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JPS6294090A - encoding device - Google Patents

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、伝送すべき情報信号を時間軸方向にサンプリ
ング量子化してディジタル信号に変換して伝送する装置
に係り、待にその1標本値当りの平均と7ト数ン低減し
て符月化する装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a device that samples and quantizes an information signal to be transmitted in the time axis direction, converts it into a digital signal, and transmits the digital signal. This invention relates to an apparatus for reducing the average and number of 7 tons and converting it into a sign.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

伝送信号として画像信号をディジタル信号に変換して伝
送する装置において、その1標本値(以下こr、乞画素
と称する。)当りの量子化ビット数は、直線量子化の場
合で通常7〜8ピツFが心電とされている。この直線量
子化で画像信号をそのまディジタル化すると、そのディ
ジタル信号の伝送レートは、標醜テレビ方式の場合で1
00Mb i t/sec程度が必要となり、一部で提
案さnている高品位テレビ方式にいたっては、上記標準
方式の2倍以上の伝送レートが請求さ几ろ。
In a device that converts an image signal into a digital signal and transmits it as a transmission signal, the number of quantization bits per sample value (hereinafter referred to as a pixel) is usually 7 to 8 in the case of linear quantization. Pitsu F is considered to be an electrocardiogram. When the image signal is directly digitized using this linear quantization, the transmission rate of the digital signal is 1 in the case of the standard television system.
00 Mbit/sec, and some high-definition television systems that have been proposed require a transmission rate that is more than twice that of the standard system.

この画像信号をディジタル信号で磁気記録再生する装置
(以下これをディジタルVTRと称する。)では、上述
の如く伝送レートが著しく高いため、従来のアナログ記
録方式VTRと比べて、テープの記録密度が実質低下し
て、十分な録画時間が得られず、また扱う信号も非常に
広帯域となって、ディジタル信号処理回路の動作速度も
問題となり、技術的にも困難が伴い、このディジタルV
TRを家庭用としてなど広く普及させろための大きな障
害となっている。
In devices that magnetically record and reproduce image signals as digital signals (hereinafter referred to as digital VTRs), the transmission rate is extremely high as described above, so compared to conventional analog recording VTRs, tape recording density is substantially lower. As a result, sufficient recording time cannot be obtained, and the signals to be handled are extremely wide-band, which poses problems with the operating speed of the digital signal processing circuit and is technically difficult.
This is a major obstacle to the widespread use of TR for home use.

こうした間頌点を改善するために、いわゆる高能率符号
化の検討が従来から行われており、その例が文献(吹抜
敬彦著1画像のディジタル信号処理1臼刊工業新聞社)
に詳述されているこの文献(の第9章)ても記載されて
いるように、1標本値当りのビット数を低減する方法と
して、すでに符号化した画素の値から現在の値を予測し
、それとの誤差を符号化するいわゆる予測符号化方式(
DPCM)がよく知られている。
In order to improve these points, so-called high-efficiency coding has been studied for a long time, and an example of this is in the literature (1-Image Digital Signal Processing by Takahiko Fukinuki, Usukan Kogyo Shimbunsha).
As detailed in this document (Chapter 9), one way to reduce the number of bits per sample is to predict the current value from the value of the pixel that has already been encoded. , the so-called predictive coding method (
DPCM) is well known.

この予測符号化方式によ几ば、1画素当りのビット数を
4〜5ビット程度に低減可能で、前記した直線量子化方
式と比べてビット数を約1/2に低減することが可能で
ある。
According to this predictive coding method, the number of bits per pixel can be reduced to about 4 to 5 bits, which is about 1/2 compared to the linear quantization method described above. be.

しかし、この予測符号化方式は、上記文献にも述べられ
ているように、予測符号化により生ずる量子化雑音が累
積し、伝送系で生ずる符号誤りによりその影響が次々と
伝播(いわゆるエラー伝播)するなどの本質的な問題が
あり、また、予測符号化にフィードバック形式が一般r
採られるため、童子化雑音がフィードバックされて次の
画素に影響を与えたり、あるいはリーク輪郭バタンと称
さ几る振動性の雑音が発生したり、勾配過負荷、エツジ
ビジネスなどが発生して、画像輪郭部のぼけやゆらぎが
発生するなど、画質を著しく劣化させる問題があって、
特に高画質の要求される機器、装置では、この予測符号
化方式の実用化は困難であった。
However, in this predictive coding method, as mentioned in the above literature, quantization noise caused by predictive coding accumulates, and its influence propagates one after another due to code errors occurring in the transmission system (so-called error propagation). There are fundamental problems such as
As a result, the doji noise may be fed back and affect the next pixel, or a vibratory noise called leak contour slam may occur, gradient overload, edge business, etc. may occur, causing the image to deteriorate. There are problems that significantly degrade the image quality, such as blurring and fluctuations in the outline.
It has been difficult to put this predictive coding method into practical use, especially in devices and devices that require high image quality.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記に鑑み、従来技術の欠点をなくし、符号化
に伴なう信号劣化を最小限に抑えて1標本値当りの平均
ビット数を低減できる符号化装置を提供することにある
。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an encoding device that eliminates the drawbacks of the prior art, minimizes signal deterioration associated with encoding, and reduces the average number of bits per sample value.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記の目的を達成するために、伝送すべき情報
信号のへ個(Nは2以上の整版)の標本値のうち、基準
となる少なくとも1つの標本値をその量子化誤差が無視
できる程度に十分な量子化ど7)数nで符号化し、他の
残りの標本値は上記基準標本値に関連する差分に基づき
上記値nより小さな量子化ビット 数m (n )m)
で符号化することにより、その差分符号化に基づく量子
化雑音の累積が生じないようにし、符号誤りによるエラ
ー伝搬が長期間に渡らないようにして、1標木値当りの
平均ビット数?低減するよ)にしたこと7特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, the present invention sets at least one reference sample value among the sample values (N is 2 or more) of the information signal to be transmitted, and its quantization error is ignored. 7) Encode the remaining sample values with a number n of quantization bits smaller than the above value n based on the difference related to the reference sample value.
By encoding with , the accumulation of quantization noise based on the differential encoding is prevented, and error propagation due to code errors is prevented over a long period of time, and the average number of bits per one block value is It has seven characteristics:

さらに本発明においては、上記符号器をフィードフォワ
ード形式で構成することにより、前記した従来のフィー
ドバック形式で問題となつた雑音発生をなくし、伝送す
べき情報信号の劣化を生じ難くさせるものである。
Furthermore, in the present invention, by configuring the encoder in a feedforward format, the generation of noise, which is a problem with the conventional feedback format described above, is eliminated, and the deterioration of the information signal to be transmitted is made less likely to occur.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明を実施例により詳細f説明する。 The present invention will be explained in detail below using examples.

駆1図は、本発明をVTRなどの磁気記録再生装置に適
用した場合の一実施例を示す図、第2図は本発明に係わ
る符号器20の一実施例を示す図、駆3図はその動作説
明用の波形図、示4図はその符号特性の一実施例を示す
図である。
Figure 1 shows an embodiment of the present invention applied to a magnetic recording/reproducing device such as a VTR, Figure 2 shows an embodiment of the encoder 20 according to the invention, and Figure 3 shows an embodiment of the encoder 20 according to the present invention. FIG. 4, a waveform diagram for explaining its operation, is a diagram showing an example of its sign characteristic.

簗1図において、1は記録すべき画像信号の入力端子、
10はA/D変換器、20は符号器、30&−!、PC
Mプロセッサ、40はメモリ、50は変調器、60は記
録増幅器、70は再生イコライザ、80は復調器、90
は復号器、100はD/A変換器、2は再生された画像
信号の出力端子、3は磁気ヘッド、4は磁気テープであ
る。
In the diagram 1, 1 is the input terminal of the image signal to be recorded,
10 is an A/D converter, 20 is an encoder, 30&-! , PC
M processor, 40 memory, 50 modulator, 60 recording amplifier, 70 reproduction equalizer, 80 demodulator, 90
1 is a decoder, 100 is a D/A converter, 2 is an output terminal for a reproduced image signal, 3 is a magnetic head, and 4 is a magnetic tape.

端子1からの画像信号■はA/D変換器10により、量
子化ビット数nビットでディジタル信号a Ic変換さ
れる。このnビットのディジタル信号aは、本発明に係
る符号器21]によって、後述するように適宜ビット圧
縮さ几る。この符号器20の出力f (以下これ乞デー
タfと略記する。)は、PCMプロセッサ30 ’r:
 介して、メモリ40に逐次書込ま几る、メモリ40へ
の書込みのとぎに・データfの所定のビット数からなる
ブロックごとに、そのアドレスを示すアドレス符号と符
号訂正のためのいわゆるバ1)ティ符号が追加されてメ
モリ40へ逐次書込まれる。
The image signal (2) from the terminal 1 is converted into a digital signal aIc by the A/D converter 10 with n bits of quantization bits. This n-bit digital signal a is appropriately bit-compressed by the encoder 21 according to the present invention as described later. The output f (hereinafter abbreviated as data f) of this encoder 20 is output by the PCM processor 30'r:
After writing to the memory 40, an address code indicating the address and a so-called bar 1 for code correction are written for each block of data f consisting of a predetermined number of bits. The T code is added and sequentially written into the memory 40.

メモリ40への書込み終了後、引続いて読取ら几読取ら
几たデータf及びアドレス符号とノぐリテイ符号は、P
CMプロセッサ30にて、並列データから直列データに
変換されるとともにブロックの頭出しのための同期符号
が、また必要に応じて符号誤り検出のための誤り検出符
号や、あるいはこれらデータ列の前後に適宜調歩符号な
どが追加さnて出力される。
After the writing to the memory 40 is completed, the read data f, address code, and accuracy code are read as P.
In the CM processor 30, the parallel data is converted to serial data, and a synchronization code for locating the beginning of the block is also added, as necessary, an error detection code for code error detection, or before and after these data strings. A start-stop code and the like are added as appropriate and output.

このPCMプロセッサ30かもの出力データ列gは、変
調器50によって、磁気記録に適した符号に変調さ几て
のち、その出力は記録増幅器60を介して磁気ヘッド3
により逐次磁気テープ44に記録される。
The output data string g of this PCM processor 30 is modulated by a modulator 50 into a code suitable for magnetic recording, and then the output is sent to the magnetic head 3 via a recording amplifier 60.
The data are sequentially recorded on the magnetic tape 44 by the following steps.

次に再生糸において、磁気テープ4より磁気ヘッド3に
より再生さ几た信号は、再生イコライザ70で適宜再生
等化さr、てのち復調器80で復調さrて、上記変調器
50に入力さr、たデータ列gと同様の信号g′が出力
さ几ろ、この復調器80からの出力データ列g′は、P
CMプロセッサ30fて、そのブロックごとに同期符号
に基づきデータの頭出しや、前記誤り検出符号に基づき
符号誤り検出などが行われてのち、直列データから並列
データに変換さねてからメモリ40iC逐次書込′f、
几る。
Next, in the reproduction thread, the signal reproduced from the magnetic tape 4 by the magnetic head 3 is appropriately reproduced and equalized by a reproduction equalizer 70, demodulated by a demodulator 80, and inputted to the modulator 50. The output data string g' from the demodulator 80 is P
The CM processor 30f performs data cueing based on the synchronization code for each block, code error detection based on the error detection code, and then converts serial data into parallel data before sequential writing to the memory 40iC. Including 'f,
Reduce.

