DE69132017T2

DE69132017T2 - Kodierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69132017T2
Application number: DE69132017T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Juri; Masakazu Nishino; Hideki Otaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2011-10-18
Also published as: EP0737015A3; EP0737015B1; EP0481768B1; HK1002692A1; EP0737015A2; US5150208A; HK1002343A1; EP0481768A3; DE69132017D1; KR920009232A; DE69127420T2; KR950002677B1; EP0481768A2; DE69127420D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Codierungsvorrichtung, die eine orthogonale Transformation verwendet.
Allgemein wird für die Aufzeichnung oder Übertragung von Videosignalen ein Verfahren zum Reduzieren der Informationsmenge mit Hilfe der leistungsstarken Funktion einer hocheffizienten Codierungstechnologie verwendet, weil die Informationsmenge extrem groß ist. Ein Beispiel für die Kompression der hocheffizienten Codierungstechnologie ist eine orthogonale Transformation wie zum Beispiel die Hadamard-Transformation und die diskrete Cosinus- Transformation (DCT). Mit der orthogonalen Transformation-Codierungstechnologie werden eingegebene Videosignale in Blöcke unterteilt und in der Blockeinheit frequenzgeteilt, um Frequenzkomponenten zu erhalten. Die auf diese Weise erhaltenen Frequenzkomponenten werden jeweils codiert, wobei die der Hochfrequenzkomponente zuzuordnende Informationsmenge mit einer geringeren visuellen Verschlechterung reduziert wird. Daraus resultiert, daß die Informationsmenge des ursprünglichen Videosignals reduziert werden kann.
Eine derartige herkömmliche Codierungsvorrichtung weist jedoch folgende Probleme auf: Die Genauigkeit der orthogonalen Transformation hängt von der Ausgabewortlänge nach der orthogonalen Transformation ab. Wenn die Ausgabewortlänge groß ist, wird die Genauigkeit der Transformation verbessert. Obwohl dabei die Verschlechterung aufgrund der Transformation oder der inversen Transformation klein ist, ist die Anzahl der Quantisierer und die Größe der verwendeten Codierungstabelle deshalb groß, weil der Dynamikbereich groß ist, woraus eine Erhöhung des Schaltungsaufwands für die Codierung resultiert. Wenn dagegen die Ausgabewortlänge der orthogonalen Transformation klein ist, dann ist der dynamische Bereich klein, so daß der Schaltungsaufwand für die Codierung reduziert werden kann, aber keine ausreichende Genauigkeit bei der Durchführung der Transformation und der inversen Transformation erhalten werden kann.
Außerdem ist die Anzahl der verwendeten Quantisierer groß, wobei die Genauigkeit der Codierung durch die Auswahl einer feinen Quantisierungsbreite verbessert werden kann. Wenn jedoch m Quantisierer verwendet werden, dann ist es erforderlich, die Datenmenge zu berechnen, wenn m Quantisierungsarten für jeden Block ausgeführt werden, was bedeutet, daß der Schaltungsaufwand für die Codierung größer wird, wenn mehr verschiedene Quantisierer verwendet werden.
EP-A-0385654 gibt eine Codierungsvorrichtung an, welche den Dynamikbereich einer Sequenz von Blockkoeffizienten untersucht und ein Quantisierungsverfahren für jeden der Koeffizienten bestimmt, um innerhalb der durch die Lauflängencodierung definierten maximalen Grenzen zu bleiben, wobei jedoch der Nachteil gegeben ist, daß aufgrund der in Abhängigkeit von der Datenquantität in jeder Sequenz erforderlichen verschiedenen Codierungstechniken ein komplizierter Codierungsprozeß zum Quantisieren und Codieren der Koeffizienten verwendet wird.
