JPH0353780A - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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- JPH0353780A JPH0353780A JP1189888A JP18988889A JPH0353780A JP H0353780 A JPH0353780 A JP H0353780A JP 1189888 A JP1189888 A JP 1189888A JP 18988889 A JP18988889 A JP 18988889A JP H0353780 A JPH0353780 A JP H0353780A
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- dynamic range
- block
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
- H04N19/98—Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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。
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、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タの１画素当たりのビット数を圧縮するための高能率符
号化装置に関する。
タの１画素当たりのビット数を圧縮するための高能率符
号化装置に関する。
（発明の概要）
この発明は、ディジタル画像信号の２次元ブロック又は
時間的に連続するＮフレームの夫々に属するＮ個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値及び最小値を求めると共に、最大値及び最小値からブ
ロック毎の原ダイナミックレンジを検出する回路と、原
ダイナミックレンジを元の量子化ビット数より少ないビ
ット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時の最大
のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれる人力
画像データを抽出し、最大のレベル範聞に含まれる入力
画像データの第１の平均値及び最小のレベル範囲に含ま
れる入力画像データの第２の平均値を形或する回路と、
第ｌの平均値及び第２の平均値から修整されたダイナミ
ックレンジを算出し、入力画像信号から第２の平均値を
減算し、減算出力を元の量子化ビット数より少なく、且
つ修整されたダイナミンクレンジに応じて符号化する符
号化回路と、原ダイナミックレンジに基づいて所定期間
における発生情報量を演算し、発生情報量が所定データ
量以内におさまるように、各ブロックの割り当てビット
数を設定するためのしきい値を制御し、符号化回路にお
ける各ブロックの割り当てビット数をしきい値と原ダイ
ナミックレンジとを比較した比較出力で設定すると共に
、原ダイナミックレンジ、修整されたダイナミックレン
ジ及びしきい値の関係に応じたフラグ情報を発生する回
路とを備え、修整されたダイナ旦ツクレンジと関連する
情報、符号化回路の出力コード及びフラグ情報を伝送す
るようにしたもので、リンギング、インパルスノイズに
よるブロック歪の発生を防止できると共に、可変長ＡＤ
ＲＣにより発生する情報量の制御を正しく行うことがで
きる。
時間的に連続するＮフレームの夫々に属するＮ個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値及び最小値を求めると共に、最大値及び最小値からブ
ロック毎の原ダイナミックレンジを検出する回路と、原
ダイナミックレンジを元の量子化ビット数より少ないビ
ット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時の最大
のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれる人力
画像データを抽出し、最大のレベル範聞に含まれる入力
画像データの第１の平均値及び最小のレベル範囲に含ま
れる入力画像データの第２の平均値を形或する回路と、
第ｌの平均値及び第２の平均値から修整されたダイナミ
ックレンジを算出し、入力画像信号から第２の平均値を
減算し、減算出力を元の量子化ビット数より少なく、且
つ修整されたダイナミンクレンジに応じて符号化する符
号化回路と、原ダイナミックレンジに基づいて所定期間
における発生情報量を演算し、発生情報量が所定データ
量以内におさまるように、各ブロックの割り当てビット
数を設定するためのしきい値を制御し、符号化回路にお
ける各ブロックの割り当てビット数をしきい値と原ダイ
ナミックレンジとを比較した比較出力で設定すると共に
、原ダイナミックレンジ、修整されたダイナミックレン
ジ及びしきい値の関係に応じたフラグ情報を発生する回
路とを備え、修整されたダイナ旦ツクレンジと関連する
情報、符号化回路の出力コード及びフラグ情報を伝送す
るようにしたもので、リンギング、インパルスノイズに
よるブロック歪の発生を防止できると共に、可変長ＡＤ
ＲＣにより発生する情報量の制御を正しく行うことがで
きる。
ビデオ信号の符号化方法として、伝送帯域を狭くする目
的でもって、１画素当たりの平均ビット数又はサンプリ
ング周波数を小さくするいくつかの高能率符号化方法が
知られている。
的でもって、１画素当たりの平均ビット数又はサンプリ
ング周波数を小さくするいくつかの高能率符号化方法が
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により規定されるダイナミック
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６０−２３２７８９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威され
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。更
に、特願昭６０−２６８８１７号明細書に記載されてい
るように、量子化を行った時に生じる最大歪が一定とな
るようなダイナミックレンジに応してビット数が変換す
る可変長符号化方法が提案されている。
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により規定されるダイナミック
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６０−２３２７８９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威され
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。更
に、特願昭６０−２６８８１７号明細書に記載されてい
るように、量子化を行った時に生じる最大歪が一定とな
るようなダイナミックレンジに応してビット数が変換す
る可変長符号化方法が提案されている。
第７図は、先に提案されているダイナミックレンジに適
応した符号化方法（Ａ Ｄ Ｒ Ｃと称する）の説明に
用いるものである．ダイナミックレンジＤＲ（最大値Ｍ
ＡＸと最小値ＭＩＮの差）が例えば（８ライン×８画素
＝６４画素）からなる２次元的なブロック毎に算出され
る。また、入力画素データからそのブロック内で最小の
レベル（最小値）が除去される。この最小値除去後の画
素データが代表レベルに変換される。この量子化は、元
の量子化ビット数より少ないビット数例えば２ビットと
対応する４個のレベル範囲ＡＯ〜Ａ３に検出されたダイ
ナもツクレンジＤＲを分割し、ブロック内の各画素デー
タが属するレベル範囲を検出し、このレベル範囲を示す
コード信号を発生する処理である。
応した符号化方法（Ａ Ｄ Ｒ Ｃと称する）の説明に
用いるものである．ダイナミックレンジＤＲ（最大値Ｍ
ＡＸと最小値ＭＩＮの差）が例えば（８ライン×８画素
＝６４画素）からなる２次元的なブロック毎に算出され
る。また、入力画素データからそのブロック内で最小の
レベル（最小値）が除去される。この最小値除去後の画
素データが代表レベルに変換される。この量子化は、元
の量子化ビット数より少ないビット数例えば２ビットと
対応する４個のレベル範囲ＡＯ〜Ａ３に検出されたダイ
ナもツクレンジＤＲを分割し、ブロック内の各画素デー
タが属するレベル範囲を検出し、このレベル範囲を示す
コード信号を発生する処理である。
第７図では、ブロックのダイナ旦ツクレンジＤＲが４個
のレベル範囲Ａ Ｏ −Ａ ３に分割されている。最小
のレベル範囲ＡＯに含まれる画素データが（００）と符
号化され、レベル範囲Ａｔに含まれる画素データが（０
１）と符号化され、レベル範囲Ａ２に含まれる画素デー
タが（１０）と符号化され、最大のレベル範囲Ａ３に含
まれる画素データが（１１）と符号化される。従って、
各画素の８ビットのデータが２ビットに圧縮されて伝送
される。
のレベル範囲Ａ Ｏ −Ａ ３に分割されている。最小
のレベル範囲ＡＯに含まれる画素データが（００）と符
号化され、レベル範囲Ａｔに含まれる画素データが（０
１）と符号化され、レベル範囲Ａ２に含まれる画素デー
タが（１０）と符号化され、最大のレベル範囲Ａ３に含
まれる画素データが（１１）と符号化される。従って、
各画素の８ビットのデータが２ビットに圧縮されて伝送
される。
受信側では、受信されたコード信号が代表レベルＬＯ〜
Ｌ３に復元される。この代表レベルＬＯ〜Ｌ３は、レベ
ル範囲ＡＯ〜Ａ３の夫々の中央のレベルである。
Ｌ３に復元される。この代表レベルＬＯ〜Ｌ３は、レベ
ル範囲ＡＯ〜Ａ３の夫々の中央のレベルである。
上述のダイナミックレンジに適応した符号化方法は、リ
ンギング、インパルス性の雑音によってブロック歪が発
生する問題があった。第８図はブロック歪の発生を説明
するための図である。第８図では、説明の簡単のため、
１次元プロ・冫ク即ち、水平方向の所定数のサンプルに
より形威されたブロックについてのデータの変化がアナ
ログ波形として表されており、受信側の復元値が破線で
示されている。
ンギング、インパルス性の雑音によってブロック歪が発
生する問題があった。第８図はブロック歪の発生を説明
するための図である。第８図では、説明の簡単のため、
１次元プロ・冫ク即ち、水平方向の所定数のサンプルに
より形威されたブロックについてのデータの変化がアナ
ログ波形として表されており、受信側の復元値が破線で
示されている。
ビデオカメラの撮像出力には、第８図に示すように、レ
ベル変化が急峻なエッジ付近で小レベルのリンギングが
発生していることが多い。このリンギングが含まれるブ
ロックでは、リンギングのピーク値が最大値ＭＡＸＩと
して検出され、最小値ＭＩＮＩとで決定されるダイナミ
ックレンジＤＲｌに適応して符号化がされる。次のブロ
ックでは、リンギングが集束しているために、最大値が
ＭＡＸ２で示すように下がり、最小値ＭＩＮ２及び最大
値ＭＡＸ２で定まるダイナミックレンジＤＲ２に適応し
て符号化がされる。従って、これらの二つのブロック間
で輝度レベルの差が生じ、ブロック歪が発生する。イン
パルス性の雑音の場合にも同様の理由でブロック歪が発
生する。上述のブロック歪の輝度レベルの差は小さいが
、ある程度の面積を持つので、視覚的に目立つ問題があ
った。
ベル変化が急峻なエッジ付近で小レベルのリンギングが
発生していることが多い。このリンギングが含まれるブ
ロックでは、リンギングのピーク値が最大値ＭＡＸＩと
して検出され、最小値ＭＩＮＩとで決定されるダイナミ
ックレンジＤＲｌに適応して符号化がされる。次のブロ
ックでは、リンギングが集束しているために、最大値が
ＭＡＸ２で示すように下がり、最小値ＭＩＮ２及び最大
値ＭＡＸ２で定まるダイナミックレンジＤＲ２に適応し
て符号化がされる。従って、これらの二つのブロック間
で輝度レベルの差が生じ、ブロック歪が発生する。イン
パルス性の雑音の場合にも同様の理由でブロック歪が発
生する。上述のブロック歪の輝度レベルの差は小さいが
、ある程度の面積を持つので、視覚的に目立つ問題があ
った。
上述のリンギング、インパルス性のノイズによるブロッ
ク歪の発生の問題を解決するために、本願出願人は、特
願昭６１−２０２１１８号明細書に記載されているよう
に、ブロック構造に変換された入力データに対し前処理
を行う方式を提案している。即ち、ダイナ旦ツクレンジ
をＡＤＲＣの量子化ビット数で等分した侍の最大レベル
範囲（第７図におけるＡ３）に含まれる入力データの値
の平均値ＭＡＸ′と、最小のレベル範囲（第７図におけ
るＡＯ）に含まれる入力データの平均値ＭＩＮ’とを検
出し、第９図に示すように、これらの平均値ＭＡＸ’と
平均値ＭＩＮ′とを夫々復元レベルＬ３及びＬＯとする
ように量子化がされる。第７図に示すように、代表レベ
ルＬＯＮＬ３が最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＥＮを含まず
、各レベル範囲の中央値とされる量子化は、ノンエッジ
マッチングと称され、第９図に示すように、平均値ＭＡ
Ｘ ′及びＭＩＮ’を含む量子化は、エッジマッチング
と称される。
ク歪の発生の問題を解決するために、本願出願人は、特
願昭６１−２０２１１８号明細書に記載されているよう
に、ブロック構造に変換された入力データに対し前処理
を行う方式を提案している。即ち、ダイナ旦ツクレンジ
をＡＤＲＣの量子化ビット数で等分した侍の最大レベル
範囲（第７図におけるＡ３）に含まれる入力データの値
の平均値ＭＡＸ′と、最小のレベル範囲（第７図におけ
るＡＯ）に含まれる入力データの平均値ＭＩＮ’とを検
出し、第９図に示すように、これらの平均値ＭＡＸ’と
平均値ＭＩＮ′とを夫々復元レベルＬ３及びＬＯとする
ように量子化がされる。第７図に示すように、代表レベ
ルＬＯＮＬ３が最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＥＮを含まず
、各レベル範囲の中央値とされる量子化は、ノンエッジ
マッチングと称され、第９図に示すように、平均値ＭＡ
Ｘ ′及びＭＩＮ’を含む量子化は、エッジマッチング
と称される。
上述のノンエッジマッチングで前処理して、エッジマッ
チングで量子化するＡＤＲＣは、第８図において、リン
ギングが含まれているブロックでも、最大値がリンギン
グのピークではなく、平均値ＭＡＸ ’に変えられ、同
様に最小値がＭＩＮ’に変えられる。このＭＡＸ′及び
ＭＩＮ′で定まる修整されたダイナミックレンジＤＲ’
の中でエッジマッチングの量子化がされるので、復元レ
ヘルが隣接ブロフクの復元レベルと差が少なくなり、ブ
ロック歪の発生が防止される。
チングで量子化するＡＤＲＣは、第８図において、リン
ギングが含まれているブロックでも、最大値がリンギン
グのピークではなく、平均値ＭＡＸ ’に変えられ、同
様に最小値がＭＩＮ’に変えられる。このＭＡＸ′及び
ＭＩＮ′で定まる修整されたダイナミックレンジＤＲ’
の中でエッジマッチングの量子化がされるので、復元レ
ヘルが隣接ブロフクの復元レベルと差が少なくなり、ブ
ロック歪の発生が防止される。
上述のダイナミックレンジに適応したＡＤＲＣ符号化は
、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮できるので、ディジ
タルＶＴＲに適用して好適である。
、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮できるので、ディジ
タルＶＴＲに適用して好適である。
特に、可変長ＡＤＲＣは、圧縮率を高くすることができ
る。しかし、可変長ＡＤＲＣは、伝送データの量が画像
の内容によって変動するため、所定量のデータを１トラ
ックとして記録するディジタルＶＴＲのような固定レー
トの伝送路を使用する時には、バッファリングの処理が
必要とされる。
る。しかし、可変長ＡＤＲＣは、伝送データの量が画像
の内容によって変動するため、所定量のデータを１トラ
ックとして記録するディジタルＶＴＲのような固定レー
トの伝送路を使用する時には、バッファリングの処理が
必要とされる。
可変長ＡＤＲＣのバッファリングの方式として、本願出
願人は、特願昭６１−２５７５８６号明細書に記載され
ているように、累積型のダイナミ・ンクレンジの度数分
布を形威し、この度数分布に対して、予め用意されてい
る割り当てビット数を定めるためのしきい値を適用し、