メモリ40に書込まれたデータは、PCMプロセッサ3
0 Kより上記パリティ符号に基づいて逐次符号訂正さ
れてから、冗長の符号は逐次除去され、上記符号器20
からの出力データfと同様のデータlが出力されて復号
器90に供給さ几ろ復号器90にて復号されてnビット
のディジタル信号f′が出力さrl、このディジタル信
号f′はD/A変換器100にてアナログ信号に変換さ
れて元の画像信号ヅが復元さj、て端子2に出力さ几る
。
The data written to the memory 40 is transferred to the PCM processor 3
After the code is successively corrected based on the parity code from 0K, redundant codes are successively removed, and the encoder 20
Data l similar to the output data f from D is outputted and supplied to the decoder 90. It is decoded by the reduced decoder 90 and an n-bit digital signal f' is output rl, and this digital signal f' is The A converter 100 converts it into an analog signal, restores the original image signal, and outputs it to the terminal 2.

次に、本発明に係る符号器20の動作を第2図に示す一
実施例により第3図の波形図を用いて説明する。
Next, the operation of the encoder 20 according to the present invention will be explained using an embodiment shown in FIG. 2 and a waveform diagram in FIG. 3.

第2図において、201は上記A/D変換器10から出
力されるnビットのディジタル信号aの入力端子である
。第3図の(1)に示すように、A/D変換器10で端
子1から入力さnる画像信号Vがサンプリング周期τご
とに逐次サンプリングされ、各標本値のレベルに応じて
nビットのディジタル信号Ai(iは整数)に逐次関換
されて出力される。
In FIG. 2, 201 is an input terminal for an n-bit digital signal a output from the A/D converter 10. As shown in FIG. 3 (1), the A/D converter 10 sequentially samples n image signals V input from terminal 1 at every sampling period τ, and converts n bits according to the level of each sample value. It is successively converted into a digital signal Ai (i is an integer) and output.

ここで、上記量子化ビア)数nは、その量子化誤差が無
視できろ程度の大きな値であり、画像信号を取り扱う本
実施例では、例えばnm8と定められる。
Here, the number n of quantized vias is such a large value that the quantization error is negligible, and is set to, for example, nm8 in this embodiment, which deals with image signals.

$:発明は、N個(Nは2以上の整数)の標本値のうち
、基準となる少なくとも1つの標本値をその量子化誤差
が無視できる程度に十分なビット数nで符号化し、他の
残りの標本値は上記基準標本値に関連する差分に基づき
上記値11より小さなビットamで符号化すること圧よ
り、1標本値当りの平均ビット数を低減するようにした
ことを特徴とするものである。
$: The invention encodes at least one reference sample value out of N sample values (N is an integer of 2 or more) with a sufficient number of bits n so that its quantization error can be ignored, and encodes other sample values. The remaining sample values are encoded with bits am smaller than the value 11 based on the difference related to the reference sample value, thereby reducing the average number of bits per sample value. It is.

この筑2図及び簗5図はN−3とした場合の一実施例を
示すものである。即ち、第3図の(1)に示すように(
Axi−+ 、A5i 、A5i++ )で代表される
3つの標本値のうち、O印で示す標本値A引は基準標本
値としてnビットで符号化する。以下この基準データを
同じ記号Asiとして表わす。
These figures 2 and 5 show an example in the case of N-3. That is, as shown in (1) in Figure 3, (
Among the three sample values represented by (Axi-+, A5i, A5i++), the sample value A (marked with O) is encoded with n bits as a reference sample value. Hereinafter, this reference data will be represented by the same symbol Asi.

他の残りのX印で示す2つの標本値Axi−t 。The other remaining two sample values Axi-t are indicated by X marks.

ン1+1については、上記基準標本値Asiとの差分に
応じた次式で与えられる2つの差分データBxi−+と
Bsi++をビット数m(<n)で符号化する。−例と
して、H−8,m=4とすn、げ基準データA3iは8
ビ7ト、差分データBs1−+とB5i+1 は共に4
ビ’/)で符号化され、従って1標本値当りの平均ビッ
ト数は16/3−5.35ビツトとなり、全ての標本値
暑8ビットで符号化する従来方式と比べて215にビッ
ト圧縮することが可能となる。
For sample 1+1, two difference data Bxi-+ and Bsi++ given by the following equation according to the difference from the reference sample value Asi are encoded using the number of bits m (<n). - As an example, H-8, m=4 and n, the standard data A3i is 8
Bit 7, differential data Bs1-+ and B5i+1 are both 4
Therefore, the average number of bits per sample value is 16/3-5.35 bits, which is a bit compression of 215 compared to the conventional method in which all sample values are encoded using 8 bits. becomes possible.

以上の原理にもとづくビット圧縮は次のようにして行わ
れる。簗2図において、端子201より入力さ几るnビ
ットのディジタル信号a (第3図(2)のa)は、基
準データ抜取り器230に供給される一方、遅延器21
0にてサンプリング周期τに相当する時間遅延され、そ
の出力b C143図(2)のb)は減算器240の一
方に入力される。
Bit compression based on the above principle is performed as follows. In Figure 2, the n-bit digital signal a (a in Figure 3 (2)) input from the terminal 201 is supplied to the reference data extractor 230, while the delay unit 21
0, the output b) of FIG. 2 is input to one side of the subtracter 240.

基準データ抜取り器230fで、上記信号aより基準標
本値(A3□)が抜取られ、かつ3τの期間その基準標
本値がホールドされて出力される。
The reference data sampler 230f extracts a reference sample value (A3□) from the signal a, holds the reference sample value for a period of 3τ, and outputs it.

この基準データ抜取り器250からの出力C(第3図(
2)のC)は、減算器240の他方に入力されると共に
データセレクタ260の端子Y2に供給さnる。
Output C from this reference data extractor 250 (Fig. 3 (
C) of 2) is input to the other side of the subtracter 240 and is also supplied to the terminal Y2 of the data selector 260.

以上の各出力a、b、Cはいずnもnビットの信号であ
る。減算器240にて上記出力Cとbの差分演算が行わ
れて両者の差分に応じたnビットの出力d(簗3図(2
)のd)が得も几る。具体的には、5つの標本値(Ax
i−1−A3! −A5i++ )に対し、前記(1)
式で示した2つの差分データB xi−+とBxi+1
が減算器240より出力dとして、@吹出力される。こ
の出力dは読取り専用メモIJROM250のアドレス
信号として供給さ庇る6 ROM250は減算器240
からのnビットの出力dをm((n)ビットに変換する
様相を有する。
Each of the above outputs a, b, and C is an n-bit signal. A subtracter 240 performs a difference calculation between the outputs C and b, and an n-bit output d (Fig. 3 (2)
) d) is also beneficial. Specifically, five sample values (Ax
i-1-A3! -A5i++), the above (1)
Two differential data B xi−+ and Bxi+1 shown in the formula
is output from the subtracter 240 as an output d. This output d is supplied as an address signal for the read-only memory IJROM 250.
It has the aspect of converting the n-bit output d from into m((n) bits).

n−8,m−4の場合についてROM 250 [おけ
る変換特性の一例を第4図に示す。
FIG. 4 shows an example of the conversion characteristics in the ROM 250 for the cases of n-8 and m-4.

ROM250には、第4図に示す1(1、al 、 ”
’ 。
The ROM 250 has 1 (1, al, ” shown in FIG. 4).
'.

a、とす。、bl・・、b、に対応する全部で16(即
ち4ビツト相当)のデータが書込まれており、これらデ
ータは減算器24Dからのn (=8)ビットの出力d
に応じてアドレス指定さrて読取られる。更に具体的に
は、減算器240からの出力dの値が正(即ちA3i≧
A3ト1あるいはA5i≧A5i++)のときは記号a
に対応するデータが読取られ、またdσノ値が負(即ち
A3i≦As i−1あるいはA3i≦A3i++)の
とぎは記号すに対応するデータが読取られる。その−例
として、第4図に示すように、dの値(即ち差分データ
BiO値)が54のとぎはa、に対応するデータclが
ROM250より出力される。
a. , bl..., b, a total of 16 (that is, equivalent to 4 bits) data are written, and these data are n (=8) bits output d from the subtracter 24D.
is addressed and read accordingly. More specifically, the value of the output d from the subtracter 240 is positive (i.e., A3i≧
If A3to1 or A5i≧A5i++), symbol a
When the value of dσ is negative (that is, A3i≦As i-1 or A3i≦A3i++), data corresponding to the symbol is read. As an example, as shown in FIG. 4, the ROM 250 outputs data cl corresponding to a, where the value of d (ie, the difference data BiO value) is 54.

かくして1(0M250にて、減算器240かものn(
=8)ビットの出力dはm(−+4)ビットに変換され
る。部ち前記(1)式のnビットのデータB 3 r−
+はmビットの符号Cx1−+ K −tたnビットの
データB 3i++はmビットの符号Csi+1にそn
、ぞn変換さn、その出力e (第3図(2)のe)は
データセレクタ26[〕の端子Y1に供給される。
Thus 1(0M250, subtractor 240 and n(
=8) bit output d is converted to m(-+4) bits. The n-bit data B 3 r− of equation (1) above
+ is m-bit code Cx1-+ K -t and n-bit data B 3i++ is m-bit code Csi+1
, and the output e (e in FIG. 3(2)) is supplied to the terminal Y1 of the data selector 26[].

データセレクタ260にて、ROM250かもの出力e
と基準データ抜取り器230かもの出力C711)交互
Km択され、ROM250からの出力eよりmビットの
データC5r−1とC3i++が選択出力され、また基
準データ抜取り器230からの出力Cよりnビットの基
準データA5iが選択出力される。
At the data selector 260, the ROM250 output e
and the output C711) of the reference data extractor 230 are selected alternately, m-bit data C5r-1 and C3i++ are selected and output from the output e from the ROM 250, and n-bit data C5r-1 and C3i++ are selected and output from the output e from the reference data extractor 230. Reference data A5i is selectively output.

従。て、このデータセレクタ260からの出力f (第
3図(2)のf)は、< c 5i−+ 、Aへ1 +
 (−5+++ )の順で各データのビット数は+れ、
ぞれ(m、n。
Follow. Therefore, the output f from this data selector 260 (f in FIG. 3 (2)) is < c 5i-+ , 1 +
The number of bits of each data increases in the order of (-5+++),
Each (m, n.

m)に対応した符号として表現することができろ。Can it be expressed as a code corresponding to m)?

以下他の標本値も同様にして、3つの標本値ごとに逐次
ビット数(m、n、m)の符号としてビット圧縮されて
行く。
Thereafter, the other sample values are bit-compressed in the same manner as codes of the number of bits (m, n, m) for each three sample values.

かくして籏2図に示した符号器20にてビット圧縮して
得た出力fは端子202より、前記筑1図のPCMプロ
センサ30を介して、メモリ40に逐次書込まれるが1
本発明においては互いにビット%の異なる2種類のデー
タ(4ビットデータCx1−1# C3i+ 1と8ビ
ツトデータAxi)をメモリ40に効率良く格納できる
手段を提供するものである。
In this way, the output f obtained by bit compression in the encoder 20 shown in Figure 2 is sequentially written into the memory 40 from the terminal 202 via the PCM processor 30 shown in Figure 1.
The present invention provides means for efficiently storing two types of data (4-bit data Cx1-1#C3i+1 and 8-bit data Axi) having different bit percentages in the memory 40.

