JPS6149861B2 - - Google Patents
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- JPS6149861B2 JPS6149861B2 JP13405380A JP13405380A JPS6149861B2 JP S6149861 B2 JPS6149861 B2 JP S6149861B2 JP 13405380 A JP13405380 A JP 13405380A JP 13405380 A JP13405380 A JP 13405380A JP S6149861 B2 JPS6149861 B2 JP S6149861B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
- H04B14/06—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation
- H04B14/066—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation using differential modulation with several bits [NDPCM]
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- Signal Processing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
本発明はビデオ信号を用いて帯域圧縮を行なう
DPCM装置において、入力値と予測値の差分値を
量子化する量子化器の特性の改良により、回路構
成の簡易化と量子化誤差の少ないDPCM装置の実
現をはかることを目的とする。
ビデオ信号を用いて帯域圧縮を行なうDPCM装
置における予測符号化方式として、従来、構成が
簡単で経済的な1次元1点予測方式が用いられて
いる。第1図において、入力信号xoに対する予
測信号としては3点前、すなわち(Xo-3)とす
る。
従来の構成は第2図に示す様に符号化ブロツク
A、伝送路B、復元化ブロツクCよりなり、以下
各ブロツクについて述べる。符号化ブロツクAは
ビデオ信号をA/D変換した信号xo(以下入力
値xoと呼ぶ)と、入力値xoに対しDPCM符号化
処理による量子化誤差を含んだ符号化値Roを作
成し、これによる予測値xoとの差分値eoを得る
演算器1と、差分値eoを入力として、例えば第
1表に示す特性に従つて所定の量子化値Qoを得
る量子化器2と、入力値xoの予測値xoを得る予
測器3と、量子化値Qoを入力として、例えば第
2表に示す特性に従つて所定の符号化値Coを得
る符号器4と、第3図に示すようにA/D変換し
たD1〜D8、すなわち入力値xoを入力として論理
積素子によつてビデオ信号の同期信号Sを抽出す
る同期信号抽出回路5と、第4図に示すように符
号化値Co(C4,C3,C2,C1)と同期コード発生
器6の同期コードP(P4,P3,P2,P1)および同
期信号Sを入力として、同期信号Sが有信号
“H”の期間は符号化値Co(C4,C3,C2,C1)を
選択して出力端子に(C4,C3,C2,C1)を出力
し、同期信号Sが無信号“L”の期間は同期コー
ドP(P4,P3,P2,P1)を選択して出力端子に
(P4,P3,P2,P1)を出力する信号切換え素子7よ
りなる。
The present invention performs band compression using video signals.
The purpose of this paper is to simplify the circuit configuration and realize a DPCM device with less quantization error by improving the characteristics of the quantizer that quantizes the difference between the input value and the predicted value in the DPCM device. Conventionally, as a predictive coding method in a DPCM device that performs band compression using a video signal, a one-dimensional, one-point prediction method, which is simple in configuration and economical, has been used. In FIG. 1, it is assumed that the prediction signal for the input signal x o is three points before, that is, (X o-3 ). The conventional configuration consists of an encoding block A, a transmission path B, and a restoration block C, as shown in FIG. 2, and each block will be described below. Encoding block A generates a signal x o (hereinafter referred to as input value x o ) obtained by A/D converting a video signal, and an encoded value R o that contains a quantization error due to DPCM encoding processing for input value x o. an arithmetic unit 1 which obtains a difference value e o from the predicted value x o , and a quantizer which takes the difference value e o as input and obtains a predetermined quantized value Q o according to the characteristics shown in Table 1, for example. a predictor 3 that obtains a predicted value x o of an input value x o ; and a code that receives a quantized value Q o as input and obtains a predetermined encoded value C o according to the characteristics shown in Table 2, for example. 4, and a synchronization signal extraction circuit 5 that extracts the synchronization signal S of the video signal by using an AND element using the A/D-converted D 1 to D 8 , that is, the input value x o as input, as shown in FIG. As shown in FIG . _ _ _ _ and the synchronization signal S is input, and during the period when the synchronization signal S is signal "H", the encoded value Co (C 4 , C 3 , C 2 , C 1 ) is selected and the output terminal (C 4 , C 3 , C 2 , C 1 ), and during the period when the synchronization signal S is no signal "L", selects the synchronization code P (P 4 , P 3 , P 2 , P 1 ) and outputs (P 4 ) to the output terminal. , P 3 , P 2 , P 1 ).
