JPH07121114B2

JPH07121114B2 - 高能率符号化装置

Info

Publication number: JPH07121114B2
Application number: JP17948286A
Authority: JP
Inventors: オービルポール
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPS6335092A

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
タを圧縮する高能率符号化装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タを伝送する際に適用される高能率符号化装置におい
て、１画面を多数の２次元的又は３次元的ブロックに分
割し、各ブロック内の画素の相関により狭くなったダイ
ナミックレンジに適応したレートでサブサンプリングを
行うもので、受信側における復元画像の質を低下させず
に、圧縮率を高くすることができる。特に、この発明で
は、サブサンプリングのレートとして、サブサンプリン
グを行わない状態と、画素数を1/2に間引く1/2サブサン
プリングと、画素数を1/4に間引く1/4サブサンプリング
とが選択的に行われ、この1/4サブサンプリングのサン
プリングパターンが受信側における間引き画素の補間を
行うために効果的なものに設定される。

〔従来の技術〕

テレビジョン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、サンプリング周波数を下げる方法が
知られている。例えばサブサンプリングにより画像デー
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（即ち補間点
の上下又は左右の何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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この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は、輝度レベルの変化の小さ
い所では、冗長度が高く、その反面、変化の激しい所で
は、サンプリング周波数が1/2になるために、折り返し
歪が発生するおそれがあった。

従って、この発明の目的は、サブサンプリングの周期を
ブロック毎のダイナミックレンジに適応して可変するこ
とにより、伝送すべきデータ量の低減及び折り返し歪の
発生の防止の両者が可能な高能率符号化装置を提供する
ことにある。

また、受信側において、受信されたデータ（サブサンプ
ルデータ）を用いて、ブロック毎に間引かれた画素（間
引き画素）が補間される場合、間引き画素がブロック同
士の境界に近接していると、補間のための周辺のサブサ
ンプルデータが不足する。その結果、補間の輝度が低く
なると共に、ブロック歪が発生するおそれがあった。

従って、この発明の他の目的は、1/4サブサンプリング
がされたブロックの間引き画素の補間をブロックの境界
に跨がって行うことができる高能率符号化装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による高能率符号化装置では、ディジタル画像
信号の同一フィールド又は連続する複数フィールドに属
する領域からなるブロック毎のダイナミックレンジDRを
求めるダイナミックレンジ検出回路と、ブロック毎のダ
イナミックレンジDRと対応して少なく共、全画素の伝送
と、1/2サブサンプリングと、1/4サブサンプリングの何
れかのレートでブロックの画素データをサブサンプリン
グする可変サブサンプリング回路４とが設けられ、 1/4サブサンプリングのブロックに注目した時に、ブロ
ック内の水平方向に連続する任意の３個の間引き画素を
囲む所定数のサブサンプルデータによって３個の間引き
画素が補間されるような構成とすると共に、1/4サブサ
ンプリングのブロックの周辺の任意の間引き画素を囲む
サブサンプルデータが隣接ブロックのサブサンプリング
のレートに拘らず、補間のためのサブサンプルデータが
存在するようにサブサンプリングのパターンが定められ
ている。

〔作用〕

ブロックのダイナミックレンジDRが大きい時には、この
ブロックの画像は、変化が激しいので、サブサンプリン
グがなされない。また、ダイナミックレンジDRが小さい
ほど、ブロックの画像の変化が小さいので、サブサンプ
リングのレートが低くされる。一例として、ダイナミッ
クレンジDRに応じて、1/2,1/4,の２通りのサブサンプリ
ングの何れかが用いられる。この適応的なサブサンプリ
ングによって、折り返し歪を生じることなく、平均的に
サンプリング周波数を下げることができる。また、サブ
サンプリング出力に対して、ダイナミックレンジDRに適
応した量子化を適用すれば、１画素当たりの平均ビット
数を少なくでき、伝送すべきデータの圧縮率を頗る高く
できる。

