JPS6313486A - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
- Publication number
- JPS6313486A JPS6313486A JP61156849A JP15684986A JPS6313486A JP S6313486 A JPS6313486 A JP S6313486A JP 61156849 A JP61156849 A JP 61156849A JP 15684986 A JP15684986 A JP 15684986A JP S6313486 A JPS6313486 A JP S6313486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- dynamic range
- bits
- block
- quantization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 5
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 102220058101 rs730881654 Human genes 0.000 description 1
- 102220017075 rs76180450 Human genes 0.000 description 1
- 102220222088 rs781696878 Human genes 0.000 description 1
- 102220061219 rs786201529 Human genes 0.000 description 1
- 102220095238 rs876660157 Human genes 0.000 description 1
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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(なったダイ
ナミックレンジに適応した可変長の符号化により、ブロ
ック内の画素データのビット数が圧縮でき、この圧縮さ
れたコード信号がコード信号のビット数毎にベクトル量
子化により、符号化され、符号化の効率が極めて高くさ
れたものである。
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(なったダイ
ナミックレンジに適応した可変長の符号化により、ブロ
ック内の画素データのビット数が圧縮でき、この圧縮さ
れたコード信号がコード信号のビット数毎にベクトル量
子化により、符号化され、符号化の効率が極めて高くさ
れたものである。
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、1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、1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。
高圧縮が可能な量子化方法の一つとして、1フレームの
画面がm個の画素からなるブロックに分割され、m次元
ベクトル空間内の領域がn分割され、n個の参照ブロッ
クが形成され、実際のデータのブロック毎に参照ブロッ
クの中から符号化歪が最小となるものが選択され、その
パターン番号がインデックスコードとして伝送され、受
信側では、コードブックを利用してインデックスコード
′ で示された代表ベクトルが復元されるベクトル量子
化が知られている。
画面がm個の画素からなるブロックに分割され、m次元
ベクトル空間内の領域がn分割され、n個の参照ブロッ
クが形成され、実際のデータのブロック毎に参照ブロッ
クの中から符号化歪が最小となるものが選択され、その
パターン番号がインデックスコードとして伝送され、受
信側では、コードブックを利用してインデックスコード
′ で示された代表ベクトルが復元されるベクトル量子
化が知られている。
ベクトル量子化は、インデックスコードを伝送すれば良
いので、高い圧縮率が得られる。しかし、復元時の忠実
度を保証するために、H(以のパターンであっても、直
流レベル及びゲインが違う場合には、異なるパターンと
して処理するので、参照ブロックの数が例えば(n =
2 ”)のように多くなり、符号化の効率が悪く、ま
た、回路規模が掴めて大きくなる問題があった。
いので、高い圧縮率が得られる。しかし、復元時の忠実
度を保証するために、H(以のパターンであっても、直
流レベル及びゲインが違う場合には、異なるパターンと
して処理するので、参照ブロックの数が例えば(n =
2 ”)のように多くなり、符号化の効率が悪く、ま
た、回路規模が掴めて大きくなる問題があった。
この点を改善するために、ブロックの画素データの平均
値と振幅分布の標準偏差とにより、画素データを正規化
する方法が考えられている。しかし、画素データが8ビ
ツトであるため、上記の正規化を施しても、符号化の効
率が充分に高くならなかった。
値と振幅分布の標準偏差とにより、画素データを正規化
する方法が考えられている。しかし、画素データが8ビ
ツトであるため、上記の正規化を施しても、符号化の効
率が充分に高くならなかった。
この発明は、先に提案されているダイナミックレンジに
適応した可変長の符号化方法をベクトル量子化方法に組
み合わせることにより、符号化の効率を高くすると共に
、回路規模の縮減を図るものである。
適応した可変長の符号化方法をベクトル量子化方法に組
み合わせることにより、符号化の効率を高くすると共に
、回路規模の縮減を図るものである。
即ち、本願出廓人は、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。
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。
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。
この発明の目的は、ベクトル量子化を行う前の段階で、
上述のダイナミックレンジに適応した可変長符号化方法
を適用し、ダイナミックレンジに適応した可変長符号化
により、正規化及びパターン分類を行い、符号化の効率
を高くでき、回路規模が小さい高能率符号化装置を提供
することにある。
上述のダイナミックレンジに適応した可変長符号化方法
を適用し、ダイナミックレンジに適応した可変長符号化
により、正規化及びパターン分類を行い、符号化の効率
を高くでき、回路規模が小さい高能率符号化装置を提供
することにある。
この発明は、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M A X及び複数の画素データの最小値MINを求
めると共に、最大4fiM AX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、 最小値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、 検出されたグイナミノクレンジDR内で最小値除去後の