【表】【table】
【表】【table】
【表】
復号化ブロツクCは、伝送路Bを介して符号化
ブロツクAの信号切換え素子7から送られる同期
コードP(P4,P3,P2,P1)を含む符号化値C′oを
入力として、例えば第3表に示す復号化特性に従
つて所定の復号化値Doを得る復号器8と、復号
化値Doと予測値yoを加算して符号化ブロツクA
の符号化値Roに復元させた復元値yoを得る演算
器9と、復元値yoを遅延させて予測値yoを得る
予測器10と、符号化値C′oを入力として第5図
に示すように排他的論理和素子と論理積素子より
なる一致回路によつて符号化値C′oに含まれる同
期コードP(P4,P3,P2,P1)を検出して同期信
号S′を再生する同期信号再生回路11よりなる。[Table] Decoding block C has a coded value C' containing a synchronization code P (P 4 , P 3 , P 2 , P 1 ) sent from signal switching element 7 of coding block A via transmission line B. A decoder 8 takes o as an input and obtains a predetermined decoded value Do according to the decoding characteristics shown in Table 3, for example, and adds the decoded value Do and the predicted value yo to encode the encoded block A.
an arithmetic unit 9 that obtains a restored value y o that is restored to the encoded value R o ; a predictor 10 that delays the restored value y o to obtain a predicted value y o ; As shown in Figure 5, the synchronization code P (P 4 , P 3 , P 2 , P 1 ) contained in the encoded value C′ o is detected by a matching circuit consisting of an exclusive OR element and an AND element. The synchronizing signal reproducing circuit 11 reproduces the synchronizing signal S'.
【表】
また、d1,d2……d7は遅延素子で入力信号に対
してそれぞれ1点ずつ遅延する。また同期信号S
とS′は回路のリセツトに用いられる。
第2図において各部の信号系列は、
eo=xo−xo ……(1)
Qo=Q・eo ……(2)
(差分値eoを量子化器2で量子化した出力)
Ro=Qo+x′o ……(3)
(ただしx′o=Ru-3)
Co=C・Qo ……(4)
(量子化器Qoを符号器4で符号化した出力)
Do=D・Co ……(5)
(符号化値Coを復号器8で復号化した出力
で、量子化値Qoに等しい。Do=Qo)
yo=Do+yo ……(6)
(yo=Ro,ただし、yo=yo-3)
それぞれ表わされる。上記式(1)〜(6)をもとにして
入力値xoの初期値x0=0とし、この時Qo=
0、Ro=0、xo=0、yo=0、yo=0に初期
値を設定して入力値xo=0、x1,x2……xiと変
化させた場合のタイムチヤートを第6図に示す。
符号化ブロツクAにおいて、入力値xoと予測
値xoの差分値eoは量子化器2によつて量子化値
Qoに量子化された後、遅延素子d1により1点遅
延される。予測器3においては量子化値Qoと予
測値xoを加算した後、遅延素子d2,d3,d4によ
つて3点遅延される。したがつて、入力値xoに
対する遅延量T1はT1=d1+d2+d3となり、量子
化値Qoに対する遅延量T2はT2=d2+d3+d4とな
る。符号化ブロツクAにおいて、入力値xoの予
測値xoとして3点前のXo-3の量子化値Po-3を用
いて入力値xoと予測値xoの差分値eoを求めて
おり、復号化ブロツクCにおいても同様に復元値
yoの予測値yoとして3点前の復元値yo-3を用
いて復号化値Doを加算し、これにより符号化値
Roと等しい復元値yoに復元することができる。
復号化値Doに対する遅延量T3はT3=d5+d6+d7
となる。
第6図において、入力値xoを0,x1,x2,
x3,……xiと変化させると予測値xoはn=3の
時まで0となる。したがつて、差分値eoは入力
値xoがx1の時e1=x1,入力値xoがx2の時e2=
x2,入力値xoがx3の時e3=x3となる。また、入
力値x4の時に入力値x4に対する予測値x4はQ・x1
となる。したがつて、入力値xo=x5に対しては
予測値x5=Q・x2、入力値xo=x6に対しては予
測値x6=Q・x3となる。量子化値Qoを符号器4
により符号化した符号化値Coを復号器8により
復号化して復号化値Doを得る。復号化値Doは量
子化値Qoに等しいので、復合化値Doは0,Q1,
