JPH01162085A - 高能率符号化装置 - Google Patents

高能率符号化装置

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JPH01162085A
JPH01162085A JP62320792A JP32079287A JPH01162085A JP H01162085 A JPH01162085 A JP H01162085A JP 62320792 A JP62320792 A JP 62320792A JP 32079287 A JP32079287 A JP 32079287A JP H01162085 A JPH01162085 A JP H01162085A
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Tetsujiro Kondo
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタルビデオ信号等のディジタル画像
信号を伝送する際に、伝送情報量を圧縮するのに適用さ
れる高能率符号化装置に関する。
〔発明の概要〕
この発明では、ディジタル画像信号をブロックに分割し
、ブロックの最大値及び最小値を検出すると共に、最大
値及び最小値の差であるダイナミックレンジを検出し、
ダイナミックレンジに適応して元の量子化ビット数より
少ないビット数でディジタル画像信号の各画素データを
量子化するようにした高能率符号化装置において、 ブロック単位で量子化されたデータのレベル方向の度数
が検出され、検出出力の度数情報に応じて、度数の多い
レベルのデータに対し、ビット数よりも少ないビット数
を割り当てて再量子化が行われ、度数情報と最大値、最
小値及びダイナミックレンジのうちの少なくとも二つが
伝送されることにより、伝送情報量の高い圧縮率を実現
することができる。
〔従来の技術〕
ディジタルテレビジョン信号等のディジタル画像信号の
伝送情報量を圧縮するために、1サンプル当たりの平均
ビット数を少なくする高能率符号化装置が知られている
。本願出願人は、特願昭59−266407号明細書に
記載されているような、2次元ブロック内に含まれる複
数画素の最大値及び最小値の差であるダイナミックレン
ジを求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を
行う高能率符号化装置を提案している。また、特願昭6
0−232789号明細書に記載されているように、複
数フレームに夫々含まれる領域の画素から形成された3
次元ブロックに関してダイナミックレンジに適応した符
号化を行う高能率符号化装置が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
実際の画像信号は、1ブロツク内で、信号のレベルが最
小値から最大値へ立ち上がったり、逆に立ち下がるもの
が多い、このような信号に対して、ダイナミックレンジ
に適応した符号化(ADRC)を行うと、得られたコー
ド信号の度数分布が不均一なものとなる。つまり、最大
値又は最小値に対応するコード信号の画素が多く、中間
のレベルに対応するコード信号の画素が少なくなる。こ
の発明は、不均一な度数分布の場合が実際に多いことに
注目して、より効率が良い符号化を行うものである。
即ち、この発明の目的は、上述のADRCを改良して伝
送情報量をより低減できる高能率符号化装置を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明では、ディジタル画像信号をブロックに分割し
、ブロックの最大値及び最小値を検出すると共に、最大
値及び最小値の差であるダイナミックレンジを検出し、
ダイナミックレンジに適応して元の量子化ビット数より
少ないビット数でディジタル画像信号の各画素データを
量子化するようにした高能率符号化装置において、 ブロック単位で量子化されたデータのレベル方向の度数
が検出され、検出出力の度数情報に応じて、度数の多い
レベルのデータに対し、ビット数よりも少ないビット数
を割り当てて再量子化が行われ、度数情報と最大値、最
小値及びダイナミックレンジのうちの少なくとも二つが
伝送される。
〔作用〕
ディジタル画像信号は、ADRC符号化により、元のビ
ット数例えば8ビツトより少ないビット数例えば3ビツ
トで量子化される。この量子化が得られたコード信号の
1ブロツク内の度数分布が検出される0度数分布に応じ
て度数データが得られる。度数の多いコード信号に対し
て、再量子化がなされる。1ブロツク内には、発生しな
いコード信号があるので、ADRCの割り当てビット数
より少ないビット数で再量子化ができる。度数データを
送信する必要があるが、1画素当たりのビット数を少な
くできるので、1ブロツク当たりで伝送する必要がある
情報量を低減することができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図において、1で示す入力端子に、1サンプ