また、サブサンプリングのレートが低くなり、1/4サブ
サンプリングの場合には、水平方向に連続する任意の３
個の間引き画素が上下及び左右の４個のサブサンプルデ
ータにより補間される。1/4サブサンプリングのサンプ
リングパターンは、他のブロックに跨がって連続的に繰
り返されるので、ブロックの境界に近い間引き画素であ
っても、良好な補間がなされる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この発明は、下記の項目の順序でなされる。

a.送信側の構成 b.受信側の構成 c.ブロック及びブロック化回路 d.ダイナミックレンジ検出回路 e.可変サブサンプリング回路 f.量子化回路 g.変形例 a.送信側の構成第１図は、この発明の送信側（記録側）の構成を全体と
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テレビジョン
信号が入力される。このディジタルテレビジョン信号が
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、入力ディジタルテレビジョン
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（４
ライン×８画素＝32画素）の大きさとされている。ブロ
ック化回路２の出力信号がダイナミックレンジ検出回路
３及び可変サブサンプリング回路４に供給される。ダイ
ナミックレンジ検出回路３は、ブロック毎にダイナミッ
クレンジDR及び最小値MINを検出する。可変サブサンプ
リング回路４からの画素データPDが減算回路５に供給さ
れ、減算回路５において、最小値MINが除去された画素
データPDIが形成される。

また、検出されたダイナミックレンジDRが可変サブサン
プリング回路４に供給される。可変サブサンプリング回
路４は、ダイナミックレンジDRと対応した周期（間引き
の割合）でサブサンプリングを行う。一例として、可変
サブサンプリング回路４では、次のように、ダイナミッ
クレンジDRに応じて間引きの割合（＝サブサンプリング
後の１ブロックの画像数÷元の１ブロックの画素数（3
2））が定められる。

量子化回路６には、サブサンプリングされ、減算回路５
を介された最小値除去後の画素データPDI及びダイナミ
ックレンジDRが供給される。量子化回路６では、画素デ
ータPDIの量子化が行われる。この量子化は、ダイナミ
ックレンジDRに適応してビット数が可変の量子化であ
る。

この量子化回路６からのコード信号DTがフレーム化回路
７に供給される。フレーム化回路７には、ブロック毎の
付加コードとして、ダイナミックレンジDR（８ビット）
及び最小値MIN（８ビット）が供給される。フレーム化
回路７は、コード信号DT及び上述の付加コードに誤り訂
正符号化の処理を施し、また同期信号を付加する。フレ
ーム化回路７の出力端子８に送信データが得られ、この
送信データがディジタル回線等の伝送路に送出される。

前述のように、コード信号DTは、ブロック毎に可変のビ
ット数のものであるが、付加コード中のダイナミックレ
ンジDRからそのブロックの画素データのビット長が一義
的に定まる。従って、可変長符号を採用しているにも拘
わず、伝送データ中にデータの区切りを示す冗長なコー
ドを挿入する必要がない利点がある。

b.受信側の構成第２図は、受信（又は再生）側の構成を示す。入力端子
11からの受信データは、フレーム分解回路12に供給され
る。フレーム分解回路12により、コード信号DTと付加コ
ードDR,MIN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13に供給され、ダイ
ナミックレンジDRが復号化回路13及び補間回路15に供給
される。

復号化回路13は、送信側の量子化回路６の処理と逆の処
理を行う。即ち、８ビットの最小レベル除去後のデータ
が代表レベルに復号され、このデータと８ビットの最小
値MINとが加算回路14により加算され、元の画素データ
が復号される。加算回路14の出力データが補間回路15に
供給される。補間回路15では、間引かれた画素データが
周囲の画素データを加重平均することにより求められ
る。この補間回路15の出力データがブロック分解回路16
に供給される。ブロック分解回路16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号データをテレ
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16の出力端子17に復号された
テレビジョン信号が得られる。

c.ブロック及びブロック化回路第３図を参照して、符号化の単位であるブロックについ
て説明する。この例では、１フィールドの画面を分割す
ることにより、第３図に示される（４ライン×８画素）
の２次元ブロックが多数形成される。第３図において、
実線は、奇数フィールドのラインを示し、破線は、偶数
フィールドのラインを示す。この例と異なり、例えば４
フレームの各フレームに属する４個の２次元領域から構
成された３次元ブロックに対してもこの発明が適用でき
る。