Q2……Qiとなる。予測値yoは復号化値D3=Q3の
時までDo=0となり、復号化値D4=Q4の時y4=
Q1、復号化値D5=Q5の時y5=Q2、復号化値D6=
Q6の時x6=Q3が得られ、yo=Q1,Q2,Q3はそ
れぞれ復元値yo=y5,y6,y7に対する予測値と
なる。
ビデオ信号を用いてDPCM処理を行なう場合、
ビデオ信号をA/D変換器によつて標本化した
後、例えば256レベル(8ビツト)量子化して入
力値xoとする。第7図において、階段波ビデオ
信号aを量子化したときそれぞれxo=0,xo=
59、xo=73……xo=200の例を示している。量
子化動作の代表例をb点、c点にとると、第7図
b,cに示す入力値xoが得られる。第1表に示
す量子化特性、第2表に示す符号化特性、第3表
に示す復号化特性をそれぞれ用いてタイムチヤー
トを作ると第7図b点付近のタイムチヤートとし
て第8図が、また第7図c点付近のタイムチヤー
トとして第9図がおのおの得られる。
第8図および第9図において入力値xoが一定
で連続する時の入力値xoと予測値xoは等しいの
で差分値eo=0となり、入力値xoが変化した時
入力値xoと予測値xoに差が生ずる。第1表に示
すように差分値eo=0の時は量子化値Qo=0で
第2表に示すように符号化値Co=15が伝送され
る。また、入力値xoに変化が生じた時その入力
値xoと予測値xoとの差分値eo=xo−xoが量子
化された後に符号化されて伝送される。
符号化ブロツクAの予測値Ro=Qo+x′oを得
る演算器3−1と、復号化ブロツクCの加算値y
o=Do+yoを得る演算器9は演算結果が“+
255”を越えた場合、すなわちオーバーフローの
場合にその結果を“+255”に設定し、演算結果
が“負の値”の場合にはその結果を“0”に設定
する機能をもたせているため、第9図において予
測値Ro−3、復元値yo=−5で示すように“負
の値”が発生した場合、予測値Ro=0、復元値
yo=0に設定する。
第7図に示すように同期信号期間tにおいて、
符号化値Coに伝送エラーが生じた場合について
述べる。例えば、符号化値Co(C4,C3,C2,
C1)のいずれかのビツトにエラーが生じて、その
内容が反転した場合について第10図を用いて説
明する。例えば、符号化値Co=8=2進数
(1000)の意味する情報は復号化値Do=−64であ
るが、C3ビツトにエラーが生じて内容が反転し
て符号化値Co=12=2進数(1100)になつた場
合、符号化値Co=12の意味する情報は復号化値
Do=−9であるので復元値yo=50となり、正規
の同期信号期間tにおける復元値yo=0との間
に“+50”の差が生じ、3点毎に復元値yo=“+
50”が繰り返して復元される。例えば、エラーが
3回連続すると正規の符号化値Co=8がCo=12
になるために同期信号期間tは復元値yo=“+
50”にバイアスされ、以後の復元値yoはすべて
“+50”にバイアスされることになる。したがつ
て第7図dに実線で示す波形となる。この結果、
復元値yoをD/A変換器によりビデオ信号に直
してテレビジヨン受像機に映出すると、ビデオ信
号がバイアスされているので正常な画像が得られ
ない。
伝送エラーによつて同期信号がバイアスされる
ことを防ぐために、符号化ブロツクAにおいて符
号化を使用しないコード、例えば2進数“0000”
を同期コード発生器6により発生させ、信号切換
え素子7を用いて同期信号Sによつて切換えて同
期信号期間tに同期コードとして挿入し、復号化
ブロツクCにおいて同期コード2進数“0000”を
同期信号再生回路11により同期信号S′として検
出し、復元値yoと予測値yoを同期信号S′によつ
て強制的にリセツトし、復元値yo=“0”に設定
している。以上は1次元予測方式について説明し
たが、高次予測方式についても同様の結果とな
る。
しかるに従来の方式によると、伝送エラーによ
り同期信号期間tがバイアスされることを防ぐた
めに特定コードを同期コードとして挿入する必要
があり、符号化ブロツクAにおいては同期信号検
出回路5と同期コード発生器6と信号切換え素子
7が、復号化ブロツクCにおいては同期信号再生
回路11がそれぞれ必要になるために部品点数が
増えコストアツプの要因になつていた。また、同
期コードを特別に設けるために符号化値Coが15
レベルに限定されるとともに量子化値Qoも15レ
ベルに限定されるために量子化特性が粗になる欠
点をもつていた。
本発明は上記従来の欠点を除去するものであ
る。以下その一実施例を添付図面を用いて説明す
る。
本発明の構成は第11図に示すように、入力値
xoと入力値xoに対する第1の予測値xoとの差
分値eoを得る第1の演算器1と、差分値eoを入
力として、例えば第4表に示すように差分値eo
=0またはeo=−1のとき量子化値Qo=−1の
特性をもつ量子化器2と、入力値xoに対する第
1の予測値xoを得る第1の予測器3と、量子化
値Qoを入力として、例えば第5表に示す符号化
特性に従つて所定の符号化値Coを得る符号器4
とからなる符号化ブロツクA、伝送路Bを介して
符号化ブロツクAの符号器4で得られた符号化値
Coを入力として、例えば第6表に示す復号化特
性に従つて所定の復号化値Doを得る復号器8
と、復号化値Doと第2の予測値yoを加算して符
号化値Roに復元させた復元値yoを得る第2の演
算器9と、復元値yoを遅延させて第2の予測値