EP-A-026759 gibt ein Bildcodierungssystem an, welches Histogramme zu der Informationsquantität in der Sequenz von in Übereinstimmung mit verschiedenen Codierungseigenschaften quantisierten Blocken auswertet. Dies weist den Vorteil auf, daß die verschiedenen Redundanzen in dem Bild verwendet werden können, um die in dem lauflängencodierten Signal erforderliche Datenquantität zu reduzieren, wobei jedoch der Nachteil gegeben ist, daß komplizierte und zahlreiche Quantisierungsschaltungen erforderlich sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Codierungsvorrichtung anzugeben, bei welcher die Genauigkeit der orthogonalen Transformation sichergestellt werden kann, indem die Ausgabewortlänge der orthogonalen Transformation erhöht wird, wobei trotzdem der Schaltungsaufwand für die Codierung praktisch reduziert werden kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt eine Codierungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
eine Großblockbildungseinrichtung zum Sammeln von Abtastwerten eines Eingabesignals, um große Blöcke von Abtastwerten zu erhalten,
eine Kleinblockbildungseinrichtung zum Unterteilen jedes der großen Blöcke in eine Vielzahl von kleinen Blöcken,
eine Orthogonaltransformationseinrichtung zum orthogonalen Transformieren von Abtastwerten von jedem aus der Vielzahl von kleinen Blöcken, um orthogonale Komponenten zu erhalten,
eine Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren der orthogonalen Komponenten, um quantisierte Daten zu erhalten, und
eine Codierungseinrichtung zum Codieren der quantisierten Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantisierungseinrichtung umfaßt:
m Quantisierungseinrichtungen zum Quantisieren der durch die Orthogonaltransformationseinrichtung erhaltenen orthogonalen Komponenten mit m Arten von Quantisierungsbreiten, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist,
eine Quantisierungstabeile-Auswahleinrichtung mit einer Vielzahl von Quantisierungstabellen, welche jeweils eine Kombination aus n Stufen der Quantisierungseinrichtung aufweisen, die aus den m Quantisierungstabellen für jeden der kleinen Blöcke ausgewählt wurde, wobei n eine ganze Zahl größer m ist,
eine Datenmenge-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Datenmenge nach der Quantisierung jeder der kleinen Blöcke durch die n Stufen der Quantisierungseinrichtung in einer entsprechenden ausgewählten Quantisierungstabelle,
eine Quantisierungseinrichtung-Auswahleinrichtung zum Auswählen von einer optimalen Quantisierungsbreite für jeden der kleinen Blöcke unter Verwendung der durch die Datenmenge-Berechnungseinrichtung erhaltenen Datenmenge, um die Datenmenge in jedem der Blöcke im wesentlichen konstant zu machen,
einen Quantisierer zum Quantisieren der orthogonalen Komponenten unter Verwendung der durch die Quantisierungseinrichtung-Auswahleinrichtung ausgewählten optimalen Quantisierungsbreite.
Indem die Datenmenge nach der Codierung zuvor berechnet wird, wird die Quantisierung unter Verwendung einer optimalen Quantisiererschaltung durchgeführt, und indem eine Tabelle ausgewählt wird, welche eine Kombination von n Stufen von Quantisiererschaltungen aufweist, die aus m Quantisierungeschaltungen für jeden kleinen Block ausgewählt sind, wird die Datenmenge nach der Codierung berechnet.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung eines anderen Typs als in der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zum Neuanordnen einer in Fig. 1 gezeigten Neuanordnungsschaltung.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer in Fig. 1 gezeigten adaptiven Quantisiererschaltung.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein anderes Verfahren zum Feststellen des Dynamikbereichs zeigt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung eines anderen Typs als in der vorliegenden Erfindung. Diese Codierungsvorrichtung umfaßt einen Eingabeanschluß für Eingabeabtastungen, eine Blockbildungsschaltung 2, eine Orthogonaltransformationsschaltung 3, deren Ausgabewortlänge m Bits ist, eine maxAC-Feststellungsschaltung 4 zum Feststellen eines Wertes maxAC der für jeden Block orthogonal transformierten orthogonalen Komponenten, eine durch die maxAC-Feststellungschaltung 4 bestimmte klassifizierte