JPH0479670A - 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 本発明は、通信コストの削減や記録時間の延長を図るた
めに、画像信号を伝送したり記憶したりするのに必要な
データ量を削減する手段である符号化装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の符号化装置のブロック図を第５図に示す。

同図において、１は入力信号、２は入力信号１を直交変
換する直交変換器、３は直交変換器２で直交変換さた信
号、４は信号３を符号化する符号化器、５は符号化器４
で符号化された出力信号である。

以上のように構成された従来の符号化装置においては、
入力信号１が直交変換器２で直交変換され、符号化器４
で符号化される。この直交変換として適当な関数を選べ
ば、ある変換成分を他の成分よりも小さくすることが可
能となり、情報理論で証明されているように画像信号な
どのように相関の強い信号は、大幅なデータ量削減を行
うことができる。更に、直交変換としてＤＣＴ（離散コ
サイン変換）等を用いると、高周波成分に対する歪は低
周波成分に対する歪よりも視覚的に目立ちにくい特徴が
あり、これを用いて殆ど画質を損なわずに更にデータ量
を削減することができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、以上のような構成では、画像に対する視
覚特性が使われておらず、まだデータ量削減の余地があ
る。

本発明はかかる点に鑑み、画質を殆ど損なうことな〈従
来の符号化装置のデータ量を更に削減する符号化装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明はデジタル化された入力信号のブロック毎のダイ
ナミックレンジまたはダイナミックレンジに対応する値
を計算するダイナミックレンジ計算手段と、前記ダイナ
ミックレンジ計算手段で計算されたダイナミックレンジ
によって数種類の再量子化器から１つを選択して前記入
力信号を前記再量子化器で量子化する量子化手段と、前
記量子化手段で量子化された量子化値を符号化する符号
化手段を備えた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、ダイナミックレンジ計算
手段で入力信号のダイナミ・ンクレンジを計算し、ダイ
ナミックレンジが大きい場合には再量子化器の量子化ス
テップを大きくして圧縮率が大きくなるようにする（デ
ータ量を削減する）。

一般にダイナミックレンジが大きい場合には符号化歪が
多少増加しても視覚的に画質劣化が少ないので、以上の
構成にすることにより従来の符号化装置よりも少ないデ
ータ量で同程度の再生画質を得ることができる。

実施例 第１図は本発明の第１の一実施例における符号化装置の
ブロック図である。同ずに於て１は入力信号、２は入力
信号１を直交変換した直交変換信号３を出力する直交変
換器、６は入力信号のダイナミックレンジ７を計算する
ダイナミックレンジ計算器、８は直交変換信号３をダイ
ナミックレンジ７に対応する量子化ステップで再量子化
する再量子化器、４は再量子化値９を符号化して出力信
号５を出力する符号化器である。

以上のように構成された本実施例の符号化装置に於て、
以下その動作を説明する。入力信号１はダイナミックレ
ンジ計算器６でダイナミックレンジ７が計算される。こ
のダイナミックレンジ７は直交変換と同じブロックで計
算しても良いし、またその直交変換ブロック数個分また
は直交変換ブロックと無関係に選んでもよい。ダイナミ
ックレンジ７が大きい場合には再量子化器８で量子化ス
テップを大きくし、符号化器４で符号化した出力信号５
のデータ量を減少させる。この符号化器４は可変長符号
化器であり、直交変換と共に用いると、画質を殆ど損な
うことなくデータ量を削減できることが知られている。

次に、ダイナミックレンジによる量子化ステップの制御
について説明する。第２図は画像の一例であり、円内部
はダイナミックレンジが小さく。長方形内部はダイナミ
ックレンジが大きいものとする。第３図（ａ）の実線は
円の内部の原信号、第３図（ｂ）の実線は長方形の内部
の原信号を表している。横軸は画素位置、縦軸は画素値
を示す。各々に対して点線は符号化したデータを示す。

一般に符号歪は信号に加算的に加わるので、ダイナミッ
クレンジが大きい第３図（ｂ）の信号に比べて第３図（
ａ）の信号はＳＮ比が劣化する。視覚的には、ダイナミ
ックレンジが小さい領域でざらざらした粒状の雑音が目
につく反面、ダイナミックレンジの大きな領域では殆ど
目だだない。従って、ダイナミックレンジが大きい場合
に圧縮率を上げることにより、殆ど画質を損なうことな
くデータ量を削減することができる。

以上のように本実施例によればダイナミックレンジ計算
器６と再量子化器８を設けてダイナミックレンジによっ
て量子化ステップを変えることにより、殆ど画質を劣化
させることなくデータ量を削減することができる。

第４図は本発明のダイナミックレンジ計算器および再量
子化器の構成をより詳細に示すブロック図である。同図
において、１０はデジタル化された入力信号、１１は最
大値１２を計算する最大値計算器、１３は最小値１４を
計算する最小値計算器、１５は差１６を計算する減算器
、１７は除数１８を出力するＲＯＭ（リード・オンリー
・メモリ）、２ｏは直交変換された入力信号１９を除数
１８で除算した商２１を計算する除算器である。

以上のように構成された第２の実施例について、以下そ
の動作を説明する。最大値計算器１１、最小値計算器１
３および減算器工５で第１の実施例のダイナミックレン
ジ計算器６を構成し、ＲＯＭ１７から除算器２０で第１
の実施例の再量子化器８を構成している。入力信号１０
から最大値１２および最小値１４が計算され、最大値１
２から最小値１４を減算してその差１６がダイナミック
レンジとなる。このダイナミックレンジに対応する量子
化ステップがＲＯＭ１７に記憶されており、このＲＯＭ
１７の出力である除数１８で入力信号１９を除算した結
果を小数点以下を丸め（または４捨５人）ることにより
、再量子化が行われる。ダイナミックレンジが大きい場
合には除数１８を大きくし、ダイナミックレンジが小さ
い場合には除数１８を小さくして、画質を殆ど損なうこ
となくデータ量を削減することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、最大値計算器
１１と最小値計算器１３と減算器１５でダイナミックレ
ンジを計算してその値からＲＯＭで除数を読みだし、そ
の除数で除算する事によって第１の実施例の再量子化器
が構成できる。

なお、第１および第２の実施例で直交変換を用いた符号
化手段を説明したが、予測符号化等の直交変換以外の符
号化手段を用いてもよい。また、ダイナミックレンジを
用いずに、振幅の変動を表す他のパラメータを用いて再
量子化器を制御してもよい。更に、本発明の再量子化の
量子化ステップは量子化値と共に符号化してもよいし、
この量子化ステップが復号化装置で何らかの手法で得ら
れるならば符号化しなくてもよい。

また、第２の実施例では再量子化化器として線形量子化
器を用いたが、非線形量子化器を用いてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、殆ど画質を損なう
ことなく、データ量を苦言することが出来、その実用的
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における符号化装置の実施例のフロック
図、第２図および第３図は本発明の符号化手法の説明図
、第４図は本発明の第２実施例における符号化装置のブ
ロック図、第５図は従来の符号化装置のブロック図であ
る。 ６・・・・・・ダイナミックレンジ計算器、８・・曲・
再量子化器。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第１図 第２図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタル化された入力信号のブロック毎のダイナ
   ミックレンジまたはダイナミックレンジに対応する値を
   計算するダイナミックレンジ計算手段と、前記ダイナミ
   ックレンジ計算手段で計算されたダイナミックレンジに
   よって数種類の再量子化器から１つを選択して前記入力
   信号を前記再量子化器で量子化する量子化手段と、前記
   量子化手段で量子化された量子化値を符号化する符号化
   手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。
2. （２）ダイナミックレンジが大きい場合に量子化ステッ
   プ幅が大きくなる量子化手段を備えたことを特徴とする
   請求項（１）記載の符号化装置。