JPH0456520A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、通信コストの削減や記録時間の延長を図るた
めに、画像信号を伝送したり記憶したりするのに必要な
データ量を削減する手段である符号化装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の符号化装置のブロック図を第６図に示す。

同図において、１は入力信号、２は入力信号１を直交変
換する直交変換器、３は直交変換器２で直交変換された
信号、１０は信号３を符号化する符号化器、１１は符号
化器１０で符号化された出力信号である。

以上の様に構成された従来の符号化装置においては、入
力信号１が直交変換器２で直交変換され、符号化器１０
で符号化される。この直交変換として適当な関数を選べ
ば、ある変換成分を他の成分よりも小さくすることが可
能となり、情報理論で証明されているように画像信号な
どのように相関の強い信号は、大幅なデータ量削減を行
なうことができる。更に、直交変換としてＤＣＴ　（離
散コサイン変換）等を用いると、高周波成分に対する歪
は低周波成分に対する歪よりも視覚的に目立ちにくい特
徴があり、これを用いて殆ど画質を損なわずに更にデー
タ量を削減することができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、以上の様な構成では、画像に対する視覚
特性が使われておらず、まだデータ量削減の余地がある
。

本発明はかかる点に鑑み、画質を殆ど損なうことな（従
来の符号化装置のデータ量を更に削減する符号化装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は入力信号の局所的またはブロック毎のダイナミ
ックレンジを計算するダイナミックレンジ計算手段と、
前記ダイナミックレンジ計算手段で計算されたダイナミ
ックレンジから符号化の圧縮率を制御するためのパラメ
ータを生成する圧縮パラメータ生成手段と、前記入力信
号を前記圧縮パラメータで符号化する符号化手段を備え
たことを特徴とする符号化装置である。また、入力信号
の局所的またはブロック毎のダイナミックレンジを計算
するダイナミックレンジ計算手段と、前記入力信号のエ
ツジ部を検出するエツジ検出手段と、前記ダイナミック
レンジ計算手段で計算されたダイナミックレンジと前記
エツジ検出器で検出されたエツジ情報から符号化の圧縮
率を制御するためのパラメータを生成する圧縮パラメー
タ生成手段と、前記入力信号を前記圧縮パラメータで符
号化する符号化手段を備えたことを特徴とする符号化装
置である。

作用 第１の発明は前記した構成により、ダイナミックレンジ
計算手段で入力信号のダイナミックレンジを計算し、ダ
イナミックレンジが大きい場合は圧縮率制御器で圧縮率
を増加させる（データ量を削減する）。一般にダイナミ
ックレンジが大きい場合には符号化歪が多少増加しても
視覚的に画質劣化が少ないので、従来の符号化装置より
も少ないデータ量で同程度の再生画質を得ることができ
る。また）、第２の発明は第１の発明に更にエツジ検出
手段を付加することにより、ダイナミックレンジとエツ
ジ情報の２つで圧縮率を制御している。

ダイナミックレンジが大きくてもエツジ近傍の符号化歪
は視覚的にめだち易いので、エツジ部はダイナミックレ
ンジが大きくてもあまり圧縮率を大きく（データ量を削
減）しないように制御することにより、第１の発明と同
程度のデータ量でも画質を若干改善することができる。

実施例 第１図は第１の発明の実施例における符号化装置のブロ
ック図である。同図に於て１は入力信号、２は入力信号
１を直交変換した直交変換信号３を出力する直交変換器
、４は入力信号１のダイナミックレンジ５を計算するダ
イナミックレンジ計算器、８はダイナミックレンジ５か
ら符号化の圧縮パラメータ９を計算する圧縮制御器、１
０は直交変換信号３を圧縮パラメータ９で符号化して出
力信号１１を出力する符号化器である。

以上のように構成された本実施例の符号化装置に於て、
以下その動作を説明する。入力信号１はダイナミックレ
ンジ計算器でダイナミックレンジ５が計算される。この
ダイナミックレンジ５は直交変換と同じブロックで計算
しても良いし、またその直交変換ブロック数個分または
直交変換ブロックと無関係に選んでもよい。ダイナミッ
クレンジ５が大きい場合には圧縮率制御器８で圧縮率を
高めてデータ量を減少させるように圧縮パラメータ９を
制御する。符号化器１０は直交変換信号３を圧縮パラメ
ータ９で符号化する。直交変換は圧縮符号化の前処理の
手法として、画質を殆ど損なうことなくデータ量を削減
できる手法の１つとして知られている。従って、直交変
換信号３を圧縮パラメータ９で符号化することにより、
大幅なデータ量削減が可能となる。次に、ダイナミック
レンジによる圧縮パラメータ制御について説明する。

第２図は画像の一例であり、円内部はダイナミックレン
ジが小さく、長方形内部はダイナミックレンジが大きい
ものとする。第３図（ａ）の実線は円の内部の原信号、
第３図纏）の実線は長方形の内部の原信号を表している
。横軸は画素位置、縦軸は画素値を示す。各々に対して
点線は符号化したデータを示す。一般に符号歪は信号に
加算的に加わるので、ダイナミックレンジが大きい第３
図（ｂ）の信号に比べて第３図（ａ）の信号をＳＮ比が
劣化する。

視覚的には、ダイナミックレンジが小さい領域でざらざ
らした粒状の雑音が目につく反面、ダイナミックレンジ
の大きな領域では殆ど目だたない。

従って、ダイナミックレンジが大きい場合に圧縮率を上
げることにより、殆ど画質を損なうことなくデータ量を
削減することができる。

以上のように本実施例によればダイナミックレンジ計算
器と圧縮率制御器を設けてダイナミックレンジによって
圧縮率を変えることにより、殆ど画質を劣化させること
なくデータ量を削減することができる。

第４図は第２の発明の実施例である符号化装置のブロッ
ク図である。同図に於て１は入力信号１．２は入力信号
１を直交変換した直交変換信号３を出力する直交変換器
、４は入力信号のダイナミックレンジ５を計算するダイ
ナミックレンジ計算器、６は入力信号１のエツジ７を検
出するエツジ検出器、８はダイナミックレンジ５とエツ
ジ７から符号化の圧縮パラメータ９を計算する圧縮制御
器、１０は直交変換信号３を圧縮パラメータ９で符号化
して出力信号１１を出力する符号化器である。

以上の様に構成された本実施例の符号化装置において以
下その動作を説明する。エツジ検出器６と圧縮率制御器
８以外は第１図に示す実施例と同じ動作をするので、説
明は省略する。入力信号１にエツジ情報が含まれる場合
にはダイナミックレンジ５が太き（でも圧縮率制御器８
であまり圧縮率を上げないようにする。エツジ部は平坦
部に比べて符号化歪が目たち易いので、ダイナミックレ
ンジが大きくても圧縮率をあまり上げると大幅な画質劣
化が生じる。第３図（Ｃ）にエツジ部の様子を示す。同
図において実線は原信号を表し、点線は符号化したデー
タを表している。エツジの境界では画素値が大きく変動
する。エツジ以外の領域では急峻に画素値が変動する近
傍でも原画素の画素値が大きく変動するので符号化歪が
目だたないが、エツジ近傍は平坦であるために符号化歪
が目たつ原因となる。また、動画に於ては動きの不自然
さが画質の大幅な劣化原因となる。従って、エツジ近傍
では圧縮率を下げ、符号化歪を低減することにより画質
改善を行なうことができる。

以上のように本実施例によればダイナミックレンジ計算
器とエツジ検出器と圧縮率制御器を設けてダイナミック
レンジとエツジよって圧縮率を変えることにより、エツ
ジ部でも画質を劣化させることなくデータ量を削減する
ことができる。

