JPH04367184A - 画像符号化装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化装置に関し
、特に画像データを離散余弦変換によって高能率符号化
する画像符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データを伝送したり、例えば磁気テ
ープ等の記録媒体に記録するとき、画像情報圧縮のため
の種々の符号化が採用されている。例えば所謂予測符号
化、変換符号化、ベクトル量子化等が知られている。

【０００３】ところで、上記変換符号化は、画像信号の
有する相関性を利用し、標本値（以下画像データという
）を相互に直交する軸に変換して画像データ間の相関を
無相関化し、データ量の削減を行うものであり、所謂基
底ベクトルが互いに直交し、変換前の平均信号電力の総
和と直交変換により得られる所謂変換係数の平均電力の
総和が等しく、低周波成分への電力集中度に優れた直交
変換が採用されており、例えば所謂アダマール変換、ハ
ール変換、カールネン・ルーベ（Ｋ−Ｌ）変換、離散余
弦変換（以下ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ
　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　という）、離散正弦変換（以下
ＤＳＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍ　という）、傾斜（スラント）変換等が知られてい
る。

【０００４】ここで、上記ＤＣＴについて簡単に説明す
る。ＤＣＴは、画像を空間配置における水平・垂直方向
ともにｎ個（ｎ×ｎ）の画素からなる画像ブロックに分
割し、画像ブロック内の画像データを余弦関数を用いて
直交変換するものである。このＤＣＴは、高速演算アル
ゴリズムが存在し、画像データの実時間変換を可能にす
る１チップの所謂ＬＳＩが実現したことにより画像デー
タの伝送や記録に広く用いられるようになっている。ま
た、ＤＣＴは、符号化効率として、効率に直接影響する
低周波成分への電力集中度の点で最適な変換である上記
Ｋ−Ｌ変換と殆ど同等の特性を有するものである。した
がって、ＤＣＴにより得られる変換係数を、電力が集中
する成分のみを符号化することにより、全体として情報
量の大幅な削減が可能となる。

【０００５】具体的には、画像データをＤＣＴして得ら
れる変換係数を例えばＣｉｊ（ｉ＝０〜ｎ−１，ｊ＝０
〜ｎ−１）で表すと、変換係数Ｃ００は画像ブロック内
の平均輝度値を表す直流成分に対応し、その電力は、通
常、他の成分に比べてかなり大きくなる。そこで、この
直流成分を粗く量子化した場合、視覚的に大きな画質劣
化として感じられる直交変換符号化特有の雑音である所
謂ブロック歪みが生じるところから、変換係数Ｃ００に
多くのビット数（例えば８ビット以上）を割り当てて均
等量子化し、直流成分を除く他の成分（以下交流成分と
いう）の変換係数Ｃｉｊ（Ｃ００を除く）には、例えば
視覚の空間周波数が高域では低下するという視覚特性を
利用して、高周波成分ほどビット数の割り当てを減少さ
せて量子化するようになっている。

【０００６】そして、画像データの伝送や記録では、画
像データをＤＣＴして得られる変換係数を上述のように
量子化した後、さらに圧縮を行うために所謂ハフマン符
号化（Ｈｕｆｆｍａｎ　ｃｏｄｉｎｇ）やランレングス
符号化（Ｒｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ　ｃｏｄｉｎｇ　）等の
可変長符号化を施し、得られる符号化データに同期信号
やパリティ等を付加して伝送や記録を行うようになって
いる。