ブロック化回路２について第４図，第５図及び第６図を
参照して説明する。説明の簡単のため、１フィールドの
画面が第５図に示すように、（４ライン×８画素）の構
成と仮定し、この画面が破線で示すように、垂直方向に
２分割され、水平方向に４分割され、（２ライン×２画
素）の８個のブロックが形成される場合について説明す
る。

第４図において、21で示す入力端子に第６図Ａに示すよ
うに、（Th₀〜Th₃）の４ラインからなる入力データＡが
供給され、22で示す入力端子に入力データＡと同期して
いるサンプリングクロックＢ（第６図Ｂ）が供給され
る。数字の（１〜８）がラインTh₀のサンプルデータを
夫々示し、数字の（11〜18）がラインTh₁のサンプルデ
ータを夫々示し、数字の（21〜28）がラインTh₂のサン
プルデータを夫々示し、数字の（31〜38）がラインTh₃
のサンプルデータを夫々示す。入力データＡがThの遅延
量の遅延回路23及び2Ts（Ts:サンプリング周期）の遅延
量の遅延回路24に供給される。また、サンプリングクロ
ックＢが1/2分周回路27に供給される。

遅延回路24の出力信号Ｃ（第６図Ｃ）がスイッチ回路25
及び26の一方の入力端子に夫々供給され、遅延回路23の
出力信号Ｄ（第６図Ｄ）がスイッチ回路25及び26の他方
の入力端子に夫々供給される。スイッチ回路25は、1/2
分周回路27の出力信号Ｅ（第６図Ｅ）により制御され、
また、スイッチ回路26はパルス信号Ｅがインバータ28に
より反転されたパルス信号により制御される。スイッチ
回路25及び26は、2Ts毎に交互に入力信号（Ｃ又はＤ）
を選択する。スイッチ回路25からの出力信号Ｆが第６図
Ｆに示され、スイッチ回路26からの出力信号Ｇが第６図
Ｇに示される。

スイッチ回路25の出力信号Ｆがスイッチ回路29の第１の
入力端子及び4Tsの遅延量を有する遅延回路30に供給さ
れる。スイッチ回路26の出力信号Ｇが2Tsの遅延量を有
する遅延回路31に供給される。遅延回路30の出力信号Ｈ
（第６図Ｈ）がスイッチ回路29の第３の入力端子に供給
される。遅延回路31の出力信号Ｉ（第６図Ｉ）がスイッ
チ回路29の第２の入力端子及び4Tsの遅延量を有する遅
延回路32に供給される。遅延回路32の出力信号Ｊ（第６
図Ｊ）がスイッチ回路29の第４の入力端子に供給され
る。

1/2分周回路33には、1/2分周回路27の出力信号が供給さ
れ、出力信号Ｋ（第６図Ｋ）が形成される。この信号Ｋ
によってスイッチ回路29が制御され、4Ts毎に第1,第2,
第３及び第４の入力端子が順次選択される。従って、ス
イッチ回路29から出力端子34に取り出される信号Ｌは、
第６図Ｌに示すものとなる。つまり、データのフィール
ド毎の順序がブロック毎の順序（例えば１→２→11→1
2）に変換される。勿論、１フィールドの実際の画素数
は、第５図に示される例と異なってはるかに多いが、上
述と同様の走査変換によって、第３図に示すブロック毎
の順序に変換される。

d.ダイナミックレンジ検出回路第７図は、ダイナミックレンジ検出回路３の一例の構成
を示す。41で示される入力端子には、ブロック化回路２
から前述のように、１ブロック毎に符号化が必要な領域
の画像データが順次供給される。この入力端子41からの
画素データは、選択回路42及び選択回路43に供給され
る。一方の選択回路42は、入力ディジタルテレビジョン
信号の画素データとラッチ44の出力データとの間で、よ
りレベルの大きい方を選択して出力する。他方の選択回
路43は、入力ディジタルテレビジョン信号の画素データ
とラッチ45の出力データとの間で、よりレベルの小さい
方を選択して出力する。