ルが8ビツトのディジタルビデオ信号が供給される。こ
のディジタルビデオ信号がブロック化回路2に供給され
る。ブロック化回路2は、テレビジョン走査の順序の入
力信号をブロックの順序に変換するものである。例えば
第2図に示すように、1フレームの画面が(4ライン×
4画素)のブロック構造に変換される。このブロックの
大きさは、−例であって、3次元のブロックに変換して
も良い。
ブロック化回路2の出力信号が最大値検出回路3と最小
値検出回路4と遅延回路5とに供給される。最大値検出
回路3により、1ブロツクのビデオ信号中の最大値MA
Xが検出される。この最大値MAXが減算回路6に供給
される。最小°値検出回路4により、lブロックの中の
最小値MINが検出される。この最小値MINが減算回
路6に供給される。減算回路6により、(MAX−MI
N)で表されるブロックのダイナミックレンジDRが求
められる。
遅延回路5は、最大値MAX及び最小値MINを検出す
るのに必要な時間、入力信号を遅延させるもので、遅延
回路5の出力信号が減算回路7に供給される。減算回路
7により、最小値MINが入力信号から減算され、最小
値除去後のデータPDIが形成される。
この最小値除去後のデータPDIが量子化回路8に供給
される。量子化回路8には、減算回路7からのダイナミ
ックレンジDRが供給され、ダイナミックレンジDRに
適応した量子化がなされる。
量子化ビット数としては、元のビット数(8ビツト)よ
り少ないビット数例えば3ビツトが使用される。即ち、
第4図に示すように、最大値MAXと最小値MINの間
のダイナミックレンジDRが8等分されたレベル範囲が
設定され、入力データがどのレベル範囲に属するかによ
って、3ビツトのコード信号(000)〜(111)が
割り当てられる。
具体的には、最小値除去後のデータPDIを量子化幅で
除算する割り算回路、又はダイナミックレンジDR及び
最小値除去後のデータPDIが供給されるROMによっ
て、量子化回路8が構成される。
量子化回路8の出力に得られるコード信号DTが度数検
出回路9及び遅延回路10に供給される。
度数検出回路9は、ブロック内のコード信号DTの夫々
に関して有無を検出し、この有無に応じた8ビツトの度
数データDFを発生する。この度数データDFが出力端
子16に取り出される。遅延回路10は、度数検出回路
9により、度数検出がなされる時間、コード信号DTを
遅延させるために、設けられている。
遅延回路10を介されたコード信号DTが再量子化回路
11に供給される。再量子化回路11には、度数検出回
路9からの度数データDFが供給される。再量子化回路
11は、度数データDFを使用してコード信号DTをよ
り圧縮する回路である。再量子化回路11より得られた
例えば2ビツトのコード信号DTPが出力端子17に取
り出される。
出力端子14には、遅延回路12を介された8ビツトの
ダイナミックレンジDRが取り出され、出力端子15に
は、遅延回路13を介された8ビツトの最小値MINが
取り出される。これらの遅延回路12及び13は、度数
データDF及びコード信号DTRが得られる時間、デー
タを遅延させるために設けられている。出力端子14.
15.16及び17に得られたデータは、図示せずも、
フレーム化回路に供給され、フレーム構造の伝送データ
に変換される。このフレーム化回路では、必要に応じて
エラー訂正の符号化の処理がなされる。この実施例と異
なり、ダイナミックレンジDRと最大値MAXを伝送し
ても良く、また、最大値MAX及び最小値MINを伝送
しても良い。
上述の度数検出及び再量子化について更に説明する。−
例として、第3図に示すように、1ブロツク内の信号が
最小値MINの値から最大値MAXに立ち上がる場合を
考える。簡単のため、第3図は、ブロックが時間方向の
みの1次元ブロックの場合を示している。このような信
号レベルの不均一な変化は、物体の輪郭で生じ、実際に
良く発生する。
第3図の例で、16画素が1ブロツクに含まれる場合に
は、量子化回路8からのコード信号DTの度数分布が第
4図に示すものとなる。第4図に示す例では、(000
) (即ち、MIN)が12画素、(100)が1画素
、(111) (即ち、MAX)が3画素の度数を持つ
ものとなる。度数検出回路9は、度数が有る場合に“1
”となり、度数が無い場合に“O”となるビットにより
、(10010001)で表される度数データDFを発
生する。
この度数データDFから実際に度数の有る即ち、使用さ
れるコードは、2ビツトで表現することができる。再量
子化回路11は、度数データDFから、(000)を(
00)に割り当て、(100)を(01)に割り当て、
(111)を(10)に割り当てる再量子化を行う、こ
のように、量子化回路8では、3ビット割り当tにもか
かわらず、再量子化回路11では、2ビツトに圧縮され
たコード信号DTPが形成される。
第2図に示すブロック構造において、3ビットのコード
信号を形成するADRCの場合には、1ブロツクのデー