入力データを元の量子化ビット数より少な(、且つダイ
ナミックレンジDRに応じた数の量子化ビット数で符号
化し、コード信号DTを発生ずる量子化回路と、 コード信号DTの量子化ビット数毎にコード信号DTを
夫々ベクトル量子化するベクトル量子化回路と、 ダイナミックレンジ情報と、最大値M A X、最小値
MINの内の少なくとも、2個の付加コードとベクトル
量子化で得られたコード信号とを伝送するフレーム化回
路と からなることを特徴とする高能率符号化装置である。
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M A X及び複数の画素データの最小値MINを求
めると共に、最大4fiM AX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、 最小値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、 検出されたグイナミノクレンジDR内で最小値除去後の
入力データを元の量子化ビット数より少な(、且つダイ
ナミックレンジDRに応じた数の量子化ビット数で符号
化し、コード信号DTを発生ずる量子化回路と、 コード信号DTの量子化ビット数毎にコード信号DTを
夫々ベクトル量子化するベクトル量子化回路と、 ダイナミックレンジ情報と、最大値M A X、最小値
MINの内の少なくとも、2個の付加コードとベクトル
量子化で得られたコード信号とを伝送するフレーム化回
路と からなることを特徴とする高能率符号化装置である。
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MINを除去した後のデータPDI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。
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MINを除去した後のデータPDI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。
また、ブロック毎に最小値を除去することは、ブロック
の画素データ間で直流レベルの違いが除去される正規化
を意味する。更に、ブロック毎のダイナミックレンジD
Rに応じたビット数の可変長符号化により、ダイナミッ
クレンジDRに基づくパターン分類がなされる。このダ
イナミックレンジに適応した符号化により得られたコー
ド信号がベクトル量子化される。ダイナミックレンジに
適応した符号化で得られるコード信号は、1画素のビッ
ト数が圧縮されており、また、直流レベルの違いが除去
されているので、ベクトル量子化の際には、正規化処理
を行う必要が無く、また、符号化の効率を極めて高くす
ることができる。然も、パターン分類されているので、
コード信号のビット数と夫々対応したベクトル量子化が
極めて効率良くなされる。
の画素データ間で直流レベルの違いが除去される正規化
を意味する。更に、ブロック毎のダイナミックレンジD
Rに応じたビット数の可変長符号化により、ダイナミッ
クレンジDRに基づくパターン分類がなされる。このダ
イナミックレンジに適応した符号化により得られたコー
ド信号がベクトル量子化される。ダイナミックレンジに
適応した符号化で得られるコード信号は、1画素のビッ
ト数が圧縮されており、また、直流レベルの違いが除去
されているので、ベクトル量子化の際には、正規化処理
を行う必要が無く、また、符号化の効率を極めて高くす
ることができる。然も、パターン分類されているので、
コード信号のビット数と夫々対応したベクトル量子化が
極めて効率良くなされる。
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6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
r、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。1で示す入力端子に例えば1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、■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
び減算回路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。ブロック化回路2からの画素デー
タPDが減算回路4に供給され、減算回路4において、
最小4!! M I Nが除去された画素データPDI
が形成される。
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、■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
び減算回路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。ブロック化回路2からの画素デー
タPDが減算回路4に供給され、減算回路4において、
最小4!! M I N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がビット数決
定回路4及び量子化回路5に供給される。
定回路4及び量子化回路5に供給される。
ビット数決定回路4は、(0ビツト〜4ビツト)の中で
ブロック毎のダイナミックレンジDRに適応したビット
数Nbを決定する。量子化回路5は、後述のように、ダ
イナミックレンジDRに適応して、ビット数Nbで画素
データPDIを量子化する。ビット数NbがOであるこ
とは、ブロック内の画素のレベルが略々等しく、最小値
M1’N及びダイナミックレンジDRのみを伝送すれば
良いことを意味する。
ブロック毎のダイナミックレンジDRに適応したビット
数Nbを決定する。量子化回路5は、後述のように、ダ
イナミックレンジDRに適応して、ビット数Nbで画素
データPDIを量子化する。ビット数NbがOであるこ
とは、ブロック内の画素のレベルが略々等しく、最小値
M1’N及びダイナミックレンジDRのみを伝送すれば
良いことを意味する。
量子化回路6から発生するコード信号DTがべクトル量
子化回路7A、7B、7C,7Dに供給される。ベクト
ル量子化回路7Aは、1ビツトのベクトル量子化を行い
、1ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル
量子化回路7Bは、2ビツトのベクトル量子化を行い、
2ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル量
子化回路7Cは、3ビツトのベクトル量子化を行い、3
ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル量子
化回路7Dは、4ビツトのベクトル量子化を行い、4ビ
ツトのインデックスコードを発生する。ダイナミックレ
ンジDRに適応した可変長の符号化は、ダイナミックレ
ンジDRに基づいてパターン分類を行うことを意味する
。
子化回路7A、7B、7C,7Dに供給される。ベクト
