JP3385652B2 - ディジタル画像データの量子化装置 - Google Patents
ディジタル画像データの量子化装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像信号
の各画素データを適応的に量子化するための量子化装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】ディジタル画像信号の各画素データを量
子化することによって、ディジタル画像信号のデータ量
を圧縮あるいは伸張することが知られている。例えば８
ビットの１画素データをより少ないビット数の画素デー
タへ量子化することで、データ量を圧縮することができ
る。より具体的には、本願出願人の提案によるＡＤＲＣ
（ダイナミックレンジに適応した符号化）では、画像デ
ータをブロック構造に変換し、ブロックのダイナミック
レンジに適応した量子化ステップ幅により画像データの
各画素データを量子化している（特開昭６１−１４４９
８９号公報参照）。 【０００３】従来の量子化では、原データをより少ない
ビット数に量子化する時に、量子化で発生したデータ
（量子化データと称する）が原データに対する忠実度を
失わないように、適応量子化を行うことが提案されてい
る。 【０００４】例えば、本願出願人は、適応量子化の一つ
の方法として、特願平４−３４３４０２号に開示してい
るような、量子化誤差に加えて、原信号の時間変動に対
する量子化データの時間変動をも考慮し、さらに過去の
周囲画素との傾きをも考慮した量子化装置を提案してい
る。 【０００５】この量子化装置は、量子化誤差と、原信号
の時間方向の変化および量子化データのそれとの間の誤
差、原信号と過去の空間的にずれた画素との時間方向の
変化および量子化データのそれとの間の誤差をそれぞれ
求め、各誤差に重み係数を乗じて評価値を求める。この
評価値は、複数の量子化データの候補についてそれぞれ
求められ、それが最小となる候補が最適な量子化データ
として選択される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この先に提案されてい
る量子化装置その他の適応量子化装置では、空間方向お
よび／または時間方向の変化を考慮する時に、例えば量
子化対象画素の上側および左側の画素を参照していた。
入力画像データをブロック化し、適応量子化を行う時に
は、ブロックの左上コーナーの画素に関しては、上側お
よび左側の参照画素およびその量子化データが存在しな
い。そこで、参照画素およびその量子化データの値とし
て、適当な値を想定して量子化を行っていた。一例とし
て、左側の画素の値として、右側の画素の値を暫定的に
使用し、上側の画素の値として下側の画素の値を暫定的
に使用する。 【０００７】次の画素を量子化する時でも、同様に左側
および上側の画素およびそれぞれの量子化データを参照
して適応量子化がなされる。このように、最初の左上コ
ーナーの量子化データを参照してなされた量子化の影響
が２番目以降の量子化に対しても波及する。結果的に、
そのブロック全体の量子化に対して最初の画素の量子化
の影響が波及することになる。その結果、出力画像が左
上から右下に向かって流れるような傾向を有する問題が
あった。 【０００８】従って、この発明の目的は、ブロック内の
参照開始画素を複数用意することによって、上述の問題
点が解決されたディジタル画像信号の量子化装置を提供
することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ディ
ジタル画像データの各画素データを量子化するための量
子化装置において、ディジタル画像データを複数画素か
らなるブロック構成のデータに変換するためのブロック
化手段と、ブロック化手段と接続され、所定位置の画素
データから開始してブロック内の全画素データを順に適
応量子化する第１および第２の適応量子化手段と、第１
および第２の適応量子化手段の一方の量子化出力を選択
するための選択手段と、第１および第２の適応量子化手
段の量子化出力に関して、一方の量子化出力を選択する
ように、選択手段を制御する制御手段とからなり、 第１
および第２の適応量子化手段のそれぞれは、 ブロック内
の画素データに対して、第１の量子化データ候補と、第
１の量子化データ候補を上側に１ビットシフトした量子
化データ候補および第１の量子化データ候補を下側に１
ビットシフトした量子化データ候補のうち少なくともい
ずれか一方の第２の量子化データ候補とを生成し、第１
および第２の量子化データ候補のそれぞれについて、デ
ィジタル画像データの時間方向の変化に対する忠実度が
高いほど小となる第１の評価値を発生し、空間的にずれ
た位置の時間方向の変化に対する忠実度が高いほど小と
なる第２の評価値を発生し、第１および第２の評価値の
加算値を求め、 第１および第２の量子化データ候補の内
で、加算値がより小となる量子化データの候補を量子化
出力として選択する構成とされ、 第１および第２の適応
量子化手段は、ブロック内で適応量子化を開始する画素
の位置とブロック内の画素データを選択する方向が異な
らされ、 第１および第２の適応量子化手段のそれぞれに
おいてブロック内の全画素に対して生成された加算値を
集計した第１および第２の評価値の総和が制御手段に供
給され、制御手段が第１および第２の適応量子化手段の
量子化出力の内で、第１および第２の評価値の総和がよ
り小さい方を選択するように、選択手段を制御す ること
を特徴とするディジタル画像データの量子化装置であ
る。 【００１０】 【作用】参照開始画素が異なる、少なくとも二つの適応
量子化回路が設けられる。各適応量子化回路では、原デ
ータに対する忠実度が評価され、評価値が各画素につい
て形成される。この評価値を１ブロックにわたって積算
し、積算値がより少ない方の出力データを選択する。こ
れによって、開始画素が固定の場合に生じる上述の問題
を回避できる。 【００１１】 【実施例】以下、この発明による量子化装置について説
明する。この発明の理解を容易とするために、先ず、本
願出願人により提案されている適応量子化装置について
説明する。図１は、量子化装置が使用されるシステムの
概略を示す。入力画像１がブロック化回路２により多数
のブロックに細分化される。各ブロックを単位として、
エンコーダ３が符号化処理を行う。エンコーダ３は、例
えば上述のＡＤＲＣエンコーダであり、その内部に量子
化装置５を含んでいる。エンコーダ３の符号化出力が記
録または通信系４に供給される。 【００１２】この発明は、量子化装置５に関するもので
ある。図２Ａは、従来の量子化を示している。この量子
化は、次式の量子化誤差を最小とする量子化データを出
力するものである。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−Ｘｔ）｜・・・（１） ここで、Ｘｔは、時刻ｔにおける入力信号レベルを表
し、Ｙｔは、Ｘｔの量子化出力のレベルである。 【００１３】図２Ａに示すように、二つの量子化ステッ
プ幅のレベル領域に注目した時に、白いドットで示す入
力信号が時刻ｔ−１では、上側の領域に含まれ、上側の
領域のコード信号が発生し、その中央の矢印で示す値が
復元される。次の時刻ｔでは、入力信号が下側の領域に
含まれので、下側の領域のコード信号が発生する。さら
に、時刻ｔ＋１では、入力信号が上側の領域に含まれる
ので、上側の領域のコード信号が発生する。 【００１４】実際の入力信号のレベルの変化が小さいに
もかかわらず、量子化特性中のレベル範囲の境界付近で
入力信号のレベルが変化するために、量子化データの値
の変化は、図２Ａに示すように、より大きなものとな
る。入力信号のレベルが一定であるにもかかわらず、ノ
イズ、量子化誤差等によってレベル変化が生じているこ
ともある。従って、背景等の静止部でこのような問題が
生じると、視覚上の劣化が目立つ問題があった。 【００１５】図２Ｂは、かかる問題を解決するために、
先の出願に開示されている量子化を示している。図２Ａ
と同様に時間的に変化する入力信号の時間方向の変化Ａ
の傾きを求める。また、量子化データの時間方向の変化
ＢとＣのそれぞれの傾きを求める。変化Ｂは、従来と同
様に得られた量子化データ候補の変化であり、変化Ｃ
は、時刻ｔの量子化データよりも＋１された候補への変
化である。変化ＢおよびＣの中で、変化Ｃの方が変化Ａ
と近いので、変化Ｃを生じさせる量子化データ候補が時
刻ｔにおける正規の量子化データとして選択される。か
かる時間方向の評価値Ｑは、下記の式で求められる。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜・・・（２） 【００１６】上述の時間方向の変化の評価は、同一位置
の画素の１フレーム間の変化を見ている。これに加え
て、空間的にずれた位置の時間方向の変化も調べられ
る。図３に示すように、画素Ｘに注目した時に、Ｘの上
側の画素ｂと、Ｘの左側の画素ｄを使用して時間方向の
変化を調べる。すなわち、この場合の評価値は、次式で
表される。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜・・・（３） ｂ´t-1 は、ｂt-1 の量子化データである。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（４） ｄ´t-1 は、ｄt-1 の量子化データである。 【００１７】そして、従来同様の量子化誤差（式１）を
も含む上述の評価値に対して、それぞれ重み係数を乗じ
て、総合的な評価値Ｑを計算する。 Ｑ＝α｜（Ｙｔ−Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（Ｙｔ−Ｘｔ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ−ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ−ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（５） 【００１８】この評価値Ｑを従来と同様に量子化した量
子化データＹｔ0 と、これを１ビット大きい方向へシフ
トした量子化データＹｔH と、これを１ビット小さい方
向へシフトした量子化データＹｔL とについてそれぞれ
計算し、最も評価値が小さくなる量子化データ候補を最
終的な出力として選択する。 【００１９】以上が先に提案されている量子化装置の量
子化アルゴリズムである。図４は、この量子化装置の全
体的な構成を示す。１１で示す入力端子には、ディジタ
ルビデオ信号が供給される。このビデオ信号は、各画素
データが８ビットのデータである。現フレームメモリ１
２と前フレームメモリ１３とが直列に接続され、現フレ
ームメモリ１２から現フレームの画素信号Ｘｔが出力さ
れ、前フレームメモリ１３から同一位置の前フレームの
画素信号Ｘt-1 が出力される。 【００２０】画素信号Ｘｔが量子化回路１４に供給され
る。量子化回路１４は、従来と同様に量子化を行ない、
中央値Ｙｔ0 、中央値を＋１した上側データＹｔH 、中
央値を−１した下側データＹｔL を発生する。これらの
量子化回路１４の出力信号が評価値発生回路１５、１
６、１７にそれぞれ供給される。また、量子化回路１４
の出力信号、すなわち、量子化データの候補がセレクタ
１８に供給される。 【００２１】セレクタ１８は、判定回路１９からの制御
信号により制御され、その出力端子２０に量子化データ
が出力される。この量子化データがメモリ２１に供給さ
れる。メモリ２１からは、前フレームの量子化データＹ
t-1 が発生する。この前フレームの量子化データＹt-1
が評価値発生回路１５、１６、１７に供給される。 【００２２】評価値発生回路１５は、上側データＹｔH
についての評価値ＱH を式５に従って発生する。すなわ
ち、 ＱH ＝α｜（ＹｔH −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（ＹｔH −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（ＹｔH −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（ＹｔH −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（６） 【００２３】評価値発生回路１６は、中央値Ｙｔ0 につ
いての評価値Ｑ0 を式５に従って発生する。すなわち、 Ｑ0 ＝α｜（Ｙｔ0 −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（Ｙｔ0 −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ0 −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ0 −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（７） 【００２４】評価値発生回路１７は、下側データＹｔL
についての評価値ＱL を式５に従って発生する。すなわ
ち、 ＱL ＝α｜（ＹｔL −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（ＹｔL −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（ＹｔL −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（ＹｔL −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（８） 【００２５】これらの評価値ＱH 、Ｑ0 およびＱL が判
定回路１９に供給され、これらの値の中で最小のものを
判定回路１９が決定し、決定された評価値と対応する量
子化データ候補がセレクタ１８によって選択される。出
力端子には、量子化データＹｔが取り出される。 【００２６】次に、この発明の一実施例について図５を
参照して説明する。３１で示す入力端子にディジタル画
像信号が供給され、ブロック化回路３２によって、ラス
ター走査の順序のデータが例えば（４×４）のブロック
構造に変換される。図６は、このブロックを示し、ｘ１
〜ｘ１６は、ブロック内の画素データである。 【００２７】ブロック化回路３２に対して、並列に適応
量子化回路３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが接続され
る。適応量子化回路３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ
は、異なる開始画素から順にブロック内の１６画素の適
応量子化を行う。この例では、適応量子化回路３３ａ
は、ｘ１を開始画素とし、図７で矢印のような順序でブ
ロック内の画素データを量子化する。 【００２８】適応量子化回路３３ｂは、ｘ４を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
３３ｃは、ｘ１３を開始画素としてブロック内の画素を
量子化し、適応量子化回路３３ｄは、ｘ１６を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
３３ａ〜３３ｄの出力信号が選択回路３４に供給され、
選択回路３４で選択された一つの量子化出力が出力端子
３５に発生する。これらの適応量子化回路３３ａ〜３３
ｄとしては、一例として上述した図４に示すものを使用
できる。勿論、適応量子化回路として、他の構成のもの
を使用しても良い。 【００２９】適応量子化回路３３ａ〜３３ｄでは、上述
したように、評価値Ｑを求め、これによって最良と推定
される量子化出力を選択している。各適応量子化回路３
３ａ〜３３ｄにおいて、ブロック内の各画素の量子化出
力を決定するのに使用した評価値（すなわち、上述の適
応量子化回路では、ＱH 、Ｑ0 、ＱL の中の最小値）が
集計回路３６ａ〜３６ｄにそれぞれ供給される。集計回
路３６ａ〜３６ｄは、１ブロックで発生した１６画素に
関する評価値を集計し、その総和を生成する。集計回路
３６ａ〜３６ｄの出力が判定回路３７に供給される。 【００３０】判定回路３７は、集計回路３６ａ〜３６ｄ
の出力、すなわち、評価値の総和の中で最小値を検出
し、この検出された最小値と対応する適応量子化回路を
識別するための選択信号を発生する。この選択信号が選
択回路３４を制御する。従って、出力端子３５に発生す
る量子化データは、評価値の総和が最小となるような開
始画素からの順序で量子化したときのデータである。 【００３１】 【００３２】 【発明の効果】この発明は、ブロック化された画像デー
タを量子化する時に、ブロック内の量子化の順序が最良
のものを選択的に形成することができ、例えば常に左お
よび上の画素を参照することによって、左上から流れた
ような出力画像が発生することを防止することができ
る。
の各画素データを適応的に量子化するための量子化装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】ディジタル画像信号の各画素データを量
子化することによって、ディジタル画像信号のデータ量
を圧縮あるいは伸張することが知られている。例えば８
ビットの１画素データをより少ないビット数の画素デー
タへ量子化することで、データ量を圧縮することができ
る。より具体的には、本願出願人の提案によるＡＤＲＣ
（ダイナミックレンジに適応した符号化）では、画像デ
ータをブロック構造に変換し、ブロックのダイナミック
レンジに適応した量子化ステップ幅により画像データの
各画素データを量子化している（特開昭６１−１４４９
８９号公報参照）。 【０００３】従来の量子化では、原データをより少ない
ビット数に量子化する時に、量子化で発生したデータ
（量子化データと称する）が原データに対する忠実度を
失わないように、適応量子化を行うことが提案されてい
る。 【０００４】例えば、本願出願人は、適応量子化の一つ
の方法として、特願平４−３４３４０２号に開示してい
るような、量子化誤差に加えて、原信号の時間変動に対
する量子化データの時間変動をも考慮し、さらに過去の
周囲画素との傾きをも考慮した量子化装置を提案してい
る。 【０００５】この量子化装置は、量子化誤差と、原信号
の時間方向の変化および量子化データのそれとの間の誤
差、原信号と過去の空間的にずれた画素との時間方向の
変化および量子化データのそれとの間の誤差をそれぞれ
求め、各誤差に重み係数を乗じて評価値を求める。この
評価値は、複数の量子化データの候補についてそれぞれ
求められ、それが最小となる候補が最適な量子化データ
として選択される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この先に提案されてい
る量子化装置その他の適応量子化装置では、空間方向お
よび／または時間方向の変化を考慮する時に、例えば量
子化対象画素の上側および左側の画素を参照していた。
入力画像データをブロック化し、適応量子化を行う時に
は、ブロックの左上コーナーの画素に関しては、上側お
よび左側の参照画素およびその量子化データが存在しな
い。そこで、参照画素およびその量子化データの値とし
て、適当な値を想定して量子化を行っていた。一例とし
て、左側の画素の値として、右側の画素の値を暫定的に
使用し、上側の画素の値として下側の画素の値を暫定的
に使用する。 【０００７】次の画素を量子化する時でも、同様に左側
および上側の画素およびそれぞれの量子化データを参照
して適応量子化がなされる。このように、最初の左上コ
ーナーの量子化データを参照してなされた量子化の影響
が２番目以降の量子化に対しても波及する。結果的に、
そのブロック全体の量子化に対して最初の画素の量子化
の影響が波及することになる。その結果、出力画像が左
上から右下に向かって流れるような傾向を有する問題が
あった。 【０００８】従って、この発明の目的は、ブロック内の
参照開始画素を複数用意することによって、上述の問題
点が解決されたディジタル画像信号の量子化装置を提供
することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ディ
ジタル画像データの各画素データを量子化するための量
子化装置において、ディジタル画像データを複数画素か
らなるブロック構成のデータに変換するためのブロック
化手段と、ブロック化手段と接続され、所定位置の画素
データから開始してブロック内の全画素データを順に適
応量子化する第１および第２の適応量子化手段と、第１
および第２の適応量子化手段の一方の量子化出力を選択
するための選択手段と、第１および第２の適応量子化手
段の量子化出力に関して、一方の量子化出力を選択する
ように、選択手段を制御する制御手段とからなり、 第１
および第２の適応量子化手段のそれぞれは、 ブロック内
の画素データに対して、第１の量子化データ候補と、第
１の量子化データ候補を上側に１ビットシフトした量子
化データ候補および第１の量子化データ候補を下側に１
ビットシフトした量子化データ候補のうち少なくともい
ずれか一方の第２の量子化データ候補とを生成し、第１
および第２の量子化データ候補のそれぞれについて、デ
ィジタル画像データの時間方向の変化に対する忠実度が
高いほど小となる第１の評価値を発生し、空間的にずれ
た位置の時間方向の変化に対する忠実度が高いほど小と
なる第２の評価値を発生し、第１および第２の評価値の
加算値を求め、 第１および第２の量子化データ候補の内
で、加算値がより小となる量子化データの候補を量子化
出力として選択する構成とされ、 第１および第２の適応
量子化手段は、ブロック内で適応量子化を開始する画素
の位置とブロック内の画素データを選択する方向が異な
らされ、 第１および第２の適応量子化手段のそれぞれに
おいてブロック内の全画素に対して生成された加算値を
集計した第１および第２の評価値の総和が制御手段に供
給され、制御手段が第１および第２の適応量子化手段の
量子化出力の内で、第１および第２の評価値の総和がよ
り小さい方を選択するように、選択手段を制御す ること
を特徴とするディジタル画像データの量子化装置であ
る。 【００１０】 【作用】参照開始画素が異なる、少なくとも二つの適応
量子化回路が設けられる。各適応量子化回路では、原デ
ータに対する忠実度が評価され、評価値が各画素につい
て形成される。この評価値を１ブロックにわたって積算
し、積算値がより少ない方の出力データを選択する。こ
れによって、開始画素が固定の場合に生じる上述の問題
を回避できる。 【００１１】 【実施例】以下、この発明による量子化装置について説
明する。この発明の理解を容易とするために、先ず、本
願出願人により提案されている適応量子化装置について
説明する。図１は、量子化装置が使用されるシステムの
概略を示す。入力画像１がブロック化回路２により多数
のブロックに細分化される。各ブロックを単位として、
エンコーダ３が符号化処理を行う。エンコーダ３は、例
えば上述のＡＤＲＣエンコーダであり、その内部に量子
化装置５を含んでいる。エンコーダ３の符号化出力が記
録または通信系４に供給される。 【００１２】この発明は、量子化装置５に関するもので
ある。図２Ａは、従来の量子化を示している。この量子
化は、次式の量子化誤差を最小とする量子化データを出
力するものである。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−Ｘｔ）｜・・・（１） ここで、Ｘｔは、時刻ｔにおける入力信号レベルを表
し、Ｙｔは、Ｘｔの量子化出力のレベルである。 【００１３】図２Ａに示すように、二つの量子化ステッ
プ幅のレベル領域に注目した時に、白いドットで示す入
力信号が時刻ｔ−１では、上側の領域に含まれ、上側の
領域のコード信号が発生し、その中央の矢印で示す値が
復元される。次の時刻ｔでは、入力信号が下側の領域に
含まれので、下側の領域のコード信号が発生する。さら
に、時刻ｔ＋１では、入力信号が上側の領域に含まれる
ので、上側の領域のコード信号が発生する。 【００１４】実際の入力信号のレベルの変化が小さいに
もかかわらず、量子化特性中のレベル範囲の境界付近で
入力信号のレベルが変化するために、量子化データの値
の変化は、図２Ａに示すように、より大きなものとな
る。入力信号のレベルが一定であるにもかかわらず、ノ
イズ、量子化誤差等によってレベル変化が生じているこ
ともある。従って、背景等の静止部でこのような問題が
生じると、視覚上の劣化が目立つ問題があった。 【００１５】図２Ｂは、かかる問題を解決するために、
先の出願に開示されている量子化を示している。図２Ａ
と同様に時間的に変化する入力信号の時間方向の変化Ａ
の傾きを求める。また、量子化データの時間方向の変化
ＢとＣのそれぞれの傾きを求める。変化Ｂは、従来と同
様に得られた量子化データ候補の変化であり、変化Ｃ
は、時刻ｔの量子化データよりも＋１された候補への変
化である。変化ＢおよびＣの中で、変化Ｃの方が変化Ａ
と近いので、変化Ｃを生じさせる量子化データ候補が時
刻ｔにおける正規の量子化データとして選択される。か
かる時間方向の評価値Ｑは、下記の式で求められる。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜・・・（２） 【００１６】上述の時間方向の変化の評価は、同一位置
の画素の１フレーム間の変化を見ている。これに加え
て、空間的にずれた位置の時間方向の変化も調べられ
る。図３に示すように、画素Ｘに注目した時に、Ｘの上
側の画素ｂと、Ｘの左側の画素ｄを使用して時間方向の
変化を調べる。すなわち、この場合の評価値は、次式で
表される。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜・・・（３） ｂ´t-1 は、ｂt-1 の量子化データである。 Ｑ＝｜（Ｙｔ−ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（４） ｄ´t-1 は、ｄt-1 の量子化データである。 【００１７】そして、従来同様の量子化誤差（式１）を
も含む上述の評価値に対して、それぞれ重み係数を乗じ
て、総合的な評価値Ｑを計算する。 Ｑ＝α｜（Ｙｔ−Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（Ｙｔ−Ｘｔ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ−ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ−ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（５） 【００１８】この評価値Ｑを従来と同様に量子化した量
子化データＹｔ0 と、これを１ビット大きい方向へシフ
トした量子化データＹｔH と、これを１ビット小さい方
向へシフトした量子化データＹｔL とについてそれぞれ
計算し、最も評価値が小さくなる量子化データ候補を最
終的な出力として選択する。 【００１９】以上が先に提案されている量子化装置の量
子化アルゴリズムである。図４は、この量子化装置の全
体的な構成を示す。１１で示す入力端子には、ディジタ
ルビデオ信号が供給される。このビデオ信号は、各画素
データが８ビットのデータである。現フレームメモリ１
２と前フレームメモリ１３とが直列に接続され、現フレ
ームメモリ１２から現フレームの画素信号Ｘｔが出力さ
れ、前フレームメモリ１３から同一位置の前フレームの
画素信号Ｘt-1 が出力される。 【００２０】画素信号Ｘｔが量子化回路１４に供給され
る。量子化回路１４は、従来と同様に量子化を行ない、
中央値Ｙｔ0 、中央値を＋１した上側データＹｔH 、中
央値を−１した下側データＹｔL を発生する。これらの
量子化回路１４の出力信号が評価値発生回路１５、１
６、１７にそれぞれ供給される。また、量子化回路１４
の出力信号、すなわち、量子化データの候補がセレクタ
１８に供給される。 【００２１】セレクタ１８は、判定回路１９からの制御
信号により制御され、その出力端子２０に量子化データ
が出力される。この量子化データがメモリ２１に供給さ
れる。メモリ２１からは、前フレームの量子化データＹ
t-1 が発生する。この前フレームの量子化データＹt-1
が評価値発生回路１５、１６、１７に供給される。 【００２２】評価値発生回路１５は、上側データＹｔH
についての評価値ＱH を式５に従って発生する。すなわ
ち、 ＱH ＝α｜（ＹｔH −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（ＹｔH −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（ＹｔH −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（ＹｔH −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（６） 【００２３】評価値発生回路１６は、中央値Ｙｔ0 につ
いての評価値Ｑ0 を式５に従って発生する。すなわち、 Ｑ0 ＝α｜（Ｙｔ0 −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（Ｙｔ0 −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ0 −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（Ｙｔ0 −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（７） 【００２４】評価値発生回路１７は、下側データＹｔL
についての評価値ＱL を式５に従って発生する。すなわ
ち、 ＱL ＝α｜（ＹｔL −Ｙt-1 ）−（Ｘｔ−Ｘt-1 ）｜ ＋β｜（ＹｔL −Ｘｔ）｜ ＋γ｜（ＹｔL −ｂ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｂt-1 ）｜ ＋γ｜（ＹｔL −ｄ´t-1 ）−（Ｘｔ−ｄt-1 ）｜・・・（８） 【００２５】これらの評価値ＱH 、Ｑ0 およびＱL が判
定回路１９に供給され、これらの値の中で最小のものを
判定回路１９が決定し、決定された評価値と対応する量
子化データ候補がセレクタ１８によって選択される。出
力端子には、量子化データＹｔが取り出される。 【００２６】次に、この発明の一実施例について図５を
参照して説明する。３１で示す入力端子にディジタル画
像信号が供給され、ブロック化回路３２によって、ラス
ター走査の順序のデータが例えば（４×４）のブロック
構造に変換される。図６は、このブロックを示し、ｘ１
〜ｘ１６は、ブロック内の画素データである。 【００２７】ブロック化回路３２に対して、並列に適応
量子化回路３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが接続され
る。適応量子化回路３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ
は、異なる開始画素から順にブロック内の１６画素の適
応量子化を行う。この例では、適応量子化回路３３ａ
は、ｘ１を開始画素とし、図７で矢印のような順序でブ
ロック内の画素データを量子化する。 【００２８】適応量子化回路３３ｂは、ｘ４を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
３３ｃは、ｘ１３を開始画素としてブロック内の画素を
量子化し、適応量子化回路３３ｄは、ｘ１６を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
３３ａ〜３３ｄの出力信号が選択回路３４に供給され、
選択回路３４で選択された一つの量子化出力が出力端子
３５に発生する。これらの適応量子化回路３３ａ〜３３
ｄとしては、一例として上述した図４に示すものを使用
できる。勿論、適応量子化回路として、他の構成のもの
を使用しても良い。 【００２９】適応量子化回路３３ａ〜３３ｄでは、上述
したように、評価値Ｑを求め、これによって最良と推定
される量子化出力を選択している。各適応量子化回路３
３ａ〜３３ｄにおいて、ブロック内の各画素の量子化出
力を決定するのに使用した評価値（すなわち、上述の適
応量子化回路では、ＱH 、Ｑ0 、ＱL の中の最小値）が
集計回路３６ａ〜３６ｄにそれぞれ供給される。集計回
路３６ａ〜３６ｄは、１ブロックで発生した１６画素に
関する評価値を集計し、その総和を生成する。集計回路
３６ａ〜３６ｄの出力が判定回路３７に供給される。 【００３０】判定回路３７は、集計回路３６ａ〜３６ｄ
の出力、すなわち、評価値の総和の中で最小値を検出
し、この検出された最小値と対応する適応量子化回路を
識別するための選択信号を発生する。この選択信号が選
択回路３４を制御する。従って、出力端子３５に発生す
る量子化データは、評価値の総和が最小となるような開
始画素からの順序で量子化したときのデータである。 【００３１】 【００３２】 【発明の効果】この発明は、ブロック化された画像デー
タを量子化する時に、ブロック内の量子化の順序が最良
のものを選択的に形成することができ、例えば常に左お
よび上の画素を参照することによって、左上から流れた
ような出力画像が発生することを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用できるディジタル画像信号の伝
送システムの概略的ブロック図である。 【図２】従来の量子化方法と先に提案されている量子化
方法とを説明するための略線図である。 【図３】画素信号の空間的配列の説明のための略線図で
ある。 【図４】先に提案されている量子化装置の構成を示すブ
ロック図である。 【図５】この発明の一実施例のブロック図である。 【図６】ブロック構成の説明のための略線図である。 【図７】量子化の順序を示す略線図である。 【符号の説明】 ３２ ブロック化回路 ３３ａ〜３３ｄ 適応量子化回路 ３４ 選択回路 ３７ 判定回路
送システムの概略的ブロック図である。 【図２】従来の量子化方法と先に提案されている量子化
方法とを説明するための略線図である。 【図３】画素信号の空間的配列の説明のための略線図で
ある。 【図４】先に提案されている量子化装置の構成を示すブ
ロック図である。 【図５】この発明の一実施例のブロック図である。 【図６】ブロック構成の説明のための略線図である。 【図７】量子化の順序を示す略線図である。 【符号の説明】 ３２ ブロック化回路 ３３ａ〜３３ｄ 適応量子化回路 ３４ 選択回路 ３７ 判定回路
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 7/24 - 7/68
H04N 1/41 - 1/419
H03M 7/30 - 7/50
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ディジタル画像データの各画素データを
量子化するための量子化装置において、 上記ディジタル画像データを複数画素からなるブロック
構成のデータに変換するためのブロック化手段と、 上記ブロック化手段と接続され、所定位置の画素データ
から開始して上記ブロック内の全画素データを順に適応
量子化する第１および第２の適応量子化手段と、 上記第１および第２の適応量子化手段の一方の量子化出
力を選択するための選択手段と、 上記第１および第２の適応量子化手段の量子化出力に関
して、一方の量子化出力を選択するように、上記選択手
段を制御する制御手段とからなり、 上記第１および第２の適応量子化手段のそれぞれは、 上記ブロック内の画素データに対して、第１の量子化デ
ータ候補と、上記第１の量子化データ候補を上側に１ビ
ットシフトした量子化データ候補および上記第１の量子
化データ候補を下側に１ビットシフトした量子化データ
候補のうち少なくともいずれか一方の第２の量子化デー
タ候補とを生 成し、上記第１および第２の量子化データ候補のそれぞれにつ
いて、上記ディジタル画像データの時間方向の変化に対
する忠実度が高いほど小となる第１の評価値を発生し、
空間的にずれた位置の時間方向の変化に対する忠実度が
高いほど小となる第２の評価値を発生し、上記第１およ
び第２の評価値の加算値を求め、 上記第１および第２の量子化データ候補の内で、上記加
算値がより小となる量子化データの候補を量子化出力と
して選択する構成とされ、 上記第１および第２の適応量子化手段は、上記ブロック
内で適応量子化を開始する画素の位置と上記ブロック内
の画素データを選択する方向が異ならされ、 上記第１および第２の適応量子化手段のそれぞれにおい
て上記ブロック内の全画素に対して生成された上記加算
値を集計した第１および第２の評価値の総和が上記制御
手段に供給され、上記制御手段が上記第１および第２の
適応量子化手段の量子化出力の内で、上記第１および第
２の評価値の総和がより小さい方を選択 するように、上
記選択手段を制御することを特徴とする ディジタル画像
データの量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16029193A JP3385652B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | ディジタル画像データの量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16029193A JP3385652B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | ディジタル画像データの量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350987A JPH06350987A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3385652B2 true JP3385652B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=15711811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16029193A Expired - Lifetime JP3385652B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | ディジタル画像データの量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385652B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4594561B2 (ja) * | 2001-07-26 | 2010-12-08 | 財団法人エヌエイチケイエンジニアリングサービス | 符号化装置及び符号化プログラム |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP16029193A patent/JP3385652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06350987A (ja) | 1994-12-22 |
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