Information 5, eine Neuanordnungsschaltung 6 zum Neuanordnen der orthogonalen Komponenten in sukzessiver Reihenfolge von der Komponente mit der niedrigsten Frequenz wie in Fig. 2 gezeigt, einen Quantisierer 7 zum Quantisieren der orthogonalen Komponenten von m auf (m-1) Bits, eine Schaltschaltung 8 zum Auswählen der durch m Bits ausgedrückten orthogonalen Komponenten oder einer auf (m-1) Bits quantisierten orthogonalen Komponente in Übereinstimmung mit der klassifizierten Information 5, einen adaptiven Quantisierer 9 zum Quantisieren der durch die Schaltschaltung 8 in Übereinstimmung mit der klassifizierten Information 5 ausgewählten orthogonalen Komponenten, eine Codierungsschaltung 10 mit variabler Länge zum Durchführen der Codierung mit variabler Länge der durch den adaptiven Quantisierer 9 quantisierten Daten, zum Addieren der klassifizierten Information 5 dazu in Blockeinheit sowie zum Ausgeben, sowie einen Ausgabeanschluß 11 für die derart codierten Daten mit variabler Länge.
Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Codierungsvorrichtung erläutert. Die Orthogonaltransformationsschaltung 3 führt die orthogonale Transformation in Blockeinheit durch und gibt die derart erhaltenen Ergebnisse mit einer Wortlänge von m Bits aus. Dann wird die Neuanordnung der derart transformierten orthogonalen Komponenten gleichzeitig mit dem Feststellen des Wertes maxAC derselben durchgeführt. In diesem Fall wird zuerst der Betrieb der maxAC-Feststelungsschaltung 4 erläutert. Die maxAC-Feststellungsschaltung 4 stellt den maximalen Wert des absoluten Werts der Amplituden der orthogonalen Komponenten mit Ausnahme der Gleichstromkomponente fest und klassifiziert jeden Block wie in Tabelle 1 gezeigt in vier Klassen in Übereinstimmung mit dem derart festgestellten maximalen Wert. In Tabelle 1 sind A0, A1, und A2 jeweils Klassifikationsschwellwerte, wobei die Reihenfolge der Größen derselben A0 < A1 < A2 ist. Wenn weiterhin der maximale Wert der maxAC-Werte bei einer Wortlänge der orthogonalen Komponenten nach der orthogonalen Transformation von (m-1) Bits als MAX (m-1) ausgedrückt wird, dann wird der A2- Schwellwert derart gesetzt, daß er die folgende Gleichung erfüllt:
A2 < MAX (m-1)..... (1)
Daraus resultiert, daß der Block mit dem kleinsten Dynamikbereich in Klasse 0 klassifiziert wird und daß der Block mit dem größten Dynamikbereich in Klasse 3 klassifiziert wird. Und die jeweils in die Klassen 0, 1 und 2 klassifizierten Blöcke werden aus Gleichung (1) in dem Bereich gefunden, wo der Dynamikbereich durch (m-1) Bits ausgedrückt ist. Tabelle 1
Als nächstes wird die Quantisierung der durch die Neuanordnungsschaltung 6 neu angeordneten orthogonalen Komponenten unter Verwendung der durch die oben gezeigten Prozeduren bestimmten klassifizierten Information 5 durchgeführt. Im folgenden wird das Verfahren zum Quantisieren derselben in Übereinstimmung mit der klassifizierten Information 5 beschrieben.
Aus den in diese vier Klassen klassifizierten Blöcken werden nur für die in Klasse 3 klassifizierten Blöcke mit dem größten Dynamikbereich die orthogonalen Komponenten mit m Bits durch den Quantisierer 7 zu solchen mit (m-1) Bits quantisiert. Ein derartiger Prozeß wird unter Verwendung der klassifizierten Information 5, des Quantisierers 7 und der Schaltschaltung 8 durchgeführt. Dabei wird die Schaltschaltung 8 für die in die Klassen 0 bis 2 klassifizierten Blöcke zur oberen Seite geschaltet, um die Komponenten von m Bits auszuwählen, und für den in Klasse 3 klassifizierten Block wird die Schaltschaltung 8 zur unteren Seite geschaltet, um die auf (m-1). Bits quantisierten Komponenten auszuwählen. Als nächstes werden die ausgewählten Komponenten durch den adaptiven Quantisierer 9 quantisiert. Der Betrieb des adaptiven Quantisierers 9 wird im folgenden konkret gezeigt.
Fig. 3 zeigt konkret eine typische Anordnung des adaptiven Quantisierers in Fig. 1. In Fig. 3 gibt das Bezugszeichen 100 einen Eingabeanschluß für die durch die Schaltschaltung 8 ausgewählten orthogonalen Komponenten an, gibt das Bezugszeichen 101 eine Datenmenge-Berechnungsschaltung an, gibt das Bezugszeichen 102 eine Quantisierer-Auswahlschaltung an, gibt das Bezugszeichen 103 einen Pufferspeicher an, gibt das Bezugszeichen 104 einen Quantisierer an und gibt das Bezugszeichen 105 einen Ausgabeanschluß für die quantisierten Daten an. Der adaptive Quantisierer 9 sammelt mehrere Blöcke, um eine Gruppe zu bilden, und quantisiert die Komponenten in eine Gruppeneinheit, damit eine vorbestimmte Datenmenge nicht überschritten wird. Dabei werden nämlich die vom Eingabeanschluß 100 eingegebenen orthogonalen Komponenten im Pufferspeicher 102 gespeichert und gleichzeitig einer in der Datenmenge-Berechnungsschalutng 101 vorbereiteten Berechnung der Datenmenge für eine Vielzahl von Quantisierern unterworfen. Als nächstes wählt die Quantisierer-Auswahlschaltung 102 auf der Basis der derart berechneten Ergebnisse einen optimalen Quantisierer aus, und die Quantisierung wird in dem Quantisierer 104 unter Verwendung des derart ausgewählten optimalen Quantisierers durchgeführt. Dabei ist die Klassifikation jedes Blocks wie oben gezeigt bereits bestimmt, so daß verschiedene Verfahren der Quantisierung in einer Gruppe in Abhängigkeit von der Klasse verwendet werden. Tabelle 2 zeigt ein Beispiel für ein Quantisierungsverfahren nach der Klasse, in welchem die Zahlen am linken Ende die Quantisierungsstufen angeben und in welchem die Zahlen in jedem Feld die Anzahl von Bits eines Ausgabesignals für das Eingabesignal mit n Bits angeben. Daraus resultiert, daß die Quantisierung sukzessive von der ersten Stufe für jeden Block aus vier Klassen durchgeführt wird, so daß die Quantisierung für die in die Klasse 0 klassifizierten Blöcke mit dem feinsten Grad und für die in die Klassen 1, 2 und 3 klassifizierten Blöcke jeweils mit einem gröberen Grad durchgeführt wird. Dabei ist die Eingabewortlänge zum Quantisierer 7 bei den Klassen 0, 1 und 2 gleich m Bits und bei der Klasse 3 gleich (m-1) Bits, so daß die tatsächlichen Ausgabewortlängen aus dem adaptiven Quantisierer 9 wie in Tabelle 3 gezeigt sind. Tabelle 2 Tabelle 3
Schließlich werden die durch den adaptiven Quantisierer 9 quantisierten Daten durch die Codierungsschaltung 10 mit variabler Länge codiert, wobei aus der Gleichung (1) und den Tabellen 2 und 3 der Dynamikbereich der Eingabedaten für die Codierungsschaltung 10 mit variabler Länge für jede Klasse von - MAX (m-1) bis + MAX (m-1) variiert. Wenn also die Größe einer Tabelle zum Codieren in der Codierungsschaltung betrachtet wird, dann ist es nicht erforderlich, eine Größe zu haben, welche dem Dynamikbereich eines Eingabewortes mit einer Wortlänge von m Bits angepaßt ist, sondern es genügt eine Größe, welche dem Dynamikbereich einer Eingabe mit einer Wortlänge von (m-1) Bits angepaßt ist.
Obwohl wie oben beschrieben bei der Vorrichtung von Fig. 1 die Wortlänge der orthogonalen Komponenten nach der orthogonalen Transformation gleich m Bits ist, wird die Quantisierung für einen Block, dessen Dynamikbereich (m-1) Bits überschreitet, im voraus durchgeführt, damit er im Dynamikbereich von (m-1) Bits liegt, so daß der Dynamikbereich einer Eingabe zu der Codierungsschaltung mit variabler Länge begrenzt ist, woraus eine Reduzierung des Schaltungsaufwands resultiert. Außerdem kann ein Block mit einem kleinen Dynamikbereich und einem feinem Detail mit der Wortlänge von m Bits akkurat verarbeitet werden.