第５図は第２の発明の他の実施例の符号化装置のブロッ
ク図である。同図は殆ど第４図の実施例と同じ構成であ
り、圧縮率制御器に出力信号１１がフィードバックされ
ていることが異なっている。

以上の様に構成された本実施例に於て、以下その動作を
説明する。出力信号１１の平均データ量を一定にする場
合には、出力信号１１をフィードバックさせて圧縮率を
制御することが行なわれる。即ち、平均データ量が多い
場合には圧縮率を大きくしてデータ量を削減し、逆に平
均データ量が少ない場合には圧縮率を小さくして符号化
歪を低減する手法である。この様な符号化手法は圧縮率
制御器を予め有しており、本発明をこれに適用する場合
ばはこの圧縮率制御器がそのまま利用できる。

従って、ダイナミックレンジ計算器４およびエツジ検出
器６のみ付加すれば容易に本発明の符号化装置を適用す
ることができる。逆に、ダイナミックレンジ５およびエ
ツジ７を用いた圧縮制御によって削減できるデータ量が
、平均データ量を一定にするフィードバック機構を用い
ると画質改善に利用できるので、圧縮率制御器８を出力
信号１１で制御する利点は大きい。

以上のように本実施例によればダイナミックレンジ計算
器とエツジ検出器と圧縮率制御器を設けてダイナミック
レンジとエツジによって圧縮率を変えることにより、画
質を改善することができる。

なお、第１から第３の実施例で直交変換を用いた符号化
手段を説明したが、予測符号化等の直交変換以外の符号
化手段を用いてもよい。また、第１の実施例で出力信号
１１で圧縮率制御８を制御してもよく、更に、第２およ
び第３の実施例に於てダイナミックレンジ５、エツジ７
、出力信号１１に対して圧縮率制御器８を独立に設け、
符号化制御を簡単にしてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、殆ど画質を損なう
ことなく、データ量を削減することが出来、その実用的
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明における符号化装置の実施例のブロ
ック図、第２図および第３図は本発明の符号化手法の説
明図、第４図は第２の発明における符号化装置の実施例
のブロック図、第５図は第２の発明における符号化装置
の他の実施例のブロック図、第６図は従来の符号化装置
のブロック図である。 ４・・・・・・ダイナミックレンジ計算器、６・・・・
・・エツジ検出器、７・・・・・・圧縮率制御器、１ｏ
・・・・・・符号化器。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第４図 第５図 ア 第 ト 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入力信号の局所的またはブロック毎のダイナミッ
   クレンジを計算するダイナミックレンジ計算手段と、前
   記ダイナミックレンジ計算手段で計算されたダイナミッ
   クレンジから符号化の圧縮率を制御するためのパラメー
   タを生成する圧縮パラメータ生成手段と、前記入力信号
   を前記圧縮パラメータで符号化する符号化手段を備えた
   ことを特徴とする符号化装置。 （２）ダイナミックレンジが大きい場合にデータ量を減
   少させるようなパラメータを生成する圧縮パラメータ生
   成手段を備えたことを特徴とする請求項（１）記載の符
   号化装置。（３）入力信号の局所的またはブロック毎の
   ダイナミックレンジを計算するダイナミックレンジ計算
   手段と、前記入力信号のエッジ部を検出するエッジ検出
   手段と、前記ダイナミックレンジ計算手段で計算された
   ダイナミックレンジと前記エッジ検出器で検出されたエ
   ッジ情報から符号化の圧縮率を制御するためのパラメー
   タを生成する圧縮パラメータ生成手段と、前記入力信号
   を前記圧縮パラメータで符号化する符号化手段を備えた
   ことを特徴とする符号化装置。 （４）ダイナミックレンジが大きくかつエッジでない場
   合にデータ量を減少させるようなパラメータを生成する
   圧縮パラメータ生成手段を備えたことを特徴とする請求
   項（３）記載の符号化装置。