所定期間例えば１フレーム期間の発生情報量を求め、発
生情報量が目標値を超えないように、制御するものを提
案している。
願人は、特願昭６１−２５７５８６号明細書に記載され
ているように、累積型のダイナミ・ンクレンジの度数分
布を形威し、この度数分布に対して、予め用意されてい
る割り当てビット数を定めるためのしきい値を適用し、
所定期間例えば１フレーム期間の発生情報量を求め、発
生情報量が目標値を超えないように、制御するものを提
案している。
［発明が解決しようとする課題］
上述のように、ノンエッジマッチング量子化で前処理を
行い、次に、エッジマッチングで量子化を行うＡＤＲＣ
に対して、可変長ＡＤＲＣを適用した場合、割り当てビ
ット数を設定するのに使用される原ダイナミックレンジ
ＤＲと、この割り当てビット数で符号化を行う時に使用
され、受信側に伝送される修整されたダイナミックレン
ジＤＲ゛とが異なるために、エンコーダ側とデコーダ側
との不整合の問題が生じた。
行い、次に、エッジマッチングで量子化を行うＡＤＲＣ
に対して、可変長ＡＤＲＣを適用した場合、割り当てビ
ット数を設定するのに使用される原ダイナミックレンジ
ＤＲと、この割り当てビット数で符号化を行う時に使用
され、受信側に伝送される修整されたダイナミックレン
ジＤＲ゛とが異なるために、エンコーダ側とデコーダ側
との不整合の問題が生じた。
即ち、発生情報量を制御するために、ダイナξックレン
ジＤＲの所定期間例えばｌフレーム期間の度数分布表が
形威され、この度数分布表が累積度数分布表に変換され
、累積度数分布表に対してＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ （
ＴＩ＜７２＜７３＜Ｔ４）のしきい値が適用される。（
ＤＲ＜ＴＩ）の場合には、割り当てビット数ｎがＯとさ
れ（即ち、コード信号が伝送されず）、（ＴＩ≦ＤＲ＜
Ｔ２）の場合には、（ｎ＝ １ ）とされ、（Ｔ２≦Ｄ
Ｒ＜Ｔ３）の場合には、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦Ｄ
Ｒ＜７４）の場合には、（ｎ＝３）とされ、（Ｔ４≦Ｄ
Ｒ）の場合には、（ｎ＝４）とされる．前述のように、
（ＭＡＸ ′−Ｍ Ｉ Ｎ ′−ＤＲ′）とされ、この
修整されたダイナミックレンジＤＲ”に基づいて、量子
化がされ、ダイナミックレンジＤＲ’が伝送される．あ
るブロックのダイナＱ ツクレンジに関して、（Ｔ２≦
Ｄ Ｒ＜７ ３ ）及び（Ｔ２≦ＤＲ”＜Ｔ３）の関係
が或立していれば、エンコーダ側では、（ｎ＝２）とさ
れ、デコーダ側でも（ｎ−２）となり、問題が生じない
。
ジＤＲの所定期間例えばｌフレーム期間の度数分布表が
形威され、この度数分布表が累積度数分布表に変換され
、累積度数分布表に対してＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ （
ＴＩ＜７２＜７３＜Ｔ４）のしきい値が適用される。（
ＤＲ＜ＴＩ）の場合には、割り当てビット数ｎがＯとさ
れ（即ち、コード信号が伝送されず）、（ＴＩ≦ＤＲ＜
Ｔ２）の場合には、（ｎ＝ １ ）とされ、（Ｔ２≦Ｄ
Ｒ＜Ｔ３）の場合には、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦Ｄ
Ｒ＜７４）の場合には、（ｎ＝３）とされ、（Ｔ４≦Ｄ
Ｒ）の場合には、（ｎ＝４）とされる．前述のように、
（ＭＡＸ ′−Ｍ Ｉ Ｎ ′−ＤＲ′）とされ、この
修整されたダイナミックレンジＤＲ”に基づいて、量子
化がされ、ダイナミックレンジＤＲ’が伝送される．あ
るブロックのダイナＱ ツクレンジに関して、（Ｔ２≦
Ｄ Ｒ＜７ ３ ）及び（Ｔ２≦ＤＲ”＜Ｔ３）の関係
が或立していれば、エンコーダ側では、（ｎ＝２）とさ
れ、デコーダ側でも（ｎ−２）となり、問題が生じない
。
しかし、（ＤＲ＞ＤＲ ”）であるので、（ＴＩ≦ＤＲ
”＜７２）の場合には、デコーダ側では、（ｎ＝１）と
誤って判断し、正しいデコード動作がされない問題が生
じる。
”＜７２）の場合には、デコーダ側では、（ｎ＝１）と
誤って判断し、正しいデコード動作がされない問題が生
じる。
従って、この発明の目的は、原ダイナミックレンジＤＲ
と修整されたダイナミックレンジＤＲ’とが異なるため
に、割り当てビット数が１ビット減少する時に、この減
少を示すフラグを伝送することで、エンコーダ側とデコ
ーダ側との不整合の発生を防止した高能率符号化装置を
提供することにある。
と修整されたダイナミックレンジＤＲ’とが異なるため
に、割り当てビット数が１ビット減少する時に、この減
少を示すフラグを伝送することで、エンコーダ側とデコ
ーダ側との不整合の発生を防止した高能率符号化装置を
提供することにある。
この発明は、ディジタル画像信号の２次元ブロック又は
時間的に連続するＮフレームの夫々に属するＮ個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを求めると共に、最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値ＭＩＮからブロック毎の原ダイナミックレ
ンジＤＲを検出する最大値、最小値検出回路３と、 原ダイナ旦ツタレンジＤＲを元の量子化ビット数より少
ないビット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時
の最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれ
る入力画像データを抽出し、最大のレベル範囲に含まれ
る入力画像データの第１の平均値ＭＡＸ′及び最小のレ
ベル範囲に含まれる入力画像データの第２の平均値ＭＩ
Ｎ’を形威する回路５、６、７、８、ｌＯ、１１１２、
１３と、 第１の平均値ＭＡＸ”及び第２の平均値ＭＩＮ゛から修
整されたダイナミックレンジＤＲ′を算出し、入力画像
信号から平均値ＭＩＮ”を減算し、減算出力を元の量子
化ビット数より少なく、且つ修整されたダイナミックレ
ンジＤＲ’に応じて符号化する符号化回路１８と、 原ダイナミックレンジＤＲに基づいて所定期間における
発生情報量を演算し、発生情報量が所定データ量以内に
おさまるように、各ブロックの割り当てビット数ｎを設
定するためのしきい値を制御し、符号化回路１８におけ
る各ブロックの割り当てビット数ｎをしきい値と原ダイ
ナミックレンジＤＲとを比較した比較出力で設定すると
共に、原ダイナミックレンジＩ）Ｒ、修整されたダイナ
ミックレンジＤＲ’及びしきい値の関係に応じたフラグ
情報Ｆを発生する回路２４とを備え、修整されたダイナ
ミックレンジＤＲ′と関連する情報、符号化回路１８の
出力コード及びフラグ情報Ｆを伝送するものである。
時間的に連続するＮフレームの夫々に属するＮ個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを求めると共に、最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値ＭＩＮからブロック毎の原ダイナミックレ
ンジＤＲを検出する最大値、最小値検出回路３と、 原ダイナ旦ツタレンジＤＲを元の量子化ビット数より少
ないビット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時
の最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれ
る入力画像データを抽出し、最大のレベル範囲に含まれ
る入力画像データの第１の平均値ＭＡＸ′及び最小のレ
ベル範囲に含まれる入力画像データの第２の平均値ＭＩ
Ｎ’を形威する回路５、６、７、８、ｌＯ、１１１２、
１３と、 第１の平均値ＭＡＸ”及び第２の平均値ＭＩＮ゛から修
整されたダイナミックレンジＤＲ′を算出し、入力画像
信号から平均値ＭＩＮ”を減算し、減算出力を元の量子
化ビット数より少なく、且つ修整されたダイナミックレ
ンジＤＲ’に応じて符号化する符号化回路１８と、 原ダイナミックレンジＤＲに基づいて所定期間における
発生情報量を演算し、発生情報量が所定データ量以内に
おさまるように、各ブロックの割り当てビット数ｎを設
定するためのしきい値を制御し、符号化回路１８におけ
る各ブロックの割り当てビット数ｎをしきい値と原ダイ
ナミックレンジＤＲとを比較した比較出力で設定すると
共に、原ダイナミックレンジＩ）Ｒ、修整されたダイナ
ミックレンジＤＲ’及びしきい値の関係に応じたフラグ
情報Ｆを発生する回路２４とを備え、修整されたダイナ
ミックレンジＤＲ′と関連する情報、符号化回路１８の
出力コード及びフラグ情報Ｆを伝送するものである。
テレビジョン信号は、水平方向、垂直方向並びに時間方
向に関する３次元的な相関を有しているので、定常部で
は、同一のブロックに含まれる画素データのレベルの変
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルを除去した後のデータを元の量子化ビッ
ト数より少ない量子化ビット数により量子化しても、量
子化歪は、殆ど生じない． また、最大値ＭＡＸとＭＡＸから所定レベル低い値で規
定される最大レベル範囲及び最小値ＭＩＮとＭＩＮから
所定レベル高い値で規定される最小レベル範囲に夫々含
まれる画素データの平均値ＭＡＸ”及びＭＩＮ’を検出
し、この平均値を新たに最大値及び最小値としてエッジ
マッチングの量子化を行うことにより、リンギング、イ
ンパルス雑音等によりブロック歪が発生することが防止
される。
向に関する３次元的な相関を有しているので、定常部で
は、同一のブロックに含まれる画素データのレベルの変
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルを除去した後のデータを元の量子化ビッ
ト数より少ない量子化ビット数により量子化しても、量
子化歪は、殆ど生じない． また、最大値ＭＡＸとＭＡＸから所定レベル低い値で規
定される最大レベル範囲及び最小値ＭＩＮとＭＩＮから
所定レベル高い値で規定される最小レベル範囲に夫々含
まれる画素データの平均値ＭＡＸ”及びＭＩＮ’を検出
し、この平均値を新たに最大値及び最小値としてエッジ
マッチングの量子化を行うことにより、リンギング、イ
ンパルス雑音等によりブロック歪が発生することが防止
される。
発生情報量の演算と、発生情報量を所定量以下とするた
めのしきい値Ｔｌ−Ｔ４の設定は、原ダイナもツタレン
ジＤＲに基づいてなされるので、エンコーダ側とデコー
ダ側との間で不整合が生しる場合がある。このため、原
ダイナミックレンジＤＲと修整されたダイナ”−７クレ
ンジＤＲ′とそのブロックのしきい値Ｔｉとを比較する
ことで、フラグ情報Ｆが発生され、このフラグ情報Ｆが
１云送される。受信側では、フラグ情報Ｆを見て、正し
い割り当てビット数ｎを求めることができ、Ｌ述の不整
合の発生が防止される。
めのしきい値Ｔｌ−Ｔ４の設定は、原ダイナもツタレン
ジＤＲに基づいてなされるので、エンコーダ側とデコー
ダ側との間で不整合が生しる場合がある。このため、原
ダイナミックレンジＤＲと修整されたダイナ”−７クレ
ンジＤＲ′とそのブロックのしきい値Ｔｉとを比較する
ことで、フラグ情報Ｆが発生され、このフラグ情報Ｆが
１云送される。受信側では、フラグ情報Ｆを見て、正し
い割り当てビット数ｎを求めることができ、Ｌ述の不整
合の発生が防止される。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
る。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
ａ．送信側の構戊
ｂ．受信側の構戒
Ｃ．バッファリング回路
ｄ．変形例
ａ．送信側の構戒
第ｌ図は、この発明の送信側（記録側）の構戒を全体と
して示すものである。１で示す入力端子に例えば１サン
プルが８ビットに量子化されたディジタルビデオ信号（
ディジタル輝度信号）が入力される。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。
して示すものである。１で示す入力端子に例えば１サン
プルが８ビットに量子化されたディジタルビデオ信号（
ディジタル輝度信号）が入力される。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により、入カディジタルビデオ信号が
符号化の単位である２次元ブロック毎に連続する信号に
変換される。この実施例では、１ブロックが第２図に示
すように、（８ライン×８画素＝６４画素）の大きさと
されている．ブロック化回路２の出力信号が最大値、最
小値検出回路３及び遅延回路４に供給される。最大値、
最小値検出回路３は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ，最大
値ＭＡＸを検出する。遅延回路４は、最大値及び最小値
が検出されるのに要する時間、人力データを遅延させる
。遅延回路４からの画素データが比較回路５及び比較回
路６に供給される。
符号化の単位である２次元ブロック毎に連続する信号に
変換される。この実施例では、１ブロックが第２図に示
すように、（８ライン×８画素＝６４画素）の大きさと
されている．ブロック化回路２の出力信号が最大値、最
小値検出回路３及び遅延回路４に供給される。最大値、
最小値検出回路３は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ，最大
値ＭＡＸを検出する。遅延回路４は、最大値及び最小値
が検出されるのに要する時間、人力データを遅延させる
。遅延回路４からの画素データが比較回路５及び比較回
路６に供給される。
最大値、最小値検出回路３からの最大値ＭＡＸが減算回
路７に供給され、最小値ＭＩＮが加算回路８に供給され
る。これらの減算回路７及び加算回路８には、ビットシ
フト回路９から可変長でノンエッジマッチング量子化を
した場合のｌｉ子化ステップ幅の値Δが供給される。ビ
ットシフト回路９は、割り当てビット数がｎの時に、（
ＤＲ／２Ｉ１）の割算を行うように、ダイナミックレン
ジＤＲをｎビットシフトする構戒とされている。減算回
路７からは、（ＭＡＸ一Δ）のしきい値が得られ、加算
回路８からは、ＣＭＩＮ十Δ）のしきい値が得られる。
路７に供給され、最小値ＭＩＮが加算回路８に供給され
る。これらの減算回路７及び加算回路８には、ビットシ
フト回路９から可変長でノンエッジマッチング量子化を
した場合のｌｉ子化ステップ幅の値Δが供給される。ビ
ットシフト回路９は、割り当てビット数がｎの時に、（
ＤＲ／２Ｉ１）の割算を行うように、ダイナミックレン
ジＤＲをｎビットシフトする構戒とされている。減算回
路７からは、（ＭＡＸ一Δ）のしきい値が得られ、加算
回路８からは、ＣＭＩＮ十Δ）のしきい値が得られる。
これらの減算回路７及び加算回路８からのしきい値が比
較回路５及び６に夫々供給される。
較回路５及び６に夫々供給される。
比較回路５の出力信号がＡＮＤゲー｝１０に供給され、
比較回路６の出力信号がＡＮＤゲート１１に供給される
。ＡＮＤゲート１０及び１１には、遅延回路４からの入
力データが供給される。比較回路５の出力信号は、入力
データがしきい値より大きい時にハイレベルとなり、従
って、ＡＮＤゲート１０の出力端子には、（ＭＡＸ−Ｍ
ＡＸ−Δ）の最大レベル範囲に含まれる入力データの画
素データが抽出される。比較回路６の出力信号は、入力
データがしきい値より小さい時にハイレベルとなり、従
って、ＡＮＤゲート１１の出力端子には、（ＭＩＮ〜Ｍ
ＩＮ＋Δ）の最小レベル範囲に含まれる人力データの画
素データが抽出される。
比較回路６の出力信号がＡＮＤゲート１１に供給される
。ＡＮＤゲート１０及び１１には、遅延回路４からの入
力データが供給される。比較回路５の出力信号は、入力
データがしきい値より大きい時にハイレベルとなり、従
って、ＡＮＤゲート１０の出力端子には、（ＭＡＸ−Ｍ
ＡＸ−Δ）の最大レベル範囲に含まれる入力データの画
素データが抽出される。比較回路６の出力信号は、入力
データがしきい値より小さい時にハイレベルとなり、従
って、ＡＮＤゲート１１の出力端子には、（ＭＩＮ〜Ｍ
ＩＮ＋Δ）の最小レベル範囲に含まれる人力データの画
素データが抽出される。
ＡＮＤゲートＩＯの出力信号が平均化回路ｌ２に供給さ
れ、ＡＮＤゲート１１の出力信号が平均化回路１３に供
給される。これらの平均化回路１２及び１３は、ブロッ
ク毎に平均値を算出するもので、端子１４からブロック
周期のリセ・ント信号が平均化回路１２及び１３に供給
されている。平均化回路１２からは、（ＭＡＸ−ＭＡＸ
−Δ）の最大レベル範囲に属する画素データの平均値Ｍ