【０００７】さらに、例えば映像信号をディジタル信号
として磁気テープに記録するディジタルビデオテープレ
コーダ（以下単にＶＴＲという）では、編集や変速再生
等を考慮すると１フレームあるいは１フィールドのデー
タ量が一定（固定長）であることが望ましく、また回路
規模を考慮すると、符号化データを所定の画像ブロック
数分集めた処理単位も固定長であることが望ましい。そ
こで、ＶＴＲでは、量子化幅が互いに異なる複数の量子
化器を準備しておき、処理単位内の全ての画像ブロック
に対しては１つ量子化器を用いる条件下に、処理単位の
データ量が所定値以下であって量子化幅が最小の量子化
器を選択して量子化を行うようになっている。これは、
処理単位内の画像ブロック毎に量子化器を切換選択して
量子化を行うと、用いた量子化器の情報を画像ブロック
毎に伝送しなければならず、そのためにデータ量（オー
バヘッド）が増えるので、それを回避するためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、変換係数Ｃ
ｉｊを量子化して得られる量子化データのデータ量を一
定としたときの量子化幅は、単調な絵柄、すなわち交流
成分の電力（Ｃｉｊ２　、ｉ，ｊ≠０）で定義される所
謂精細度（以下アクティビティという）が低い画像ブロ
ックでは変換係数Ｃｉｊの低周波成分への集中度が高い
ので、小さくなる。したがって、上述のように１つの処
理単位の各画像ブロックに対して同一の量子化器を用い
ると共に、処理単位のデータ量が一定になるように量子
化すると、単調な絵柄の画像ブロックを多く含む処理単
位は、量子化幅が小さく、すなわち細かく量子化され、
反対に、複雑な絵柄の画像ブロックを多く含む処理単位
では、粗く量子化されることになる。

【０００９】すなわち、絵柄によっては、処理単位のア
クティビティに偏りが生じ、所謂量子化歪みが処理単位
毎（画面の局所的）に大きく異なり、違和感があった。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、所定数のブロックからなる処理単位の各
ブロックに対して同一の量子化器を用いると共に、処理
単位のデータ量が一定になるように量子化する際に、画
面全体の平均精細度と処理単位の平均精細度を略々等し
くして、画面の量子化歪みを均一化することができる画
像符号化装置の提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、入力画像データを記憶する記憶手段と
、該記憶手段に記憶された画像データを、空間配置にお
けるｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分割すると
共に所定数のブロックからなる処理単位毎に読み出す制
御手段と、入力画像データの高域成分を抽出するハイパ
スフィルタと、該ハイパスフィルタからの入力画像デー
タの高周波成分の大きさに基づいて各ブロックを複数の
群に分類すると共に、処理単位を構成するブロックの比
率が各群のブロック数に比例するように上記制御手段を
制御する分類手段と、上記記憶手段から処理単位毎に読
み出された各ブロックの画像データを余弦関数を用いて
直交変換して変換係数を算出する離散余弦変換手段と、
該離散余弦変換手段からの変換係数を量子化して出力す
る量子化手段とを有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に係る画像符号化装置では、入力画像デ
ータを記憶し、記憶された画像データを空間配置におけ
るｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分割すると共
に所定数のブロックからなる処理単位毎に読み出す際に
、入力画像データの高域成分の大きさに基づいて各ブロ
ックを複数の群に分類すると共に、処理単位を構成する
ブロックの比率が各群のブロック数に比例するようにす
る。そして、処理単位毎に読み出された各ブロックの画
像データを余弦関数を用いて直交変換して変換係数を算
出し、この変換係数を量子化して出力する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る画像符号化装置の実施例
を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用
した画像符号化装置の回路構成を示すものであり、図２
は、この画像符号化装置を適用したディジタルビデオテ
ープレコーダ（以下単にＶＴＲという）の記録系の回路
構成を示すものであり、図３は、該ＶＴＲの再生系の回
路構成を示すものである。

【００１４】まず、このＶＴＲについて説明する。この
ＶＴＲは、図２に示すように、アナログ映像信号をディ
ジタル信号に変換し、得られる画像データに所謂変換符
号化等のデータ処理を施してデータ圧縮を行った後、磁
気ヘッド２１を介して磁気テープ１に記録する記録系と
、図３に示すように、磁気テープ１から磁気ヘッド３１
によって再生される再生信号を２値化すると共に、復号
化等のデータ処理を施した後、アナログ信号に変換して
アナログ映像信号を再生する再生系とから構成される。

【００１５】上記記録系は、上述の図２に示すように、
映像信号をサンプリングし、ディジタル信号に変換して
画像データを形成するアナログ／ディジタル変換器（以
下Ａ／Ｄ変換器という）１１と、該Ａ／Ｄ変換器１１か
らの画像データを空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブロッ
クとする画像ブロックＧｈ　（ｈ＝０〜Ｈ、Ｈは１フレ
ームあるいは１フィールドの画素数及び１画像ブロック
の画素数ｎ２　に依存する）に分割すると共に、所定数
の画像ブロックＧｈ　からなる、例えばデータ処理や伝
送の１単位となる処理単位を形成するブロック化回路１
２と、該ブロック化回路１２からの画像データを余弦関
数を用いて直交変換（以下ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　
Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　という）して各画
像ブロックＧｈ　の変換係数Ｃｉｊ（ｉ＝０〜ｎ−１，
ｊ＝０〜ｎ−１）を算出する離散余弦変回路（以下ＤＣ
Ｔ回路という）１３と、該ＤＣＴ回路１３からの変換係
数Ｃｉｊを処理単位毎に量子化して量子化データを形成
する量子化回路１４と、該量子化回路１４からの量子化
データを、例えば所謂可変長符号により符号化して符号
化データＶＬＣｉｊ（ｉ＝０〜ｎ−１，ｊ＝０〜ｎ−１
）を形成する符号化回路１５と、該符号化回路１５から
の符号化データＶＬＣｉｊに、例えばエラー検出やエラ
ー訂正のためのパリティを処理単位毎に付加するパリテ
ィ付加回路１７と、該パリティ付加回路１７からのパリ
ティが付加された符号化データＶＬＣｉｊに、同期信号
と画像ブロックＧｈ　の番号ｈ等を識別する識別ビット
（以下ＩＤという）を処理単位毎に付加して伝送データ
を形成する同期信号挿入回路１８と、該同期信号挿入回
路１８からパラレルデータとして送られてくる伝送デー
タをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル（以
下Ｐ／Ｓという）変換器１９と、該Ｐ／Ｓ変換器１９か
らの伝送データに、例えば所謂スクランブルやＮＲＺＩ
変調処理を施して記録信号を生成し、上記磁気ヘッド２
１に供給するチャンネルエンコーダ（以下ＥＮＣという
）２０とから構成される。

【００１６】そして、この記録系は、端子２を介してア
ナログ信号として供給される映像信号を画像データに変
換した後、例えば１フレームあるいは１フィールド分の
画像データを画像ブロックＧｈ　に分割し、各画像ブロ
ックＧｈ　の画像データをＤＣＴして変換係数Ｃｉｊを
算出し、この変換係数Ｃｉｊを処理単位毎に量子化して
量子化データを形成すると共に、可変長符号により量子
化データを符号化して符号化データＶＬＣｉｊを形成す
るようになっている。また、この記録系は、符号化デー
タＶＬＣｉｊに同期信号等を処理単位毎に付加して伝送
データを形成した後、この伝送データに記録に適した変
調、例えばスクランブルやＮＲＺＩ変調処理を施し、磁
気ヘッド２１よって磁気テープ１に記録するようになっ
ている。

【００１７】かくして、本発明に係る画像符号化装置、
すなわち上述のように構成されるＶＴＲの要部は、上記
ブロック化回路１２〜量子化回路１４から構成され、具
体的には、以下のようになっている。

【００１８】上記ブロック化回路１２は、例えば図１に
示すように、例えば１フレームあるいは１フィールド分
の記録容量を有し、画像データを記憶するメモリ５１と
、画像データの水平方向の高域成分を抽出するハイパス
フィルタ（以下ＨＰＦという）５２ｈと、画像データの
垂直方向の高域成分を抽出するＨＰＦ５２ｖと、上記Ｈ
ＰＦ５２ｈの出力とＨＰＦ５２ｖの出力を加算して各画
像ブロックＧｈ　の所謂精細度（以下アクティビティと
いう）Ａｈ　（ｈ＝０〜Ｈ）を算出する加算器５３と、
該加算器５３からのアクティビティＡｈ　を所定の閾値
ＴＨ１　、ＴＨ２　、ＴＨ３　とそれぞれ比較する比較
器５４ａ、５４ｂ、５４ｃと、該比較器５４ａ、５４ｂ
、５４ｃの出力に基づいて各画像ブロックＧｈ　を複数
のグループに分類する分類回路５５と、該分類回路５５
で分類された画像ブロックＧｈ　の番号ｈをグループ毎
に記憶するメモリ５６と、上記メモリ５１から画像デー
タを空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとする画像
ブロックＧｈ　に分割して読み出す際に、上記メモリ５
６にグループに分類されて記憶されている画像ブロック
Ｇｈ　の番号ｈに基づいて、処理単位を構成する画像ブ
ロックＧｈ　の比率が各グループの画像ブロック数に比
例するようにメモリ５１を制御する制御回路５７とから
構成される。

【００１９】そして、このブロック化回路１２は、端子
４を介して供給される画像データをメモリ５１に順次記
憶すると共に、画像データの水平方向及び垂直方向の高
域成分を抽出して各画像ブロックＧｈ　のアクティビテ
ィＡｈ　を算出し、このアクティビティＡｈ　に基づい
て各画像ブロックＧｈ　を複数のグループに分類する。 そして、メモリ５１から画像データを空間配置における
ｎ×ｎ個を１ブロックとする画像ブロックＧｈ　に分割
して読み出す際に、分類された画像ブロックＧｈ　の番
号ｈに基づいて、処理単位を構成する画像ブロックＧｈ
　の比率が各グループの画像ブロック数に比例するよう
に読み出し、この読み出した画像ブロックＧｈ　の画像
データをＤＣＴ回路１３に供給するようになっている。

【００２０】具体的には、ＨＰＦ５２ｈ、ＨＰＦ５２ｖ
は、例えば、端子４を介して所謂輝度信号Ｙ及び色差信
号Ｕ、Ｖとして供給される画像データの例えば輝度信号
Ｙの水平方向の高周波成分、垂直方向の高周波成分をそ
れぞれ抽出し、加算器５３に供給する。

【００２１】加算器５３は、水平方向の高周波成分と垂
直方向の高周波成分を加算して各画像ブロックＧｈ　の
アクティビティＡｈ　を算出し、このアクティビティＡ
ｈ　を比較器５４ａ〜５４ｃに供給する。

【００２２】比較器５４ａ〜５４ｃは、それぞれに設定
されている閾値ＴＨ１　、ＴＨ２　、ＴＨ３　（ＴＨ１
　＞ＴＨ２　＞ＴＨ３　）と加算器５３からのアクティ
ビティＡｈ　をそれぞれ比較し、比較結果を分類回路５
５に供給する。

【００２３】分類回路５５は、比較器５４ａ〜５４ｃの
比較結果に基づいて各画像ブロックＧｈ　を、例えば４
つのグループ＃１、＃２、＃３、＃４（番号の若いグル
ープがアクティビティＡｈ　が高い）に分類し、各グル
ープ＃１〜＃４に含まれる画像ブロックＧｈ　の番号ｈ
をメモリ５６にグループ毎に記憶する。

【００２４】制御回路５７は、メモリ５１に記録されて
いる画像データを空間配置における例えば８×８個を１
ブロックとする画像ブロックＧｈ　に分割すると共に処
理単位毎に読み出す際に、メモリ５６にグループ＃１〜
＃４に分類されて記憶されている画像ブロックＧｈ　の
番号ｈに基づいて、処理単位を構成する画像ブロックＧ
ｈ　の比率が各グループ＃１〜＃４の画像ブロック数に
比例するように読み出し、この読み出した画像ブロック
Ｇｈの画像データをＤＣＴ回路１３に供給する。例えば
、メモリ５６に記憶されている各グループ＃１〜＃４の
画像ブロック数をそれぞれ１００個、３００個、５００
個、１０００個とし、これらの画像ブロックＧｈ　を１
００個の処理単位にすると、１つの処理単位を、各グル
ープ＃１〜＃４の画像ブロックＧｈ　がそれぞれ１（＝
１００÷１００）個、３個、５個、１０個からなるよう
にする。また、この制御回路５７は、処理単位を構成す
る画像ブロックＧｈ　の番号ｈを端子５８を介して出力
するようになっている。

【００２５】上記ＤＣＴ回路１３は、例えば所謂ＤＳＰ
（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
）等から構成され、ブロック化回路１２から処理単位毎
に供給される画像データを上述のように余弦関数を用い
て直交変換して、変換係数Ｃｉｊを算出し、この変換係
数Ｃｉｊを量子化回路１４に供給するようになっている
。

【００２６】上記量子化回路１４は、同じく図１に示す
ように、互いに異なる量子化幅を有し、上記ＤＣＴ回路
１３からの変換係数Ｃｉｊをそれぞれ量子化して、同一
処理単位に対して互いに異なるデータ量の量子化データ
をそれぞれ形成する量子化器Ｑｍ　（ｍ＝１〜Ｍ）から
構成され、同一処理単位に対して互いに異なるデータ量
の量子化データを処理単位毎に形成し、これらの量子化
データを符号化回路１５に供給するようになっている。

【００２７】具体的には、量子化器Ｑｍ　は、例えば図
４に示すように、画像ブロックＧｈ　の変換係数Ｃｉｊ
の領域８０を３つの領域８１、８２、８３に分割し、例
えば量子化器Ｑ１　は、３つの領域８１、８２、８３に
おいて所定の量子化幅ｑで量子化を行い、例えば量子化
器Ｑ２　は、領域８１、８２において量子化幅ｑで量子
化を行うと共に、領域８３において量子化幅２ｑで量子
化を行い、例えば量子化器Ｑ３　は、領域８１において
量子化幅ｑで量子化を行うと共に、領域８２、８３にお
いて量子化幅２ｑで量子化を行い、例えば量子化器Ｑ４
　は、３つの領域８１、８２、８３において量子化幅２
ｑで量子化を行い、・・・のようになっており、同一処
理単位に対して互いに異なるデータ量の量子化データを
それぞれ形成するようになっている。

【００２８】上記符号化回路１５は、上述の図１に示す
ように、可変長符号化を行う例えば所謂ハフマン符号（
Ｈｕｆｆｍａｎ　ｃｏｄｅ）器とランレングス符号（Ｒ
ｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ　ｃｏｄｅ　）器等から構成され、
上記各量子化器Ｑｍ　からの量子化データを可変長符号
によりそれぞれ符号化して、符号化データＶＬＣｉｊを
それぞれ形成する符号器ＣＯＤｍ　（ｍ＝１〜Ｍ）と、
該各符号器ＣＯＤｍ　からの符号化データＶＬＣｉｊを
処理単位毎にそれぞれ記憶し、所定の記憶容量を有する
バッファメモリＢＵＦｍ　（ｍ＝１〜Ｍ）と、該各バッ
ファメモリＢＵＦｍ　からそれぞれ読み出された符号化
データＶＬＣｉｊの１つを選択するセレクタ６１と、上
記各バッファメモリＢｍ　のオーバーフローをそれぞれ
検出して得られる後述する量子化器選択信号により上記
セレクタ６１を制御する制御回路６２とから構成される
。

【００２９】そして、この符号化回路１５は、各量子化
器Ｑｍ　からの互いに異なるデータ量の量子化データを
、ハフマン符号とランレングス符号によりそれぞれ符号
化して同一処理単位に対して互いに異なるデータ量の符
号化データＶＬＣｉｊをそれぞれ形成し、これらの各符
号化データＶＬＣｉｊをバッファメモリＢＵＦｍ　にそ
れぞれ記憶すると共に、これらのバッファメモリＢＵＦ
ｍ　のオーバーフローを検出し、オーバーフローをおこ
さず、かつ最大のデータ量となる量子化器Ｑｍ　を選択
するための量子化器選択信号、すなわち量子化器Ｑｍ　
の番号ｍをセレクタ６１に供給し、セレクタ６１で選択
された符号化データＶＬＣｉｊを端子５を介して、上述
の図２に示すパリティ付加回路１７に出力するようにな
っている。また、この符号化回路１５は、セレクタ６１
で選択した量子化器Ｑｍ　の番号ｍを端子６３を介して
パリティ付加回路１７に供給するようになっている。

【００３０】この結果、セレクタ６１からは、処理単位
のデータ量が所定量に収まり、かつデータ量が最大とな
るように最小の量子化幅で量子化された符号化データＶ
ＬＣｉｊが出力される。そして、このとき、処理単位を
構成する画像ブロックＧｈ　の比率を、各グループ＃１
〜＃４の画像ブロック数の比率、すなわち画面全体の画
像ブロックＧｈ　をアクティビティＡｈ　の大きさで分
類した比率としているので、１つの処理単位にアクティ
ビティＡｈ　が低い画像ブロックＧｈ　あるいはアクテ
ィビティＡｈ　が高い画像ブロックＧｈ　が他と比して
数多く含まれるというアクティビティＡｈ　の偏りを避
けることができ、画面の量子化歪みを均一化することが
できる。換言すると、所定数の画像ブロックＧｈからな
る処理単位を固定長とし、処理単位に許容されるデータ
量内で最も細かく量子化することができると共に、画面
全体の平均アクティビティＡｈ　と処理単位の平均アク
ティビティＡｈ　を略々等しくすることができ、画面の
量子化歪みを均一化することができ、従来の装置でみら
れた量子化歪みが処理単位毎（画面の局所的）に大きく
異なることによる違和感をなくすことができる。

【００３１】そして、上述の図２に示すパリティ付加回
路１７と同期信号挿入回路１８は、ブロック化回路１２
からの処理単位を構成する画像ブロックＧｈの番号ｈ、
符号化回路１５からの符号化データＶＬＣｉｊ、選択さ
れた量子化器Ｑｍ　の番号ｍを時分割多重すると共に、
パリティ、同期信号を付加して伝送データを形成する。 この結果、例えば、１処理単位が先頭から順に同期信号
、ＩＤ、処理単位を構成する画像ブロックＧｈ　の番号
ｈ、処理単位で採用された量子化器Ｑｍ　の番号ｍ、所
定数の画像ブロックＧｈ　の符号化データＶＬＣｉｊ、
パリティからなる伝送データが出力される。

【００３２】以上のように、この画像符号化装置は、端
子４を介して供給される画像データをメモリ５１に一旦
記憶し、記憶した画像データを、空間配置におけるｎ×
ｎ個を１ブロックとする画像ブロックＧｈ　に分割する
と共に所定数のブロックからなる処理単位毎に読み出し
、各画像ブロックＧｈ　の画像データをＤＣＴした後、
得られる変換係数Ｃｉｊを、処理単位が固定長となると
共に、処理単位に許容されるデータ量内で量子化幅が最
小の量子化器Ｑｍ　を用いて量子化し、この量子化デー
タを可変長符号化し、得られる符号化データＶＬＣｉｊ
を端子５を介して出力する際に、画像データの高域成分
を抽出して各画像ブロックＧｈ　のアクティビティＡｈ
　を検出し、アクティビティＡｈ　の大きさに基づいて
各ブロックを複数のグループに分類すると共に、処理単
位を構成する画像ブロックＧｈ　の比率が各グループの
画像ブロック数に比例するようにすることにより、各処
理単位にアクティビティＡｈ　の偏りが生ぜず、画面の
量子化歪みを均一化することができ、再生の際に違和感
のない良好な画質の映像信号を得ることができる。

