JPH04156794A - 符号化装置 - Google Patents

符号化装置

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JPH04156794A
JPH04156794A JP2282121A JP28212190A JPH04156794A JP H04156794 A JPH04156794 A JP H04156794A JP 2282121 A JP2282121 A JP 2282121A JP 28212190 A JP28212190 A JP 28212190A JP H04156794 A JPH04156794 A JP H04156794A
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Hideki Otaka
秀樹 大高
Shoichi Nishino
正一 西野
Tatsuro Shigesato
達郎 重里
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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 本発明は、直交変換を用いた符号化装置に関するもので
ある。
従来の技術 一般に画像信号の情報量が常に大きいために、ディジタ
ルVTRなどのディジタル記録再生装置に記録した場合
、圧縮符号化により情報量を削減する方法が有力な手段
として用いられている。そこで、圧縮符号化技術の一例
として、アダマール変換や離散コサイン変換(DCT)
などの直交変換符号化を用いたものがある。直交変換符
号化は、入力画像信号をブロック化したブロック単位で
周波数分解して得られた各周波数成分に対して符号化を
行なうものであり、視覚特性上劣化の影響の少ない高域
成分については、割り当てるデータ量を少なくする等の
手法により、もとの画像信号の情報量を削減することが
できる。
次に、直交変換を用いた符号化装置について説明する。
第4図は従来の符号化装置を示した図であり、1は標本
値の入力端子であり、2は大ブロック化器、3は小ブロ
ック化器、4は直交変換器、5はデータ量計算器、6は
量子化選択器、7はバッファメモリ、8は量子化器、9
は可変長符号化器、10は出力端子である。
入力端子lから入力された画像の標本値は、大ブロック
化器2で大ブロックに分割され、小ブロック化器3でさ
らに画面上で長方形になるブロックに分割され、直交変
換器4で直交変換される。
直交変換される。直交変換された直交成分は、小ブロッ
クを所定の個数集めた大ブロック単位でデータ量計算器
4に入力される。データ量計算器5では、予め準備され
ている複数個の量子化器に対する小ブロック単位での符
号化後のデータ量が計算され、その結果に基づいて量子
化選択器6で小ブロック毎に量子化器が決定される。同
時にバッファメモリ7に入力された直交成分は量子化器
8によって量子化選択器6によって選択された量子化器
を用いて量子化され、可変長符号化器9で可変長符号化
されて、出力端子10より出力される。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記した符号化装置においては以下に示
す課題を有している。量子化器を多数持ち、量子化幅細
かく切り替えていくことによって符号化の精度は向上す
るが、量子化器がm個ある場合、各ブロック毎にm通り
の量子化を行なった場合のデータ量を計算する必要があ
り、量子化器の種類を多くなるにしたがって回路規模が
大きくなる。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、少ない種類の
量子化器で符号化を精度良く行なうことが可能な符号化
装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、入力信号の標本値を集めて大ブロック化する
大ブロック化手段と、前記大ブロックを複数の小ブロッ
クに分割する小ブロック化手段と、前記小ブロック化さ
れたブロック毎に直交変換を行なう直交変換手段と、前
記直交変換手段により得られた直交成分をm種類の量子
化幅で量子化するm個の量子化手段と、前記m個の量子
化手段を組み合わせたn段階からなる複数種類の量子化
手段テーブルのうち1つの量子化手段テーブルを前記小
ブロック毎に選択する量子化手段テーブル選択手段と、
前記n段階の各々の量子化手段で量子化した場合の各小
ブロックの符号化後のデータ量を計算するデータ量計算
手段と、前記データ量計算手段で得られたデータ量を用
いて、データ量が前記大ブロック単位で一定になる最適
な量子化幅を前記小ブロック毎に選択する量子化手段選
択手段と、前記量子化手段選択手段で選択された量子化
幅を用いて前記直交成分を量子化する量子化手段と、戦
機量子化手段で得られた量子化値を符号化する符号化手
段とを有することを特徴とする符号化装置である。
作用 本発明は前記した構成により、符号化後のデータ量を予
め計算することによって最適な量子化器を用いて量子化
し、m個の量子化手段を組み合わせたn段階からなるテ
ーブルを小ブロック毎に選択して符号化後のデータ量を
計算する。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面を用いて説明する。
第1図は、本発明による第1の実施例の符号化装置を示
した図であり、10は入力標本値の入力端子、11は大
ブロック化器、12は小ブロック化器、13は直交変換
器、14はブロック毎に直交変換された直交成分のダイ
ナミックレンジを検出するダイナミックレンジ検出器、
15.16.17.18は量子化幅の異なる量子化器、
19.20.21.22は小ブロック毎に量子化器15
.16,17.18で量子化された直交成分を符号化し
た場合のデータ量を計算するデータ量計算器、23はダ
イナミックレンジ検出器14によるダイナミックレンジ
の検出結果に応じて前記各量子化器を組み合わせたn個
の量子化器からなる一つのテーブルを予め用意されたテ
ーブルの中から選択する量子化器テーブル選択器、24
はテーブル選択器23で選択されたテーブルのn個の量
子化器で量子化し符号化した場合のデータ量を格納する
ためのメモリ、25は大ブロック単位のデータ量を計算
するデータ量計算器、26は符号量計算器25による符
号量の計算結果に基づいて各小ブロック毎に最適な量子
化器を選択する量子化器選択器、27は量子化器が決定
されるまで直交成分を遅延させるためのハンファメモリ
、28は実際に伝送すべき直交成分の量子化を行なう量
子化器、29は可変長符号化器、30は可変長符号化さ
れたデータの出力端子である。本実施例の動作を以下に
説明する。
小ブロック単位で直交変換を行なった後、ダイナミック
レンジ検出器14で、各小ブロック毎に直交変換後の直
流成分を除く直交成分のダイナミックレンジまたは絶対
値の最大値を検出し、検出結果に応じて各小ブロックを
クラスに分類する。以後、これらのクラスに応じて小ブ
ロック単位で量子化方法を切り替えるが、その具体的方
法について以下に説明する。
まず、クラスを4種類に分類してダイナミックレンジの
小さい順にクラスa1クラスb、クラスC、クラスdと
する。また、4つの量子化器15゜16、17.18を
各々Q1、Q2、Q3、Q4とし、Qlが最も量子化幅
が細か<Q2、Q3、Q4と順に量子化幅が大きくなっ
ていくとする。次に、量子化器Q1、Q2、Q3、Q4
を組み合わせて表1に示すような8段階の量子化方法か
らなる基本テーブルを作成する。
表1 表1に示す基本テーブルでは番号が小さいほど細かい量
子化器が並んでいる。実際の量子化にあたっては、表1
の基本テーブルを基に、ダイナミックレンジ検出器14
により求められたクラスに応じてオフセット値を加え、
表2に示すような4種類のテーブル作成し、各テーブル
を用いて量子化を実現する。
以下余白 表2 表2では、クラスdの場合が基本テーブルと同じであり
、c、b、aの順に1づつオフセット値を加えた形にな
っている。つまり、ダイナミックレンジが小さい小ブロ
ックはど細かい量子化が行なわれ、ダイナミックレンジ
が大きい小ブロックはど粗い量子化が行なわれることに
なる。
次に、テーブル選択器23では、大ブロック内の全ての
小ブロックについて既に求められたクラスに応じて、表
2を基に量子化した場合の符号化後のデータ量をデータ
量計算器19.20.21.22で求め、結果をメモリ
24に書き込む。例えば大ブロックかに個の小ブロック
から成っているとすると、メモリ24には表3の5ij
(i:小ブロックの番号、j:量子化器)で示すような
各小ブロックのデータ量が書き込まれる6表3において
、横方向はに個の小ブロックの並びと各小ブロックのク
ラスを、縦方向は表2に示した量子化段階を表わす。
表3 以上の方法で求められた各小ブロック毎のデータ量から
、データ量計算器25で大ブロック単位でのデータ量を
計算し、量子化選択器26では、求められた大ブロック
単位のデータ量と予め設定されたデータ量と比較し、小
ブロック毎に最適な量子化幅を決定する。決定された量
子化幅に基づいて量子化器28でバッファメモリ27に
蓄えられていた直交成分の量子化を行ない、可変長符号
化器29で可変長符号化する。
以上説明したように本実施例によれば、m個の量子化手
段を組み合わせたn段階からなるテーブルを小ブロック
のダイナミックレンジに応じて選択して符号化すること
により、少ない種類の量子化手段で精度良(量子化を行
なうことができる。
第2図は、本発明による第2の実施例の符号化装置を示
した図であり、第2図の構成要素の基本的な部分は第1
の実施例と同様であるが、テーブル選択器100の構成
が異なる。すなわち、本実施例では、入力信号が輝度信
号と色差信号とでダイナミックレンジによってクラス分
けした場合のオフセットに差をもたせる0例えば、入力
信号が輝度信号の場合には表2に示したテーブルを用い
、入力信号が色差信号の場合には表4に示したテーブル
を用いる。
つまり、色差信号に対しては輝度信号よりも粗い量子化
を行なう。
表4 以上説明したように本実施例によれば、色差信号は輝度
信号に比べて視覚的に劣化が目立ちにくいため、全体と
して視覚的に劣化が目立ちにくくなる。
なお、第3図は、ダイナミックレンジ検出の別の方法を
示した図であり、第3図においては、直交変換を行なう
前にダイナミックレンジ検出器200で小ブロック毎の
ダイナミックレンジまたは絶対値の最大値を求める。
また、各実施例において基本のテーブルにオフセットを
加えることによってクラスごとのテーブルを作成したが
、予め異なったテーブルを数種類用意しておき、その中
からクラス毎にテーブルを選択するようにしても良い。
また、各実施例におけるクラスの数、量子化器の数、テ
ーブルなどはその一例を示しただけであり、自由に設定
することが可能である。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、少ない種類の量子化
器で符号化を精度良く行なうことが可能でありその実用
的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による第1の実施例の符号化装置のブロ
ック図、第2図は本発明による第2の実施例の符号化装
置のブロック図、÷÷会÷÷≠チ゛    ス 、−1
第3図はダイナミックレンジ検出の別の方法を示したブ
ロック図、第4図は従来の符号化装置のブロック図であ
る。 13・・・・・・直交変換器、14,200・・・・・
・ダイナミックレンジ検出器、15.16.17.18
・・・・・・量子化器、19゜20、21.22・・・
・・・データ量計算器、23.100・・・・・・テー
ブル選択器、24・・・・・・メモリ、25・・・・・
・データ量計算器、26・・・・・・量子化選択器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号の標本値を集めて大ブロック化する大ブ
    ロック化手段と、前記大ブロックを複数の小ブロックに
    分割する小ブロック化手段と、前記小ブロック化された
    ブロック毎に直交変換を行なう直交変換手段と、前記直
    交変換手段により得られた直交成分をm種類の量子化幅
    で量子化するm個の量子化手段と、前記m個の量子化手
    段を組み合わせたn段階からなる複数個の量子化手段テ
    ーブルのうちの1つの量子化手段テーブルを前記小ブロ
    ック毎に選択する量子化手段テーブル選択手段と、選択
    された前記量子化手段テーブルの各々の量子化手段で量
    子化した場合の各小ブロックの符号化後のデータ量を計
    算するデータ量計算手段と、前記データ量計算手段で得
    られたデータ量を用いて、データ量が前記大ブロック単
    位で一定になる最適な量子化幅を前記小ブロック毎に選
    択する量子化手段選択手段と、前記量子化手段選択手段
    で選択された量子化幅を用いて前記直交成分を量子化す
    る量子化手段と、前記量子化手段で得られた量子化値を
    符号化する符号化手段とを有することを特徴とする符号
    化装置。
  2. (2)前記量子化手段テーブル選択手段は、前記各小ブ
    ロックの直交変換前または直交変換後の絶対値の振幅ま
    たはダイナミックレンジに応じて量子化手段テーブルを
    選択することを特徴とする請求項(1)記載の符号化装
    置。
  3. (3)前記量子化手段グループ選択手段は、前記入力信
    号が輝度信号か色差信号かによって全てまたは一部異な
    った量子化手段テーブルを選択することを特徴とする請
    求項(1)または(2)記載の符号化装置。
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