ＡＸ゛が得られ、平均化回路１３からは、（ＭＩＮ〜Ｍ
ＩＮ＋Δ）の最小レベル範囲に属する画素データの平均
値ＭＩＮ”が得られる。平均値ＭＡＸ′から平均値ＭＩ
Ｎ’が減算回路ｌ５で減算され、減算回路１５から修整
されたダイナミックレンジＤＲ゛が得られる。
れ、ＡＮＤゲート１１の出力信号が平均化回路１３に供
給される。これらの平均化回路１２及び１３は、ブロッ
ク毎に平均値を算出するもので、端子１４からブロック
周期のリセ・ント信号が平均化回路１２及び１３に供給
されている。平均化回路１２からは、（ＭＡＸ−ＭＡＸ
−Δ）の最大レベル範囲に属する画素データの平均値Ｍ
ＡＸ゛が得られ、平均化回路１３からは、（ＭＩＮ〜Ｍ
ＩＮ＋Δ）の最小レベル範囲に属する画素データの平均
値ＭＩＮ”が得られる。平均値ＭＡＸ′から平均値ＭＩ
Ｎ’が減算回路ｌ５で減算され、減算回路１５から修整
されたダイナミックレンジＤＲ゛が得られる。
また、平均値ＭＩＮ’が減算回路１６に供給され、遅延
回路１７を介された入力データから平均値ＭＩＮ’が減
算回路１６において減算され、最小値除去後のデータＰ
ＤＩが形威される。このデータＰＤＩ及び修整されたダ
イナミックレンジＤＲ′が量子化回路１８に供給される
。この実施例では、量子化に割り当てられるビット数ｎ
がＯビット（コード信号を伝送しない）、１ビット、２
ビット、３ビット、４ビットの何れかとされる可変長の
ＡＤＲＣであって、エッジマッチング量子化がなされる
。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビット数決定回
路１９において決定され、ビット数ｎのデータが量子化
回路ｌ８に供給される．ビット数決定回路１９には、比
較回路２２の出力信号が供給される．比較回路２２には
、減算回路２０からの原ダイナミックレンジＤＲ （＝
ＭＡＸ−ＭＩＮ）とバッファリング回路２１からのしき
い値Ｔ１〜Ｔ４ （Ｔｌ＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）とが供給
される。ダイナミックレンジＤＲとしきい値Ｔ１〜Ｔ４
との大きさの関係に基づいて、割り当てビット数ｎが決
定される。
回路１７を介された入力データから平均値ＭＩＮ’が減
算回路１６において減算され、最小値除去後のデータＰ
ＤＩが形威される。このデータＰＤＩ及び修整されたダ
イナミックレンジＤＲ′が量子化回路１８に供給される
。この実施例では、量子化に割り当てられるビット数ｎ
がＯビット（コード信号を伝送しない）、１ビット、２
ビット、３ビット、４ビットの何れかとされる可変長の
ＡＤＲＣであって、エッジマッチング量子化がなされる
。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビット数決定回
路１９において決定され、ビット数ｎのデータが量子化
回路ｌ８に供給される．ビット数決定回路１９には、比
較回路２２の出力信号が供給される．比較回路２２には
、減算回路２０からの原ダイナミックレンジＤＲ （＝
ＭＡＸ−ＭＩＮ）とバッファリング回路２１からのしき
い値Ｔ１〜Ｔ４ （Ｔｌ＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）とが供給
される。ダイナミックレンジＤＲとしきい値Ｔ１〜Ｔ４
との大きさの関係に基づいて、割り当てビット数ｎが決
定される。
可変長ＡＤＲＣは、ダイナミックレンジＤＲが小さいブ
ロックでは、割り当てビット数ｎを少なくし、ダイナミ
ックレンジＤＲが大きいブロックでは、割り当てビット
数ｎを多くすることで、効率の良い符号化を行うことが
できる。即ち、（ＤＲＡＴ １ ）のブロックは、コー
ド信号が伝送されず、ダイナミックレンジＤＲ’及び平
均値ＭＩＮ′のみが伝送され、（Ｔｌ≦ＤＲ＜７２）の
ブロックは、（ｎ＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ＜Ｔ３）
のブロックは、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ＜Ｔ４
）のブＣｌ ツタは、（ｎ＝３）とされ、（ＤＲ≧７４
）のブロックは、（ｎ＝４）とされる。このように決定
された割り当てビット数ｎと修整されたダイナミックレ
ンジＤＲ”とが量子化回路１８に供給され、エッジマッ
チングの量子化がされる． かかる可変長ＡＤＲＣでは、しきい値Ｔ１〜Ｔ４を変え
ることで、発生情報量を制御すること（所謂バッファリ
ング）ができる。従って、１フィールド或いは１フレー
ム当たりの発生情報量を所定値にすることが要求される
伝送路例えばディジタルＶＴＲに対しても、可変長ＡＤ
ＲＣを適用できる． 第１図において、２１は、発生情報量を所定値にするた
めのしきい値Ｔｌ−Ｔ４を決定するバッファリング回路
を示す．バッファリング回路２ｌでは、後述のように、
しきい値の組（ＴＩ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば
３２組用意されており、これらのしきい値の組がパラメ
ータコードＰｉ（ｉ＝０．１，２． ・・，３１）に
より区別される。パラメータコードＰｉの番号ｉが大き
くなるに従って、発生情報量が単調に減少するように、
設定されている．但し、発生情報量が減少するに従って
復元画像の画質が劣化する。
ロックでは、割り当てビット数ｎを少なくし、ダイナミ
ックレンジＤＲが大きいブロックでは、割り当てビット
数ｎを多くすることで、効率の良い符号化を行うことが
できる。即ち、（ＤＲＡＴ １ ）のブロックは、コー
ド信号が伝送されず、ダイナミックレンジＤＲ’及び平
均値ＭＩＮ′のみが伝送され、（Ｔｌ≦ＤＲ＜７２）の
ブロックは、（ｎ＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ＜Ｔ３）
のブロックは、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ＜Ｔ４
）のブＣｌ ツタは、（ｎ＝３）とされ、（ＤＲ≧７４
）のブロックは、（ｎ＝４）とされる。このように決定
された割り当てビット数ｎと修整されたダイナミックレ
ンジＤＲ”とが量子化回路１８に供給され、エッジマッ
チングの量子化がされる． かかる可変長ＡＤＲＣでは、しきい値Ｔ１〜Ｔ４を変え
ることで、発生情報量を制御すること（所謂バッファリ
ング）ができる。従って、１フィールド或いは１フレー
ム当たりの発生情報量を所定値にすることが要求される
伝送路例えばディジタルＶＴＲに対しても、可変長ＡＤ
ＲＣを適用できる． 第１図において、２１は、発生情報量を所定値にするた
めのしきい値Ｔｌ−Ｔ４を決定するバッファリング回路
を示す．バッファリング回路２ｌでは、後述のように、
しきい値の組（ＴＩ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば
３２組用意されており、これらのしきい値の組がパラメ
ータコードＰｉ（ｉ＝０．１，２． ・・，３１）に
より区別される。パラメータコードＰｉの番号ｉが大き
くなるに従って、発生情報量が単調に減少するように、
設定されている．但し、発生情報量が減少するに従って
復元画像の画質が劣化する。
バッファリング回路２１からのしきい値Ｔ１〜Ｔ４と減
算回路２０からのダイナミックレンジＤＲとが供給され
る比較回路２２では、ブロックのダイナミックレンジＤ
Ｒと各しきい値とが夫々比較され、比較出力がビット数
決定回路ｌ９に供給され、そのブロックの割り当てビッ
ト数ｎが決定される。量子化回路１８では、ダイナミッ
クレンジＤＲ”と割り当てビット数ｎとを用いて最小値
除去後のデータＰＤＩがエッジマッチングの量子化によ
りコード信号ＤＴに変換される．量子化回路１８は、例
えばＲＯＭで構成されている．受信側で割り当てビット
数ｎを正しく設定できるように、フラグＦが比較回路２
３で形威される。
算回路２０からのダイナミックレンジＤＲとが供給され
る比較回路２２では、ブロックのダイナミックレンジＤ
Ｒと各しきい値とが夫々比較され、比較出力がビット数
決定回路ｌ９に供給され、そのブロックの割り当てビッ
ト数ｎが決定される。量子化回路１８では、ダイナミッ
クレンジＤＲ”と割り当てビット数ｎとを用いて最小値
除去後のデータＰＤＩがエッジマッチングの量子化によ
りコード信号ＤＴに変換される．量子化回路１８は、例
えばＲＯＭで構成されている．受信側で割り当てビット
数ｎを正しく設定できるように、フラグＦが比較回路２
３で形威される。
比較回路２３には、原ダイナミックレンジＤＲと修整さ
れたダイナミックレンジＤＲ’とセレクタ２４で選択さ
れたしきい値Ｔｉとが供給される．セレクタ２４には、
バッファリング回路２ｌで形成されたしきい値Ｔ１〜Ｔ
４とビット数決定回路１９からの割り当てビット数ｎの
情報とが供給される．セレクタ２４により、そのブロッ
クの割り当てビット数ｎを決めるための下側のしきい値
Ｔｉが選択される．例えば（ｎ＝２）のブロックの場合
には、しきい値Ｔ２がセレクタ２４で選択される。
れたダイナミックレンジＤＲ’とセレクタ２４で選択さ
れたしきい値Ｔｉとが供給される．セレクタ２４には、
バッファリング回路２ｌで形成されたしきい値Ｔ１〜Ｔ
４とビット数決定回路１９からの割り当てビット数ｎの
情報とが供給される．セレクタ２４により、そのブロッ
クの割り当てビット数ｎを決めるための下側のしきい値
Ｔｉが選択される．例えば（ｎ＝２）のブロックの場合
には、しきい値Ｔ２がセレクタ２４で選択される。
比較回路２３は、（ＤＲ≧Ｔｉ＞ＤＲ”）の関係が戒立
する時には、エンコーダ側の割り当てビット数ｎに対し
てデコーダ側の割り当てビット数が（ｎ−１）となる不
整合が発生するので、“１″のフラグＦを発生し、上記
の関係が成立しないときには、“０“のフラグＦを発生
する．原ダイナミックレンジＤＲと修整されたダイナＱ
”）クレンジＤＲ’とが異なるために生じる割り当てビ
ット数の変動が１ビットとなるためには、（即ち、２ビ
ットの変化を防止するために）、シきい値Ｔ１〜Ｔ４は
、下記の条件を満足するように設定されている。
する時には、エンコーダ側の割り当てビット数ｎに対し
てデコーダ側の割り当てビット数が（ｎ−１）となる不
整合が発生するので、“１″のフラグＦを発生し、上記
の関係が成立しないときには、“０“のフラグＦを発生
する．原ダイナミックレンジＤＲと修整されたダイナＱ
”）クレンジＤＲ’とが異なるために生じる割り当てビ
ット数の変動が１ビットとなるためには、（即ち、２ビ
ットの変化を防止するために）、シきい値Ｔ１〜Ｔ４は
、下記の条件を満足するように設定されている。
修整されたダイナミックレンジＤＲ ”、平均値ＭＩＮ
′及びコード信号ＤＴがフレーム化回路２５に供給され
、また、しきい値の組を示すパラメータコードＰｉ及び
フラグＦがフレーム化回路２５に供給される．フレーム
化回路２５の出力端子２６には、シリアルデータに変換
された伝送データが取り出される。フレーム化回路２５
では、必要に応じてエラー訂正符号の符号化がなされる
と共に、同期信号が付加される． ｂ５受信側の構或 第３図は、受信（又は再生）側の構威を示す．入力端子
３ｌからの受信データは、フレーム分解回路３２に供給
される．フレーム分解回路３２により、コード信号ＤＴ
と付加コードＤＲ’、ＭＩＮ゛、Ｐｉ，Ｆとが分離され
ると共に、エラー訂正処理がなされる． コード信号ＤＴが復号化回路３３に供給され、パラメー
タコードＰｉがＲＯＭ３ ４に供給される．ＲＯＭ３４
は、パラメータコードｐｔで示されるしきい値の組を発
生し、しきい値の組が比較回路３５に供給される．比較
回路３５には、ダイナξックレンジＤＲ”が供給され、
比較回路３５の出力信号がビット数決定回路３６に供給
される．ビット数決定回路３６では、ダイナミックレン
ジＤＲ゛としきい値との関係からブロックの割り当てビ
ット数を決定し、ビット数と対応するデータを発生する
。ビット数決定回路３６の出力が加算回路３７に供給さ
れ、フラグＦと加算される。
′及びコード信号ＤＴがフレーム化回路２５に供給され
、また、しきい値の組を示すパラメータコードＰｉ及び
フラグＦがフレーム化回路２５に供給される．フレーム
化回路２５の出力端子２６には、シリアルデータに変換
された伝送データが取り出される。フレーム化回路２５
では、必要に応じてエラー訂正符号の符号化がなされる
と共に、同期信号が付加される． ｂ５受信側の構或 第３図は、受信（又は再生）側の構威を示す．入力端子
３ｌからの受信データは、フレーム分解回路３２に供給
される．フレーム分解回路３２により、コード信号ＤＴ
と付加コードＤＲ’、ＭＩＮ゛、Ｐｉ，Ｆとが分離され
ると共に、エラー訂正処理がなされる． コード信号ＤＴが復号化回路３３に供給され、パラメー
タコードＰｉがＲＯＭ３ ４に供給される．ＲＯＭ３４
は、パラメータコードｐｔで示されるしきい値の組を発
生し、しきい値の組が比較回路３５に供給される．比較
回路３５には、ダイナξックレンジＤＲ”が供給され、
比較回路３５の出力信号がビット数決定回路３６に供給
される．ビット数決定回路３６では、ダイナミックレン
ジＤＲ゛としきい値との関係からブロックの割り当てビ
ット数を決定し、ビット数と対応するデータを発生する
。ビット数決定回路３６の出力が加算回路３７に供給さ
れ、フラグＦと加算される。
前述のように、フラグＦは、ビット数決定回路３６で決
定された割り当てビット数がエンコーダ側より１ビット
少なくなる時に“ｌ”とされているので、加算回路３７
の出力には、正しい割り当てビット数が得られる．この
加算回路３７からの割り当てビット数とダイナミックレ
ンジＤＲ’が復号化回路３３に供給される。また、平均
値ＭＩＮ′が加算回路３８に供給される。加算回路３８
には、復号化回路３３の出力信号が供給され、加算回路
３８の出力信号がブロック分解回路３９に供給される．
復号化回路３３は、送信側の量子化回路１８の処理と逆
の処理を行う。即ち、コード信号ＤＴがＭＡＸ”及びＭ
ＩＮ”を夫々含んでいる複数の代表レベルに復号され、
このデータと８ビットの平均値ＭＩＮ’とが加算回路３
８により加算され、元の画素データが復号される．加算
回路３８の出力信号がブロック分解回路３９に供給され
る。ブロック分解回路３９は、送信側のブロック化回路
２と逆に、ブロックの順番の復元データをテレビジョン
信号の走査と同様の順番に変換するための回路である。
定された割り当てビット数がエンコーダ側より１ビット
少なくなる時に“ｌ”とされているので、加算回路３７
の出力には、正しい割り当てビット数が得られる．この
加算回路３７からの割り当てビット数とダイナミックレ
ンジＤＲ’が復号化回路３３に供給される。また、平均
値ＭＩＮ′が加算回路３８に供給される。加算回路３８
には、復号化回路３３の出力信号が供給され、加算回路
３８の出力信号がブロック分解回路３９に供給される．
復号化回路３３は、送信側の量子化回路１８の処理と逆
の処理を行う。即ち、コード信号ＤＴがＭＡＸ”及びＭ
ＩＮ”を夫々含んでいる複数の代表レベルに復号され、
このデータと８ビットの平均値ＭＩＮ’とが加算回路３
８により加算され、元の画素データが復号される．加算
回路３８の出力信号がブロック分解回路３９に供給され
る。ブロック分解回路３９は、送信側のブロック化回路
２と逆に、ブロックの順番の復元データをテレビジョン
信号の走査と同様の順番に変換するための回路である。
ブロック分解回路３９の出力端子４０に復号されたビデ
オ信号が得られる。
オ信号が得られる。
Ｃ．パッファリング回路
第４図は、バッファリング回路２１の一例を示す。バッ
ファリング回路２ｌには、度数分布表及び累積度数分布
表を作威するために、４１で示すメモリ（ＲＡＭ）が設
けられ、このメモリ４ｌに対してマルチブレクサ４２を
介してアドレスが供給される。マルチプレクサ４２の一
方の入力として入力端子４３からダイナミックレンジＤ
Ｒが供給され、その他方の入力としてアドレス発生回路
５０からのアドレスが供給される。メモリ４１には、加
算回路４４の出力信号が入力され、メモリ４１の出力デ
ータとマルチプレクサ４５の出力とが加算回路４４で加
算される。
ファリング回路２ｌには、度数分布表及び累積度数分布
表を作威するために、４１で示すメモリ（ＲＡＭ）が設
けられ、このメモリ４ｌに対してマルチブレクサ４２を
介してアドレスが供給される。マルチプレクサ４２の一
方の入力として入力端子４３からダイナミックレンジＤ
Ｒが供給され、その他方の入力としてアドレス発生回路
５０からのアドレスが供給される。メモリ４１には、加
算回路４４の出力信号が入力され、メモリ４１の出力デ
ータとマルチプレクサ４５の出力とが加算回路４４で加
算される。
加算回路４４の出力がレジスタ４６に供給され、レジス
タ４６の出力がマルチプレクサ４５及び比較回路４７に
供給される。マルチプレクサ４５には、レジスタ４６の
出力の他にＯ及び＋１が供給されている．発生情報量の
演算動作がされると、レジスタ４６の出力に例えば１フ
レーム期間に発生する情報量Ａｉが求められる。
タ４６の出力がマルチプレクサ４５及び比較回路４７に
供給される。マルチプレクサ４５には、レジスタ４６の
出力の他にＯ及び＋１が供給されている．発生情報量の
演算動作がされると、レジスタ４６の出力に例えば１フ
レーム期間に発生する情報量Ａｉが求められる。
比較回路４７では、発生情報量Ａｉと端子４８からの目
標値Ｑとが比較され、比較回路４７の出力信号がパラメ
ータコード発生回路４９及びレジスタ５１に供給される
．パラメータコード発生回路４９からのパラメータコー
ドＰｉがアドレス発生回路５０及びレジスタ５ｌに供給
される。レジスタ５１に取り込まれたパラメータコード
Ｐｉが前述のようにフレーム化回路２５に供給されると
共に、ＲＯＭ５２に供給される。ＲＯＭ５２は、アドレ
スとして入力されたパラメータコードＰｉと対応するし
きい値の組（Ｔｌ ｔ，Ｔ２ ｉ，Ｔ３ｉＳＴ４ ｉ）
を発生する。このしきい値は、前述のように、比較回路
２２に供給される。
標値Ｑとが比較され、比較回路４７の出力信号がパラメ
ータコード発生回路４９及びレジスタ５１に供給される
．パラメータコード発生回路４９からのパラメータコー
ドＰｉがアドレス発生回路５０及びレジスタ５ｌに供給
される。レジスタ５１に取り込まれたパラメータコード
Ｐｉが前述のようにフレーム化回路２５に供給されると
共に、ＲＯＭ５２に供給される。ＲＯＭ５２は、アドレ
スとして入力されたパラメータコードＰｉと対応するし
きい値の組（Ｔｌ ｔ，Ｔ２ ｉ，Ｔ３ｉＳＴ４ ｉ）
を発生する。このしきい値は、前述のように、比較回路
２２に供給される。
第５図は、バッファリング回路２１の動作を示すフロー
チャートである。最初のステップ６１で、メモリ４１、
レジスタ４６がゼロクリアされる。
チャートである。最初のステップ６１で、メモリ４１、
レジスタ４６がゼロクリアされる。
メモリ４ｌのゼロクリアのために、マルチプレクサ４２
がアドレス発生回路５０で発生したアドレスを選択し、
加算回路４４の出力が常に０とされる。アドレスは、（
０，１，２， ・・・・，２５５）と変化し、メモリ
４１の全てのアドレスに０データが書き込まれる。
がアドレス発生回路５０で発生したアドレスを選択し、
加算回路４４の出力が常に０とされる。アドレスは、（
０，１，２， ・・・・，２５５）と変化し、メモリ
４１の全てのアドレスに０データが書き込まれる。
次のステップ６２で、メモリ４ｌにバッファリングのさ
れる単位期間である１フレームのダイナ４ツクレンジＤ
Ｒの度数分布表が作成される。マルチプレクサ４２は、
端子４３からのダイナ旦ツクレンジＤＲを選択し、マル
チプレクサ４５が＋１を選択する。従って、ｌフレーム
期間が終了した時、ダイナミックレンジＤＲと対応する
メモリ４１の各アドレスに、各ＤＲの発生度数が記憶さ
れる。このメモリ４１の度数分布表は、第６図Ａに示す
ように、ＤＲを横軸とし、度数を縦軸とするものである
。
れる単位期間である１フレームのダイナ４ツクレンジＤ
Ｒの度数分布表が作成される。マルチプレクサ４２は、
端子４３からのダイナ旦ツクレンジＤＲを選択し、マル
チプレクサ４５が＋１を選択する。従って、ｌフレーム
期間が終了した時、ダイナミックレンジＤＲと対応する
メモリ４１の各アドレスに、各ＤＲの発生度数が記憶さ
れる。このメモリ４１の度数分布表は、第６図Ａに示す
ように、ＤＲを横軸とし、度数を縦軸とするものである
。
次に、度数分布表が累積度数分布表に変換される（ステ
ップ６３）。累積度数分布表を作戒する時には、マルチ
プレクサ４２がアドレス発生回路５０からのアドレスを
選択し、マルチプレクサ４５がレジスタ４６の出力を選
択する。アドレスが２５５からＯに向かって順次ディク
レメントする。
ップ６３）。累積度数分布表を作戒する時には、マルチ
プレクサ４２がアドレス発生回路５０からのアドレスを
選択し、マルチプレクサ４５がレジスタ４６の出力を選
択する。アドレスが２５５からＯに向かって順次ディク
レメントする。
メモリ４１の読み出し出力が加算回路４４に供給され、
加算回路４４でレジスタ４６の内容と加算される．加算
回路４４の出力がメモリ４１の読み出しアドレスと同一
のアドレスに書き込まれると共に、レジスタ４６の内容
が加算回路４４の出力に更新される。メモリ４１のアド
レスが２５５とされる初期状態では、レジスタ４６がゼ
ロクリアされている。メモリ４１の全アドレスに関して
、度数が累積がされた時に、メモリ４１には、第６図Ｂ
に示す累積度数分布表が作威される。
加算回路４４でレジスタ４６の内容と加算される．加算
回路４４の出力がメモリ４１の読み出しアドレスと同一
のアドレスに書き込まれると共に、レジスタ４６の内容
が加算回路４４の出力に更新される。メモリ４１のアド
レスが２５５とされる初期状態では、レジスタ４６がゼ
ロクリアされている。メモリ４１の全アドレスに関して
、度数が累積がされた時に、メモリ４１には、第６図Ｂ
に示す累積度数分布表が作威される。
この累積度数分布表に対してしきい値の組（Ｔ１ ｉ１
Ｔ２ １．．Ｔ３ ｉＳＴ４ ｉ ）が適用された時の
発生情報量Ａｉが演算される（ステップ６４）。
Ｔ２ １．．Ｔ３ ｉＳＴ４ ｉ ）が適用された時の
発生情報量Ａｉが演算される（ステップ６４）。
発生情報量Ａｉの演算時には、マルチプレクサ４２がア
ドレス発生回路５０の出力を選択し、マルチプレクサ４
５がレジスタ４６の出力を選択する。
ドレス発生回路５０の出力を選択し、マルチプレクサ４
５がレジスタ４６の出力を選択する。
パラメータコード発生回路４９は、ＰＯからＰ３１に向
かって順次変化するパラメータコードを発生する。パラ
メータコードＰｉがアドレス発生回路５０に供給され、
（Ｔｌ ｔ，Ｔ２ ｔ，’ｒ３ ｉ，Ｔ４ｉ）の各しき
い値と対応するアドレスが順次発生する。各しきい値と
対応するアドレスから読み出された値が加算回！４４と
レジスタ４６とで累算される。この累積値がパラメータ
コードＰｉで指定されるしきい値の組が適用された時の
発生情報量Ａｔと対応している。つまり、第６図Ｂに示
す累積度数分布表において、しきい値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３
、Ｔ４と夫々対応するアドレスから読み出された値Ａ１
、Ａ２、Ａ３、Ａ４の合計値（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４
）に対して、ブロック内の画素数（６４）を乗じた値は
、発生情報量（ビット数）である。但し、画素数は、一
定であるため、第４図に示されるバッファリング回路２
１では、６４の乗算処理を省略している。
かって順次変化するパラメータコードを発生する。パラ
メータコードＰｉがアドレス発生回路５０に供給され、
（Ｔｌ ｔ，Ｔ２ ｔ，’ｒ３ ｉ，Ｔ４ｉ）の各しき
い値と対応するアドレスが順次発生する。各しきい値と
対応するアドレスから読み出された値が加算回！４４と
レジスタ４６とで累算される。この累積値がパラメータ
コードＰｉで指定されるしきい値の組が適用された時の
発生情報量Ａｔと対応している。つまり、第６図Ｂに示
す累積度数分布表において、しきい値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３
、Ｔ４と夫々対応するアドレスから読み出された値Ａ１
、Ａ２、Ａ３、Ａ４の合計値（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４
）に対して、ブロック内の画素数（６４）を乗じた値は
、発生情報量（ビット数）である。但し、画素数は、一
定であるため、第４図に示されるバッファリング回路２
１では、６４の乗算処理を省略している。
この発生情報量Ａｉが目標値Ｑと比較される（ステップ
６５）。（Ａｉ≦Ｑ）が威立する時に発生する比較回路
４７の出力がパラメータコード発生回路４９及びレジス
タ５１に供給され、パラメータコードＰｉのインクリメ
ントが停止されると共に、そのパラメータコードＰｉが
レジスタ５ｌに取り込まれる。レジスタ５１からのパラ
メータコードＰｉとＲＯＭ５２で発生したしきい値の組
とが出力される（ステップ６６）。
６５）。（Ａｉ≦Ｑ）が威立する時に発生する比較回路
４７の出力がパラメータコード発生回路４９及びレジス
タ５１に供給され、パラメータコードＰｉのインクリメ
ントが停止されると共に、そのパラメータコードＰｉが
レジスタ５ｌに取り込まれる。レジスタ５１からのパラ
メータコードＰｉとＲＯＭ５２で発生したしきい値の組
とが出力される（ステップ６６）。
比較回路４７における判定のステップ６５で、（Ａｉ≦
Ｑ）が威立しない時には、パラメータコードＰｉが次の
ものＰ ｉ＋１に変更され、Ｐ ｉ＋１に対応するアド
レスがアドレス発生回路５０から発生する。上述と同様
に発生情報量Ａ ｉ＋１が演算され、比較回路４７で目
標値Ｑと比較される。（Ａｉ≦Ｑ）が成立するまで、上
述の動作が繰り返される。
Ｑ）が威立しない時には、パラメータコードＰｉが次の
ものＰ ｉ＋１に変更され、Ｐ ｉ＋１に対応するアド
レスがアドレス発生回路５０から発生する。上述と同様
に発生情報量Ａ ｉ＋１が演算され、比較回路４７で目
標値Ｑと比較される。（Ａｉ≦Ｑ）が成立するまで、上
述の動作が繰り返される。
ｄ．変形例
以上の説明では、コード信号ＤＴとダイナミックレンジ
ＤＲ′と平均値ＭＩＮ’とを送信している。しかし、付
加コードとしてダイナミックレンジＤＲ″の代わりに平
均値ＭＡＸ’または量子化ステップ幅を伝送しても良い
。
ＤＲ′と平均値ＭＩＮ’とを送信している。しかし、付
加コードとしてダイナミックレンジＤＲ″の代わりに平
均値ＭＡＸ’または量子化ステップ幅を伝送しても良い
。
この発明に依れば、リンギング、インパルス性のノイズ
等を含むブロックにおけるブロック歪の発生を防止でき
る．この発明では、可変長ＡＤＲＣにより効率良く符号
化を行うことができ、発生情報量の制御と量子化とに使
用されるダイナミックレンジが異なるために、割り当て
ビット数ｎがエンａ−ダ側とデコーダ側とで異なる不整
合を防止することができる。
等を含むブロックにおけるブロック歪の発生を防止でき
る．この発明では、可変長ＡＤＲＣにより効率良く符号
化を行うことができ、発生情報量の制御と量子化とに使
用されるダイナミックレンジが異なるために、割り当て
ビット数ｎがエンａ−ダ側とデコーダ側とで異なる不整
合を防止することができる。
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図は受信側の構戒の一例を
示すブロック図、第４図はバッファリング回路の一例の
ブロック図、第５図及び第６図はバッファリング回路の
説明に用いるフローチャート及び略線図、第７図、第８
図及び第９図は量子化動作及びブロック歪の発生の説明
に用いる路線図である。 図面における主要な符号の説明 １：入力端子、 ３：最大値、最小値検出回路、 ７：減算回路、 ８；加算回路、 ９：ビットシフト回路、 ｌ２、ｌ３：平均化回路、 １８：ｉｉ子化回路、 ２１：バッファリング回路、 ２３：フラグを形或するための比較回路、２５．フレー
ム化回路、 ２６．出力端子。
ロックの一例の路線図、第３図は受信側の構戒の一例を
示すブロック図、第４図はバッファリング回路の一例の
ブロック図、第５図及び第６図はバッファリング回路の
説明に用いるフローチャート及び略線図、第７図、第８
図及び第９図は量子化動作及びブロック歪の発生の説明
に用いる路線図である。 図面における主要な符号の説明 １：入力端子、 ３：最大値、最小値検出回路、 ７：減算回路、 ８；加算回路、 ９：ビットシフト回路、 ｌ２、ｌ３：平均化回路、 １８：ｉｉ子化回路、 ２１：バッファリング回路、 ２３：フラグを形或するための比較回路、２５．フレー
ム化回路、 ２６．出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ディジタル画像信号の２次元ブロック又は時間的に連続
するＮフレームの夫々に属するＮ個の領域からなるブロ
ック内に含まれる複数の画素データの最大値及び最小値
を求めると共に、上記最大値及び上記最小値から上記ブ
ロック毎の原ダイナミックレンジを検出する手段と、 上記原ダイナミックレンジを元の量子化ビット数より少
ないビット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時
の最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれ
る入力画像データを抽出し、上記最大のレベル範囲に含
まれる入力画像データの第１の平均値及び上記最小のレ
ベル範囲に含まれる入力画像データの第２の平均値を形
成する手段と、 上記第１の平均値及び上記第２の平均値から修整された
ダイナミックレンジを算出し、上記入力画像信号から上
記第２の平均値を減算し、上記減算出力を元の量子化ビ
ット数より少なく、且つ上記修整されたダイナミックレ
ンジに応じて符号化する符号化手段と、 上記原ダイナミックレンジに基づいて所定期間における
発生情報量を演算し、上記発生情報量が所定データ量以
内におさまるように、各ブロックの割り当てビット数を
設定するためのしきい値を制御し、上記符号化手段にお
ける各ブロックの割り当てビット数を上記しきい値と上
記原ダイナミックレンジとを比較した比較出力で設定す
ると共に、上記原ダイナミックレンジ、上記修整された
ダイナミックレンジ及び上記しきい値の関係に応じたフ
ラグ情報を発生する手段とを備え、 上記修整されたダイナミックレンジと関連する情報、上
記符号化手段の出力コード及び上記フラグ情報を伝送す
るようにしたことを特徴とする高能率符号化装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18988889A JP2830111B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 高能率符号化装置 |
| US07/553,333 US5049990A (en) | 1989-07-21 | 1990-07-17 | Highly efficient coding apparatus |
| EP19900307870 EP0409602B1 (en) | 1989-07-21 | 1990-07-18 | High efficiency coding apparatus |
| DE69029436T DE69029436T2 (de) | 1989-07-21 | 1990-07-18 | Kodiergerät mit hoher Wirksamkeit |
| KR1019900011170A KR910003950A (ko) | 1989-07-21 | 1990-07-21 | 고효율 코딩 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18988889A JP2830111B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353780A true JPH0353780A (ja) | 1991-03-07 |
| JP2830111B2 JP2830111B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16248861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18988889A Expired - Lifetime JP2830111B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 高能率符号化装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049990A (ja) |
| EP (1) | EP0409602B1 (ja) |
| JP (1) | JP2830111B2 (ja) |
| KR (1) | KR910003950A (ja) |
| DE (1) | DE69029436T2 (ja) |
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