yoを得る第2の予測器10とからなる復号化ブ
ロツクCで構成される。[Table] Also, d 1 , d 2 ...d 7 are delay elements that each delay the input signal by one point. Also, the synchronization signal S
and S' are used to reset the circuit. In Fig. 2, the signal sequence of each part is e o = x o - x o ... (1) Q o = Q・e o ... (2) (output of the difference value e o quantized by quantizer 2) ) R o = Q o + x′ o ……(3) (However, x′ o = R u-3 ) C o = C・Q o ……(4) (The quantizer Q o is encoded by the encoder 4 (output obtained by decoding the encoded value C o by the decoder 8, which is equal to the quantized value Q o . D o = Q o ) y o = D o + y o ... (6) (y o = R o , where y o = y o-3 ) are respectively expressed. Based on the above formulas (1) to (6), the initial value x 0 of the input value x o is set to 0, and then Q o =
0, R o = 0, x o = 0, yo = 0, yo = 0 as the initial values, and the input values are changed to x o = 0, x 1 , x 2 ... x i The time chart is shown in Figure 6. In encoding block A, the difference value e o between the input value x o and the predicted value x o is quantized into a quantized value Q o by the quantizer 2, and then delayed by one point by the delay element d 1 . . In the predictor 3, after adding the quantized value Q o and the predicted value x o , the result is delayed by three points by delay elements d 2 , d 3 , and d 4 . Therefore, the delay amount T 1 for the input value x o becomes T 1 =d 1 +d 2 +d 3 and the delay amount T 2 for the quantized value Q o becomes T 2 =d 2 +d 3 +d 4 . In encoding block A, the quantized value P o- 3 of X o-3 three points before is used as the predicted value x o of the input value x o, and the difference value e o between the input value x o and the predicted value x o is calculated. Similarly, in decoding block C, the restored value y o-3 three points before is used as the predicted value y o of the restored value y o, and the decoded value Do is added to the encoded value R. It can be restored to the restoration value y o which is equal to o .
The delay amount T 3 for the decoded value D o is T 3 = d 5 + d 6 + d 7
becomes. In Fig. 6, the input value x o is 0, x 1 , x 2 ,
When changing x 3 , . . . x i , the predicted value x o becomes 0 until n=3. Therefore, the difference value e o is e 1 = x 1 when the input value x o is x 1, and e 2 = x 1 when the input value x o is x 2 .
x 2 , and when the input value x o is x 3 , e 3 =x 3 . Also, when the input value is x 4 , the predicted value x 4 for the input value x 4 is Q x 1
becomes. Therefore, for the input value x o =x 5 , the predicted value x 5 =Q·x 2 and for the input value x o =x 6 , the predicted value x 6 =Q·x 3 . The quantized value Q o is sent to the encoder 4
The decoder 8 decodes the encoded value C o encoded by the decoder 8 to obtain a decoded value D o . Since the decoded value D o is equal to the quantized value Q o , the decoded value D o is 0, Q 1 ,
Q 2 ...Q i . The predicted value y o becomes D o =0 until the decoded value D 3 =Q 3 , and when the decoded value D 4 =Q 4 , y 4 =
When Q 1 , decoded value D 5 = Q 5 , y 5 = Q 2 , decoded value D 6 =
When Q 6 , x 6 =Q 3 is obtained, and y o =Q 1 , Q 2 , and Q 3 are predicted values for the restored values y o =y 5 , y 6 , and y 7 , respectively. When performing DPCM processing using video signals,
After the video signal is sampled by an A/D converter, it is quantized to, for example, 256 levels (8 bits) to provide an input value x o . In FIG. 7, when the staircase wave video signal a is quantized, x o =0, x o =
59, an example of x o =73...x o =200 is shown. If typical examples of the quantization operation are taken at points b and c, input values x o shown in FIG. 7b and c are obtained. When a time chart is created using the quantization characteristics shown in Table 1, the encoding characteristics shown in Table 2, and the decoding characteristics shown in Table 3, the time chart in FIG. 8 near point b in FIG. Also, FIG. 9 is obtained as a time chart near point c in FIG. 7. In Figures 8 and 9, when the input value x o is constant and continuous, the input value x o and the predicted value x o are equal, so the difference value e o = 0, and when the input value x o changes, the input value x A difference occurs between o and the predicted value x o . As shown in Table 1, when the difference value e o =0, the quantized value Q o =0 and as shown in Table 2, the encoded value C o =15 is transmitted. Furthermore, when a change occurs in the input value x o , the difference value e o =x o -x o between the input value x o and the predicted value x o is quantized, then encoded, and transmitted. An arithmetic unit 3-1 that obtains the predicted value R o =Q o +x′ o of the encoded block A and the added value y of the decoded block C.
The arithmetic unit 9 that obtains o = D o +y o has a calculation result of “+
255", that is, in the case of an overflow, the result is set to "+255", and if the operation result is a "negative value", the result is set to "0". If a "negative value" occurs, as shown in FIG. 9 with the predicted value Ro -3 and the restored value yo = -5, the predicted value Ro = 0 and the restored value yo = 0 are set. As shown in Figure 7, during the synchronization signal period t,
A case where a transmission error occurs in the encoded value Co will be described. For example, encoded values C o (C 4 , C 3 , C 2 ,
The case where an error occurs in any bit of C 1 ) and its contents are reversed will be explained using FIG. For example, the encoded value C o = 8 = binary number (1000) means the decoded value D o = -64, but an error occurs in the C 3 bits and the content is reversed, resulting in the encoded value C o = 12 = binary number (1100), the encoded value C o = 12 means the decoded value D o = -9, so the restored value y o = 50, and the normal synchronization signal period t There is a difference of “+50” between the restored value y o = 0 at , and the restored value y o = “+
50" is repeatedly restored. For example, if an error occurs three times in a row, the normal encoded value Co = 8 becomes Co = 12.
The synchronization signal period t is the restoration value y o = “+
50", and all subsequent restored values y o will be biased to "+50". Therefore, the waveform will be as shown by the solid line in Figure 7d. As a result,
When the restored value y o is converted into a video signal by a D/A converter and displayed on a television receiver, a normal image cannot be obtained because the video signal is biased. In order to prevent the synchronization signal from being biased by transmission errors, a code that does not use encoding in encoding block A, e.g. binary "0000"
is generated by the synchronization code generator 6, switched by the synchronization signal S using the signal switching element 7, inserted as a synchronization code in the synchronization signal period t, and synchronized with the synchronization code binary number "0000" in the decoding block C. It is detected as a synchronizing signal S' by the signal reproducing circuit 11, and the restored value y o and predicted value y o are forcibly reset by the synchronizing signal S', and the restored value y o is set to "0". Although the one-dimensional prediction method has been described above, the same result can be obtained for the higher-order prediction method. However, according to the conventional method, it is necessary to insert a specific code as a synchronization code in order to prevent the synchronization signal period t from being biased due to a transmission error. 6 and the signal switching element 7, and the synchronizing signal reproducing circuit 11 is required in the decoding block C, which increases the number of parts and causes an increase in cost. In addition, in order to provide a special synchronization code, the encoded value C o is 15
Since the quantization value Q o is also limited to 15 levels, the quantization characteristics have become coarse. The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks. One embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 11, the configuration of the present invention includes a first arithmetic unit 1 that obtains a difference value e o between an input value x o and a first predicted value x o for the input value x o ; For example, as shown in Table 4, the difference value e o
a quantizer 2 having a characteristic of a quantized value Q o =-1 when e o =0 or e o =-1; a first predictor 3 that obtains a first predicted value x o for an input value x o ; An encoder 4 that receives the quantized value Q o as input and obtains a predetermined encoded value C o according to the encoding characteristics shown in Table 5, for example.
