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KR960005750B1 - 고 능률 부호화 장치 - Google Patents

고 능률 부호화 장치 Download PDF

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KR960005750B1
KR960005750B1 KR1019880006314A KR880006314A KR960005750B1 KR 960005750 B1 KR960005750 B1 KR 960005750B1 KR 1019880006314 A KR1019880006314 A KR 1019880006314A KR 880006314 A KR880006314 A KR 880006314A KR 960005750 B1 KR960005750 B1 KR 960005750B1
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KR
South Korea
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movement amount
block
threshold
circuit
data
Prior art date
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KR1019880006314A
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KR880014749A (ko
Inventor
데쯔지로 곤도
야스히로 후지모리
Original Assignee
소니 가부시끼가이샤
오오가 노리오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

내용 없음.

Description

고 능률 부호화 장치
제1도는 본 발명의 하나의 실시예의 기록측 구성을 나타내는 블럭도.
제2도, 제3도 및 제4도는 블럭 구성의 설명을 위한 약선도.
제5도는 ADRC 엔코더의 일예의 블럭도.
제6도는 및 제7도는 도수 분포표의 설명을 위한 약선도.
제8도는 3차원 도수 분포 발생 회로 및 임계치 결정 회로의 일예의 블럭도.
제9도는 제8도의 일부인 어드레스 제어기의 일예의 블럭도.
제10도는 먼저 제안되어 있는 버퍼링 회로의 설명을 위한 약선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 디지탈 비디오 신호의 입력단자 2 : 블럭화 회로
3 : 검출 회로 5 : 3차원 도수 분포 발생 회로
6 : 임계치 결정 회로 8 : 프레임 차 검출회로
9 : 동작 판정 회로 10 : 3차원 ADRC 엔코더
11 : 평균화 회로 12 : 2차원 ADRC 엔코더
[산업상의 이용분야]
본 발명은 화상 신호에 적용되는 고 능률 부호화 장치, 특히 디지탈 비디오 신호를 자기 테이프에 기록하는 경우에 기록되는 데이타의 전송 레이트를 전송로와 대응하는 소정의 값으로 제어하기 위하여 적용되는 고 능률 부호화 장치에 관한 것이다.
[발명의 개요]
본 발명에서는 다이나믹 렌지에 따라 워드-렌스(word-length)를 가변시키는 가변장 부호화를 행할 때에, 발생 정보량이 전송로의 전송 용량을 초과하지 않도록 제어하는 고 능률 부호화 장치에서 정지 블럭에 관해서는 프레임-드로핑(frame dropping) 처리가 되는 것을 고려하고, 각 다이나믹 렌지의 발생 도수를 구하는 경우, 동작량을 도입한 도수 분포가 형성되며, 워드-렌스를 결정하기 위한 레벨 방향의 임계치뿐만 아니라, 프레임-드로핑으로 처리하기 위한 동작 임계치를 변화시켜, 발생 정보량의 제어를 행하여, 양자화 오차를 증가시키지 않으므로 발생 정보량의 제어를 양호하게 된다.
[종래 기술]
본원 출원인은 일본국 특허출원 제 소 59-266407호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 2차원 블럭내에 포함된 복수화소의 최대치 및 최소치의 차이인 다이나믹 렌즈를 구하고, 이 다이나믹 렌지에 적응한 부호화를 행하는 고 능률 부호화 장치를 제안하고 있다. 또 일본국 특허출원 제 소 60-232789호 명세서에서 기재되어 있는 것과 같이, 복수 프레임에 각각 포함되는 영역의 화소에서 형성된 3차원 블럭에 관해 다이나믹 렌지에 적응한 부호화를 행하는 고 능률 부호화 장치를 제안하고 있다. 또, 일본국 특허출원 제 소 60-268817호 명세서에 기재되어 있는 것과 같이, 양자화를 행한 때에 발생하는 최대 왜곡이 일정하게 되는 것과 같이, 다이나믹 렌지에 따라 비트수가 변화하는 가변장부호화 방법이 제안되어 있다.
상기 다이나믹 렌지에 적응한 고 능률 부호화(ADRC 라칭한다)는 전송할 데이타량을 대폭적으로 압축할 수 있으므로 디지탈 VTR에 적용하는데 적합하다. 특히, 가변장 ADRC는 압축률을 높게 할 수가 있다. 그러나, 가변장 ADRC는 전송 데이타량이 화상이 내용에 의해서 변동하기 때문에, 소정량의 데이타를 1 트랙으로 기록하는 디지탈 VTR과 같은 고정 레이트의 전송로를 사용할 때에는 버퍼링 처리가 필요하다.
가변장 ADRC의 버퍼링 방식으로, 본원 출원인은 일본국 특허출원 제 소 61-257586호 명세서에 기재되어 있는 것과 같이, 적산형 다이나믹 렌지 도수 분포를 형성 하고, 이 도수 분포에 대하여, 미리 준비되어 있는 임계치의 세ㅡ를 적용하고, 소정 기간 예를들면 1프레임 기간의 발생 데이타량을 구하고, 발생 데이타량이 목표치를 초과하지 않도록 제어하는 것을 제어하고 있다.