タ量は、(8+8+3X16=64ビツト)となる、一
方、この一実施例では、(8+8+8+2X16−54
ビット)となり、伝送データ量をより少なくすることが
できる。
受信側では、上述の送信側と逆に、度数データDF及び
コード信号DTPからコード信号DTを求め、このコー
ド信号DTとダイナミックレンジDRと最小値MINと
からADRC符号の復号を行い、元のレベルを復元する
処理がなされる。
ブロック内の画素数が増加すると、完全に度数がOのレ
ベルのコード信号が総レベル数の半数に満たない場合も
生じ易くなり、圧縮効果が薄れるおそれがある。そこで
、ADRCの量子化のビット割り当てに対して、実際に
出力されるコード信号DTRのビット数を下記の表のよ
うに、決めても良い。
例えば4ビット割り当ての時には、3ビツトコードのコ
ード信号DTPを発生する。即ち、度数の上位の8個の
レベルを度数データDFのビットパターンの“1“で指
示する。下位の8個の度数のレベルには、度数データD
Fのビットパターンの“0”で指示し、度数が0でない
ものは、最寄りの上位8個のレベルに置換する。
第2図に示すブロックで、固定長3ビット割り当てで、
度数、度数データDTR,コード信号DTRの一例を下
記に示す。
上述の例のように、度数の多い順に、新たにビット割り
当てを行う例では、度数が少ないhめに新たにビットが
割り当てられなかったコード信号DT ((001)及
び(100))に対しても、最寄りのコード信号DTP
が割り当てられる。この処理を行うには、コードの距離
を計算して、短い距離の方のコード信号DTRを割り当
てる必要があり、高速処理が可能なマイクロコンピュー
タ等が使用される。
上述のADRC符号化回路は、2次元ブロックの画素デ
ータを固定長のコード信号に変換するものである。しか
しながら、3次元ブロックのブロック構造に変換しても
良い。また、度数検出の結果に応じて、ADRC符号化
のみを行うか、又はADRC符号化と再量子化の両者を
行うかを切り替えるようにしても良い、この場合は、上
述の二つの符号化の一方を指示するための付加ビットを
伝送する必要がある。
〔発明の効果〕
この発明によれば、ADRC符号化により得られたコー
ド信号DTのブロック内の度数分布を検出し、度数の多
いコード信号を再量子化するので、1画素当たりのビッ
ト数をより少な(でき、伝送情報量の圧縮率を高くする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はブ
ロックの一例の路線図、第3図は信号の一例を示す路線
図、第4図は量子化及び度数検出の説明に用いる路線図
である。 図面における主要な符号の説明 に入力端子、2ニブロック化回路、 3:最大値検出回路、4:最小値検出回路、8:量子化
回路、9:度数検出回路、 11:再量子化回路。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディジタル画像信号をブロックに分割し、上記ブロック
    の最大値及び最小値を検出すると共に、上記最大値及び
    上記最小値の差であるダイナミックレンジを検出し、上
    記ダイナミックレンジに適応して元の量子化ビット数よ
    り少ないビット数で上記ディジタル画像信号の各画素デ
    ータを量子化するようにした高能率符号化装置において
    、上記ブロック単位で上記量子化されたデータのレベル
    方向の度数を検出し、上記検出出力の度数情報に応じて
    、度数の多いレベルのデータに対し、上記ビット数より
    も少ないビット数を割り当てて再量子化を行い、上記度
    数情報と上記最大値、上記最小値及び上記ダイナミック
    レンジのうちの少なくとも二つを伝送するようにしたこ
    とを特徴とする高能率符号化装置。
JP32079287A 1987-12-18 1987-12-18 高能率符号化装置 Expired - Lifetime JP2668904B2 (ja)

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JP2668904B2 JP2668904B2 (ja) 1997-10-27

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04123587A (ja) * 1990-09-13 1992-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像データ圧縮装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04123587A (ja) * 1990-09-13 1992-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像データ圧縮装置

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