The encoded value C o obtained by the encoder 4 of the encoded block A via the transmission line B is input, and a predetermined decoding is performed according to the decoding characteristics shown in Table 6, for example. Decoder 8 that obtains the encoded value D o
and a second arithmetic unit 9 which obtains a restored value y o by adding the decoded value D o and the second predicted value y o to restore the encoded value R o ; The decoding block C consists of a second predictor 10 that obtains a second predicted value y o .
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
本発明において、第7図に示す階段波ビデオ信
号aをA/D変換器によつて標本化した後256レ
ベル(8ビツト)に量子化して入力値xoとした
場合のC点付近のタイムチヤートを第12図に示
して説明する。量子化器2のもつ量子化特性(第
4表参照)によつて入力値xoが連続した一定
値、例えばxi=59からXi+1=0に急に変化した
場合、対応する復元値yoはyi=9,yi+1=2,
yi+2=0と徐々に変化するが映出される画像に
は影響しない。
次に、符号化値Coに伝送エラーが生じた場合
について述べる。符号化値Co(C4,C3,C2,
C1)のいずれかのビツトにエラーが生じてビツト
内容が反転した場合について、第13図を用いて
説明する。例えば、符号化値Co=7=2進数
(0111)のC3ビツトに連続して3回エラーが生じ
てその内容がCo=3=2進数(0011)になつた
場合、符号化値Co=7を意味する情報は復号化
値Do=−1、符号化値Co=3の意味する情報は
復号化値Do=20であるので復元値yo=79とな
り、正規の復元値yo=58との間に“+21”の差
が生じて以後の復元値yoは、正規の復元値より
“+21”バイアスされることになる。
しかし、ビデオ信号が平坦な期間(同期信号期
間tも含む)においては、差分値eo=0の状態
が連続するので量子化値Qo=−1が連続する。
これは復元化ブロツクCにおいては復号化値Do
=−1が連続することになり、“+21”にバイア
スされた復元値yoは3点毎に1レベルずつ減少
する。ビデオ信号の映像信号期間に平坦部が無い
場合、同期信号期間tで所要の動作が行なわれ
る。復元値yo=0(ビデオ信号の0レベル)へ
の収束に要する時間はバイアスされるレベルによ
つて異なるが、同期信号期間tの入力値xo=0
の連続する回数(サンプリング数)は約50回であ
り、バイアスされるレベルをB1とするとB1/50/3
回目の同期信号期間で正規の状態に復旧する。収
束に要する時間の最大値は(255/50/3)≒16回目
の同期信号期間となるが、符号化値Coのコード
の割り当て方によつて最小限度におさえることが
できる。
第7表は符号化値Coに対して各ビツトにエラ
ーが生じた場合の差値を示す。[Table] In the present invention, point C is obtained when the staircase wave video signal a shown in FIG. A nearby time chart is shown in FIG. 12 and will be explained. Due to the quantization characteristics of quantizer 2 (see Table 4), when the input value x o suddenly changes from a continuous constant value, for example x i = 59 , to The value y o is y i =9, y i+1 =2,
Although it gradually changes to y i+2 =0, it does not affect the displayed image. Next, a case where a transmission error occurs in the encoded value Co will be described. Coded value C o (C 4 , C 3 , C 2 ,
The case where an error occurs in any of the bits of C 1 ) and the bit contents are inverted will be explained with reference to FIG. For example, if an error occurs three times in succession in the C 3 bits of the encoded value Co = 7 = binary number (0111), and the content becomes Co = 3 = binary number (0011), the encoded value The information that means Co = 7 is the decoded value Do = -1, and the information that means the coded value Co = 3 is the decoded value Do = 20, so the restored value yo = 79, which is the normal A difference of "+21" occurs between the restored value y o =58, and the subsequent restored value y o is biased by "+21" from the normal restored value. However, during the period when the video signal is flat (including the synchronization signal period t), the state of the difference value e o =0 continues, so the quantized value Q o =-1 continues.
In the restoration block C, this is the decoded value D o
=-1 will continue, and the restored value yo biased to "+21" will decrease by one level for every three points. If there is no flat portion in the video signal period of the video signal, the required operation is performed during the synchronization signal period t. The time required for convergence to the restored value y o =0 (0 level of the video signal) varies depending on the biased level, but the input value x o =0 during the synchronization signal period t
The number of consecutive times (sampling number) is about 50, and if the biased level is B1, the normal state is restored in the B1/50/3rd synchronization signal period. The maximum time required for convergence is (255/50/3)≈16th synchronization signal period, but it can be minimized by assigning the code of the encoded value Co. Table 7 shows the difference value when an error occurs in each bit with respect to the encoded value Co.
【表】
符号化値Co=9=2進数(1001)の時にC4ビ
ツトにエラーが生じた場合符号化値Co=1=2
進数(0001)となり、その差値は“+98”となり
最悪の状態となる。したがつて収束に要する時間
は(98/50/3)≒6回目の同期信号期間となる。差
値が“負の値”になつた場合には、次の復元値y
oが負の値になるので回路リセツトが動作し、復
元値yo=0になり次の同期信号期間で正常状態
に復旧することになる。
以上のように本発明によると、量子化器2のも
つ量子化特性において入力値xoと第1の予測値
xoとの差分値eo=0の時、量子化値Qo=−1
に割り当てることにより、伝送エラーが生じた場
合、正の値にバイアスされたレベルB1をビデオ
信号の平坦部(同期信号期間tを含む)を用い
て、正規のレベルに近似させることができる。し
たがつて、同期信号抽出回路5と同期コード発生
器6と信号切換え素子7および同期信号再生回路
11が除去でき、コストダウンが図れ、伝送する
符号化値Coに同期コードを特別に設ける必要が
ないため符号化値Coを15レベルに限定せず、16
レベルに拡張することができて量子化特性が密に
なり、入力値xoに格段に近似した復形値yoを得
ることができる。[Table] If an error occurs in C 4 bits when encoded value Co = 9 = binary number (1001), encoded value Co = 1 = 2
The result is a base number (0001), and the difference value is "+98", which is the worst situation. Therefore, the time required for convergence is (98/50/3)≈6th synchronization signal period. If the difference value becomes a “negative value”, the next restoration value y
Since o becomes a negative value, the circuit is reset, and the restored value y o becomes 0, and the normal state is restored in the next synchronizing signal period. As described above, according to the present invention, when the difference value e o between the input value x o and the first predicted value x o is 0 in the quantization characteristic of the quantizer 2, the quantized value Q o = -1
By assigning this to B1, when a transmission error occurs, the level B1 biased to a positive value can be approximated to the normal level using the flat part of the video signal (including the synchronization signal period t). Therefore, the synchronization signal extraction circuit 5, the synchronization code generator 6, the signal switching element 7, and the synchronization signal regeneration circuit 11 can be removed, reducing costs and eliminating the need to specially provide a synchronization code in the encoded value Co to be transmitted. Since there is no coded value C o is not limited to 15 levels, but 16
The quantization characteristic becomes denser, and a transformed value y o that is much closer to the input value x o can be obtained.