【００３３】つぎに、このＶＴＲの再生系について説明
する。この再生系は、上述の図３に示すように、磁気テ
ープ１から磁気ヘッド３１によって再生される再生信号
にＮＲＺＩ復調等の信号処理を施して伝送データを再生
するチャンネルデコーダ（以下単にＤＥＣという）３２
と、該ＤＥＣ３２からシリアルデータとして送られてく
る伝送データをパラレルデータに変換するシリアル／パ
ラレル（以下Ｓ／Ｐという）変換器３３と、該Ｓ／Ｐ変
換器３３からの伝送データの同期を引き込むと共に、符
号化データＶＬＣｉｊを再生する同期信号検出回路３４
と、該符号化データＶＬＣｉｊの再生の際に生じる時間
軸の変動を補正する時間軸補正回路（以下ＴＢＣ：Ｔｉ
ｍｅ　Ｂａｓｅ　Ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ　という）３５と
、該ＴＢＣ３５からの符号化データＶＬＣｉｊのエラー
訂正を行うと共に、エラー訂正できなかった符号化デー
タＶＬＣｉｊに対してエラーフラグＥＦをセットするエ
ラー訂正回路３６と、該エラー訂正回路３６からの記録
の際に可変長符号化されている符号化データＶＬＣｉｊ
を復号化して量子化データを再生する復号化回路３７と
、該復号化回路３７からの量子化データに逆量子化等の
信号処理を施して変換係数Ｃｉｊを再生する逆量子化回
路３８と、該逆量子化回路３８からの変換係数Ｃｉｊを
直交変換して画像データを再生する逆離散余弦変換回路
（以下ＩＤＣＴ回路という）３９と、該ＩＤＣＴ回路３
９から画像ブロックＧｈ　毎に供給される画像データか
ら１フレームあるいは１フィールド分の画像データを形
成する逆ブロック化回路４０と、上記エラー訂正回路３
６からのエラーフラグＥＦに基づいて上記逆ブロック化
回路４０からの画像データにエラー補正を施すエラー補
正回路４１と、該エラー補正回路４１からの画像データ
をアナログ信号に変換して出力するディジタル／アナロ
グ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器という）４２とから構成さ
れる。

【００３４】つぎに、以上のように構成される再生系の
動作について説明する。ＤＥＣ３２は、磁気テープ１か
ら磁気ヘッド３１によって再生される再生信号を２値化
した後、ＮＲＺＩ復調すると共に、ディスクランブル処
理を施して伝送データを再生し、この伝送データをＳ／
Ｐ変換器３３を介して同期信号検出回路３４に供給する
。

【００３５】同期信号検出回路３４は、Ｓ／Ｐ変換器３
３でパラレルデータに変換された伝送データから同期信
号を検出して同期を引き込むと共に、符号化データＶＬ
Ｃｉｊを再生し、この符号化データＶＬＣｉｊをＴＢＣ
３５に供給する。

【００３６】ＴＢＣ３５は、符号化データＶＬＣｉｊの
時間軸補正を行い、再生の際に生じる時間軸の変動を吸
収し、この時間軸補正された符号化データＶＬＣｉｊを
エラー訂正回路３６に供給する。

【００３７】エラー訂正回路３６は、符号化データＶＬ
Ｃｉｊのエラー訂正を記録の際に付加されたパリティを
用いて行うと共に、エラー訂正能力を超えたエラーを有
する符号化データＶＬＣｉｊに対してエラーフラグＥＦ
をセットし、エラー訂正された符号化データＶＬＣｉｊ
を復号化回路３７に供給する。

【００３８】復号化回路３７は、記録の際にハフマン符
号及びランレングス符号により符号化されている符号化
データＶＬＣｉｊを復号化して量子化データを再生し、
この量子化データを逆量子化回路３８に供給する。

【００３９】逆量子化回路３８は、符号化データＶＬＣ
ｉｊと共に再生される各処理単位の量子化器Ｑｍ　の番
号ｍ及び各処理単位を構成する画像ブロックＧｈ　の番
号ｈに基づいて、記録の際に用いられた各処理単位の量
子化器Ｑｍ　と各処理単位の画像ブロックＧｈ　を認識
し、これらの量子化器Ｑｍ　に対応する量子化幅で各処
理単位の量子化データをそれぞれ逆量子化して変換係数
Ｃｉｊを再生し、この変換係数ＣｉｊをＩＤＣＴ回路３
９に供給する。

【００４０】ＩＤＣＴ回路３９は、記録の際に用いられ
た変換行列に対応する転置行列を用いて変換係数Ｃｉｊ
を直交変換して画像データを画像ブロックＧｈ　毎に再
生し、この画像データを逆ブロック化回路４０に供給す
る。

【００４１】逆ブロック化回路４０は、画像ブロックＧ
ｈ　毎に再生される画像データから１フレームあるいは
１フィールド分の画像データを形成してエラー補正回路
４１に供給する。

【００４２】エラー補正回路４１は、例えば、上述のエ
ラー訂正回路３６においてエラー訂正できなった画像デ
ータの近隣のエラーがない画像データを用いて補間処理
を行うことにより、エラー訂正できなった画像データの
エラー補正を行い、このエラーが補正された画像データ
をＤ／Ａ変換器４２に供給する。

【００４３】Ｄ／Ａ変換器４２は、エラー補正された画
像データをアナログ信号に変換し、端子３からアナログ
映像信号を例えば輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ、Ｖとして
出力する。

【００４４】以上のように、記録の際に、処理単位の画
像ブロックＧｈ　を、アクティビティＡｈ　に基づいて
処理単位の平均アクティビティＡｈ　を画面全体の平均
アクティビティＡｈ　に略々等しくなるようにアクティ
ビティＡｈ　が高い画像ブロックＧｈ　とアクティビテ
ィＡｈ　が低い画像ブロックＧｈ　を混在させると共に
、各処理単位を構成する画像ブロックＧｈ　の番号ｈと
各処理単位で用いられた量子化器Ｑｍ　の番号ｍを記録
しておくことにより、再生の際に、これらの情報を用い
て上述のような再生を行うことによって、量子化歪みが
均一化された良好な画質の映像信号を再生することがで
きる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
では、入力画像データを一旦記憶し、記憶した画像デー
タを、空間配置におけるｎ×ｎ個を１ブロックとするブ
ロックに分割すると共に所定数のブロックからなる処理
単位毎に読み出し、読み出した各ブロックの画像データ
を余弦関数を用いて直交変換して変換係数を算出し、こ
の変換係数を量子化して出力する際に、入力画像データ
の高域成分を抽出し、この高周波成分の大きさに基づい
て各ブロックを複数の群に分類し、処理単位を構成する
ブロックの比率が各群のブロック数に比例するように制
御することにより、処理単位の精細度に偏りがなく、画
面全体の平均精細度と略々等しくし得、画面の量子化歪
みを均一化することができ、違和感のない良好な画質を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像符号化装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図２】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの記録系の回路構成を示すブロック図
である。

【図３】上記画像符号化装置を適用したディジタルビデ
オテープレコーダの再生系の回路構成を示すブロック図
である。

【図４】上記画像符号化装置を構成する量子化器の量子
化幅を説明するための変換係数の領域を示す図である。

【符号の説明】

１２・・・ブロック化回路 ５２ｈ、５２ｖ・・・ハイパスフィルタ５５・・・分類
回路 ５７・・・制御回路 １３・・・ＤＣＴ回路 １４・・・量子化回路 Ｑｍ　・・・量子化器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力画像データを記憶する記憶手段と
   、該記憶手段に記憶された画像データを、空間配置にお
   けるｎ×ｎ個を１ブロックとするブロックに分割すると
   共に所定数のブロックからなる処理単位毎に読み出す制
   御手段と、入力画像データの高域成分を抽出するハイパ
   スフィルタと、該ハイパスフィルタからの入力画像デー
   タの高周波成分の大きさに基づいて各ブロックを複数の
   群に分類すると共に、処理単位を構成するブロックの比
   率が各群のブロック数に比例するように上記制御手段を
   制御する分類手段と、上記記憶手段から処理単位毎に読
   み出された各ブロックの画像データを余弦関数を用いて
   直交変換して変換係数を算出する離散余弦変換手段と、
   該離散余弦変換手段からの変換係数を量子化して出力す
   る量子化手段とを有することを特徴とする画像符号化装
   置。