JPH0353781A - 高能率符号化装置 - Google Patents

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。

〔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の平均値を形戒する回路と、
第１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、減算出力を元の景子化ビット数より少なく、且
つ修整されたダイナ藁ツ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修整さ
れたダイナミックレンジとを比較した比較出力で設定す
る回路とを備え、修整されたダイナミックレンジと関連
する情報、符号化回路の出力コード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ＡＤＲＣ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。

〔従来の技術〕

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。

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じてビット数が変換
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（ＡＤＲＣ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ＭＡＸ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ミッ
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、ブロックのダイナコツクレンジＤＲが４個
のレベル範囲ＡＯ〜Ａ３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ＡＩに含まれる画素データが（Ｏｌ）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（ｌ１）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。

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次元ブロック即ち、水平方向の所定数のサンプルによ
り形成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｛［ＭＩＮ１とで決定されるダイナ
ミックレンジＤＲ１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で定まるダイナ嵩ツクレンジ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、ダイナミックレンジ
をＡＤＲＣの量子化ビット数で等分した時の最大レベル
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ＬＯ〜Ｌ３が最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮ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・ン
ジマッチングと称され、第９図に示すように、平均値Ｍ
ＡＸ　′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
ベルが隣接ブロッ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．特に、可変長ＡＤＲ
Ｃ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．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、累積型のダイナ短ツタレンジの度数分布を形
成し、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。

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ＴＩ．．Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４　
（ＴＩ＜Ｔ２＜７３＜Ｔ４）のしきい値が適用される。

（ＤＲ＜７　１　’）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）、（Ｔｌ
≦ＤＲ＜Ｔ２）の場合には、（ｎ−１）とされ、（Ｔ２
≦ＤＲ＜７３）の場合には、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３
≦ＤＲ＜７４）の場合には、（ｎ−３）とされ、（Ｔ４
≦ＤＲ）の場合には、（ｎ＝４）とされる．前述のよう
に、（ＭＡＸ’−ＭＩＮ’−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ツタレンジに関して、（Ｔ２≦ＤＲ＜
Ｔ３）及び（Ｔ２≦ＤＲ”＜７３）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、（Ｔｌ≦ＤＲ
’＜Ｔ２）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、原ダイナもツタレンジＤＲ
に基づいてバッファリングの処理を行い、修整されたダ
イナ逅ツクレンジＤＲ’とバッファリング処理で決定さ
れたしきい値とを比較することで決定された割り当てビ
ット数により量子化を行うことで、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。

〔課題を解決するための手段〕

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、 原ダイナミックレンジ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人力画像データの第２の平均値Ｍ
ＩＮ′を形威する回路５、６、７、８、１０、ｌ１、ｌ
２、ｌ３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ｌ８と、 原ダイナもツクレンジ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′をしきい値と修
整されたダイナミックレンジＤＲ”とを比較した比較出
力で設定する回路１９、２０，２１とを備え、 修整されたダイナ壽ツクレンジＤＲ’と関連する情報、
符号化回路ｌ８の出力コードを伝送するものである。

〔作用〕

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ピ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Ｔ１〜Ｔ４の設定は、原ダイナＧ　ツクレ
ンジＤＲに基づいてなされる。この設定されたしきい値
と修整されたダイナミックレンジＤＲ’とを比較した比
較出力により、量子化回路１８の割り当てビット数ｎ′
が決定されるので、エンコーダ側とデコーダ側との間で
不整合が生じることを防止できる． 〔実施例〕 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． ａ．送信側の構戒 ｂ．受信側の構威 Ｃ．バッファリング回路 ｄ．変形例 ａ．送信側の構威 第１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。

ブロック化回路２により、入カデイ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、入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１量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／２″）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−Δ）のしきい値が得られ、加算回
路８からは、（Ｍ　Ｉ　Ｎ＋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． 比較回路５の出力信号がＡＮＤゲートｌＯ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ｌ１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入力データの画
素データが抽出される。

ＡＮＤゲー｝１０の出力信号が平均化回路１２に供給さ
れ、ＡＮＤゲー｝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ｌ２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
周期のリセッ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ＭＡ
Ｘ′が得られ、平均化回路１３からは、（ＭＩＮ〜ＭＩ
Ｎ＋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ＭＩＮ
”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ｌ６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ｌ８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０ビット（コード信号を伝送しない）、ｌビント、
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１８に供給される。

ビット数決定回路１９には、比較回路２０の出力信号が
供給される．比較回路２０には、減算回路１５からの修
整されたダイナミックレンジＤＲ′とバッファリング回
路２ｌからのしきい値Ｔ１〜Ｔ４　（ＴＩ＜７２＜７３
＜７４）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
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、（ＤＲ’くＴ１）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Ｍ
ＩＮ’のみが伝送され、（ＴＩ≦ＤＲ’＜７２）のブロ
ックは、（ｎ”＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ’＜７３）
のプロ・ンクは、（ｎ’＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ′
＜Ｔ４）のブロ７クは、（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Ｐ
ＤＩ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で構威
されている。

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、２ｌは、原ダイナミックレンジＤＲに
基づいて発生情報量を所定値にするためのしきい値Ｔ１
〜Ｔ４を決定するバッファリング回路を示す。バンファ
リング回路２１では、後述のように、しきい値の組（Ｔ
Ｉ、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＝ｏ，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滅少するように、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倣の画質が
劣化する。

バッファリング回路２ｌからのしきい値１１〜Ｔ４と減
算回路２２からのダイナ果ツクレンジＤＲとが供給され
る比較回路２４では、プロ・冫クのダイナミックレンジ
ＤＲ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２３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．ビ・ントシフト回路９は、この
割り当てビット数ｎだけダイナミックレンジＤＲをシフ
トする。但し、量子化回路１８で実際に適用される割り
当てビット数は、前述のように、しきい値Ｔｌ〜Ｔ４と
ダイナミックレンジＤＲ”との比較出力で決定されたｎ
′である。

修整されたダイナミックレンジＤＲ　’、平均値ＭＥＮ
’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。

ｂ．受信側の構戒 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３
２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，ダイナミックレンジＤＲ”及びパラメ
ータコードＰｉが復号化回路３３にされる。復号化回路
３３では、パラメータコードＰｉで示されるしきい値の
組が発生し、しきい値の組が復号化回路３３内の比較回
路でダイナミックレンジＤＲ′と比較されることで、割
り当てビット数ｎ′が求められる。この割り当てビット
数ｎ′とダイナミックレンジＤＲ′とコード信号ＤＴと
からエッジマッチングの復号がなされ、コード信号ＤＴ
が代表レベルに復号される。

また、平均値ＭＩＮ”が加算回路３４に供給される。加
算回路３４には、復号化回路３３の出力信号が供給され
、加算回路３４の出力信号がブロック分解回路３５に供
給される。ブロック分解回路３５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３５の出力端子３６に復号されたビデ
オ信号が得られる。

Ｃ．バンファリング回路 第４図は、バッファリング回路２ｌの一例を示す。バッ
ファリング回路２１には、度数分布表及び累積度数分布
表を作威するために、４ｌで示すメモリ（ＲＡＭ）が設
けられ、このメモリ４１に対してマルチプレクサ４２を
介してアドレスが供給される。マルチブレクサ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、その他方の人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の出力がマルチブレクサ４５及び比較回路４７に
供給される．マルチブレクサ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５ｌ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５１に供給
される。レジスタ５ｌ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　ｉ，Ｔ２　ｔ，’ｒａｉ，Ｔ４　ｉ
）を発生する。このしきい値は、前述のように、比較回
路２０及び２４に夫々供給される． 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。

メモリ４１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Ｏ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Ｏデータが書き込まれる． 次のステップ６２で、メモリ４１にバッファリングのさ
れる単位期間である１フレームのダイナミックレンジＤ
Ｒの度数分布表が作威される．マルチブレクサ４２は、
端子４３からのダイナミックレンジ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、ダイナ果ツクレンジＤＲと対応する
メモリ４ｌ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４ｌ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０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４ｌの全アドレスに関して
、度数が累積がされた時に、メモリ４ｌ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　ｉ，
Ｔ２　ｉ．．Ｔ３　ｔ，Ｔ４　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。

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　ｉ，Ｔ２　ｔＳ’ｒａ　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路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Ａｉ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Ｔｌ，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）を乗した値は
、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４ｆｉＱ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Ｐ
ｉがレジスタ５１に取り込まれる。レジスタ５１からの
バラメータコード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、（Ａｔ≦
Ｑ）が戒立しない時には、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Ａｉ＋１が演算され、比較回路４７で目標
値Ｑと比較される。（Ａｉ≦Ｑ）が戒立するまで、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もツタレンジ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。

〔発明の効果〕

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１ツク歪の発生を防止
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がエンコー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。

【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
ロックの一例の略線図、第３図は受信側の構威の一例を
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 ｌ：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、１３：平均化回路、 １８：ｆｉ子化回路、 １９：量子化回路に対する割り当てビッ生するビット数
決定回路、 ２１：バッファリング回路、 ２５：フレーム化回路、 ２６：出力端子． ト数を発

Claims (1)

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各
   ブロックの上記修整されたダイナミックレンジとを比較
   した比較出力で設定する手段とを備え、 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。