第1図は1次元1点予測方式における標本点と
予測点の関係を示す図、第2図は従来のDPCM装
置の構成を示すブロツク図、第3図は従来の構成
における同期信号抽出回路5の具体例を示す図、
第4図は従来の構成における同期コード発生器6
と信号切換え素子7の具体例を示す図、第5図は
従来の構成における同期信号再生回路11の具体
例を示す図、第6図はDPCM1次元1点予測方式
の基本動作を示すタイムチヤート、第7図は階段
波ビデオ信号をA/D変換したときの量子化レベ
ル値aとb点,c点の拡大図bとc、および従来
の構成において伝送エラーが発生した場合のバイ
アスを示す波形d図、第8図と第9図は従来の構
成において階段波ビデオ信号をA/D変換して入
力値xoとしたときのb点とc点のタイムチヤー
ト、第10図は第9図において伝送エラーが発生
したときのタイムチヤート、第11図は本発明の
一実施例におけるDPCM装置装置の構成を示すブ
ロツク図、第12図は本発明において階段波ビデ
オ信号をA/D変換して入力値xoとしたときの
c点におけるタイムチヤート、第13図は第12
図において伝送エラーが発生したときの動作を示
すタイムチヤートである。
A…符号化ブロツク、B…伝送路、C…復号化
ブロツク、1,9…演算器、2…量子化器、3,
10…予測器、4…符号器、8…復号器、d1〜d7
…遅延素子。
Fig. 1 is a diagram showing the relationship between sample points and prediction points in the one-dimensional one-point prediction method, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional DPCM device, and Fig. 3 is a synchronization signal extraction circuit 5 in the conventional configuration. A diagram showing a specific example of
Figure 4 shows a synchronous code generator 6 in a conventional configuration.
FIG. 5 is a diagram showing a concrete example of the synchronous signal reproducing circuit 11 in a conventional configuration, FIG. 6 is a time chart showing the basic operation of the DPCM one-dimensional one-point prediction method, Figure 7 shows enlarged views b and c of quantization level values a and points b and c when a staircase wave video signal is A/D converted, and a waveform showing the bias when a transmission error occurs in the conventional configuration. Figure d, Figures 8 and 9 are time charts of points b and c when a staircase wave video signal is A/D converted to the input value x o in the conventional configuration, and Figure 10 is the time chart of Figure 9. Fig. 11 is a block diagram showing the configuration of a DPCM device in an embodiment of the present invention, and Fig. 12 is a time chart when a transmission error occurs in the present invention. The time chart at point c when the input value x o is shown in Figure 13.
It is a time chart showing the operation when a transmission error occurs in the figure. A... Encoding block, B... Transmission path, C... Decoding block, 1, 9... Arithmetic unit, 2... Quantizer, 3,
10...Predictor, 4...Encoder, 8...Decoder, d1 to d7
...Delay element.
Claims (1)
分値を得る第1の演算器と、前記第1の演算器の
出力を入力として所定の量子化値を得る量子化器
と、入力値に対する第1の予測値を得る第1の予
測器と、前記量子化器の出力を入力として所定の
符号化を行なう符号器とよりなる符号化ブロツ
ク、伝送路を介して前記符号化ブロツクと接続さ
れ符号化ブロツクの符号器の出力を入力として量
子化器の出力を復号して復号値を得る復号器と、
復号値と第2の予測値の加算により復元値を得る
第2の演算器と、前記第2の予測値を得る第2の
予測器とよりなる復号化ブロツクで構成されるビ
デオ信号の帯域圧縮を行なうDPCM装置におい
て、前記量子化器の入力となる入力値と第1の予
測値の差分値“0”を量子化値の“−1”に割り
当てることによりビツトエラー等によつて正の値
にバイアスされた復元値をビデオ信号の平坦部を
用いて正規のレベルに近似させることを特徴とす
るDPCM装置。1. A first arithmetic unit that obtains a difference value between an input value and a first predicted value for the input value, a quantizer that receives the output of the first arithmetic unit as input and obtains a predetermined quantized value, and an input value. a first predictor that obtains a first predicted value for the quantizer; and an encoder that performs predetermined encoding using the output of the quantizer as input, and is connected to the encoding block via a transmission path. a decoder that receives the output of the encoder of the encoded block as input and decodes the output of the quantizer to obtain a decoded value;
Band compression of a video signal consisting of a decoding block consisting of a second arithmetic unit that obtains a restored value by adding a decoded value and a second predicted value, and a second predictor that obtains the second predicted value. In a DPCM device which performs A DPCM device characterized in that a biased restoration value is approximated to a normal level using a flat part of a video signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55134053A JPS5758426A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Dpcm device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55134053A JPS5758426A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Dpcm device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5758426A JPS5758426A (en) | 1982-04-08 |
| JPS6149861B2 true JPS6149861B2 (en) | 1986-10-31 |
Family
ID=15119257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55134053A Granted JPS5758426A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Dpcm device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5758426A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61107831A (en) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Kowa Co | Signal processor |
-
1980
- 1980-09-25 JP JP55134053A patent/JPS5758426A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5758426A (en) | 1982-04-08 |
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