ル量子化回路7Aは、1ビツトのベクトル量子化を行い
、1ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル
量子化回路7Bは、2ビツトのベクトル量子化を行い、
2ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル量
子化回路7Cは、3ビツトのベクトル量子化を行い、3
ビツトのインデックスコードを発生する。ベクトル量子
化回路7Dは、4ビツトのベクトル量子化を行い、4ビ
ツトのインデックスコードを発生する。ダイナミックレ
ンジDRに適応した可変長の符号化は、ダイナミックレ
ンジDRに基づいてパターン分類を行うことを意味する
。
これらのベクトル量子化回路7A〜7Dの出力に得られ
るインデックスコードが選択回路8に供給される。選択
回路8は、ビット数決定回路4がらのビット数Nbで示
されるベクトル量子化回路からのインデックスコードを
選択する。
るインデックスコードが選択回路8に供給される。選択
回路8は、ビット数決定回路4がらのビット数Nbで示
されるベクトル量子化回路からのインデックスコードを
選択する。
ベクトル量子化回路7A〜7Dでは、量子化回路6から
の(8X8=64画素、1画素が1〜4ビツト)のコー
ド信号DTと例えば(2”=1024)個の参照ブロッ
クとの間でパターン比較がされ、最も符号化歪が小とな
る参照プロ・ツクと対応する10ビツトのインデックス
コードDVが生成される。パターン比較としては、例え
ば入力ブロックと参照ブロックとの間で対応する画素同
士の間の距離を求め、この距離が最小の参照ブロックを
探す方法を使用できる。
の(8X8=64画素、1画素が1〜4ビツト)のコー
ド信号DTと例えば(2”=1024)個の参照ブロッ
クとの間でパターン比較がされ、最も符号化歪が小とな
る参照プロ・ツクと対応する10ビツトのインデックス
コードDVが生成される。パターン比較としては、例え
ば入力ブロックと参照ブロックとの間で対応する画素同
士の間の距離を求め、この距離が最小の参照ブロックを
探す方法を使用できる。
ダイナミックレンジDR,最小値M I N、インデッ
クスコードDVがフレーム化回路9に供給される。フレ
ーム化回路9は、ダイナミックレンジDR,最小値MI
N、 インデックスコードDVをシリアルデータに変
換すると共に、インデックスコードDV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9の出力端子10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。
クスコードDVがフレーム化回路9に供給される。フレ
ーム化回路9は、ダイナミックレンジDR,最小値MI
N、 インデックスコードDVをシリアルデータに変
換すると共に、インデックスコードDV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9の出力端子10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、符号化コード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
数が一義的に定まる。従って、可変長符号を採用してい
るにも拘らず、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。
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
数が一義的に定まる。従って、可変長符号を採用してい
るにも拘らず、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1
2に供給される。フレーム分解回路12により、インデ
ックスコードDVと付加コードDR。
2に供給される。フレーム分解回路12により、インデ
ックスコードDV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。インデックスコードDVが代表ベクトル発生口f”
3A−13Dに供給され、コードブックを参照してイン
デックスコードDVと対応するブロックデータ(代表ベ
クトル)が復号される。
る。インデックスコードDVが代表ベクトル発生口f”
3A−13Dに供給され、コードブックを参照してイン
デックスコードDVと対応するブロックデータ(代表ベ
クトル)が復号される。
この代表ベクトルが選択回路14に供給される。
選択回路14は、ビット数Nbにより制御され、ビット
数Nbと対応するビット数の代表ベクトルを選択する。
数Nbと対応するビット数の代表ベクトルを選択する。
この選択回路14の出力信号が復号化回路15に供給さ
れる。
れる。
復号化回路15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ビツ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ビツトの最
小値MINとが加算回路16により加算され、元の画素
データが復号される。
処理を行う。即ち、8ビツ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ビツトの最
小値MINとが加算回路16により加算され、元の画素
データが復号される。
加算回路16の出力データがブロック分解回路17に供
給される。ブロック分解回路17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17の出力端子18に復号され
たテレビジョン信号が得られる。
給される。ブロック分解回路17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17の出力端子18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フイールドの画面を分割す
ることにより、第3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、1フイールドの画面を分割す
ることにより、第3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フイールドの
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。
参照して説明する。説明の簡単のため、1フイールドの
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〜Th1)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Th、のサンプ
ルデータを夫々示し、数字の(11〜18)がラインT
h、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2
分周回路27に供給される。
ように、(Th0〜Th1)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Th、のサンプ