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Codierungsvorrichtung umfaßt einen Eingangsanschluß 200 für Eingabeabtastungen, eine Großblockbildungsschaltung 201, eine Kleinblockbildungsschaltung 202, eine Orthogonaltransformationsschaltung 203, eine Dynamikbereich-Feststellungsschaltung 204 zum Feststellen eines Dynamikbereichs der für jeden Block orthogonal transformierten orthogonalen Komponenten, Quantisierer 205, 206, 207 und 208 mit jeweils unterschiedlichen Quantisierungsbreiten, Datenmenge-Berechnungsschaltungen 209, 210, 211 und 212, um jeweils die Datenmenge nach der Codierung der für jeden kleinen Block durch den entsprechenden Quantisierer 205, 206, 207 und 208 quantisierten orthogonalen Komponenten zu berechnen, eine Quantisiererungstabelle-Aus wahlschaltung 213 zum Auswählen einer Tabelle mit n Quantisierern aus zuvor vorbereiteten Tabellen, wobei die n Quantisierer die Quantisierer 205, 206, 207 und 208 in Kombination in Übereinstimmung mit dem Feststellungsergebnis für den Dynamikbereich von der Dynamikbereich-Feststellungsschaltung verwenden, einen Speicher 214 zum Speichern der Datenmenge nach der Quantisierung und Codierung durch die n Quantisierer, die durch die Quantisierertabelle-Auswahlschaltung 213 ausgewählt wurden, eine Datenmenge-Berechnungsschaltung 215 zum Berechnen der Datenmenge der großen Blockeinheit, eine Quantisierer- Auswahlschaltung 216 zum Auswählen eines optimalen Quantisierers für jeden kleinen Block auf der Basis des Berechnungsergebnisses der durch die Datenmenge-Berechnungsschaltung 215 berechneten Datenmenge, einen Pufferspeicher 217 zum Verzögern der orthogonalen Komponenten, bis der optimale Quantisierer bestimmt ist, einen Quantisierer 218 zum Quantisieren der tatsächlich zu übertragenden orthogonalen Komponenten, eine Codierungsschaltung 219 mit variabler Länge und einen Ausgabeanschluß 220 für die derart einer Codierung mit variabler Länge unterworfenen Daten. Im folgenden wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform erläutert.
Nach der orthogonalen Transformation in kleiner Blockeinheit durch die Orthogonaltransformationsschaltung 203 stellt die Dynamikbereich-Feststellungsschaltung 204 den Dynamikbereich der orthogonalen Komponenten mit Ausnahme der Gleichstromkomponente fest und wird jeder kleine Block in Übereinstimmung mit dem derartig festgestellten Ergebnis in eine der vier Klassen klassifiziert. Danach wird das Quantisierungsverfahren in der kleinen Blockeinheit in Übereinstimmung mit der derart erhaltenen Klasse geschaltet. Ein konkretes Beispiel dazu wird im folgenden gezeigt.
Erstens wird angenommen, daß die Blöcke in vier Klassen klassifiziert wurden, die aus einer Klasse a, Klasse b, Klasse c und Klasse d mit jeweils einem kleineren Dynamikbereich bestehen, und daß die Quantisierer 205, 206, 207 und 208 jeweils als Q1, Q2, Q3 und Q4 ausgedrückt werden, wobei die Quantisierungsbreite von Q1 am kleinsten ist und in der Reihenfolge von Q2, Q3 und Q4 größer wird. Als nächstes wird durch die Kombination von Q1, Q2, Q3 und Q4 eine Basistabelle vorbereitet, welche wie in Tabelle 4 gezeigt aus acht Quantisierungsstufen besteht. In der wie in Tabelle 4 gezeigten Basistabelle weist der Quantisierer jeweils eine feinere Quantisierung auf, wenn die Stufennummer kleiner wird. Bei der tatsächlichen Quantisierung wird auf der Basis der in Tabelle 4 gezeigten Basistabelle ein Versatzwert in Übereinstimmung mit dem durch die Dynamikbereich-Feststellungsschaltung 204 bestimmten Block addiert, um wie in Tabelle 5 gezeigt vier Arten von Tabellen vorzubereiten, wobei die Quantisierung unter Verwendung jeder Art von Tabelle durchgeführt wird.
In Tabelle 5 ist die Tabelle der Klasse d gleich der in Tabelle 4 gezeigten Basistabelle, während in der Reihenfolge von Klasse c, Klasse b und Klasse a jeweils zusätzlich ein Versatzwert zu der Tabelle addiert ist. Dabei wird der kleine Block mit dem kleineren Dynamikbereich einer feineren Quantisierung unterworfen, während andererseits der kleine Block mit einem größeren Dynamikbereich einer gröberen Quantisierung unterworfen wird.

