JPH0698305A - 高能率符号化装置 - Google Patents

高能率符号化装置

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JPH0698305A
JPH0698305A JP4242347A JP24234792A JPH0698305A JP H0698305 A JPH0698305 A JP H0698305A JP 4242347 A JP4242347 A JP 4242347A JP 24234792 A JP24234792 A JP 24234792A JP H0698305 A JPH0698305 A JP H0698305A
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JP
Japan
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predetermined area
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JP4242347A
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English (en)
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Atsuo Yada
敦雄 矢田
Kunio Kawaguchi
邦雄 川口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 フィールド内で画素データの最小値FMIN
び最大値FMAX を求めるフィールド内最大値,最小値演
算回路11と、これら最小値FMIN 及び最大値F MAX
それぞれ予め任意に定めた第1,第2の固定値a,bに
マッピングしてフィールド内の各画素データを正規化す
る正規化回路12とを有し、エンコーダ20によって、
この正規化後の信号をブロック化してこのブロック内の
複数の画素データの最大値BMAX 及び最小値BMIN によ
り規定されるダイナミックレンジDRを求め、このダイ
ナミックレンジDRに適応したビット長でブロック内の
各画素データを符号化する。 【効果】 ダビング時に外乱があったとしても画質劣化
が少ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディジタルテレ
ビジョン信号等の画像データの圧縮を行う高能率符号化
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン信号の従来の符号化方法と
しては、伝送帯域を狭くする目的で、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ような
符号化方法がある。
【0003】ここで、上記サンプリング周波数を下げる
符号化方法としては、サブサンプリングによって画像デ
ータを1/2に間引き、サブサンプリング点と、補間の
時に使用するサブサンプリング点の位置を示すフラグ
(補間点の上下又は左右のいずれのサブサンプリング点
のデータを使用するかを示すフラグ)とを伝送するもの
が提案されている。
【0004】また、上記1画素当たりの平均ビット数を
少なくする符号化方法の一つとして、DPCM(Differ
ential PCM) が知られている。当該DPCMは、テレビ
ジョン信号の画素同士の相関が高く、近接する画素同士
の差が小さいことに着目し、この差分信号を量子化して
伝送するものである。
【0005】1画素当たりの平均ビット数を少なくする
符号化方法の他のものとしては、1フィールドの画面を
微小なブロックに細分化して、ブロック毎に平均値及び
標準偏差と各画素毎の1ビットの符号化コードを伝送す
るものがある。
【0006】ところが、上記サブサンプリングを用いて
サンプリング周波数を低減しようとする符号化方法で
は、サブサンプリング周波数が1/2になるために、折
り返し歪みが発生する虞れがあった。
【0007】また、上記DPCMは、誤りが以後の復号
化に伝搬する欠点がある。
【0008】さらに、上記ブロック単位で符号化を行う
方法は、ブロック同士の境界においてブロック歪みが生
ずる欠点がある。
【0009】そこで、本件出願人は、上述の問題点を解
決するために、特開昭61−144989号公報に記載
されるような、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可変のビッ
ト長で符号化を行う高能率符号化装置を開示している。
すなわち、この公報記載の高能率符号化装置は、1フィ
ールド内の2次元ブロックに含まれる複数の画素に関し
て、ダイナミックレンジDRとしてのブロック内最大レ
ベル(最大値BMAX )と最小レベル(最小値BMIN )の
差と、最小レベル(最小値BMIN )とを求め、圧縮され
た量子化ビット数によりダイナミックレンジDRを均等
に分割し、ブロック内の各画素を最も近いレベルのコー
ドに符号化するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな高能率符号化装置を用いて例えばマルチダビングを
行うと、画質が劣化する虞れがある。
【0011】すなわち、例えば図2に示すように、n回
目のダビングを行う際に、外乱(例えばディジタルVT
Rから読み出されてデコードされた画像に対してゲイン
調整を行ったり、A/D変換及びD/A変換時の量子化
誤差によるゲイン変動等)により、レベル方向のゲイン
変動があると、このn回目のダビング時と1回前のn−
1回目のダビング時とではブロック内のダイナミックレ
ンジDRや最小値BMI N が大きく変動してしまうように
なる。このような場合、n回目のダビング時とn−1回
目のダビング時での量子化処理が異なるようになり、ダ
ビング後の画質劣化の原因となる。
【0012】そこで本発明は、ダビングを行う際に外乱
があったとしても画質劣化が少ない高能率符号化装置を
提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の高能率符号化装
置は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、ディジタル画像信号をブロック化し、このブロック
内に含まれる複数の画素データの最大値及び最小値によ
り規定されるダイナミックレンジを求め、当該ダイナミ
ックレンジに適応したビット長で上記ブロック内の各画
素データを符号化(再量子化)する高能率符号化装置に
おいて、所定の領域内の画素データの最大値及び最小値
を求める所定領域内最大値,最小値演算手段と、当該所
定の領域内で求めた最小値及び最大値をそれぞれ予め任
意に定めた第1,第2の固定値にマッピングして当該所
定の領域内の各画素データを正規化する正規化手段とを
有するものである。
【0014】ここで、上記所定の領域としては、上記ブ
ロックよりも大きい領域や、フィールド単位、或いは、
フレーム単位の領域とすることができる。
【0015】また、本発明の高能率符号化装置において
は、上記所定の領域内の各画素データの上記正規化を行
った後、この正規化された各画素データからなるディジ
タル画像信号をブロック化し、この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により規定され
るダイナミックレンジを求め、当該ダイナミックレンジ
に適応したビット長で上記ブロック内の各画素データを
再量子化するようにしている。
【0016】本発明は、上記ダイナミックレンジに適応
したビット長で上記ブロック内の各画素データを再量子
化する高能率符号化装置を用いてマルチダビングを行う
場合に特に有効である。
【0017】すなわち、本発明は、ディジタル画像信号
をブロック化し、この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により規定されるダイナミッ
クレンジを求め、当該ダイナミックレンジに適応したビ
ット長で上記ブロック内の各画素データを再量子化する
高能率符号化装置を用いてマルチダビングを行う場合に
おいて、入力画像データを符号化する前にレベル方向で
正規化することにより(ブロック内の各画素データを再
量子化する前に入力画像データを例えばフィールド或い
はフレームでの最大値,最小値に基づいて正規化するこ
とにより)、ダビング時の外乱に起因するレベルのゲイ
ン変動による量子化誤差の積算を防ぎ、ダビングによる
画質劣化を少なくすることを可能としている。
【0018】
【作用】本発明の高能率符号化装置によれば、例えばダ
ビング時に、所定の領域内で求めた最小値及び最大値を
それぞれ予め任意に定めた第1,第2の固定値にマッピ
ングしてこの所定の領域内の各画素データを正規化する
ことで、後に行うブロック内の各画素データの符号化の
際に、外乱に起因するレベルの変動による量子化誤差の
積算を防ぐことができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の高能率符号化装置の実施例を
図面を参照しながら説明する。
【0020】本発明実施例の高能率符号化装置の概略構
成を図1に示す。
【0021】本実施例の高能率符号化装置は、ディジタ
ル画像信号(ディジタルテレビジョン信号)をブロック
化し、このブロック内に含まれる複数の画素データの最
大値BMAX 及び最小値BMIN により規定されるダイナミ
ックレンジDRを求め、当該ダイナミックレンジDRに
適応したビット長で上記ブロック内の各画素データを再
量子化する高能率符号化装置であって、所定の領域(本
実施例では例えばフィールド単位)内の画素データの最
小値FMIN 及び最大値FMAX を求めるフィールド内最大
値,最小値演算回路11と、当該フィールド内で求めた
最小値FMIN 及び最大値FMAX をそれぞれ予め任意に定
めた第1,第2の固定値a,bにマッピングして当該フ
ィールド内の各画素データを正規化する正規化回路12
とを有するものである。
【0022】なお、上記所定の領域としては、上記フィ
ールドの他に、上記ブロックよりも大きい領域や、フレ
ーム単位の領域とすることも可能である。
【0023】また、図1に示す本実施例の高能率符号化
装置においては、上記フィールド内の各画素データの上
記正規化を行った後、エンコーダ20によって、上記正
規化された画像データからなるディジタル画像信号をブ
ロック化し、当該ブロック内に含まれる複数の画素デー
タの最大値BMAX 及び最小値BMIN により規定されるダ
イナミックレンジDRを求め、当該ダイナミックレンジ
DRに適応したビット長で上記ブロック内の各画素デー
タを符号化(再量子化)するようにしている。
【0024】すなわち、この図1において、入力端子1
には、例えば1サンプルが8ビットに量子化されたディ
ジタルテレビジョン信号(画素データ)が供給される。
このディジタルテレビジョン信号は、上記フィールド内
最大値,最小値演算回路11に送られる。
【0025】上記フィールド内最大値,最小値演算回路
11は、フィールド内の画素データの最大値FMAX 及び
最小値FMIN を求めるものである。具体的には、例えば
フィールドメモリを内蔵し、供給された画素データを当
該フィールドメモリに格納しながら、上記フィールド内
の各画素データのうちの最大値FMAX 及び最小値FMI N
を求める。
【0026】上記フィールド内最大値,最小値演算回路
11で求めたフィールド内の画素データの最大値FMAX
及び最小値FMIN と、このフィールド内最大値,最小値
演算回路11を介した上記入力ディジタルテレビジョン
信号の各画素データとは、上記正規化回路12に送られ
る。
【0027】当該正規化回路12は、上記フィールド内
で求めた最小値FMIN 及び最大値F MAX をそれぞれ予め
任意に定めた第1,第2の固定値a,bにマッピングし
て当該フィールド内の各画素データを正規化するもので
ある。
【0028】具体的には、以下に示す数式(1) に示すよ
うに、上記フィールド内の最小値F MIN を上記第1の固
定値aに、また、上記フィールド内の最大値FMAX を上
記第2の固定値bにマッピングするようにして各画素デ
ータを正規化するものである。
【0029】 yi =(b−a)・(xi −FMIN )/(FMAX −FMIN )+a ・・・・(1)
【0030】なお、この数式(1) の式中xi は元のデー
タであり、式中yi は正規化されたデータである。
【0031】上記正規化回路12により正規化されたデ
ータは、エンコーダ20に送られる。このエンコーダ2
0では、上記正規化されたデータをブロック化し、この
ブロック内に含まれる複数のデータの最大値BMAX 及び
最小値BMIN により規定されるダイナミックレンジDR
を求め、当該ダイナミックレンジDRに適応したビット
長で上記ブロック内の各データを再量子化する。なお、
このエンコーダ20ではエラー訂正用の誤り訂正符号の
付加も行われる。このエンコーダ20からは、上記再量
子化により得られた符号化コードと、ブロック毎の付加
コードとしてダイナミックレンジDRと最小値BMIN
示すデータとが出力される。
【0032】また、上記正規化回路12からは、上記フ
ィールド内で求めた最小値FMIN 及び最大値FMAX を示
すデータも出力される。これら、最小値FMIN 及び最大
値F MAX を示すデータと、上記エンコーダ20からの符
号化コード及びブロック毎の付加コードとが、例えばデ
ィジタルVTR30に送られて記録される。
【0033】次に、上記ディジタルVTR30から再生
された符号化コード及び付加コードは、デコーダ40に
送られる。当該デコーダ40では、上記エンコーダ20
に対応する逆の処理(デコード処理)が行われる。すな
わち、このデコーダ40では、先ず、フレーム分解と、
符号化コードと付加コードとの分離、及びエラー訂正処
理を行い、次に、上記付加コードのダイナミックレンジ
DRから判別したブロック毎のビット長と上記付加コー
ドの最小値BMIN とを用いて元の画素データを復号す
る。その後、ブロックの順番の復号データをテレビジョ
ン信号の走査に対応する順番のデータに変換するブロッ
ク分解を行う。このデコーダ40からのデータは、正規
化逆演算回路13に送られる。
【0034】また、この正規化逆演算回路13には、上
記ディジタルVTR30から再生された上記フィールド
単位の上記最小値FMIN 及び最大値FMAX を示す情報も
供給される。
【0035】この正規化演算回路13では、上記デコー
ダ40からのデータと上記最小値F MIN 及び最大値F
MAX を示す情報とを用いて、数式(2) に示す演算を行う
ことで、上記正規化回路12での正規化処理の逆演算を
行う。
【0036】 xo =(FMAX −FMIN )・(yi −a)/(b−a)+FMIN ・・・・(2)
【0037】なお、この数式(2) の式中yi は正規化デ
ータであり、式中xo はデコードデータである。
【0038】上記デコードデータxo が、本実施例の出
力端子2から出力される。
【0039】上述したようなことから、本実施例の高能
率符号化装置においては、ダビングの際の外乱によって
レベルのゲイン変動があっても、フィールド内のデータ
を常に最小値FMIN =a,最大値FMAX =bにマッピン
グするように各画素データを正規化することによって、
ブロック内のレベル方向のゲイン変動によるブロック内
の最小値BMIN ,ダイナミックレンジDRの変化(変
動)を小さくすることができる。これにより、マルチダ
ビング時の量子化誤差の積算を防ぐことが可能となり、
ダビングによる画質劣化を少なくすることができる。
【0040】
【発明の効果】上述のように、本発明の高能率符号化装
置においては、所定の領域内で求めた最小値及び最大値
をそれぞれ予め任意に定めた第1,第2の固定値にマッ
ピングしてこの所定の領域内の各画素データを正規化し
た後、この正規化したデータをブロック化し、このブロ
ック内に含まれる複数のデータ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ビット長でブロック内の各データ
を符号化するようにしたことにより、ダビングの際の外
乱によるレベル方向のゲイン変動による量子化誤差の積
算を防ぎ、ダビング時の画質劣化を少なくすることを可
能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の高能率符号化装置及び対応する
復号化装置の概略構成を示すブロック回路図である。
【図2】従来例の欠点を説明するための図である。
【符号の説明】
11・・・・・・フィールド内最大値,最小値演算回路 12・・・・・・正規化回路 13・・・・・・正規化逆演算回路 20・・・・・・エンコーダ 30・・・・・・ディジタルVTR 40・・・・・・デコーダ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル画像信号をブロック化し、こ
    のブロック内に含まれる複数の画素データの最大値及び
    最小値により規定されるダイナミックレンジを求め、当
    該ダイナミックレンジに適応したビット長で上記ブロッ
    ク内の各画素データを符号化する高能率符号化装置にお
    いて、 所定の領域内の画素データの最大値及び最小値を求める
    所定領域内最大値,最小値演算手段と、 当該所定の領域内で求めた最小値と最大値をそれぞれ予
    め任意に定めた第1と第2の固定値にマッピングして当
    該所定の領域内の各画素データを正規化する正規化手段
    とを有してなることを特徴とする高能率符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記所定の領域は、上記ブロックよりも
    大きい領域とすることを特徴とする請求項1記載の高能
    率符号化装置。
  3. 【請求項3】 上記所定の領域は、フィールド単位とす
    ることを特徴とする請求項1記載の高能率符号化装置。
  4. 【請求項4】 上記所定の領域は、フレーム単位とする
    ことを特徴とする請求項1記載の高能率符号化装置。
  5. 【請求項5】 上記所定の領域内で求めた最小値及び最
    大値をそれぞれ予め任意に定めた第1,第2の固定値に
    マッピングして当該所定の領域内の各画素データを正規
    化した後、当該正規化サレタ各画素データからなるディ
    ジタル画像信号をブロック化し、このブロック内に含ま
    れる複数の画素データの最大値及び最小値により規定さ
    れるダイナミックレンジを求め、当該ダイナミックレン
    ジに適応したビット長で上記ブロック内の各画素データ
    を符号化することを特徴とする請求項1、2、3又は4
    記載の高能率符号化装置。
JP4242347A 1992-09-10 1992-09-10 高能率符号化装置 Withdrawn JPH0698305A (ja)

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JPH0698305A true JPH0698305A (ja) 1994-04-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515940A (ja) * 2008-03-18 2011-05-19 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 映像の符号化、復号化の方法及び装置

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515940A (ja) * 2008-03-18 2011-05-19 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 映像の符号化、復号化の方法及び装置

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Effective date: 19991130