels. means for transmitting the value of a first pixel located at a predetermined number of bits, and means for determining a predicted value of the pixel of interest of the second pixel with respect to the pixel of interest of the second pixel other than the first pixel. and means for transmitting data regarding the second pixel using a number of bits smaller than the predetermined number of bits according to a prediction error between the value of the pixel of interest of the second pixel and the predicted value. A high-efficiency encoding device for image signals.
画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出する手段と
、 上記複数の参照画素の値と上記注目画素の値との中で、
最大値及び最小値を検出し、上記注目画素の値と上記最
大値及び最小値又は上記最大値及び最小値の値に夫々オ
フセットが付加された値とを互いに比較し、上記注目画
素の値と上記最大値及び最小値又は上記最大値及び最小
値の値に夫々オフセットが付加された値との間の中間の
値を選択的に出力するノイズ除去回路と、 上記ノイズ除去回路の後段に設けられた適応的可変サン
プリング手段とを備え、 上記適応的可変サンプリング手段は、上記複数の画素の
中で規則的に位置する第1の画素の値を所定のビット数
で伝送する手段と、上記第1の画素以外の第2の画素の
注目画素に関して、上記第2の画素の注目画素の予測値
を求める手段と、上記第2の画素の注目画素の値と上記
予測値との予測誤差に応じて上記第2の画素に関するデ
ータを上記所定のビット数より少ないビット数で伝送す
る手段とからなることを特徴とする画像信号の高能率符
号化装置。(2) means for extracting a plurality of peripheral pixels of a pixel of interest of a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as reference pixels, and among the values of the plurality of reference pixels and the value of the pixel of interest,
The maximum value and minimum value are detected, and the value of the pixel of interest is compared with the maximum value and minimum value or the value obtained by adding an offset to the maximum value and minimum value, respectively, and the value of the pixel of interest is compared with the value of the pixel of interest. a noise removal circuit that selectively outputs an intermediate value between the maximum value and the minimum value or a value obtained by adding an offset to the maximum value and the minimum value; and a noise removal circuit provided at a subsequent stage of the noise removal circuit. adaptive variable sampling means, the adaptive variable sampling means transmitting the value of a first pixel regularly located among the plurality of pixels in a predetermined number of bits; With respect to a pixel of interest of a second pixel other than the pixel of pixel of interest, means for calculating a predicted value of the pixel of interest of the second pixel, and according to a prediction error between the value of the pixel of interest of the second pixel and the predicted value. and means for transmitting data regarding the second pixel using a number of bits smaller than the predetermined number of bits.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17974588A JP2870762B2 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | High-efficiency coding device for image signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0229179A true JPH0229179A (en) | 1990-01-31 |
JP2870762B2 JP2870762B2 (en) | 1999-03-17 |
Family
ID=16071125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17974588A Expired - Lifetime JP2870762B2 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | High-efficiency coding device for image signals |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2870762B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5950014U (en) * | 1982-09-22 | 1984-04-03 | ソニー株式会社 | Noise removal circuit |
JPS62501670A (en) * | 1985-02-05 | 1987-07-02 | ブリティシュ・テレコミュニケ−ションズ・パブリック・リミテッド・カンパニ | Image transmission method and device |
JPS62231509A (en) * | 1986-03-21 | 1987-10-12 | アールシーエー トムソン ライセンシング コーポレーシヨン | Adaptable median filter apparatus |
-
1988
- 1988-07-19 JP JP17974588A patent/JP2870762B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPS62231509A (en) * | 1986-03-21 | 1987-10-12 | アールシーエー トムソン ライセンシング コーポレーシヨン | Adaptable median filter apparatus |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2870762B2 (en) | 1999-03-17 |
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