ルデータを夫々示し、数字の(11〜18)がラインT
h、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、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・ノチ回路
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。
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、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・ノチ回路
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。
スイン・子回路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3
0に供給される。スイッチ回路26の出力信号Gが2T
s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
! (第6図1)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。
第1の入力端子及び4Tsの遅延量を有する遅延回路3
0に供給される。スイッチ回路26の出力信号Gが2T
s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
! (第6図1)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。
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(i6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。
され、出力信号K(i6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、1フイール
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。
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、1フイール
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、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。一方の選択回路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。一方の選択回路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゜45
及びランチ47.48にラン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゜45
及びランチ47.48にラン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“Oo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。
設定される。ラッチ44には、全て“Oo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。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。
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ブロツ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。
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。
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、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8図は、量子化回路6の一例を
示す。第8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からのビッ
ト数Nb(ビット数決定回路4において生成される)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。
変長の符号化を行う。第8図は、量子化回路6の一例を
示す。第8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からのビッ
ト数Nb(ビット数決定回路4において生成される)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、ビット数Nb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DTが取り出
される。このコード信号DTのビット数が0ビフト〜4
ビツトの範囲で変化する。
ルが選択され、出力端子58にコード信号DTが取り出
される。このコード信号DTのビット数が0ビフト〜4
ビツトの範囲で変化する。
従って、ROM55から出力されたコード信号の中で有
効なビット数が変化する。有効なビットかヘクトル量子
化回路7A〜7Dに夫々供給される。
効なビット数が変化する。有効なビットかヘクトル量子
化回路7A〜7Dに夫々供給される。
第9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数の符号化の説明に
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を代表レベルに変換する処理である。
ックレンジに適応した可変なビット数の符号化の説明に
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を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5を超えないように
される。
最大歪と称する)が所定の値例えば5を超えないように
される。
第9図Aは、ダイナミックレンジDRが(最大値MAX
と最小値MINの差)が16の場合を示す。(DR=1
6)の場合では、中央のレベル8が代表レベルLOとさ
れ、(Q大歪E=8)となる、つまり、(0≦DR≦1
6)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。
と最小値MINの差)が16の場合を示す。(DR=1
6)の場合では、中央のレベル8が代表レベルLOとさ
れ、(Q大歪E=8)となる、つまり、(0≦DR≦1
6)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数Nb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DRから代表レベルLOを復元値とする復号がな
される。
レンジDRから代表レベルLOを復元値とする復号がな
される。
第9図Bは、(DR=50)の場合を示し、代表レベル
が(LO=8)(L1=25)と夫々型められる。2個
の代表レベルLO,Llがあるので、(N b = 1
)となる。(17≦DR≦50)の場合には、(Nb
=1>である。
が(LO=8)(L1=25)と夫々型められる。2個
の代表レベルLO,Llがあるので、(N b = 1
)となる。(17≦DR≦50)の場合には、(Nb
=1>である。
第9図Cは、(DR=、118)の場合を示し、代表レ
ベルが(LO=8)(L1=25)、、(L2=42)
(L 3 = 59)と夫々型められ、(E=8)であ
る、4個の代表レベルLO−L3があるので、(Nb=
2)となる。(51≦DR≦118)の場合では、(N
b−=2)される。 、(119≦DR≦254)
の場合では、8個の代表レベル(LO〜L7)が用いら
れる。第9図りは、(DR=2.54)の場合を示し、
代表レベルが(LO=8)(L1=25)(L2=42
)(L3−59)(L4=76)(L5=93)(L6
=1 10)(L7=127)と夫々窓められる。8個
の代表レベルLO−L7を区′別するために、(N b
=3)とされる。
ベルが(LO=8)(L1=25)、、(L2=42)
(L 3 = 59)と夫々型められ、(E=8)であ
る、4個の代表レベルLO−L3があるので、(Nb=
2)となる。(51≦DR≦118)の場合では、(N
b−=2)される。 、(119≦DR≦254)
の場合では、8個の代表レベル(LO〜L7)が用いら
れる。第9図りは、(DR=2.54)の場合を示し、
代表レベルが(LO=8)(L1=25)(L2=42
)(L3−59)(L4=76)(L5=93)(L6
=1 10)(L7=127)と夫々窓められる。8個
の代表レベルLO−L7を区′別するために、(N b
=3)とされる。
(DR=255)の場合では、16個の代表レベル(L
O〜L15)が用いられる。第9図Eは、(DR=26
1)の場合を示し、代表レベルが(L8=144)(L
9=161)(LI O=178)(L11=185)
(L12=202)(L13=219)(L14=23
6)(L15=253)(LO〜L7は、上記の値と同
じ)と定められる。16個の代表レベル(LO−LI5
)の区別のために、(Nb=4)とされる。
O〜L15)が用いられる。第9図Eは、(DR=26
1)の場合を示し、代表レベルが(L8=144)(L
9=161)(LI O=178)(L11=185)
(L12=202)(L13=219)(L14=23
6)(L15=253)(LO〜L7は、上記の値と同
じ)と定められる。16個の代表レベル(LO−LI5
)の区別のために、(Nb=4)とされる。
8ビツトの場合でも、実際のダイナミックレンジDRの
値は、200程度に制限されているので、4ビツトの場
合の最大歪を8より小とすることができ、また、上述の
ように、可逆符号化を行わず、最大のダイナミックレン
ジDRの発生する割合が少ないことを考慮して、ビット
数がより圧縮されたり、最大歪がより小とされる等の変
形が可能である。
値は、200程度に制限されているので、4ビツトの場
合の最大歪を8より小とすることができ、また、上述の
ように、可逆符号化を行わず、最大のダイナミックレン
ジDRの発生する割合が少ないことを考慮して、ビット
数がより圧縮されたり、最大歪がより小とされる等の変
形が可能である。
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
この一実施例では、第9図から明らかなように、ダイナ
ミックレンジを分割してなる各領域の中央値LO,Ll
、L2.L3・・・を復号時の値として利用している。
ミックレンジを分割してなる各領域の中央値LO,Ll
、L2.L3・・・を復号時の値として利用している。
この符号化方法は、量子化歪を小さくできる。
一方、最小レベルMIN及び最大レベルMAXの夫々の
レベルを有する画素データが1ブロツク内に必ず存在し
ている。従って、誤差がOのコード信号を多くするには
、第10図に示すように、ダイナミックレンジDRを(
2′″−1)(但し、mは、量子化ビット数)に分割し
、最小レベルMINを代表最小レベルLOとし、最大レ
ベルMAXを代表最大レベルL3としても良い、第10
図の例は、簡単のため、量子化ビット数が2と71・の
場合を示している。
レベルを有する画素データが1ブロツク内に必ず存在し
ている。従って、誤差がOのコード信号を多くするには
、第10図に示すように、ダイナミックレンジDRを(
2′″−1)(但し、mは、量子化ビット数)に分割し
、最小レベルMINを代表最小レベルLOとし、最大レ
ベルMAXを代表最大レベルL3としても良い、第10
図の例は、簡単のため、量子化ビット数が2と71・の
場合を示している。
以上の説明では、インデックスコードDVとダイナミッ
クレンジDRと最小値MIN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
最大値MAX、 量子化ステップまたは最大歪を伝送し
ても良い。
クレンジDRと最小値MIN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
最大値MAX、 量子化ステップまたは最大歪を伝送し
ても良い。
また、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、ベクトル量子化により、伝送するデ
ータの量は、元のデータに比して充分に減少でき、伝送
帯域を狭くすることができる。特に、この発明では、ベ
クトル量子化を行う前にダイナミックレンジに適応した
可変長の符号化により、ダイナミックレンジを除去する
正規化の処理とダイナミックレンジに基づくパターン分
類とがされるので、ベクトル量子化の符号化の効率が極
めて高(なると共に、回路規模を従来に比して小さくで
きる。ダイナミックレンジに適応した符号化方法は、輝
度レベルの変化幅が小さい定常部では、受信データから
元の画素データを略々完全に復元することができ、画質
の劣下が殆どない利点があり、ベクトル量子化と組み合
わせて好適である。
ータの量は、元のデータに比して充分に減少でき、伝送
帯域を狭くすることができる。特に、この発明では、ベ
クトル量子化を行う前にダイナミックレンジに適応した
可変長の符号化により、ダイナミックレンジを除去する
正規化の処理とダイナミックレンジに基づくパターン分
類とがされるので、ベクトル量子化の符号化の効率が極
めて高(なると共に、回路規模を従来に比して小さくで
きる。ダイナミックレンジに適応した符号化方法は、輝
度レベルの変化幅が小さい定常部では、受信データから
元の画素データを略々完全に復元することができ、画質
の劣下が殆どない利点があり、ベクトル量子化と組み合
わせて好適である。
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路線図、第4図、第
5図及び第6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1、第7図はダイナミックレン
ジ検出回路のブロック図、第8図は量子化回路の一例の
ブロック図、第9図は可変長符号化の説明のための路線
図、第10図は量子化の他の例の説明のための路線図で
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、4:ビット数
決定回路、6=量子化回路、?A。 7B、7C,ID:ベクトル量子化回路、8:選択回路
、9:フレーム化回路。
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路線図、第4図、第
5図及び第6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1、第7図はダイナミックレン
ジ検出回路のブロック図、第8図は量子化回路の一例の
ブロック図、第9図は可変長符号化の説明のための路線
図、第10図は量子化の他の例の説明のための路線図で
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、4:ビット数
決定回路、6=量子化回路、?A。 7B、7C,ID:ベクトル量子化回路、8:選択回路
、9:フレーム化回路。
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、 上記最小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、 上記検出されたダイナミックレンジ内で上記最小値除去
後の入力データを元の量子化ビット数より少なく、且つ
上記検出されたダイナミックレンジに応じた数の量子化
ビット数で符号化し、ビット数がブロック毎に定まるコ
ード信号を発生する手段と、 上記コード信号の量子化ビット数毎に上記コード信号を
ベクトル量子化する手段と、 ダイナミックレンジ情報と、上記最大値、上記最小値の
内の少なくとも、2個の付加コードと上記ベクトル量子
化で得られた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 |
---|---|---|---|
JP15684986A JP2518215B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15684986A JP2518215B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6313486A true JPS6313486A (ja) | 1988-01-20 |
JP2518215B2 JP2518215B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=15636719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15684986A Expired - Lifetime JP2518215B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2518215B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2217143B (en) * | 1988-03-17 | 1992-10-14 | Canon Kk | Image information signal transmission apparatus |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15684986A patent/JP2518215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2217143B (en) * | 1988-03-17 | 1992-10-14 | Canon Kk | Image information signal transmission apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2518215B2 (ja) | 1996-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2670259B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2540809B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2509469B2 (ja) | 変換による連続画像の適応型符号化及び復号方法及び装置 | |
JP2512894B2 (ja) | 高能率符号化/復号装置 | |
JP2518215B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2508646B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2518214B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2518224B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2604712B2 (ja) | テレビジヨン信号の高能率符号化/復号装置 | |
JPS6326951B2 (ja) | ||
JP2778629B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2518223B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JPS62266923A (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2785823B2 (ja) | テレビジョン信号の高能率符号化装置及び方法、並びに復号装置及び方法 | |
JPS62123834A (ja) | 符号化伝送装置 | |
JPS62266989A (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2701274B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2629315B2 (ja) | 画像信号の高能率符号化装置 | |
JPS62266924A (ja) | 高能率符号化装置 | |
JP2832972B2 (ja) | 画像データの量子化回路 | |
JP2629239B2 (ja) | 復号装置及び復号方法 | |
JPS6335092A (ja) | 高能率符号化装置 | |
JPH02202285A (ja) | 適応符号化装置 | |
JPH06225281A (ja) | テレビジョン信号の高能率符号化装置及びその復号装置 | |
JPH06121295A (ja) | 高能率符号化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |