JPS6359187A - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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- JPS6359187A JPS6359187A JP61202118A JP20211886A JPS6359187A JP S6359187 A JPS6359187 A JP S6359187A JP 61202118 A JP61202118 A JP 61202118A JP 20211886 A JP20211886 A JP 20211886A JP S6359187 A JPS6359187 A JP S6359187A
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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。
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〕
この発明は、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タの1画素当たりのビット数を圧縮する高能率符号化装
置に関する。
タの1画素当たりのビット数を圧縮する高能率符号化装
置に関する。
この発明では、ディジタルビデオ信号を伝送する際に適
用される高能率符号化装置において、テレビジョン画面
が多数の2次元的ブロック又は3次元的ブロックに分割
され、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符号化により、ブロック内の
画素データのビット数が圧縮でき、また、最大値及び最
小値がブロック内の最大のレベル範囲及び最小のレベル
範囲に夫々含まれる画像データの平均値によって修整さ
れ、この修整されたダイナミックレンジにより再割り当
てがなされるので、インパルス性の雑音、リンギング等
によってブロック歪が発生することが防止される。
用される高能率符号化装置において、テレビジョン画面
が多数の2次元的ブロック又は3次元的ブロックに分割
され、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符号化により、ブロック内の
画素データのビット数が圧縮でき、また、最大値及び最
小値がブロック内の最大のレベル範囲及び最小のレベル
範囲に夫々含まれる画像データの平均値によって修整さ
れ、この修整されたダイナミックレンジにより再割り当
てがなされるので、インパルス性の雑音、リンギング等
によってブロック歪が発生することが防止される。
ビデオ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、■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いくつかの高能率符号化方法が
知られている。
的でもって、■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いくつかの高能率符号化方法が
知られている。
本願出願人は、特願昭59−266407号明細書に記
載されているような、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符号
化を行う高能率符号化装置を提案している。また、特願
昭60−232789号明細書に記載されているように
、複数フレームに夫々含まれる領域の画素から形成され
た3次元ブロックに関してダイナミックレンジに適応し
た符号化を行う高能率符号化装置が提案されている。更
に、特願昭60−268817号明細書に記載されてい
るように、量子化を行った時に生じる最大歪が一定とな
るようなダイナミックレンジに応じてビット数が変化す
る可変長符号化方法が提案されている。
載されているような、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符号
化を行う高能率符号化装置を提案している。また、特願
昭60−232789号明細書に記載されているように
、複数フレームに夫々含まれる領域の画素から形成され
た3次元ブロックに関してダイナミックレンジに適応し
た符号化を行う高能率符号化装置が提案されている。更
に、特願昭60−268817号明細書に記載されてい
るように、量子化を行った時に生じる最大歪が一定とな
るようなダイナミックレンジに応じてビット数が変化す
る可変長符号化方法が提案されている。
第11図は、先に提案されているダイナミックレンジに
適応した符号化方法の説明に用いるものである。ダイナ
ミックレンジDR(9大値MAXと最小値MINの差)
が例えば(8ライン×8画素=64画素)からなる2次
元的なブロック毎に算出される。また、入力画素データ
からそのブロック内で最小のレベル(最小値)が除去さ
れる。
適応した符号化方法の説明に用いるものである。ダイナ
ミックレンジDR(9大値MAXと最小値MINの差)
が例えば(8ライン×8画素=64画素)からなる2次
元的なブロック毎に算出される。また、入力画素データ
からそのブロック内で最小のレベル(最小値)が除去さ
れる。
この最小値除去後の画素データが代表レベルに変換され
る。この量子化は、元の量子化ビット数より少ないビッ
ト数例えば2ビツトと対応する4個のレベル範囲に検出
されたダイナミックレンジDRを分割し、ブロック内の
各画素データが属するレベル範囲を検出し、このレベル
範囲を示すコード信号を発生する処理である。
る。この量子化は、元の量子化ビット数より少ないビッ
ト数例えば2ビツトと対応する4個のレベル範囲に検出
されたダイナミックレンジDRを分割し、ブロック内の
各画素データが属するレベル範囲を検出し、このレベル
範囲を示すコード信号を発生する処理である。
第11図では、ブロックのダイナミックレンジDRが4
個のレベル範囲AO〜A3に分割されている。最小のレ
ベル範囲に含まれる画素データが(00)と符号化され
、レベル範囲Atに含まれる画素データが(01)と符
号化され、レベル範囲A2に含まれる画素データが(1
0)と符号化され、最大のレベル範囲に含まれる画素デ
ータが(11)と符号化される。従って、各画素の8ビ
ツトが2ビツトに圧縮されて伝送される。
個のレベル範囲AO〜A3に分割されている。最小のレ
ベル範囲に含まれる画素データが(00)と符号化され
、レベル範囲Atに含まれる画素データが(01)と符
号化され、レベル範囲A2に含まれる画素データが(1
0)と符号化され、最大のレベル範囲に含まれる画素デ
ータが(11)と符号化される。従って、各画素の8ビ
ツトが2ビツトに圧縮されて伝送される。
受信側では、受信されたコード信号が代表レベ/L/L
O〜L3に復元される。この代表レベルLOL3は、レ
ベル範囲AO〜A3の夫々の中央のレベルである。
O〜L3に復元される。この代表レベルLOL3は、レ
ベル範囲AO〜A3の夫々の中央のレベルである。
上述のダイナミックレンジに適応した符号化方法は、リ
ンギング、インパルス性の雑音によってブロック歪が発
生する問題があった。第12図はブロック歪の発生を説
明するための図である。第12図では、説明の簡単のた
め、1次元ブロック即ち、水平方向の所定数のサンプル
により形成されたブロックについてのデータの変化がア
ナログ波形として表されており、受信側の復元値が破線
で示されている。
ンギング、インパルス性の雑音によってブロック歪が発
生する問題があった。第12図はブロック歪の発生を説
明するための図である。第12図では、説明の簡単のた
め、1次元ブロック即ち、水平方向の所定数のサンプル
により形成されたブロックについてのデータの変化がア
ナログ波形として表されており、受信側の復元値が破線
で示されている。
ビデオカメラの撮像出力には、第12図に示すように、
レベル変化が急峻なエツジ付近で小レベルのリンギング
が発生していることが多い。このリンギングが含まれる
ブロックでは、リンギングのピーク値が最大値MAXI
として検出され、最小値MINIとで決定されるダイナ
ミックレンジDPIに適応して符号化がされる。次のブ
ロックでは、リンギングが収束しているために、最大値
MAX2が下がり、最小値M I N ’l及び最大値
MAX2で定まるダイナミックレンジDR2に適応して
符号化がされる。従って、これらの二つのブロック間で
輝度レベルの差が生じ、ブロック歪が発生する。インパ
ルス性の雑音の場合にも同様にブロック歪が発生する。
レベル変化が急峻なエツジ付近で小レベルのリンギング
が発生していることが多い。このリンギングが含まれる
ブロックでは、リンギングのピーク値が最大値MAXI
として検出され、最小値MINIとで決定されるダイナ
ミックレンジDPIに適応して符号化がされる。次のブ
ロックでは、リンギングが収束しているために、最大値
MAX2が下がり、最小値M I N ’l及び最大値
MAX2で定まるダイナミックレンジDR2に適応して
符号化がされる。従って、これらの二つのブロック間で
輝度レベルの差が生じ、ブロック歪が発生する。インパ
ルス性の雑音の場合にも同様にブロック歪が発生する。
上述のブロック歪の輝度レベルの差は小さいが、ある程
度の面積を持つので、視覚的に目立つ問題があった。
度の面積を持つので、視覚的に目立つ問題があった。
この発明の目的は、ダイナミックレンジに適応した符号
化においてブロック歪の発生が防止された高能率符号化
装置を提供することにある。
化においてブロック歪の発生が防止された高能率符号化
装置を提供することにある。
この発明では、ディジタル画像信号の2次元ブロック又
は時間的に連続するNフレームの夫々に属するN個の領
域からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最
大値MAX及び複数の画素データの最小値MINを求め
ると共に、最大値MAX及び最小値MINからブロック
毎のダイナミックレンジDRを検出するダイナミックレ
ンジ検出回路と、 ダイナミックレンジDRを元の量子化ビット数より少な
い量子化ビット数と対応する複数のレベル範囲に分割し
た時の最大のレベル範囲A3及び最小のレベル範囲AO
に夫々含まれる入力画像データを抽出する回路と、 最大のレベル範囲A3に含まれる入力画像データの第1
の平均値MAX’及び最小のレベル範囲AOに含まれる
入力画像データの第2の平均値MrN’を形成する回路
と、 第2の平均値MIN’を複数の画素データの値から減算
し、最小値除去後の入力データを形成する減算回路と、 第1の平均値M A X ′及び第2の平均値MIN′
から修整されたダイナミ・ツクレンジDR’を算出する
回路と、 最小値除去後の入力データを元のは量化ビット数より少
なく、且つ修整されたダイナミックレンジDR′に応じ
て符号化する量子化回路と、修整されたダイナミックレ
ンジ情報と関連する情報及びコード信号を伝送するフレ
ーム化回路とが備えられている。
は時間的に連続するNフレームの夫々に属するN個の領
域からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最
大値MAX及び複数の画素データの最小値MINを求め
ると共に、最大値MAX及び最小値MINからブロック
毎のダイナミックレンジDRを検出するダイナミックレ
ンジ検出回路と、 ダイナミックレンジDRを元の量子化ビット数より少な
い量子化ビット数と対応する複数のレベル範囲に分割し
た時の最大のレベル範囲A3及び最小のレベル範囲AO
に夫々含まれる入力画像データを抽出する回路と、 最大のレベル範囲A3に含まれる入力画像データの第1
の平均値MAX’及び最小のレベル範囲AOに含まれる
入力画像データの第2の平均値MrN’を形成する回路
と、 第2の平均値MIN’を複数の画素データの値から減算
し、最小値除去後の入力データを形成する減算回路と、 第1の平均値M A X ′及び第2の平均値MIN′
から修整されたダイナミ・ツクレンジDR’を算出する