Tabelle 4

1 Q1
2 Q2
3 Q2
4 Q2
5 Q3
6 Q3
7 Q3
8 Q4 Tabelle 5
Als nächstes bestimmt die Tabelle-Auswahlschaltung 213 die Datenmenge nach der Codierung, wenn die Quantisierung auf der Basis der in Tabelle 5 gezeigten Tabelle für alle kleinen Blöcke in einem großen Block unter Verwendung der Quantisierer 209, 210, 211 und 212 in Übereinstimmung mit der bereits bestimmten Klasse durchgeführt ist, und speichert das derart bestimmte Ergebnis im Speicher 214. Wenn zum Beispiel ein großer Block k kleine Blöcke umfaßt, dann wird die Datenmenge jedes kleinen Blocks wie durch Sij (1 = Nummer des kleinen Blocks; j = verwendeter Quantisierer) in Tabelle 6 ausgedrückt im Speicher 214 gespeichert. In Tabelle 6 gibt die horizontale Zeile eine Anordnung von K kleinen Blöcken und eine Klasse an, in welche jeder derselben klassifiziert ist, während die vertikale Zeile die in Tabelle 5 gezeigten Quantisierungsstufen angibt. Tabelle 6
Aus der wie oben beschrieben erhaltenen Datenmenge für jeden kleinen Block berechnet die Datenmenge-Berechnungsschaltung 215 die Datenmenge in der großen Blockeinheit, und die Quantisierer-Auswahlschaltung 216 vergleicht die derart berechnete Datenmenge in der großen Blockeinheit mit einer zuvor gesetzten Datenmenge, um eine optimale Quantisierungsbreite für jeden kleinen Block zu bestimmen. Auf der Basis der derart erhaltenen Quantisierungsbreite quantisiert der Quantisierer 218 die im Pufferspeicher 217 gespeicherten orthogonalen Komponenten, und die Codierungsschaltung 219 mit variabler Länge codiert dieselben mit variablen Längen.
Wie oben erläutert, wird die Codierung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform durch das Auswählen einer Tabelle durchgeführt, welche aus n Quantisierungsstufen mit m kombinierten Quantisierern besteht, so daß die Quantisierung mit einer guten Genauigkeit unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Quantisiererarten durchgeführt werden kann.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Codierungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die verwendeten Basiskomponenten mit denjenigen der zweiten Ausführungsform identisch sind, wobei sich jedoch die Tabelle-Auswahlschaltung 300 in dieser Ausführungsform von der Tabelle-Auswahlschaltung 214 in der ersten Ausführungsform unterscheidet. In dieser Ausführungsform besteht nämlich ein Unterschied im Versatzwert, wenn ein Eingabesignal in Übereinstimmung mit dem Dynamikbereich als ein Luminanzsignal klassifiziert wird und wenn ein Eingabesignal in Übereinstimmung mit dem Dynamikbereich als ein Chrominanzsignal klassifiziert wird. Wenn das Eingabesignal ein Luminanzsignal ist, dann wird die in Tabelle 5 gezeigte Tabelle verwendet, und wenn das Eingabesignal ein Chrominanzsignal ist, dann wird die in Tabelle 7 gezeigte Tabelle verwendet. Daraus resultiert, daß das Chrominanzsignal einer gröberen Quantisierung unterworfen wird als das Luminanzsignal. Tabelle 7
Da das Chrominanzsignal wie oben erläutert eine wesentlich geringere visuelle Verschlechterung erfährt als das Luminanzsignal, ist in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform die visuelle Verschlechterung insgesamt ebenfalls unbeträchtlich.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Verfahren zur Feststellung des Dynamikbereichs zeigt, in welchem vor dem Durchführen der orthogonalen Transformation eine Dynamikbereich-Feststellungsschaltung 400 den Dynamikbereich für jeden kleinen Block bestimmt.
Wie oben beschrieben kann die Codierung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung akkurat mit der reduzierten Anzahl von Quantisiererarten durchgeführt werden, was große praktische Vorteile bietet.

Claims

1. Codierungsvorrichtung mit:

einer Großblockbildungseinrichtung (201) zum Sammeln von Abtastwerten eines Eingabesignals (200), um große Blöcke von Abtastwerten zu erhalten,

einer Kleinblockbildungseinrichtung (202) zum Unterteilen jedes der großen Blöcke in eine Vielzahl von kleinen Blöcken,

einer Orthogonaltransformationseinrichtung (203) zum orthogonalen Transformieren von Abtastwerten von jedem aus der Vielzahl von kleinen Blöcken, um orthogonale Komponenten zu erhalten,

einer Quantisierungseinrichtung (204-218) zum Quantisieren der orthogonalen Komponenten, um quantisierte Daten zu erhalten, und

einer Codierungseinrichtung (219) zum Codieren der quantisierten Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantisierungseinrichtung (204-218) umfaßt:

m Quantisierungseinrichtungen (205-208) zum Quantisieren der durch die Orthogonaltransformationseinrichtung erhaltenen orthogonalen Komponenten mit m Arten von Quantisierungsbreiten, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist,

einer Quantisierungstabelle-Auswahleinrichtung (213) mit einer Vielzahl von Quantisierungstabellen, welche jeweils eine Kombination aus n Stufen der Quantisierungseinrichtung aufweisen, die aus den m Quantisierungstabellen für jeden der kleinen Blöcke ausgewählt wurde, wobei n eine ganze Zahl größer m ist,

einer Datenmenge-Berechnungseinrichtung (215) zum Berechnen einer Datenmenge nach der Quantisierung jeder der kleinen Blöcke durch die n Stufen der Quantisierungseinrichtung in einer entsprechenden ausgewählten Quantisierungstabelle, einer Quantisierungseinrichtung-Auswahleinrichtung (216) zum Auswählen von einer optimalen Quantisierungsbreite für jeden der kleinen Blöcke unter Verwendung der durch die Datenmenge-Berechnungseinrichtung (215) erhaltenen Datenmenge, um die Datenmenge in jedem der Blöcke im wesentlichen konstant zu machen, und

einem Quantisierer (218) zum Quantisieren der orthogonalen Komponenten unter Verwendung der durch die Quantisierungseinrichtung-Auswahleinrichtung (216) ausgewählten optimalen Quantisierungsbreite.

2. Codierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Quantisierungstabelle-Auswahleinrichtung (213) eine Quantisierungstabelle in Übereinstimmung mit dem Dynamikbereich von jedem aus der Vielzahl von kleinen Blöcken vor oder nach ·der orthogonalen Transformation auswählt.

3. Codierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Quantisierungstabelle- Auswahleinrichtung (213) unterschiedliche Quantisierungstabellen in Abhängigkeit davon auswählt, ob das Eingabesignal (200) ein Luminanzsignal oder ein Chrominanzsignal ist.