選択回路42の出力データが減算回路46に供給されると共
に、ラッチ44に取り込まれる。選択回路43の出力データ
が減算回路46及びラッチ48に供給されると共に、ラッチ
45に取り込まれる。ラッチ44及び45には、ラッチパルス
が制御部49から供給される。制御部49には、入力ディジ
タルテレビジョン信号と同期するサンプリングクロッ
ク，同期信号等のタイミング信号が端子50から供給され
る。制御部49は、ラッチ44,45及びラッチ47,48にラッチ
パルスを所定のタイミングで供給する。

各ブロックの最初で、ラッチ44及び45の内容が初期設定
される。ラッチ44には、全て‘0'のデータが初期設定さ
れ、ラッチ45には、全て‘1'のデータが初期設定され
る。順次供給される同一のブロックの画素データの中
で、最大レベルがラッチ44に貯えられる。また、順次供
給される同一のブロックの画素データの中で、最小レベ
ルがラッチ45に貯えられる。

最大レベル及び最小レベルの検出が１ブロックに関して
終了すると、選択回路42の出力に当該ブロックの最大レ
ベルが生じる。一方、選択回路43の出力に当該ブロック
の最小レベルが生じる。１ブロックに関しての検出が終
了すると、ラッチ44及び45が再び初期設定される。

減算回路46の出力には、選択回路42からの最大レベルMA
X及び選択回路43からの最小レベルMINを減算してなる各
ブロックのダイナミックレンジDRが得られる。これらの
ダイナミックレンジDR及び最小レベルMINが制御ブロッ
ク49からのラッチパルスにより、ラッチ47及び48に夫々
ラッチされる。ラッチ47の出力端子51に各ブロックのダ
イナミックレンジDRが得られ、ラッチ48の出力端子52に
各ブロックの最小値MINが得られる。

e.可変サブサンプリング回路ダイナミックレンジDRに適応したサブサンプリングを行
う可変サブサンプリング回路４の一例について第８図、
第９図、第10図及び第11図を参照して説明する。

第８図において、60で示す入力端子にブロック化回路２
からの画素データPDが供給される。また、61で示す入力
端子にダイナミックレンジ検出回路３からのダイナミッ
クレンジDRが供給される。入力端子60には、サブサンプ
リング回路62及び63が接続されている。

サブサンプリング回路62は、第９図Ａに示すように、１
ブロック内の画素を１個づつ間引く1/2サブサンプリン
グを行う。第９図において、×がサブサンプリングされ
ず、従って、伝送されない画素（間引き画素）を示し、
白いドットがサブサンプリングされる画素（サブサンプ
ル画素）を示す。このサブサンプリング回路62の出力デ
ータは、元の画素数の1/2となる。

サブサンプリング回路63は、第９図Ｂに示すように、１
ブロック内の水平方向に連続する３個づつの画素を間引
く1/4サブサンプリングを行う。この場合、サブサンプ
リングの位相が隣接するライン間でサンプリング周期の
1/2ずらされる。このサブサンプリング回路63の出力デ
ータの画素数は、元の画素数の1/4となる。

入力端子60からの画素データPDとサブサンプリング回路
62及び63の夫々の出力データとがセレクタ64に供給され
る。セレクタ64には、ROM65から制御信号が供給され、
セレクタ64の出力端子66に出力信号が得られる。ROM65
には、ダイナミックレンジDRがアドレス信号として供給
され、ROM65からダイナミックレンジDRに対応した２ビ
ットの制御信号が出力される。ダイナミックレンジDRと
制御信号との関係の一例を下記に示す。

i.ダイナミックレンジDRが小さい時、例えば（０≦DR≦
17）の時は、制御信号が（01）となり、サブサンプリン
グ回路63の1/4に画素数が低減された出力信号が選択さ
れる。

ii.ダイナミックレンジDRが中間の時、例えば（18≦DR
≦35）の時は、制御信号が（10）となり、サブサンプリ
ング回路62の1/2に画素数が低減された出力信号が選択
される。

iii.ダイナミックレンジDRが大きい時、例えば（36≦D
R）の時は、制御信号が（11）となり、サブサンプリン
グがなされず、ブロック化回路２からの全部の画素デー
タが出力される。

上述のダイナミックレンジDRの大きさを判別するスレッ
ショルドレベルは、後述するダイナミックレンジに適応
した可変長の符号化におけるスレッショルドレベルと一
致している。しかし、両者でスレッショルドレベルを一
致させる必要はなく、夫々で最適な値が用いられる。

1/4サブサンプリングがされた時は、受信側では、第10
図に示すように、周辺の４個のサブサンプリングデータ
X1,X2,X3,X4を用いて間引き画素Y1,Y2,Y3が夫々補間さ
れる。この補間では、間引き画素Y1,Y2,Y3のデータが次
式で近似される。

Y1＝（X1＋X2＋3X3＋X4）/6 Y2＝（X1＋X2＋X3＋X4）/4 Y3＝（X1＋X2＋X3＋3X4）/6 第９図Ｂに示す1/4サブサンプリングのサンプリングパ
ターンは、隣接する他のブロックが1/2サブサンプリン
グ又は1/4サブサンプリングの何れのサンプリングパタ
ーンを持つ場合でも、ブロックの境界を跨がって1/4サ
ブサンプリングのサンプリングパターンが繰り返され
る。

1/4サブサンプリングのサンプリングパターンを持つ注
目ブロックの上側及び左側に1/2サブサンプリングのサ
ンプリングパターンを持つブロックが位置すると共に、
注目ブロックの下側及び右側に1/4サブサンプリングの
サンプリングパターンを持つブロックが位置する場合
（第11図Ｂ参照）では、サブサンプル画素と間引き画素
との関係が第11図Ａに示すものとなる。また、注目ブロ
ックの上側及び左側に1/4サブサンプリングのサンプリ
ングパターンを持つブロックが位置すると共に、注目ブ
ロックの下側及び右側に1/2サブサンプリングのサンプ
リングパターンを持つブロックが位置する場合（第11図
Ｄ参照）では、サブサンプル画素と間引き画素との関係
が第11図Ｃ示すものとなる。

これらの第11図Ａ及び第11図Ｃから理解されるように、
他のブロックに含まれる１個のサブサンプル画素を含む
４個のサブサンプル画素により、注目ブロックの周辺の
間引き画素が第10図に示す関係で囲まれる。従って、周
辺の間引き画素が良好に補間される。

サブサンプリング回路62の一例の構成を第12図に示す。
第12図において、68で示す入力端子に入力信号Ａ（第13
図Ａ）が供給される。ブロック化回路２で形成される基
本ブロックは、（４ライン×８画素）であり、入力信号
Ａは、ラインTh₀，Th₁，Th₂，・・・の順序で、また、
各ライン内に８個の画素データ（１〜８），（11〜1
8），（21〜28）・・・が含まれている。第12図におい
て、69で示す入力端子には、入力信号Ａと同期したサン
プリングクロックＢ（第13図Ｂ）が供給される。

入力信号Ａは、サンプリング周期Tsの遅延量を持つ遅延
回路70及びサンプルホールド回路72に供給される。遅延
回路70の出力信号Ｃ（第13図Ｃ）がサンプルホールド回
路71に供給される。サンプリングクロックＢが1/2の分
周比の分周回路73に供給され、この分周回路73の出力信
号Ｄ（第13図Ｄ）がインバータ74に供給される。インバ
ータ74の出力信号Ｅ（第13図Ｅ）がサンプルホールド回
路71及び72にサンプリングパルスとして供給される。

サンプリングパルスＥの例えば立ち上がりエッジで信号
Ｃ及びＡがサンプルホールドされる。従って、サンプル
ホールド回路71からは、第13図Ｆに示すサンプリング出
力Ｆが得られ、サンプルホールド回路72からは、第13図
Ｇに示すサンプリング出力Ｇが得られる。これらのサン
プリング出力Ｆ及びＧがスイッチ回路75の入力端子に夫
々供給される。

スイッチ回路75は、1/8の分周比の分周回路76の出力信
号Ｈ（第13図Ｈ）により制御され、サンプルホールド回
路71及び72の出力信号を交互に選択する。従って、スイ
ッチ回路75から出力端子77に取り出される出力信号Ｉ
は、第13図Ｉに示すように、1/2にデータが間引かれる
と共に、隣接するラインでは、サブサンプリングの位相
が１サンプリング周期ずらされたものとなる。

サブサンプリング回路63は、上述のサブサンプリング回
路62と同様に構成することができる。

f.量子化回路量子化回路６は、ダイナミックレンジDRに適応した可変
長の符号化を行う。第14図は、量子化回路６の一例を示
す。第14図において、55で示すROMには、最小値除去後
の画素データPDI（８ビット）を圧縮されたビット数に
変換するためのデータ変換テーブルが格納されている。
ROM55に対して、入力端子56からのダイナミックレンジD
Rと入力端子57からの画素データPDIとがアドレス信号と
して供給される。

ROM55では、ダイナミックレンジDRの大きさによりデー
タ変換テーブルが選択され、出力端子58に５ビットの符
号化データDTが取り出される。ダイナミックレンジDRに
応じて、符号化データDTのビット数が０ビット〜５ビッ
トの範囲で変化する。従って、ROM55から出力されたコ
ードの中で有効なビット長が変化する。フレーム化回路
７において、有効なビットが選択される。

第15図は、上述の量子化回路６によりなされるダイナミ
ックレンジに適応した可変なビット長の符号化の説明に
用いるものである。この符号化は、最小値が除去された
画素データPDIの代表レベルに変換する処理である。こ
の量子化の際に生じる量子化歪の許容できる最大値（最
大歪と称する。）が所定の値例えば４とされる。

第15図Ａは、ダイナミックレンジDRが８の場合を示す。
（DR＝８）の場合では、中央のレベル４が代表レベルL0
とされ、（最大歪Ｅ＝４）となる。つまり、（０≦DR≦
８）の時には、ダイナミックレンジの中央のレベルが代
表レベルとされ、量子化されたデータを伝送する必要が
ない。従って、必要とされるビット長が０である。受信
側では、ブロックの最小値MIN及びダイナミックレンジD
Rから代表レベルL0を復元値とする復号がなされる。

第15図Ｂは、（DR＝17）の場合を示し、代表レベルが
（L0＝４）（L1＝13）と夫々定められ、最大歪Ｅが４と
なる。２個の代表レベルL0,L1があるので、ビット長が
１となる。（９≦DR≦17）の場合には、ビット長が１で
ある。最大歪Ｅは、ダイナミックレンジDRが狭いほど小
となる。

第15図Ｃは、（DR＝35）の場合を示し、代表レベルが
（L0＝４）（L1＝13）（L2＝22）（L3＝31）と夫々定め
られ、（Ｅ＝４）である。４個の代表レベルL0〜L3があ
るので、ビット長が２となる。（18≦DR≦35）の場合で
は、ビット長が２とされる。

（36≦DR≦71）の場合では、８個の代表レベル（L0〜L
7）が用いられる。第15図Ｄは、（DR＝71）の場合を示
し、代表レベルが（L0＝４）（L1＝13）（L2＝22）（L3
＝31）（L4＝40）（L5＝49）（L6＝58）（L7＝67）と夫
々定められる。８個の代表レベルL0〜L7の区別のため
に、必要なビット長は、３である。

（72≦DR≦143）の場合では、16個の代表レベル（L0〜L
15）が用いられる。第15図Ｅは、（DR＝143）の場合を
示し、代表レベルが（L8＝76）（L9＝85）（L10＝94）
（L11＝103）（L12＝112）（L13＝121）（L14＝130）
（L15＝139）（L0〜L7は、上記の値と同じ）と定められ
る。16個の代表レベル（L0〜L15）の区別のために、４
ビットが必要である。

（144≦DR≦287）の場合では、32個の代表レベル（L0〜
L31）が用いられる。第15図Ｆは、（DR＝287）の場合を
示し、代表レベルが（L16＝148）（L17＝157）（L18＝1
66）（L19＝175）・・・・・（L27＝247）（L28＝256）
（L29＝265）（L30＝274）（L31＝283）（L0〜L15は、
上記の値と同じ）と定められる。32個の代表レベル（L0
〜L31）の区別のために、５ビットが必要である。実際
には、入力画素データが８ビットで量子化されているの
で、ダイナミックレンジDRの最大値が255であり、代表
レベル（L28〜L31）に量子化されることがない。

１ブロック内のテレビジョン信号が水平方向，垂直方向
の２次元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は、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MINを除去
した後のデータDTIのダイナミックレンジを元の量子化
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。量子化ビット数を少な
くすることにより、データの伝送帯域幅を元のものより
狭くすることができる。

g.変形例ダイナミックレンジに適応した符号化を行う場合、例え
ばダイナミックレンジを４分割して４個の代表レベルに
量子化する場合、第16図に示すように、代表レベルとし
て最小値MIN及び最大値MAXと一致するものを用いても良
い。また、可変長の符号化の場合、代表レベルを各ビッ
ト長に対して固定の値としても良い。更に、ビット長が
固定のダイナミックレンジ適応形の符号化を用いても良
い。より更に、この発明では、ダイナミックレンジ適応
形の符号化方法以外の高能率符号化方法を組み合わせて
も良い。

〔発明の効果〕

この発明は、輝度レベルの変化幅が小さい定常部では、
サブサンプリングの間引きの割合を大きくし、一方、輝
度レベルの変化幅が大きい部分では、サブサンプリング
の間引きの割合を小さくするので、折り返し歪等の画質
の劣下を生じることなく、伝送するデータの量が元のデ
ータに比して充分に減少し、伝送帯域を狭くすることが
できる。

また、この発明では、1/4サブサンプリングのサンプリ
ングパターンがブロックの境界を跨がって形成されるの
で、ブロックの周辺の間引き画素の補間が簡単且つ良好
になされる。

【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図は受
信側の構成を示すブロック図、第３図は符号化の処理の
単位であるブロックの説明に用いる略線図、第４図，第
５図及び第６図はブロック化回路の構成の一例，その説
明のための略線図及びタイミングチャート、第７図はダ
イナミックレンジ検出回路の一例のブロック図、第８図
は可変サブサンプリング回路の一例のブロック図、第９
図，第10図及び第11図は可変サブサンプリング回路の動
作説明のための略線図、第12図及び第13図はサブサンプ
リング回路の一例のブロック図及びその動作説明のため
のタイミングチャート、第14図及び第15図は量子化回路
の一例のブロック図及びその動作説明のための略線図、
第16図は量子化の他の例の説明に用いる略線図である。図面における主要な符号の説明 1:ディジタルテレビジョン信号の入力端子、2:ブロック
化回路、3:ダイナミックレンジ検出回路、4:可変サブサ
ンプリング回路、6:量子化回路、7:フレーム化回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル画像信号の同一フィールド又は
連続する複数フィールドに属する領域からなるブロック
毎のダイナミックレンジを求める手段と、上記ブロック毎のダイナミックレンジと対応して、少な
く共、全画素の伝送と、1/2サブサンプリングと、1/4サ
ブサンプリングの何れかのレートで、上記ブロックの画
素データをサブサンプリングする手段とを備え、上記1/4サブサンプリングの上記ブロックに注目した時
に、上記ブロック内の水平方向に連続する任意の３個の
間引き画素を囲む所定数のサブサンプルデータによって
上記３個の間引き画素が補間されるような構成とすると
共に、上記1/4サブサンプリングの上記ブロックの周辺
の任意の間引き画素を囲むサブサンプルデータが隣接ブ
ロックのサブサンプリングの上記レートに拘らず、上記
補間のためのサブサンプルデータが存在するようにサブ
サンプリングのパターンが定められたことを特徴とする
高能率符号化装置。