即ち、1ワードなn(−8)ビットとし、メモリ40を
ワード単位で格納する構成とし、n (−8)ビットデ
ータA31Vcついてはそのままワード単位で書込み、
m(−z4) ビットデータについては最初のデータC
3i−+Yjワード、プ)5らの半分(例えば上位mビ
ット)に書込み、こ几に引続き次のデータCM++1は
そのワードの残りの半分(例えば下位mビット)に書込
む。
That is, one word is n (-8) bits, and the memory 40 is configured to store in word units, and the n (-8) bit data A31Vc is written as is in word units.
m(-z4) For bit data, first data C
3i-+Yj word, P) 5 is written to half (for example, the upper m bits), and following this process, the next data CM++1 is written to the remaining half of the word (for example, the lower m bits).

こうすることにより、メモリ40には無駄なスペースを
生じさせろことなく密に書込むことができメモリ容量を
低減できるばかりでなく・記録及び再生の両方でデータ
をすべて一定のワード単位で処理することができること
がらPCMプロセッサ30での処理の煩雑化を防止でき
回路規模を縮小できる効果が得られる。
By doing this, not only can data be written densely into the memory 40 without wasting space, reducing the memory capacity, but also data can be processed in fixed word units during both recording and playback. By being able to do this, it is possible to prevent the processing in the PCM processor 30 from becoming complicated and to reduce the circuit scale.

以上のことから明らかなように、3ワードで構成さnた
元の標本値群(A 5i−+ 、A 3i * A 3
i++ )は符号器20VCてビット圧縮されてビン)
!!k(m。
As is clear from the above, the sample value group of n elements (A 5i-+ , A 3i * A 3
i++) is bit compressed by encoder 20VC and bin)
! ! k(m.

n、m)に符号化されてのち、メモリ40に2ワードと
して書込まれる・ かくして、メモリ40に273にビット圧縮されて書込
まれたデータは、前記したようにPCMプロセッサ50
を介して順次ワード単位で読取らn5かつその読取らn
たn (−8)ビットの並列のデータは逐次ワードごと
に直列に変換されて出力さn、その結果第6図(2)の
gに示すように、上記のビット数(m、n、m)の符号
データ (Cx1−+ 、A、 xi 、 C5i++
)が(Csi−+、C3iH、A 57 )  の順序
でビット数(m、m、n)の直列データgとしてPCM
プロセッサ50より出力される。この直列データ出力g
は変調器・811.記録増幅器60を介して磁気ヘッド
3により磁気テープ4に記録さnる。
n, m) and then written to the memory 40 as two words.The data thus compressed to 273 bits and written to the memory 40 is encoded by the PCM processor 50 as described above.
n5 and its reading n
The parallel data of n (-8) bits is sequentially converted word by word into serial data and output n, and as a result, the number of bits (m, n, m ) code data (Cx1-+ , A, xi, C5i++
) is PCM as serial data g with the number of bits (m, m, n) in the order of (Csi-+, C3iH, A 57 )
It is output from the processor 50. This serial data output g
is the modulator/811. The information is recorded on the magnetic tape 4 by the magnetic head 3 via the recording amplifier 60.

従って、全ての標本値’l&n (−8)ビア)で符号
化してビット3% (8,8,8)の直列データとして
記録する従来方式と比べて記録データの伝送レートを2
/3に縮小することができろ。
Therefore, compared to the conventional method in which all sample values 'l&n (-8) vias are encoded and recorded as serial data of 3% (8, 8, 8) bits, the transmission rate of recorded data is reduced by 2.
It can be reduced to /3.

次に、本発明に係わる復号器90の一実施例をm5図に
、その動作説明用の各部波形図を第6図に示す。再生時
においては、上記により記録さnたデータは磁気テープ
4.J:り磁t℃へノド3により再生されて、再生イコ
ライザ70と復調器SOにて適宜再生後1p1さオー1
.て、復調器81〕からは上記の直列データ出力gと同
様の(C3i−+ 、 C3I++。
Next, an embodiment of the decoder 90 according to the present invention is shown in Fig. m5, and a waveform diagram of each part for explaining its operation is shown in Fig. 6. During reproduction, the data recorded above is transferred to the magnetic tape 4. J: Regenerated by the node 3 to the magnetic field t°C, and after being appropriately reproduced by the reproduction equalizer 70 and the demodulator SO, 1p1
.. From the demodulator 81], the same serial data output g as described above (C3i-+, C3I++.

A31)の順序でビット数(m、m、n)の直列データ
出カイ(筆6図のl)が得ら几る。
A serial data output (l in Figure 6) of the number of bits (m, m, n) is obtained in the order of A31).

この直列データ出カンは、PCMプロセッサ30を介し
てワード毎に並列データに変換されてから逐次メモリ4
0に書込ま几ろ。メモリ40に(C3i−1、C3i+
1 、んi)の順で書込まれたデータはまずm(=4)
ピクトのデータC3i−+が、続いてn(−8)ビット
のデータA5iが、これに弓1続キ残りのm(−4)ビ
ットのデータCsi+1が逐/大読取られ、従ってPC
Mプロセッサ30からは、上記符号器20からの出力f
と同様の出力a’ cta6図のa’)が得られ、この
出力a′は第5図に示す復号器90の端子901に供給
される。
This serial data output is converted into parallel data word by word via the PCM processor 30, and then sequentially transferred to the memory 4.
Write it to 0. In the memory 40 (C3i-1, C3i+
The data written in the order of 1, ni) is first m (=4)
Pict data C3i-+, then n(-8) bits of data A5i, and then the remaining m(-4) bits of data Csi+1 of the bow are read sequentially/largely, and therefore the PC
The M processor 30 outputs the output f from the encoder 20.
An output a'(a') in Fig. 6 is obtained, and this output a' is supplied to a terminal 901 of a decoder 90 shown in Fig. 5.

ここで前記(1)式より、元の標本値A31−1とA3
141は次式により求めることができる。
Here, from the above equation (1), the original sample values A31-1 and A3
141 can be calculated using the following equation.

復号器(イ)は、記録再生された上記データ(C5i−
+。
The decoder (A) receives the recorded and reproduced data (C5i-
+.

A31.C3I+1)よりn (= 8) と7 )(
7)f−タB si−+ 、 B xi++とAxiを
得、上記(2)式に基づく演算を行うことによって、元
標本値(A31−、。友!。
A31. From C3I+1), n (= 8) and 7)(
7) Obtain the f-ta B si-+ , B xi++ and Axi, and perform the calculation based on equation (2) above to obtain the original sample value (A31-, Friend!

Axi++ )を復元させろものである、即ち、塩5図
において、端子901iC倶給さ几るPCMプロセッサ
60かもの出力a′は基準データ抜取り器950に入力
される一方、遅延器910にてサンプリング周期τに相
当する時間遅延さブ11、その出力ヅ(第6図のb/)
はROM 950のmビットのアドレス信号として供給
される。
In other words, in Figure 5, the output a' of the PCM processor 60 fed to the terminal 901iC is input to the reference data extractor 950, while the sampling period is determined by the delay device 910. Time delay tab 11 corresponding to τ, its output ㅅ (b/ in Fig. 6)
is supplied as an m-bit address signal for the ROM 950.

R,OM 950にて上記遅延器910から出力される
m(=4)ビットのデータC3i−i 、 Cgi+1
は前記第4図に示した特性に鵡じてn(−8)ビットの
データBxi−+ 、 B3i++にそハ5ぞれ変換さ
れる。
m (=4) bit data C3i-i, Cgi+1 output from the delay device 910 at R,OM 950
are converted into n(-8) bit data Bxi-+ and B3i++, respectively, according to the characteristics shown in FIG.

その−例として、第4図に示すように遅延器910から
の出力データCiがa、に対応している場合には、54
の値を有するデータBiがR,OM 950より出力さ
れる。
As an example, if the output data Ci from the delay device 910 corresponds to a, as shown in FIG.
Data Bi having the value is output from R,OM 950.

かく[2て、ROM950fでn (−8)ビア)に変
換さiた出力C’(B’6図のC′)は減算器940の
一方に供給さnる。
The output C'(C' in Figure B'6) thus converted into n (-8 vias) by the ROM 950f is supplied to one side of the subtracter 940.

基準データ抜取り器930にて、上記出力a′よりそT
1.に含まれる基準データ(AJi)が抜取られかつろ
での期間その基準データがホールドされて出力さj、る
。この基準データ抜取り器95[3からの出力d’(簗
6図のct’)は減算器940の他方に入力さr、ると
共にデータセレクタ960のi子)”7“に供給される
。減算器940にで上記出力d′(の基準データA31
)と)、配出力C′(のデー・りBs1−+、135□
+1)との差分演算が行わ几て、前記(2)式で示した
差分データ(A31−1とAxi+t)が減算器94D
より出力される。この出力e’(第6図の、/)はデー
タセレクタ960の端子¥1に供給される。
The reference data extractor 930 extracts T from the above output a'.
1. The reference data (AJi) included in the reference data (AJi) is extracted, and the reference data is held for a period of time and output. The output d'(ct' in Figure 6) from the reference data extractor 95[3 is input to the other input of the subtracter 940 and is also supplied to the data selector 960 (i) ``7''. The subtracter 940 receives the reference data A31 of the output d'(
) and), distribution output C'('s data riBs1-+, 135□
+1) is performed, and the difference data (A31-1 and Axi+t) shown in equation (2) above is sent to the subtracter 94D.
It is output from This output e' (/ in FIG. 6) is supplied to the terminal \1 of the data selector 960.

データセレクタ960Wて上記出力d′より基準データ
(A si)が上記出力C′より差分データ(A3□−
4とA5i++)がそれぞ1し選択さ几、かくし7て元
標本値(A31−1 +へ3i * A5i↓1)Vr
対応すルデータf’(H6図nf′)が復元されて端子
902に出力される。
The data selector 960W selects the reference data (A si) from the output d' and the difference data (A3□-) from the output C'.
4 and A5i++) are each selected as 1, and then the original sample value (A31-1 + to 3i * A5i↓1)Vr
Corresponding data f'(nf' in Figure H6) is restored and output to terminal 902.

なお、以上の実施例は、3つの標本値(A5ト−+ −
A3□= Asi++ ) +7) ’iち、A3□を
基準標本値とし、他の標本値(A、i刊とA3141 
)を前所シ(1)式に示し、たように、基間標本値との
差分に基づいて弱化した例を示したが、本発明はこれ[
限定されるものではt〔<、次式(3)に示すように、
一般にその標本端内のうちの任意の少なくとも1つの標
本値(A、si−+ )を基醜標木値とし、残りの標本
値の5もの任意の少なくとも1つの標本値(、A si
 )を↓配基漁標本値(A5i−1) K関連する差分
に基づいて符号化し、他の残りの標本値(A!、i++
 )を上記基準標本値によらず上記標本値/7%3i)
K関連する差分に基づいて符号化しても良く、この場合
には、基準梗木値へトー1より元標本値A31k−復元
でき、更にこの復元1.たA5iより元標本値Axi+
+ケ復元できる。
In addition, in the above embodiment, three sample values (A5 to + -
A3□ = Asi++ ) +7) 'i, A3□ is the reference sample value, and other sample values (A, i edition and A3141
) was shown in Equation (1) in the previous section, and an example was shown in which it is weakened based on the difference from the base sample value, as shown in FIG.
In the limited case, t [<, as shown in the following formula (3),
In general, at least one arbitrary sample value (A, si−+ ) within the sample edge is taken as the base marker value, and at least one arbitrary sample value (, A si
) is encoded based on the ↓ base fishing sample value (A5i-1) K related differences, and the other remaining sample values (A!, i++
) is the above sample value/7%3i) regardless of the reference sample value above.
Encoding may be performed based on K-related differences. In this case, the original sample value A31k- can be restored from 1 to the reference tree value, and this restoration 1. The original sample value Axi+
+ Can be restored.

rノ上述べたようにX発明は、一般に八個の標本値のち
ち少なくとも1つを基準e、t: イi&としてh(モ
化誤差を無視できる程度の十分なビット数nで符号イヒ
し、他の俸本値ンそ2′1.、jり小さなビット数mで
符号化−′fろことを特徴とし、これにより全標本値を
ビット数nで符号化する従来方式と比べて、伝送ないし
記録再生されるデータのビット数及び伝送レート?(n
+ (N−1) Xml/ N X nに縮小すること
ができる。
As mentioned above, the X invention generally uses at least one of the eight sample values as the reference e, t: i, and then h(i) with a sufficient number of bits n so that the conversion error can be ignored. , other salary values are characterized by encoding with a smaller number of bits m, compared to the conventional method in which all sample values are encoded with a smaller number of bits n. Number of bits of data to be transmitted or recorded and reproduced and transmission rate? (n
+ (N-1) X ml/N X n.

また、本発明によれば、ビット圧縮及びその逆の伸長は
共に八個の標本値ごとに完結して行われるため、その標
本値群以外の他の標本値群に量子化雑音や符号誤りなど
の影響が累積伝播されることはなく、またビット圧縮伸
長をゲよう符号器(20)及び復号器(90)は、先の
実施例から明らかなように、いずnもフィードバックル
ープな持たずフィードフォワード形式で構成できるため
、上記の量子化雑音や符号誤りの影響が次々と尾を引く
ようなことはなくこれらの形動最小限に抑えることがで
きる。
Furthermore, according to the present invention, since both bit compression and its inverse expansion are performed for each eight sample values, quantization noise and code errors may occur in other sample value groups other than that sample value group. The influence of the encoder (20) and the decoder (90) that perform bit compression/expansion do not have any feedback loop, as is clear from the previous embodiment. Since it can be configured in a feedforward format, the effects of the above-mentioned quantization noise and code errors do not continue to linger, and these effects can be minimized.

更に、各標本値群毎圧電子化誤差の少ない基準標本値が
含まれており、上記の符号化及び復号化はこの基準標本
値を基準にして行われるため、ビット圧縮伸長に伴なう
童子化誤差や信号劣化乞最小限f抑えることができ5.
。
Furthermore, since each sample value group includes a reference sample value with a small piezoelectric conversion error, and the above encoding and decoding are performed based on this reference sample value, there is no error due to bit compression/expansion. 5. Minimize conversion errors and signal deterioration to a minimum.
.

以上の実施例はVTltなどの磁気配録再生装置に本発
明を適用した船であるが、本発明はこrしに限るもので
はなく、画像信号以外の音声信号など任意の情報信号を
記録再生するにとどまらず任意の伝送媒体にディジタル
信号として伝送する場合に適用できろものであり、本発
明の主旨をそれるものではない。
The above embodiment is a ship in which the present invention is applied to a magnetic recording and reproducing device such as a VTlt, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this, and can record and reproduce arbitrary information signals such as audio signals other than image signals. The present invention can be applied not only to the transmission of digital signals to any transmission medium, but does not depart from the gist of the present invention.

また、以上の実施例に示した標本化に関し、簗5関(1
)は画像信号Vを時間関数V (11の1次元信号とみ
て、いわば水平走査方向に1次元標本化した場合を示し
たが、本発明はこn、に限るものではなく、第7図に示
すように、画像信号Vを2次元信号V (x、y)(x
は画像信号Vの水平走査方向の標本値毎、yは垂直走査
方向の標本値毎を示す。)として垂直走査方向(y方向
)に、あるいは斜め方向IC2次元標本化した場合にも
本発明を適用でき、得られる効果はまったく同様である
。
In addition, regarding the sampling shown in the above example,
) shows the case where the image signal V is regarded as a one-dimensional signal of the time function V (11) and is one-dimensionally sampled in the horizontal scanning direction, but the present invention is not limited to this, and FIG. As shown, the image signal V is transformed into a two-dimensional signal V (x, y) (x
represents each sample value of the image signal V in the horizontal scanning direction, and y represents each sample value in the vertical scanning direction. ), the present invention can be applied to two-dimensional IC sampling in the vertical scanning direction (y direction) or in the diagonal direction, and the obtained effects are exactly the same.

なお、この里7図はN−2として2つの標本値毎に○印
で示す標本値を基準擦f値とし゛r1ビットで符号化し
、X印で示す標本値を上記基準標本値との差分に応じて
m(<rl)ビットで符号化する場合を示す、3第7図
の(1)は2画像信号V (x、y) をフィールド単
位で垂直方向(y方向)に1−1/、 2−2’、 3
−3’・・・の走査順序で順次標本化した場合の実施例
を示し、同図の(2)は、画像信号V (x、y)を奇
数フィールド(実線の水平ラインで示すフィールド)と
偶数フィールド(破線の水平ラインで示すフィールド)
の2つのフィールドから構成されるフレームの単位で垂
直方向(y方向)ff1−1’、2−2’、3−3’、
・・・の走査順序で順次標本化した場合の実施例を示す
。なお、この第7図の8本化を行うためには、特fは図
示しないが、先の筆1図の実施例においてA/D変換器
10からの出力を−Hメモ1j40にフィールド単位な
いしはフレーム単位で書込むことにより、上記2次元信
号V (x、 Y) ff:メモリ40内に形成できる
から、かくして書込ま几た信号V(x、y)乞メモリ4
0よりその垂直走査方向に逐次読取りその出力を符号器
20に供給すり一と12より上2同様のビット圧縮を行
わせろ、′、とができろ、更に、本発明においj二i、
上?基準標本値のとり方はそハ、の含まt′l乙標本値
群の中7)任意の位置よりとることができ、を発明の主
旨をそrろものではない。
In addition, in this figure 7, the sample value marked with a circle for every two sample values as N-2 is encoded with 1 bit as the reference friction f value, and the sample value indicated with an (1) in Fig. 7 shows the case where the two image signals V (x, y) are encoded with m (<rl) bits in field units in the vertical direction (y direction) by 1-1/, 2-2', 3
An example is shown in which sampling is performed sequentially in the scanning order of -3'..., and (2) in the same figure shows that the image signal V (x, y) is divided into odd fields (fields indicated by solid horizontal lines). Even fields (fields indicated by dashed horizontal lines)
vertical direction (y direction) ff1-1', 2-2', 3-3',
An example is shown in which samples are sequentially sampled in the scanning order of . Incidentally, in order to convert the output into eight lines in FIG. 7, although the feature f is not shown, the output from the A/D converter 10 in the embodiment shown in FIG. By writing in frame units, the two-dimensional signal V (x, Y) ff can be formed in the memory 40.
0 in the vertical scanning direction and the output thereof is supplied to the encoder 20, and 12 and above 2 are subjected to similar bit compression.Furthermore, in the present invention, j2i,
Up? The reference sample value can be taken from any position in the group of sample values (7) included in the sample value group, and this is not the gist of the invention.

第7図の(1)は、基準標本値を常f同一のラインより
とるようにした例を示す。この方法によj5ば、ビット
圧縮の影響は垂直方向でやや目立つようにはなるが水平
方向に対しては比較的視覚的に目立ち難くできる効果が
得られろ。また第7図の(2)は同一水平う・インより
基準標本値を間引くようにして抽出した例を示す、3こ
の方法によれば、ビット圧縮の影響は斜め方向に現わT
、石ため、視覚的に目立ち難くて大石効果が得らnる。
FIG. 7 (1) shows an example in which the reference sample values are always taken from the same line. With this method, the effect of bit compression becomes somewhat noticeable in the vertical direction, but relatively less visually noticeable in the horizontal direction. In addition, (2) in Figure 7 shows an example in which reference sample values are extracted by thinning out from the same horizontal groove.3 According to this method, the influence of bit compression appears in the diagonal direction.
, because it is a stone accumulation, it is not visually noticeable and a large stone effect can be obtained.

4−t−[上記簗3図及び塩7図において、サップリン
グ周茨数乞適宜選び、あるいは上記基準標本値のとり方
を適宜変えC2 上記基準標本値の標〜11・位相が・j’ 、−、−、
Q、ト’周期あるいはフレーム周期で同位相とならない
ように、具体的には例えば算7図(2ンのAK示す標本
点において、最初のフレームで4点を基漁標本値の標本
化位相としたら(即ち○印に相当)。
4-t-[In the above-mentioned Figure 3 and Figure 7, select the number of sapplings as appropriate, or change the method of taking the reference sample value as appropriate. C2 The standard ~11 phase of the reference sample value is ・j', −、−、
Specifically, for example, in Figure 7 (at the sampling points indicated by AK in number 2, 4 points in the first frame are set to the sampling phase of the base sample value, so that they do not have the same phase in the Q, T' period or frame period). Then (i.e. corresponds to the ○ mark).

次のフレームではA点!基準標本値の標本化位相とはし
ない(即ちX EiE K相当)ように、その周期ごと
に基部標本値の標本点を適宜変えてやることにより、ビ
ット圧縮に伴なう画素皐位の妨害がインターリーブさ1
1て視覚的にその妨害を目立ち歎くできる効果が得らf
Lる。
Point A in the next frame! By appropriately changing the sampling point of the base sample value for each period so that it is not the sampling phase of the reference sample value (that is, equivalent to interleaved 1
1. You can achieve the effect of visually making the disturbance more noticeable.
L.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた。【うに本発明によれば、伝送すべき情報信
号の劣化乞生じさせないで、あるいは生じてもその影″
、覆が少なく、また型子化雑音の類檀や符号誤りによる
エラー伝搬7生ずることなく信号の↑、11を効率良く
低減することかでき、その分伝送レートを低減でき、従
ってディジタルV T Rのような磁気記録再生装aに
おいては、テープの記録密度を実質的に高めることがで
き、小形カセ7)で十分な録画時間を確保でき゛、その
ハードウェアの動作速1度も低減されてI C化も容易
となり、父性のコスト低淀及び信頼性向上ヶ図れるなど
の効果が得らnろ。
As stated above. [According to the present invention, the information signal to be transmitted is not degraded, or if it occurs, its effects are not affected.
, ↑, 11 of the signal can be efficiently reduced without occurrence of error propagation 7 due to patterning noise or code errors, and the transmission rate can be reduced accordingly. In magnetic recording and reproducing devices such as a, the recording density of the tape can be substantially increased, sufficient recording time can be secured with a small cassette 7), and the operating speed of the hardware has been reduced by 1 degree. It will also be easier to implement IC, which will reduce paternity costs and improve reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

里1図は本発明の一実施例を示すブロック図、里2図は
本発明に係わる符号器の一実施例を示すブロック図、第
6図はその各部波形噸、里4図はその符号及び復号特性
を示す特性図、筆5図は本発明に係わる復号器の一実施
例を示すブロック図%@6図はその各部波形図、第7図
は本発明に係わる標本化方法を示′f模式図である。 210.910・・・遅延器・ 230や950・・・基部データ抜取り器、240、9
10・・・?1g、算器、  2511.95[]・・
・l(、OM 。 260.960・・データセレクタ、 20・・・符号器、     90・・・復号器。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the encoder according to the present invention, Fig. 6 shows the waveforms of each part thereof, and Fig. 4 shows the codes and codes thereof. Figure 5 is a block diagram showing an embodiment of the decoder according to the present invention, Figure 6 is a waveform diagram of each part thereof, and Figure 7 is a sampling method according to the present invention. It is a schematic diagram. 210.910... Delay device, 230 or 950... Base data extractor, 240, 9
10...? 1g, calculator, 2511.95 []...
・l(,OM. 260.960...Data selector, 20...Encoder, 90...Decoder.


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