제10도는 상기 출원에 나타낸 적산형의 도수 분포 그래프를 나타낸다. 제10도의 횡축이 다이나믹 렌지 DR이고, 종축이 도수이다. 횡측에 기입된 T1 내지 T4 임계치이다. 임계치 T1 내지 T4에 의해, 양자화 비트수가 결정된다. 즉 (최대치 내지 T1) 범위의 다이나믹 렌지 DR의 경우에는 양자화 비트수가 4비트로 되고, (T1+1내지 T2) 범위의 경우에는 양자화 비트수가 3비트로 되며, (T2+1 내지 T3) 범위의 경우에는 양자화 비트수가 2비트로 되고, (T3+1 내지 T4) 범위의 경우에는 양자화 비트수가 1비트로 되며 (T4 내지 최소치) 범위의 경우에는 양자화 비트수가 0비트(코드 신호가 전송되지 않는)로 된다.
적산형 도수 분포는, 1프레임 기간내의 다이나믹 렌지 DR의 도수 분포를 구하는 경우, 최대치에서 임계치 T1까지 다이나믹 렌지 DR의 발생 도수에 대하여, 임계치(T1+1)에서 임계치 T2까지 발생 도수를 적산한다. 다음의 임계치(T2+1)에서 임계치 T3까지의 발생 도수도 같게 적산한다. 이하, 같은 처리를 되풀이 한다. 따라서, 다이나믹 렌지 DR이 최소치의 발생 도수는, 1프레임내에 포함되는 블럭의 총수(MXN)와 같게 된다.
이와같이, 적산형 도수 분포를 형성하면, 임계치 T1까지 적산 도수가 X1으로 되고, 임계치 T2까지 적산 도수가 (X1+X2)로 되며 임계치 T3까지 적산 도수가 (X1+X2+X3)로 되고, 임계치 T4까지의 적산 도수가 (X1+X2+X3+4)로 된다.
따라서 1프레임 기간의 발생 정보량(합계 비트수)은 다음식에서 나타내는 것으로 된다.
4(X1-0)+3[(X1+X2)-X1]+2[(X1+X2+X3)-(X1+X2)]+1[(X1+X2+X3+X4)-(X1+X2+X3)]=4X1+3X2+2X3+X4
상기 발생 정보량이 목표치를 초과하지 않도록 임계치 T1 내지 T4가 설정된다. 임계치를 바꾸어서 최적의 임계치를 구하는 경우, 임계치에 따라 상기 X1 내지 X4의 값이 변하게 되고, 각 임계치의 세트마다 발생 정보량이 산출된다. 따라서, 일단, 적산형 도수 분포표를 작성해 두면, 발생 정보량의 산출을 신속하게 행할 수 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
이와같은, 레벨 방향의 예로서 4개의 임계치를 바꾸어서, 전송 데이타의 레이트를 목표치에 수속시키는 방식은, 양자화 잡음등의 왜곡을 저감시키는 면에서 성능상 불충분했다.
따라서, 본 발명의 목적은 레벨 방향의 임계치를 변화시킬뿐만 아니라, 시간 방향의 프레임-드로핑 처리를 위한 임계치를 바꾸어 복원화질의 열화를 억제하면서 전송 데이타의 버퍼링 처리를 달성할 수 있는 고 능률 부호화 장치를 제공하는 것이다.
[문제점을 해결하기 위한 수단]
본 발명에서는 디지탈 화상 신호의 연속하는 복수 필드에 속하는 영역으로 되는 블럭내에 포함되는 복수의 화수 데이타의 최대치, 복수의 화소 데이타의 최소치 및 블럭마다의 다이나믹렌지를 구하는 회로(3)와, 각 블럭내의 복수의 화수에서 블럭의 동작량을 검출하는 회로(3), 블럭 각각의 다이나믹 렌지의 값에 대하고, 해당 블럭의 검출된 동작량을 구별해서 동작량의 적은 영역과 동작량의 큰 영역에 대해, 서로 다른 도수를 주어, 소정의 기간에서 도수를 집계하여, 도수 분포를 구하는 회로(5)와, 소정의 동작량 이하의 블럭내에 관해서, 복수 필드 사이의 대응 화소 데이타의 평균을 취한다. 프레임-드로핑 처리를 행하는 회로(11)와, 블럭내의 복수의 화소 데이타를 그 블럭의 다이나믹 렌지에 따라 압축 부호화하는 회로(10, 12)와, 도수 분포와 전송로의 전송용량에 따라 소정의 동작량 및 부호화 비트수를 설정하는 회로(6, 7)가 설치되어 있다.
[작용]
본 발명에서는, 고 능률 부호화를 행할 때에, 발생 정보량이 전송로의 전송 용량을 넘지 않도록, 제어하는 고 능률 부호화 장치에서, 1매의 화상이 다수의 3차원의 블럭으로 분할되고, 각 블럭에 포함하는 화소 데이타의 최대치, 최소치 및 다이나믹 렌지가 구하여지며, 시간적으로 다르게 되고, 또 동일한 블럭에 포함되는 화소데이타에서 동작량(예를들면 최대 프레임 차 F)이 검출된다. 이 동작량이 적은 정지 블럭에서는 프레임-드로핑 처리에 의해 발생 정보량이 감소된다.
발생 정보량을 구하는 경우, 프레임-드로핑 처리를 행하는 관계에서, 다이나믹 렌지 DR 블럭의 경우에, 동작량을 경계로하여 에를들면(+1) 및 (+2)와 같이 서로 다른 도수가 주어진다. 즉, 이동 판정시에 이동블럭의 취급 범위에는 (+2)의 도수가 할당된다. 이 도수 분포는 이동량마다 적산형의 도수 분포표로 변환된다. 블럭의 취급으로 되는 범위에는, (+2)의 도수가 할당되고, 정지 블럭의 취급으로 되는 범위에는, (+1)의 도수가 할당된다. 이 도수 분포는 동작량마다 적산형의 도수 분포표로 변환된다.
적산형 도수 분포표를 이용하여, 발생 정보량이 목표치를 넘지 않도록 레벨 방향의 임계 및 동작 임계치가 결정된다. 동작 임계치에 의해 프레임-드로핑 처리가 되는지의 여부가 판정된다. 또 레벨 방향의 임계치에 의해서, 가변장의 고 능률 부호화, 예로서 ADRC에 있는 워드-렌스가 제어된다. 그래서, 가변장 ADRC에 의해 얻어진 부호화 데이타가 자기 테이프에 기록된다.
본 발명에서는, 프레임-드로핑 처리를 행하는가 어떤가를 판정 기준으로 되는 동작 임계치를 동작하고 있는 것으로써, 레벨 방향의 임계치의 변화만으로는 달성할 수 없었던 양호한 버퍼링을 행할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 본 발명의 일실시예의 기록측 구성을 나타내고, 제1도에서, (1)로 나타나는 입력 단자에는, 예를들면 한 샘플이 8 비트로 양자화 된 디지탈 비디오 신호가 공급된다. 이 디지탈 비디오 신호가 블럭화 회로(2)에 공급된다. 블럭화 회로(2)에 의해 텔레비젼 주삭 순서의 데이타가 블럭 순서 데이타로 변환된다.
블럭화 회로(2)에서는, 예로서 (520 라인×720 화소)의 1 프레임의 화면이 제2도에 나타난 바와같이, (MXN) 블럭으로 세분화된다. (1)블럭은 예로서 제3도에 나타난 바와같이, (4 라인×4 화소)의 크기로 되어 있다. 또, 제4도에 도시된 바와같이 샘플링 패턴이 서브 샘플링에 의해, 프레임 사이에 오프셋을 가지는 것으로 되어 있다. 제4도에서 0이 전송되는 화소를 나타내고, △가 전송하지 않는 화소를 나타낸다. 이와같은 샘플링 패턴은, 수신측에서 감소하게 된 화소의 보간을 행하는 경우, 정지 영역에서 양호한 보간을 가능하게 한다. 블럭화회로(2)에서는 B11, B12, B13, …, BMN블럭의 순서로 변환된 디지탈 비디오 신호가 발생한다.
블럭화 회로(2)의 출력 신호가 검출 회로(3) 및 지연 회로(4)로 공급된다. 검출 회로(3)는 각 블럭의 최대치 MAX 3 및 최소치 MIN 3을 검출함과 동시에 블럭의 최대 프레임 차를 검출한다. 상기와 같이, 이 예에서는, 블럭이(2) 프레임에 각각 속하는 영역에서 되는 것이기 때문에, 이 두개 영역의 최대 프레임 차△F가 검출된다. 최대 프레임 차△F는 (1) 블럭을 구성하는 두개의 영역 사이에서, 동일 위치 화소의 데이타 동 ± 차를 구하고, 이 각 화소차중의 최대치이다.
검출 회로(3)에서의 최대치 MAX 3, 최소치 MIN 3, 최대 프레임 차△F가 3차원 도수 분포 발생 회로(5)에 공급된다.
3차원 도수 분포 발생 회로(5)는 후술하는 바와같이 최대 프레임 차△F를 파리미터로서 다이나믹 렌지 DR의 발생 도수를 산출하여, 다이나믹 렌지 DR의 발생 도수를 적산형의 도수 분포로 변환시키는 것이다.
적산형의 도수 분포표를 사용해서, 임계치 결정 회로(6)이 가장 적장한 임계치 T1 내지 T4 및 동작 임계치 MTH를 결정한다. 최적 임계치로는 전송 데이타의 1프레임당 합계 비트수가 전송로의 전송량을 초과하지 않도록, 부호화를 행하는 임계치를 의미한다. 이 최적 임계치는 동작 임계치 MTH를 파라미터로서 구한다. 임계치 결정 회로(6)와 관련하여, ROM 7이 설치되어 있다. ROM(7)에는 최적 임계치를 구하기 위한 프로그램이 저장되어 있다.
지연 회로(4)를 거친 화소 데이타 PD는 프레임 차 검출 회로(8)에 공급된다. 이 프레임 차 검출 회로(8)는 상기 검출 회로(3)와 같게 하여 최대 프레임 차△F를 검출한다. 프레임 차 검출 회로(8)에서의 최대 프레임차 △F 및 화소 데이타 PD가 동작 판정 회로(9)로 공급된다.이 동작 판정 회로(9)는 임계치 결정 회로(6)에서의 동작 임계치 MTH와 최대 프레임 차△F를 비교하여 처리하도록 하는 블럭이 동작 블럭인지 또는 정지 블럭인지 여부를 판정한다.
(최대 프레임 차 △F)동작 임계치 MTH)의 관계에 있는 블럭이 동작 블럭으로 판정되고, (최대 프레임 차△F≤동작 역치 MTH)의 관계에 있는 블럭이 정지 블럭으로 판정된다. 동작 블럭의 화소 데이타는 3차원 ADRC 엔코더(10)에 공급된다. 또, 정지 블럭의 화소 데이타는 평균화 회로(11)에 공급된다. 이 평균화 회로(11)는 블럭에 포함되는 2개 영역의 동일 위치 화소의 데이타 동 ±를 가산함으로 1/2로 해서, 원래 (1)블럭의 화소수 1/2 화소수의 블럭을 형성한다. 이와같은 처리를 프레임-드로핑 처리라 칭한다. 평균화 회로(11)의 출력 신호가 2차원 ADRC 엔코더(12)에 공급된다. 이들 엔코더(10) 및 (12)에는 임계치 결정 회로(6)에서 임계치 T1 내지 T4를 공급하고 있다.
3차원 ADRC 엔코더(10)에서는 (4라인×4화소×2 프레임)의 합계 32개의 화소 데이타중 최대치 MAX 3, 최소치 MIN3가 검출되고, (MAX3-MIN3=DR3)에 의해 다이나믹 렌즈 DR3가 얻어진다. 이 블럭의 다이나믹 렌지 DR3과 임계치와의 관계에서, 코드 신호 DT3의 비트수가 결정된다. 즉 (MAX3≥DR3≥T1)의 블럭에서는, 4비트의 코드 신호가 형성되고, (T1+1≥DR3≥T2)의 블럭에서는, 3비트의 코드 신호가 형성되며, (T2+1≥DR3≥T3)의 블럭에서는, 2 비트의 코드 신호가 형성된다. 또 (T3+1≥DR3≥T4)의 블럭에서는 1비트의 코드 신호가 형성되고, (T4+1≥DR3≥MIN3)의 블럭에서는 0 비트 즉 코드 신호가 전송되지 않는다.
예를들면 4비트 양자화의 부호화 경우에는, 검출한 다이나믹 렌지 DR3가 16(24) 분할되고, 화소 데이타 각각의 최소치 MIN3을 제거한 후의 데이타 레벨이 속하는 범위에 대응한 4 비트의 코드 신호 DT3이 발생된다.
2차원 ADRC 엔코더(12)는 상기 3차원 엔코 ADRC 10와 같은 동작으로 대치 MAX2, 최소치 MIN2, 다이나믹 렌지 DR2가 검출되고, 코드 신호 DT2가 형성되다. 다만, 부호화의 대상으로 되는 것은 전단의 평균화 회로(11)에 의해, 화소수가 1/2로 된 데이타이다.
3차원 ADRC 엔코더(10)의 출력 신호(DR3, MIN3, DT3)와 2차원 ADRC 엔코더(12)의 출력 신호(DT2, MIN2, DT2)가 셀렉터(13)에 공급된다. 셀렉터(13)는 동작 판정 회로(9)에서의 판정 신호 SJ로 제어된다. 즉, 동작 블럭의 경우에는, 3차원 ADRC 엔코더(10)의 출력 신호를 셀렉터(13)가 선택하고, 정지 블럭의 경우에는, 2차원 ADRC 엔코더(12)의 출력 신호를 셀렉터(13)가 선택한다. 셀렉터(13)의 출력 신호가 프레임화 회로(14)에 공급된다.
프레임화 회로(14)에는 셀렉터(13)의 출력 신호외에 임계치 세트를 지정하는 임계치 코드 Pi와 판정 코드 SJ가 공급된다. 임계치 코드 Pi는 한 프레임 단위로 변화하는 것이므로, 펀정 코드 SJ는 한 블럭 단위로 변환한다. 프레임화 회로(14)는 입력 신호를 프레임 구조의 기록 테이프로 변환시킨다. 프레임화 회로(14)에서 필요에 따라서, 에러 정정 부호의 부호화 처리가 된다. 프레임화 회로(14)의 출력 단자(15)로 얻어진 기록 테이프가 도지되지 않아도, 기록 앰프, 회전 트랜스 등을 거쳐서 회전 헤드에 공급되고, 자기 테이프에 기복된다.
제5도는 3차원 ADRC 엔코더(10)의 일례의 구성을 나타낸다. 제5도에서 (21)이 입력단자를 나타내고, 입력단자(21)에는 최대치 검출 회로(22), 최소치 검출 회로(23) 및 지연 회로(24)가 접속되어 있다. 최대치 검출회로(22)로 검출된 최대치 MAX3이 감산 회로(25)에 공급된다. 최소치 검출 회로(23)로 검출한 최소치 MIN3이 감산 회로(25)에 공급되고 이 감산 회로(25)에서 다이나믹 렌지 DR3이 얻어진다.
지연 회로(24)를 경유한 화소 데이타가 감산 회로(26)에 공급된다. 감산 회로(26)에는 최소치 MIN3이 공급되고, 감산 회로(26)에서 최소치 제거후의 화소 데이타 PDI가 발생한다. 화소 데이타 PDI가 양자화 회로(29)에 공급된다. 다이나믹 렌지 DR3은 출력 단자(30)로 취출됨과 동시에 ROM(27)에 공급된다. ROM(27)에는 단자(28)에서 임계 결정 회로(6)에서 발생한 임계치 코드 Pi가 공급되고 있다.
이 ROM(27)에서는, 양자화 스텝△ 및 비트수를 나타내는 비트수 코드 Nb가 발생한다.
양자화 회로(29)에는 양자화 스텝 △가 제공되고, 최소치 제거후의 데이타 PDI와 양자화 스텝△가 승산 처리되는 것에 의해, 코드 신호 DT3가 형성된다. 이 코드 신호 DT3가 출력단자(33)로 추출된다. 이것들의 출력단자(30, 31, 32, 33)에 발생하는 출력 신호가 프레임화 회로(14)에 공급된다. 비트수 코드 Nb는 프레임화 회로(14)에서 유효한 비트를 선택하는 데에 사용된다.
3차원 도수 분포 발생 회로(5)에서 이루어진 3차원 도수 분포표의 작성에 관하여 제6도를 참조하여 설명한다. 제6도에서 종축이 다이나믹 렌지 DR3을 나타내고, 횡축이 최대 프레임차 △F를 나타낸다 이들 다이나믹 렌지 DR3 및 최대 프레임 차 △F는 검출 회로(3)에서 검출된 것이다. 최대 프레임 차△F는 (0 내지 255)범위의 값을 취하지만, 제6도에 도시된 바와같이, 이 예에서는 간단화를 위한 것으로 19 이상의 값은, 모두 19로 하고 있다.
각 블럭마다에 다이나믹 렌즈 DR3에서 지정되는 영역 가운데서, (0 내지 △F)의 범위가 도수의 값으로서 (+2)로 되고, (△F+1 내지 19)의 범위가 도수서 (+1)로 된다. (+2) 및 (+1)의 값은, 정지 블럭이 동작블럭에 대해서, 발생 정보량이 1/2로 되는 것에 대응하고 있다. 이 처리가 예로서 한 화면분의 블럭에 관해서 된다. 최대 프레임 차△F 보다 작은 동작 역치 MTH가 주어질 때, 동작 블럭의 취급이 되기 때문에, (0 내지 △F)의 범위로 (+2)의 도수가 할당된다. 또, 최대 프레임 차△F 보다 큰 동작 임계치 MTH가 주어질때, 정지블럭의 취급으로 되고, 프레임-드로핑 처리를 하기 때문에, (△F+1 내지 19)의 범위로 (+1)의 도수가 할당된다. 예를들면 제6A도에 나타난 블럭 다음의 블럭이 동일의 다이나믹 렌지 DR3를 가지고 있고, 다른 최대 프레임 차△F를 가지고 있는 경우에는 제6a도의 분포표에서 제6b도로 나타내는 분포표로 변화한다.
전체 화면에 걸쳐 집계된 도수표는 최대 프레임 차△F의 값마다 다이나믹 렌지 DR3의 255에서 0으로 향해 적산하는 것으로, 적산형의 도수 분포표로 변환된다. 적산형에 변환하는 것은, 발생 정보량을 바로 구하는 것을 용이하게 하기 위한 것이다. 제7도는 이와같이 해서 각 최대 프레임 차에 관하여 구해진 적산형 도수분포표를 그래프로 나타낸 것이다.
임계치 결정 회로(6)는 적상형 도수 분포표를 사용해서 최적 임계치 세트 및 동작 임계치 MTH를 결정한다. 이 결정의 방법으로는 동작 임계치 MTH로서 복원 화상에 쟈키네스가 발생하지 않는 정도의 초기치를 보내는 것에 의해, 최대 프레임 차△F가 소정의 적산형 도수 분포표를 선택하고, 이 분포표에서 임계치를 움직이게 하여, 발생 정보량(합계 비트수)이 목표치를 초과하지 않은 임계치 세트를 결정한다. 만약 목표치에 도달하지 않는 경우에는, 동작 임계치 MTH를 움직이게 하여, 다시 목표치를 초과하지 않는 임계치 세트를 찾는다. 임계치 세트를 결정하는 처리는 ROM(7)에 격납되어 있는 프로그램에 따라 행해진다.
3차원 도수 분포 발생 회로(5) 및 임계치 결정 회로(6)는 일예로서, 제8도에 나타난 구성으로 되어 있다. 제8도에서, (41)로 나타난 입력 단자에서 최대치 MAX3이 어드레스 제어기(43)에 공급되고, (42)로 나타난 입력 단자에서 최소치 MIN3이 어드레스 제어기(43)에 공급된다. 어드레스 제어기(43)는 RAM(43)에 대하는 수평 방향 (상위) 및 수직 방향(하위)의 어드레스를 발생한다. 이 RAM(44)는 수직 방향(0 내지 255)의 어드레스를 갖고 수평 방향(0 내지 19)의 어드레스를 가지며, 초기 상태에서는 기억 내용이 모두 소거된다.
RAM(44)에서 판독된 데이타가 출력 기능을 가진 레지스터(53)를 거쳐서 가산 회로(45)에 공급되고, 가산회로(45)의 출력 데이타가 레지스터(46, 47)를 거쳐서 RAM(44)에 공급된다.
RAM(44)에는 다이나믹 렌지 DR3 및 최대 프레임 차△F에 따른 어드레스가 공급됨으로 도수 분포표가 축적된다. 결국 RAM(44)의 출력 데이타가 레지스터(53)를 거쳐서 가산 회로(45)에 공급되고, 이 가산 회로(45)의 출력 데이타가 레지스터(46, 47)를 거쳐서 RAM(44)의 동일 어드레스에 기입된다.
가산 회로(45)에는 레지스터(48)을 거쳐서 ROM(49)의 출력 데이타가 공급된다. RAM(49)에는 적산 카운터(50)의 출력 신호와 적산(51)에서의 최대 프레임 차△F가 공급되어 있다. ROM(49)는 (0 내지 △F)까지의 범위에서 (+2)의 값을 출력하고, (△F+1 내지 19)까지의 범위에서 (+1)의 값을 출력한다. 상기 레지스터(53)와 가산 회로(45)와 레지스터(46, 47)와 ROM(49)등에 의해 RAM(44)에 한 화면분의 도수 분포표(제6도 참조)가 형성된다.
다음으로 레지스터(52, 53)는 출력 가능 상태로 되고, 레지스터(48)는 출력 불가능 상태로 되며, 적산형 도수 분포표 작성이 된다. RAM(44)에는 최대 프레임 차△F의 0에서 시작하여 19까지 증가하는 수평 방향 어드레스(상위 어드레스)와 최대 프레임 차△F의 각 값에서 255부터 (-1)씩 감소시키는 수직 방향 어드레스(하위 어드레스)가 공급된다.
이 어드레스에 의해, RAM(44)에서 읽어낸 데이타가 가산 회로(45)에서 레지스터(52)에 축적되어 있는 이전의 데이타에 가산된다. RAM(44)에는 가산 회로(45)의 출력 데이타가 판독되어 어드레스와 동일 어드레스에 기입하기 때문에 어드레스가 255에서 0까지 감소한 시점에서, RAM(44)에는 적산형 도수 분포표가 축적된다.
그래서, 발생 정보량의 산출을 행하기 위한, 어드레스 제어기(43)에서 레벨 방향의 임계치 T1 내지 T4가 하위의 어드레스 신호로서 RAM(44)에 순차 공급된다. 상위의 어드레스 신호는 최대 프레임 차△F로 정한다. 임계치 T1이 공급되면, 도수 X1이 RAM(44)에서 판독되고, 가산 회로(5)에 공급된다. 가산 회로(55)의 출력 신호가 레지스터(56)를 거쳐서 가산회로(55)에 리턴하면서 비교 회로(57)에 공급된다.
임계치 T1에 계속하여 임계치 T2가 RAM(44)에 공급되고, RAM(44)에서 (X1+X2)가 읽어낸다. 가산 회로(55)에서는 레지스터(56)에 축적되어 있던 X1으로 가산되고 가산 출력이 레지스터(56)에 저장된다. 다음으로 임계치 T3이 RAM(44)에 공급되면, RAM(44)에서 (X1+X2+X3)를 읽어내고, 가산 회로(55)에서 레지스터(56)에 축적되어 있으면 (2X1+X2)가산된다.
또, 임계치 T4가 RAM(44)에 공급되고 마찬가지로 가산회로(55)에서 RAM(44)를 읽어내어 출력과 레지스터(56)의 출력이 가산된다. 따라서 가산 회로(55)의 출력은 4X1+3X2+2X3+1X4로 된다. 가산 회로(55)의 출력은 임계치 T1 내지 T4로 대응하는 발생 정보량과 다르지 않다.
비교 회로(57)는 상기 발생 정보량이 기준치(목표치)를 초과할 때에 "0"으로 되고, 기준치를 발생 정보량이 초과하지 않을 때에 "1"로 되는 비교 출력 신호를 발생한다. 이 비교 출력 신호가 어드레스 제어기(43)로 공급된다. 어드레스 제어기(43)는, 비교 출력 "1"로 되면, 임계치의 갱신을 중지하고, 그때의 임계치를 나타내는 임계치 코드 Pi를 출력 단자(54)에 발생시킨다.
상기 도수 분포표를 적산형으로 변환하는 처리 및 최적한 임계치를 결정하는 처리는 수직 블랭킹 기간에서 행할 수 있다.
제9도는 어드레스 제어기(43)의 일예의 구성을 나타낸다. 제9도에서 (61 및 62)로 각각 나타난 입력 단자에 최대치 MAX3, 최소치 MIN3이 공급되고, 감산 회로(63)에 의해 다이나믹 렌지 DR3가 산출된다. 다이나믹 렌지 DR3이 출력 제어 기능을 갖는 레지스터(64)를 거쳐서 출력 단자(65)에 취출된다. 출력 단자(65)에 발생하는 레지스터는 RAM(44)의 수직 방향(하위)어드레스이다.
또, 적산 카운터(66)의 출력 신호가 출력 제어 기능을 가지는 레지스터(67)를 거쳐서 출력 단자(65)에 어드레스 신호로서 취출된다.
(68, 69, 70, 71)은 각각 ROM을 나타내고, ROM(68)에는 예로서(11)통로의 임계치 T1이 저장되어 있고, 다른 ROM(69, 70, 71)에는, 같은 (11)통로의 임계치 T2, T3, T4가 저장되어 있다. ROM(68 내지 71)에는 어드레스 발생회로(76)에서 발생한 임계치 코드 Pi가 어드레스로서 공급된다.
어드레스 발생 회로(76)에는, 단자(77)에서 비교 회로(57)의 출력 신호가 공급되고, 비교 출력이 "0" 기간에는, 소정 주기에서 변화하는 어드레스가 ROM(68 내지 71)에 공급된다.
ROM(68 내지 71)에서는, 발생 정보량이 기준치 이하로 되기까지, 즉, 비교 출력 신호가 "1"로 되기까지, 임계치가 순차로 판독된다. ROM(68 내지 1)의 각각에퍼 판독된 임계치는, 출력 제어 기능을 갖는 레지스터(72, 73, 74, 75)를 각각 거쳐서 출력 단자(65)에 취출된다. 레지스터(72 내지 75)에 의해 임계치가 순번으로 출력된다.
어드레스 발생 회로(76)에서 발생한 최적한 임계치를, 지정하기 위한 임계치 코드 Pi는, 출력 단자(78)에 취출된다. 임계치 코드 Pi가 ADRC 부호화를 위하여 사용됨과 동시에 전송된다.
RAM(44)의 수평 방향(상위)의 어드레스는, 출력단자(83)에 발생한다. 상기 출력 단자(65)에 발생하는 어드레스는, 다이나믹 렌지 DR3에 관한 어드레스인 것에 대해, 출력 단자(83)에 발생하는 어드레스는 최대 프레임 차△F에 관한 어드레스이다.
(81)은 적산 카운터를 나타내고 적산 카운터(81)는, 제8도에 있는 적산 카운터(50)와 동기하고 있다. 적산 카운터(81)에 의해 형성된 어드레스가 출력 제어 기능을 갖는 레지스터(82)를 거쳐서 출력 단자(83)에 취출된다. 적산 카운터(81)는, 도수 분포표를 형성하는 때에 어드레스를 발생한다.
또, ROM(84)이 설치되고, ROM(84)의 출력이 제어 기능을 갖는 레지스터(85)를 거쳐서 출력 단자(83)에 취출된다. ROM(84)에는 어드레스 발생 회로(76)의 출력 신호가 공급되어 있고 적산형 도수 분포표를 형성할 때에 ROM(84)의 출력 신호가 사용된다.
이상의 제8도 및 제9도에 나타난 구성에 의해, 3차원 도수 분포표가 형성되고 도수 분포표가 적산형으로 변환되며 최적한 임계치가 결정된다. 또, 어드레스 제어기(43)에서는 나타나지 않은 것도 최적한 임계치를 결정할 때에 동작 임계치 MTH가 발생되고 동작 임계치 MTH가 동작 판장 회로(9)에 공급된다.
더우기, 제1도에서는 검출 회로(3)과 별도로 프레임차 검출 회로(8)를 설치하고 있지만, 검출 회로(3)에서 얻은 최대 프레임 차 △F를 기억하고 있고, 이 최대 프레임 차를 사용하여, 동작 판정을 행하도록 하여도 좋다. 또, 3차원 ADRC 엔코더(10)와 2차원 ADRC 엔코더(12)는, 공통의 회로 구성을 할 수 있다.
본 발명은, 3차원 블럭의 가변장 ADRC와 같은 고 능률 부호화 장치에서 정지 영역에서는 프레임-드로핑우로 처리에 의해 전송 정보량이 압축되는 것을 고려하여, 발생 정보량을 목표치보다 작은 것으로 억제하는 경우에, 다이나믹 렌지 DR뿐만 아니라, 동작 임계치보다 도입하고 있다. 따라서 동작 임계치를 움직이게 하는 것에서, 정지 블럭에서 취급되는 영역이 증가하고, 그 정도 레벨 방향의 임계치를 엄격히 하지 않아도 좋다. 본 발명에 의하면, 복원 화상의 양자화 잡음을 저감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 복수의 필드에 속하는 화소의 3차원 그룹을 표시하는 디지탈 비디오 데이타의 블럭으로 이루어진 포맷으로 디지탈 비디오 데이타를 부호화하고 소정 전송 용량을 갖는 데이타 전송 수단에 의해 전송하기 위하여 비디오 데이타를 압축하는 고능률 부호화 장치에 있어서, 각 블럭의 이동량을 검출하여 검출된 이동량을 발생시키는 이동 검출 수단과, 소정 주기 동안 상기 디지탈 비디오 데이타를 분석하여 분석된 결과를 발생시키는 수단과, 상기 전송 수단의 상기 소정 전송 용량 및 상기 분석 결과로부터 상기 소정 주기 동안 상기 이동량의 임계값 각 블럭에 대한 부호화 비트수를 결정하는 수단과, 상기 검출된 이동량이 상기 임계값보다 작은 블럭의 복수의 비디오 필드의 디지탈 데이타를 프레임-드로핑 처리하는 수단과, 엔코딩 비트수로 상기 디지탈 비디오 데이타를 엔코딩하는 엔코딩 수단 및, 압축 수단의 출력, 상기 검출된 이동량을 토대로 한 신호 및 각 상기 소정 주기 동안 부가적인 부호를 전송하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고능률 부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블럭 각각의 상기 복수 화소를 표시하는 상기 디지탈 비디오 데이타의 최대값 및 최소값 각각을 검출하는 제1 및 제2검출 수단 및, 상기 각 블럭에 대한 상기 최대 및 최소값으로부터 각 상기 블럭에 대한 다이나믹 렌지 정보를 발생시키는 수단을 구비하며, 상기 분석 수단은 상기 검출된 이동량보다 작은 이동량에 대한 표에 제1수를 설정하고 상기 검출된 이동량보다 큰 이동량에 대한 표에 제2수를 설정하므로써 소정 주기 동안 각 이동량에 대한 상기 다이나믹 렌지 정보의 도수 분포표를 발생시키는 수단을 구비하며, 상기 전송 수단은 상기 엔코딩 수단의 출력과, 상기 최대값, 최소값 및 상기 다이나믹 렌지 정보를 토대로 한 신호와 상기 검출된 이동량을 토대로 한 신호를 적어도 두개로 형성된 각 블럭 대한 제1부가 코드 및, 상기 소정 기간 동안의 제2부가 코드를 전송하고 상기 프레임-드로핑 처리 수단은 상기 검출된 이동량이 상기 임계값보다 작은 블럭의 복수 비디오 필드의 디지탈 데이타를 평균화하는 것을 특징으로 하는 고능률 부호화 장치.
  3. 디지탈 비디오 데이타를 부호화하고 소정 전송 용량을 갖는 데이타 전송 수단에 의해 전송하기 위하여 비디오 데이타를 압축하는 고능률 부호화 장치에 있어서, 이동량을 검출하여 검출된 이동량을 발생시키는 이동 검출 수단과, 소정 주기 동안 상기 디지탈 비디오 데이타를 분석하여 분석된 결과를 발생시키는 수단과, 상기 전송 수단의 상기 소정 전송 용량 및 상기 분석된 결과로부터 상기 조정 기간 동안 적어도 상기 이동량의 임계값 및 코딩 비트수를 결정하는 수단과, 상기 검출된 이동량 및 임계값으로부터 얻어지는 정보에 응답하여 시간 방향으로 디지탈 데이타를 압축하고 상기 코딩 비트수에 응답하여 레벨 방향으로 상기 디지탈 데이타를 압축하는 수단 및, 상기 압축 수단의 출력, 상기 검출된 이동량을 토대로 한 신호 및 상기 소정 주기에 대한 부가코드를 전송하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고능률 부호화 장치.
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