回路と、 最小値除去後の入力データを元のは量化ビット数より少
なく、且つ修整されたダイナミックレンジDR′に応じ
て符号化する量子化回路と、修整されたダイナミックレ
ンジ情報と関連する情報及びコード信号を伝送するフレ
ーム化回路とが備えられている。
テレビジョン信号は、水平方向、垂直方向並びに時間方
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
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルを除去した後のデータを元の量子化ビッ
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。
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
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルを除去した後のデータを元の量子化ビッ
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。
また、量子化ビット数と対応した数に分割されたレベル
範囲の中の最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に含
まれる画素データの平均値を検出し、この平均値を新た
に最大値及び最小値として符号化を行うことにより、リ
ンギング、インパルス雑音等によりブロック歪が発生す
ることが防止される。
範囲の中の最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に含
まれる画素データの平均値を検出し、この平均値を新た
に最大値及び最小値として符号化を行うことにより、リ
ンギング、インパルス雑音等によりブロック歪が発生す
ることが防止される。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
る。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
a、送信側の構成
り、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、量子化回路
f、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。■で示す入力端子に例えばlサン
プルが8ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号(
ディジタル輝度信号)が入力される。このディジタルビ
デオ信号がブロック化回路2に供給される。
して示すものである。■で示す入力端子に例えばlサン
プルが8ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号(
ディジタル輝度信号)が入力される。このディジタルビ
デオ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、入力ディジタルビデオ信号が
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、lブロックが(8ライン
×8画素−64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
び遅延回路4に供給される。ダイナミックレンジ検出回
路3は、ブロック毎に最小値M I N 、最大値M
A X及びダイナミックレンジDRを検出する。遅延回
路4がるの画素データが比較回路5及び比較回路6に供
給される。
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、lブロックが(8ライン
×8画素−64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
び遅延回路4に供給される。ダイナミックレンジ検出回
路3は、ブロック毎に最小値M I N 、最大値M
A X及びダイナミックレンジDRを検出する。遅延回
路4がるの画素データが比較回路5及び比較回路6に供
給される。
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がシフト回路7に供給され、最大値M A Xが
減算回路8に供給され、最小値MINが加算回路9に供
給される。シフト回路7は、量子化ビット数が2ビツト
の時には、Aの除算を行うためのもので、シフト回路7
から分割されたレベル範囲の一個のレベル範囲の値が得
られる。このシフト回路7の出力信号が減算回路8及び
加算回路9に供給される。従って、減算回路8からは、
最大のレベル範囲の下側のしきい値が得られ、加算回路
9からは、最小のレベル範囲の上側のしきい値が得られ
る。これらの減算回路8の出力信号及び加算回路9の出
力信号が比較回路5及び6に夫々供給される。
ジDRがシフト回路7に供給され、最大値M A Xが
減算回路8に供給され、最小値MINが加算回路9に供
給される。シフト回路7は、量子化ビット数が2ビツト
の時には、Aの除算を行うためのもので、シフト回路7
から分割されたレベル範囲の一個のレベル範囲の値が得
られる。このシフト回路7の出力信号が減算回路8及び
加算回路9に供給される。従って、減算回路8からは、
最大のレベル範囲の下側のしきい値が得られ、加算回路
9からは、最小のレベル範囲の上側のしきい値が得られ
る。これらの減算回路8の出力信号及び加算回路9の出
力信号が比較回路5及び6に夫々供給される。
比較回路5の出力信号がANDゲート10に供給され、
比較回路6の出力信号がANDゲートllに供給される
。ANDゲート10及び11には、遅延回路4からの入
力データが供給される。比較回路5の出力信号は、入力
データがしきい値より大きい時にハイレベルとなり、従
って、ANDゲート10の出力端子には、最大のレベル
範囲に含まれる入力データの画素データが抽出される。
比較回路6の出力信号がANDゲートllに供給される
。ANDゲート10及び11には、遅延回路4からの入
力データが供給される。比較回路5の出力信号は、入力
データがしきい値より大きい時にハイレベルとなり、従
って、ANDゲート10の出力端子には、最大のレベル
範囲に含まれる入力データの画素データが抽出される。
比較回路6の出力信号は、入力データがしきい値より小
さい時にハイレベルとなり、従って、ANDゲートll
の出力端子には、最小のレベル範囲に含まれる入力デー
タの画素データが抽出される。
さい時にハイレベルとなり、従って、ANDゲートll
の出力端子には、最小のレベル範囲に含まれる入力デー
タの画素データが抽出される。
ANDゲート10の出力信号が平均値形成回路12に供
給され、ANDゲート11の出力信号が平均値形成回路
13に供給される。これらの平均値形成回路12及び1
3は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子14
からブロック毎のリセット信号が平均値形成回路12及
び13に供給されている。平均値形成回路12からは、
最大のレベル範囲に属する画素データの平均値MAX’
が得られ、平均値形成回路13からは、最小のレベル範
囲に属する画素データの平均値M I N ’が得られ
る。平均値MAX’から平均値MIN゛が減算回路15
で減算され、減算回路15からダイナミックレンジDR
’が得られる。
給され、ANDゲート11の出力信号が平均値形成回路
13に供給される。これらの平均値形成回路12及び1
3は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子14
からブロック毎のリセット信号が平均値形成回路12及
び13に供給されている。平均値形成回路12からは、
最大のレベル範囲に属する画素データの平均値MAX’
が得られ、平均値形成回路13からは、最小のレベル範
囲に属する画素データの平均値M I N ’が得られ
る。平均値MAX’から平均値MIN゛が減算回路15
で減算され、減算回路15からダイナミックレンジDR
’が得られる。
また、平均値MIN′が減算回路16に供給され、遅延
回路17を介された入力データから平均値MIN’が減
算回路16において減算され、最小値除去後のデータP
DIが形成される。このデータPDI及び修整されたダ
イナミックレンジDR′が量子化回路7に供給される。
回路17を介された入力データから平均値MIN’が減
算回路16において減算され、最小値除去後のデータP
DIが形成される。このデータPDI及び修整されたダ
イナミックレンジDR′が量子化回路7に供給される。
量子化回路18は、ダイナミックレンジDR’に適応し
て、画素データPDIを量子化し、コード信号DTを発
生する。
て、画素データPDIを量子化し、コード信号DTを発
生する。
修整されたダイナミックレンジDR’、平均値MIN′
及びコード信号DTがフレーム化回路19に供給される
。フレーム化回路19は、第2図に示すように、ダイナ
ミックレンジDR’及び平均値M I N ’と1ブロ
ツクのデータからなるシリアルデータを形成する。lブ
ロックのデータは、(2ビツト×64)のビット数のも
のである。このシリアルデータに対してエラー訂正符号
の符号化が施されると共に、同期信号が付加されて送信
データが形成される。この送信データが出力端子20に
取り出される。
及びコード信号DTがフレーム化回路19に供給される
。フレーム化回路19は、第2図に示すように、ダイナ
ミックレンジDR’及び平均値M I N ’と1ブロ
ツクのデータからなるシリアルデータを形成する。lブ
ロックのデータは、(2ビツト×64)のビット数のも
のである。このシリアルデータに対してエラー訂正符号
の符号化が施されると共に、同期信号が付加されて送信
データが形成される。この送信データが出力端子20に
取り出される。
b、受信側の構成
第3図は、受信(又は再生)側の構成を示す。
入力端子35からの受信データは、フレーム分解回路3
6に供給される。フレーム分解回路36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。
6に供給される。フレーム分解回路36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37に供給され、ダイナミ
ックレンジDR’が復号化回路37に供給される。また
、平均値MIN゛が加算回路38に供給される。加算回
路38には、復号化回路37の出力信号が供給され、加
算回路38の出力信号がブロック分解回路39に供給さ
れる。復号化回路37は、送信側の量子化回路18の処
理と逆の処理を行う。即ち、2ビツトのコード信号が代
表レベルに復号され、このデータと8ビツトの平均値M
INとが加算回路38により加算され、元の画素データ
が復号される。
ックレンジDR’が復号化回路37に供給される。また
、平均値MIN゛が加算回路38に供給される。加算回
路38には、復号化回路37の出力信号が供給され、加
算回路38の出力信号がブロック分解回路39に供給さ
れる。復号化回路37は、送信側の量子化回路18の処
理と逆の処理を行う。即ち、2ビツトのコード信号が代
表レベルに復号され、このデータと8ビツトの平均値M
INとが加算回路38により加算され、元の画素データ
が復号される。
加算回路38の出力信号がブロック分解回路39に供給
される。ブロック分解回路39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39の出力端子40に復号された
ビデオ信号が得られる。
される。ブロック分解回路39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39の出力端子40に復号された
ビデオ信号が得られる。
C,ブロック及びブロック化回路
第4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、lフィールドの画面を分割す
ることにより、第4図に示される(8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、時間的に
連続するNフレームの各フレームに属するN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。
て説明する。この例では、lフィールドの画面を分割す
ることにより、第4図に示される(8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、時間的に
連続するNフレームの各フレームに属するN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5図、第6図及び第7図を
参照して説明する。説明の簡単のため、lフィールドの
画面が第6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。
参照して説明する。説明の簡単のため、lフィールドの
画面が第6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5図において、21で示す入力端子に第7図Aに示す
ように、(The〜Thj)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7図B)が
供給される。数字の(1〜8)がラインT h eのサ
ンプルデータを夫々示し、数字の(11〜18)がライ
ンTh、のサンプルデータを夫々示し、数字の(21〜
28)がラインTh、のサンプルデータを夫々示し、数
字の(31〜38)がラインTh、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27s(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A分周回路27に供給される。
ように、(The〜Thj)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7図B)が
供給される。数字の(1〜8)がラインT h eのサ
ンプルデータを夫々示し、数字の(11〜18)がライ
ンTh、のサンプルデータを夫々示し、数字の(21〜
28)がラインTh、のサンプルデータを夫々示し、数
字の(31〜38)がラインTh、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27s(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A分周回路27に供給される。
遅延回路24の出力信号C(第7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7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、〃分周回路27の出力信号E(第7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
′41「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7図Fに示され、スイッ
チ回路26からの出力信号Gが第7図Gに示される。
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7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、〃分周回路27の出力信号E(第7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
′41「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7図Fに示され、スイッ
チ回路26からの出力信号Gが第7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7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■
(第7図1)がスイッチ回路29の第2の入力端子及
び47sの遅延量を有する遅延回路32に供給される。
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7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■
(第7図1)がスイッチ回路29の第2の入力端子及
び47s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7図J)がスイッチ回路
29の第4の入力端子に供給される。
29の第4の入力端子に供給される。
2分周回路33には、2分周回路27の出力信号が供給
され、出力信号K(第7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、47s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。
され、出力信号K(第7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、47s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
れる信号りは、第6図りに示すものとなる。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
l−2−11−12)に変換される。勿論、lフィール
ドの実際の画素数は、第6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4図
に示すブロック毎の順序に変換される。
れる信号りは、第6図りに示すものとなる。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
l−2−11−12)に変換される。勿論、lフィール
ドの実際の画素数は、第6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4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8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、l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。−方の選択回路42は、入力ディジタルビデ
オ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、入力ディジタルビデオ信号の画素データ
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。
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、l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。−方の選択回路42は、入力ディジタルビデ
オ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、入力ディジタルビデオ信号の画素データ
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。ラッーチ44及び4
5には、ランチパルスが制御部49から供給される。制
御部49には、入力ディジタルビデオ信号と同期するサ
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゜4
5.47.48.53にラッチパルスを所定のタイミン
グで供給する。
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。ラッーチ44及び4
5には、ランチパルスが制御部49から供給される。制
御部49には、入力ディジタルビデオ信号と同期するサ
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゜4
5.47.48.53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。
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l
゛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
。
゛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ブロツクに関して
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。この選択回路42の出力信号がラッチ
53に供給され、ラッチ53から導出された出力端子5
4に最大レベルMAXが取り出される。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。lブ
ロックに関しての検出が終了すると、ラッチ44及び4
5が再び初期設定される。
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。この選択回路42の出力信号がラッチ
53に供給され、ラッチ53から導出された出力端子5
4に最大レベルMAXが取り出される。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。lブ
ロックに関しての検出が終了すると、ラッチ44及び4
5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MAX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に夫々ランチされる。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。
ルMAX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に夫々ランチされる。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、量子化回路
量子化回路18は、ダイナミックレンジDRに適応した
固定長の符号化を行う。第9図は、量子化回路18の一
例を示す。第9図において、55で示すROMには、最
小値除去後の画素データPD1 (8ビツト)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。
固定長の符号化を行う。第9図は、量子化回路18の一
例を示す。第9図において、55で示すROMには、最
小値除去後の画素データPD1 (8ビツト)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DR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。
レンジDR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によりデータ
変換テーブルが選択され、出力端子58にコード信号D
Tが取り出される。
変換テーブルが選択され、出力端子58にコード信号D
Tが取り出される。
1ブロツ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が小さい。従っ
て、ブロック内の画素データが共有する最小レベルMI
N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。
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が小さい。従っ
て、ブロック内の画素データが共有する最小レベルMI
N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。
f、変形例
以上の説明では、コード信号DTとダイナミックレンジ
DR’と平均(IMIN’とを送信している。しかし、
付加コードとしてダイナミックレンジDR”の代わりに
平均値MAX′または量子化ステップを伝送しても良い
。
DR’と平均(IMIN’とを送信している。しかし、
付加コードとしてダイナミックレンジDR”の代わりに
平均値MAX′または量子化ステップを伝送しても良い
。
また、最大のレベル範囲に含まれるデータ又は最小のレ
ベル範囲に含まれるデータの平均値情報としては、ブロ
ック内の最も数が多いレベル又はブロック内の画素デー
タを大きい順に並べた時の中間の値を使用しても良い。
ベル範囲に含まれるデータの平均値情報としては、ブロ
ック内の最も数が多いレベル又はブロック内の画素デー
タを大きい順に並べた時の中間の値を使用しても良い。
この発明は、固定長のダイナミックレンジに適応した符
号化に限らず可変長のダイナミックレンジに適応した符
号化に対して適用することができる。可変長の方式では
、ダイナミックレンジDR′に応じて、量子化ビット数
(レベル範囲の分割数)が変化するので、最大のレベル
範囲及び最小のレベル範囲のしきい値を定める構成が固
定長に比して複雑となる。即ち、検出されたダイナミッ
クレンジDRから量子化ビット数を求め、この量子化ビ
ット数から分割数を求める必要がある。この分割数を使
用してこの発明の一実施例と同様にしてしきい値が定め
られる。
号化に限らず可変長のダイナミックレンジに適応した符
号化に対して適用することができる。可変長の方式では
、ダイナミックレンジDR′に応じて、量子化ビット数
(レベル範囲の分割数)が変化するので、最大のレベル
範囲及び最小のレベル範囲のしきい値を定める構成が固
定長に比して複雑となる。即ち、検出されたダイナミッ
クレンジDRから量子化ビット数を求め、この量子化ビ
ット数から分割数を求める必要がある。この分割数を使
用してこの発明の一実施例と同様にしてしきい値が定め
られる。
更に、1ブロツクのデータをフレームメモリ、ライン遅
延回路、サンプル遅延回路を組み合わせた回路により、
同時に取り出すようにしても良い。
延回路、サンプル遅延回路を組み合わせた回路により、
同時に取り出すようにしても良い。
この発明に依れば、リンギング、インパルス性の雑音等
を含むブロックにおけるブロック歪の発生を防止するこ
とができる。第12図に示すように、リンギングが含ま
れているブロック(簡単のため1次元ブロックで表され
ている)でも、最大値MAX 1がリンギングのピーク
でなくて、最大のレベル範囲に含まれる画素データの平
均値MAX′ (1点鎖線で示す)に代えられ、同様に
最小値MINIがMIN” (1点鎖線で示す)に代
えられる。この平均値MAX′及びMIN”で定まる修
整されたダイナミックレンジDR’の中で再割り当てが
なされるので、復元レベルが隣接のブロックの復元レベ
ルと殆ど同じとなり、ブロック歪が発生することが防止
される。
を含むブロックにおけるブロック歪の発生を防止するこ
とができる。第12図に示すように、リンギングが含ま
れているブロック(簡単のため1次元ブロックで表され
ている)でも、最大値MAX 1がリンギングのピーク
でなくて、最大のレベル範囲に含まれる画素データの平
均値MAX′ (1点鎖線で示す)に代えられ、同様に
最小値MINIがMIN” (1点鎖線で示す)に代
えられる。この平均値MAX′及びMIN”で定まる修
整されたダイナミックレンジDR’の中で再割り当てが
なされるので、復元レベルが隣接のブロックの復元レベ
ルと殆ど同じとなり、ブロック歪が発生することが防止
される。
つまり、第11図に示す元のダイナミックレンジDRが
この発明により修整されて第10図に示すように、ダイ
ナミックレンジDR”とされ、このダイナミックレンジ
DR’が4個のレベル範囲AU’〜A3’に分割される
。この場合、受信側の復元レベルとして最小のレベルL
Qが平均値MIN’と一致するようにされ、最大レベル
L3が平均値M A X ”と−敗するようにされる。
この発明により修整されて第10図に示すように、ダイ
ナミックレンジDR”とされ、このダイナミックレンジ
DR’が4個のレベル範囲AU’〜A3’に分割される
。この場合、受信側の復元レベルとして最小のレベルL
Qが平均値MIN’と一致するようにされ、最大レベル
L3が平均値M A X ”と−敗するようにされる。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はデ
ータの構成を示す路線図、第3図は受信側の構成を示す
ブロック図、第4図は符号化の処理の単位であるブロッ
クの説明に用いる路線図、第5図、第6図及び第7図は
夫々ブロック化回路の説明のための路線図、ブロック化
回路の一例のブロック図及び動作説明のためのタイムチ
ャート、第8図はダイナミックレンジ検出回路のブロッ
ク図、第9図は量子化回路の一例のブロック図、第10
図はこの発明の説明に用いる路線図、第11図はダイナ
ミックレンジDRに適応した固定長符号化の説明のため
の路線図、第12図はブロック歪の発生の説明に用いる
波形図である。 図面における主要な符号の説明 l:ディジタルビデオ信号の入力端子、2ニブロック化
回路、3:ダイナミックレンジ検出回路、5.6:比較
回路、7:シフト回路、12:フレーム化回路、18:
量子化回路。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 第8図 量了孔口賂 第9図 第11図 第10図 i−o、、り量の売主 第12図
ータの構成を示す路線図、第3図は受信側の構成を示す
ブロック図、第4図は符号化の処理の単位であるブロッ
クの説明に用いる路線図、第5図、第6図及び第7図は
夫々ブロック化回路の説明のための路線図、ブロック化
回路の一例のブロック図及び動作説明のためのタイムチ
ャート、第8図はダイナミックレンジ検出回路のブロッ
ク図、第9図は量子化回路の一例のブロック図、第10
図はこの発明の説明に用いる路線図、第11図はダイナ
ミックレンジDRに適応した固定長符号化の説明のため
の路線図、第12図はブロック歪の発生の説明に用いる
波形図である。 図面における主要な符号の説明 l:ディジタルビデオ信号の入力端子、2ニブロック化
回路、3:ダイナミックレンジ検出回路、5.6:比較
回路、7:シフト回路、12:フレーム化回路、18:
量子化回路。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 第8図 量了孔口賂 第9図 第11図 第10図 i−o、、り量の売主 第12図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ディジタル画像信号の2次元ブロック又は時間的に連続
するNフレームの夫々に属するN個の領域からなるブロ
ック内に含まれる複数の画素データの最大値及び上記複
数の画素データの最小値を求めると共に、上記最大値及
び上記最小値から上記ブロック毎のダイナミックレンジ
を検出する手段と、 上記ダイナミックレンジを元の量子化ビット数より少な
いビット数と対応する複数のレベル範囲に分割した時の
最大のレベル範囲及び最小のレベル範囲に夫々含まれる
入力画像データを抽出する手段と、 上記最大のレベル範囲に含まれる入力画像データの第1
の平均値及び上記最小のレベル範囲に含まれる入力画像
データの第2の平均値を形成する手段と、 上記第2の平均値を上記複数の画素データの値から減算
し、最小値除去後の入力データを形成する手段と、 上記第1の平均値及び上記第2の平均値から修整された
ダイナミックレンジを算出する手段と、上記最小値除去
後の入力データを元の量子化ビット数より少なく、且つ
上記修整されたダイナミックレンジに応じて符号化する
手段と、 上記修整されたダイナミックレンジと関連する情報及び
上記コード信号を伝送する手段と からなることを特徴とする高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20211886A JP2518224B2 (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20211886A JP2518224B2 (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6359187A true JPS6359187A (ja) | 1988-03-15 |
JP2518224B2 JP2518224B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=16452260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20211886A Expired - Lifetime JP2518224B2 (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2518224B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01316082A (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-20 | Chuo Denshi Kk | 画像データの圧縮・伸長機構 |
EP0409602A2 (en) * | 1989-07-21 | 1991-01-23 | Sony Corporation | High efficiency coding apparatus |
JPH0353778A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符合化装置 |
JPH0353781A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符号化装置 |
JPH0353779A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符号化装置 |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP20211886A patent/JP2518224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01316082A (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-20 | Chuo Denshi Kk | 画像データの圧縮・伸長機構 |
EP0409602A2 (en) * | 1989-07-21 | 1991-01-23 | Sony Corporation | High efficiency coding apparatus |
JPH0353778A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符合化装置 |
JPH0353781A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符号化装置 |
JPH0353779A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符号化装置 |
JPH0353780A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Sony Corp | 高能率符号化装置 |
EP0409602A3 (en) * | 1989-07-21 | 1992-07-15 | Sony Corporation | High efficiency coding apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2518224B2 (ja) | 1996-07-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |