JPS6335092A

JPS6335092A - 高能率符号化装置

Info

Publication number: JPS6335092A
Application number: JP61179482A
Authority: JP
Inventors: Oobiru Pooru; ポール　オービル
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-15
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07121114B2

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〕この発明は、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タを圧縮する高能率符号化装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タを伝送する際に適用される高能率符号化装置において
、１画面を多数の２次元的又は３次元的ブロックに分割
し、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レートでサブサンプリングを行
うもので、受信側における復元価、像の質を低下させず
に、圧縮率を高くすることができる。特に、この発明で
は、サブサンプリングのレートとして、サブサンプリン
グを行わない状態と、画素数を２に間引くｚサブサンプ
リングと、画素数をＡに間引く〃サブサンプリングとが
選択的に行われ、このＡサブサンプリングのサンプリン
グパターンが受信側における間引き画素の補間を行うた
めに効果的なものに設定される。

〔従来の技術〕

テレビジョン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、サンプリング周波数を下げる方法が
知られている。例えばサブサンプリングにより画像デー
タを２に間引き、サブサンプリング点と、補間の時に使
用するサブサンプリング点の位置を示す（即ち補間点の
上下又は左右の何れのサブサンプリング点のデータを使
用するかを示す）フラグとを伝送するものが提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このサブサンプリングを用いてサンプリング周波数を低
減しようとする符号化方法は、輝度レベルの変化の小さ
い所では、冗長度が高く、その反−面、変化の激しい所
では、サンプリング周波数が２になるために、折り返し
歪が発生するおそれがあった。

従って、この発明の目的は、サブサンプリングの周期を
ブロック毎のダイナミックレンジに適応して可変するこ
とにより、伝送すべきデータ量の低減及び折り返し歪の
発生の防止の両者が可能な高能率符号化装置を提供する
ことにある。

また、受信側において、受信されたデータ（サブサンプ
ルデータ）を用いて、ブロック毎に間引かれた画素（間
引き画素）が補間される場合、間引き画素がブロック同
士の境界に近接していると、補間のための周辺のサブサ
ンプルデータが不足する。その結果、補間の精度が低く
なると共に、ブロック歪が発生するおそれがあった。

従って、この発明の他の目的は、Ａサブサンプリングが
されたブロックの間引き画素の補間をブロックの境界に
跨がって行うことができる高能率符号化装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による高能率符号化装置では、ディジタル画像
信号の同一フィールド又は連続する複数フィールドに属
する領域からなるブロック毎のダイナミックレンジＤＲ
を求めるダイナミックレンジ検出回路３と、ブロック毎
のダイナミックレンジＤＲと対応して少なく共、全画素
の伝送と、Ａサブサンプリングと、２サブサンプリング
の何れかのレートでブロックの画素データをサブサンプ
リングする可変サブサンプリング回路４とが設けられ、Ａサブサンプリングのブロックに注目した時に、ブロッ
ク内の水平方向に連続する任意の３個の間引き画素を囲
む所定数のサブサンプルデータによって３個の間引き画
素が補間されるような構成とすると共に、Ａサブサンプ
リングのブロックの周辺の任意の間引き画素を囲むサブ
サンプルデータが隣接ブロックのザブサンプリングのレ
ートに拘らず、補間のためのサブサンプルデータが存在
するようにサブサンプリングのパターンが定められてい
る。

〔作用〕

ブロックのダイナミックレンジＤＲが大きい時には、こ
のブロックの画像は、変化が激しいので、サブサンプリ
ングがなされない。また、ダイナミックレンジＤＲが小
さいほど、ブロックの画像の変化が小さいので、サブサ
ンプリングのレートが低くされる。−例として、ダイナ
ミックレンジＤＲに応じて、Ｖｚ＋Ｖ４＋　の２通りの
サブサンプリングの何れかが用いられる。この適応的な
サブサンプリングによって、折り返し歪を生じることな
く、。

平均的にサンプリング周波数を下げることができる。ま
た、サブサンプリング出力に対して、ダイナミックレン
ジＤＲに適応した量子化を適用すれば、１画素当たりの
平均ビット数を少なくでき、伝送すべきデータの圧縮率
を頗る衛くできる。

また、サブサンプリングのレートが低くなり、Ａサブサ
ンプリングの場合には、水平方向に連続する任意の３個
の間引き画素が上下及び左右の４個のサブサンプルデー
タにより補間される。Ａサブサンプリングのサンプリン
グパターンは、他のブロックに跨がって連続的に繰り返
されるので、ブロックの境界に近い間引き画素であって
も、良好な補間がなされる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この発明は、下記の項目の順序でなされる。

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、可変サブサンプリング回路ｆ、量子化回路ｇ、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１サン
プルが８ビツトに量子化されたディジタルテレビジョン
信号が入力される。このディジタルテレビジョン信号が
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、入力ディジタルテレビジョン
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、１ブロツクが（４
ライン×８画素＝３２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及び可変サブサンプリング回路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。

可変サブサンプリング回路４からの画素データＰＤが減
算回路５に供給され、減算回路５において、最小値ＭＥ
Ｎが除去された画素データＰＤＴが形成される。

また、検出されたダイナミックレンジＤＲが可変サブサ
ンプリング回路４に供給される。可変サブサンプリング
回路４は、ダイナミックレンジＤＲと対応した周期（間
引きの割合）でサブサンプリングを行う。−例として、
可変サブサンプリング回路４では、次のように、ダイナ
ミックレンジＤＲに応じて間引きの割合（−サブサンプ
リング後の１ブロツクの画像数十元の１ブロツクの画素
数（３２））が定められる。

量子化回路６には、サブサンプリングされ、減算回路５
を介された最小値除去後の画素データＰＤＩ及びダイナ
ミックレンジＤＲが供給される。

量子化回路６では、画素データＰＤＩの量子化が行われ
る。この量子化は、ダイナミックレンジＤＲに適応して
ビット数が可変の量子化である。

この量子化回路６からのコード信号ＤＴがフレーム化回
路７に供給される。フレーム北回Ｆ！ｊｆ７には、ブロ
ック毎の付加コードとして、ダイナミックレンジＤＲ（
８ビツト）及び最小（Ｉ￥ＭＩＮ（８ビツト）が供給さ
れる。フレーム化回路７は、コード信号ＤＴ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７の出力端子８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、コード信号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長が
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、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１３に供給され、ダイナミックレンジＤＲが復号
化回路１３及び補間回路１５に供給される。

復号化回路１３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ビー／　）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１４により加算され、元の
画素データが復号される。

加算回路１４の出力データが補間回路１５に供給される
。補間回路１５では、間引かれた画素データが周囲の画
素データを加重平均することにより求められる。この補
間回路１５の出力データがブロック分解回路１６に供給
される。ブロック分解回路１６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喚するための回路であ
る。

ブロック分解回路１６の出力端子１７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（４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、例えば４
フレームの各フレームに属する４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。

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、（ＴｈＯ〜Ｔｈｅ）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。数字のく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
２Ｔｓ（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６１１ｆｆ
ｉＥ）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、２Ｔ
ｓ毎に交互に人力信号（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４７ｓ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４　Ｔ　ｓ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、Ａ分周回路２７の出力信号が供給
され、出力信号Ｋ（第６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
れる信号しは、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
１→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、■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、入力ディジタルテレ
ビジョン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、入力ディジタルテレビジョン信号
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、入力ディジタルテレビジョン４言号と同期
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４
４．４５及びラッチ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′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。

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。

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。

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に各プロ′ツクの最
小値ＭＩＮが得られる。

ｅ、可変サブサンプリング回路ダイナミックレンジＤＲに適応したサブサンプリングを
行う可変サブサンプリング回路４の一例について第８図
、第９図、第１０図及び第１１図を参照して説明する。

第８図において、６０で示す入力端子にブロック化回路
２からの画素データＰＤが供給される。

また、６１で示す入力端子に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が供給される。入力
端子６０には、サブサンプリング回路６２及び６３が接
続されている。

サブサンプリング回路６２は、第９図Ａに示すように、
１ブロツク内の画素を１個づつ間引くｚサブサンプリン
グを行う。第９図において、×がサブサンプリングされ
ず、従って、伝送されない画素（間引き画素）を示し、
白いドツトがサブサンプリングされる画素（サブサンプ
ル画素）を示す。このサブサンプリング回路６２の出力
データは、元の画素数のＡとなる。

サブサンプリング回路６３は、第９同日に示すように、
１ブロツク内の水平方向に連続する３個づつの画素を間
引くＡサブサンプリングを行う。

この場合、サブサンプリングの位相が隣接するライン間
でサンプリング周期の２ずらされる。このサブサンプリ
ング回路６３の出力データの画素数は、元の画素数のＡ
となる。

入力端子６０からの画素データＰＤとサブサンプリング
回路６２及び６３の夫々の出力データとがセレクタ６４
に供給される。セレクタ６４には、ＲＯＭ６５から制御
信号が供給され、セレクタ６４の出力端子６６に出力信
号が得られる。ＲＯＭ６５には、ダイナミックレンジＤ
Ｒがアドレス信号として供給され、ＲＯＭ６５からダイ
ナミックレンジＤＲに対応した２ビツトの制御信号が出
力される。ダイナミックレンジＤＲと制御信号との関係
の一例を下記に示す。

１、ダイナミックレンジＤＲが小さい時、例えば（０≦
ＤＲ≦１７）の時は、制御信号が（０１）となり、サブ
サンプリング回路６３の２に画素数が低減された出力信
号が選択される。

ｉｉ、ダイナミックレンジＤＲが中間の時、例えば（１
８≦ＤＲ≦３５）の時は、制御信号が（１０）となり、
サブサンプリング回路６２の％に画素数が低減された出
力信号が選択される。

ｉｉｉ　、ダイナミックレンジＤＲが大きい時、例えば
（３６≦ＤＲ）の時は、制御信号が（１１）となり、サ
ブサンプリングがなされず、プロ・ツク化回路２からの
全部の画素データが出力される。

上述のダイナミックレンジＤＲの大きさを判別するスレ
ッショルドレベルは、後述するダイナミックレンジに適
応した可変長の符号化におけるスレッショルドレベルと
一致している。しかし、両者でスレッショルドレベルを
一致させる必要はなく、夫々で最適な値が用いられる。

２サブサンプリングがされた時は、受信側では、第１０
図に示すように、周辺の４個のサブサンプリングデータ
Ｘｉ、Ｘ２．Ｘ３．Ｘ４を用いて間引き画素Ｙｌ、Ｙ２
．Ｙ３が夫々補間される。この補間では、間引き画素Ｙ
ｌ、Ｙ２．Ｙ３のデータが次式で近似される。

Ｙ１＝　（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／６Ｙ２＝　（Ｘ
１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４Ｙ３−　（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ
３＋Ｘ４）／６第９図Ｂに示すＡサブサンプリングのサ
ンプリングパターンは、隣接する他のブロックがＡサブ
サンプリング又はＡサブサンプリングの何れのサンプリ
ングパターンを持つ場合でも、ブロックの境界を跨がっ
てＡサブサンプリングのサンプリングパターンが操り返
される。

Ａサブサンプリングのサンプリングパターンを持つ注目
ブロックの上側及び左側に２サブサンプリングのサンプ
リングパターンを持つブロックが位置すると共に、注目
ブロックの下側及び右側にＡサブサンプリングのサンプ
リングパターンを持つブロックが位置する場合（第１１
図Ｂ参照）では、サブサンプル画素と間引き画素との関
係が第１１図Ａに示すものとなる。また、注目ブロック
の上側及び左側にＡサブサンプリングのサンプリングパ
ターンを持つブロックが位置すると共に、注目ブロック
の下側及び右側に２サブサンプリングのサンプリングパ
ターンを持つブロックが位置する場合（第１１図り参照
）では、サブサンプル画素と間引き画素との関係が第１
１図Ｃ示すものとなる。

これらの第１１図Ａ及び第１１図Ｃから理解されるよう
に、他のブロックに含まれる１個のサブサンプル画素を
含む４個のサブサンプル画素により、注目ブロックの周
辺の間引き画素が第１０図に示す関係で囲まれる。従っ
て、周辺の間引き画素が良好に補間される。

サブサンプリング回路６２の一例の構成を第１２図に示
す。第１２図において、６８で示す入力端子に入力信号
Ａ（第１３図Ａ）が供給される。

ブロック化回路２で形成される基本ブロックは、（４ラ
イン×８画素）であり、入力信号Ａは、ラインＴｈ、、
’ｒｈ、、　　Ｔｈ２．　　・・・の順序で、また、各
ライン内に８個の画素データ（１〜８）。

（１１〜１８）　、　　（２１〜２８）・・・が含まれ
ている。第１２図において、６９で示す入力端子には、
入力信号Ａと同期したサンプリングクロックＢ（第１３
図Ｂ）が供給される。

入力信号Ａは、サンプリング周期Ｔｓの遅延量を持つ遅
延回路７０及びサンプルホールド回路７２に供給される
。遅延回路７０の出力信号Ｃ（第１３図Ｃ）がサンプル
ホールド回路７１に供給される。サンプリングクロック
Ｂが〃の分周比の分周回路７３に供給され、この分周回
路７３の出力信号Ｄ（第１３図Ｄ）がインバータ７４に
供給される。インバータ７４の出力信号Ｅ（第１３図Ｅ
）がサンプルホールド回路７１及び７２にサンプリング
パルスとして供給される。

サンプリングパルスＥの例えば立ち上がりエツジで信号
Ｃ及びＡがサンプルホールドされる。従って、サンプル
ホールド回路７１からは、第１３図Ｆに示すサンプリン
グ出力Ｆが得られ、サンプルホールド回路７２からは、
第１３図Ｇに示すサンプリング出力Ｇが得られる。これ
らのサンプリング出力Ｆ及びＧがスイッチ回路７５の入
力端子に夫々供給される。

スイッチ回路７５は、１／８の分周比の分周回路７６の
出力信号Ｈ（第１３図Ｈ）により制御され、サンプルホ
ールド回路７１及び７２の出力信号を交互に選択する。

従って、スイッチ回路７５から出力端子７７に取り出さ
れる出力信号■は、第１３図■に示すように、２にデー
タが間引かれると共に、隣接するラインでは、サブサン
プリングの位相が１サンプリング周期ずらされたものと
なる。

サブサンプリング回路６３は、上述のサブサンプリング
回路６２と同様に構成することができる。

ｆ、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１４図は、量子化回路６の一例
を示す。第１４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。

ＲＯＭ５５では、ダイナミックレンジＤＲの大きさによ
りデータ変換テーブルが選択され、出力端子５８に５ビ
ツトの符号化データＤＴが取り出される。ダイナミック
レンジＤＲに応じて、符号化データＤＴのビット数が０
ビツト〜５ビツトの範囲で変化する。従って、ＲＯＭ５
５から出力されたコードの中で有効なビット長が変化す
る。フレーム化回路７において、有効なビットが選択さ
れる。

第１５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長の符号化の説明
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４とされる。

第１５図Ａは、ダイナミックレンジＤＲが８の場合を示
す。（ＤＲ−８）の場合では、中央のレベル４が代表レ
ベルＬＯとされ、（最大歪已＝４）となる。つまり、（
０≦ＤＲ≦８）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長がＯ
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。

第１５図Ｂ＆：！、（ＤＲ＝１７）の場合を示し、代表
レベルが（ＬＯ＝４）（ＬＬ＝１３）と夫々定められ、
最大歪Ｅが４となる。２個の代表レベルＬＯ，ＬＬがあ
るので、ビット長が１となる。

（９≦ＤＲ≦１７）の場合には、ビット長が１である。

最大歪Ｅは、ダイナミックレンジＤＲが狭いほど小とな
る。

第１５図Ｃは、（ＤＲ＝３５）の場合を示し、代表レベ
ルが（Ｌ　Ｏ＝　４）（Ｌ　１　＝　１３）（Ｌ　２　
＝　２２）（Ｌ３＝３１）と夫々定められ、（Ｅ＝４）
である。４個の代表レベルＬＯ〜Ｌ３があるので、ビッ
ト長が２となる。（１８≦ＤＲ≦３５）の場合では、ビ
ット長が２とされる。

（３６≦ＤＲ≦７１）の場合では、８個の代表レベル（
ＬＯ−Ｌ７）が用いられる。第１５図りは、（ＤＲ＝７
１）の場合を示し、代表レベルが（ＬＯ＝４）（Ｌ１＝
１３）（Ｌ２−２２）（Ｌ３＝３１）（Ｌ４＝４０）（
Ｌ５＝４　９）（Ｌ６＝５８）（Ｌ７＝６７）と夫々定
められる。８個の代表レベルＬＯ−Ｌ７の区別のために
、必要なビット長は、３である。

（７２≦ＤＲ≦１４３）の場合では、１６個の代表レベ
ル（ＬＯ〜Ｌ１５）が用いられる。第１５図Ｅは、（Ｄ
Ｒ＝１４３）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ８＝７６
）（Ｌ９＝８５）（Ｌ１０＝９４）（Ｌ１１＝１０３）
（Ｌ１２＝１１２）（Ｌｉ２−１２１）（Ｌ１４＝１３
０）（Ｌ１５＝１３９）（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〜Ｌ１５
）の区別のために、４ビツトが必要である。

（１４４≦ＤＲ≦２８７）の場合では、３２個の代表レ
ベル（ＬＯ〜Ｌ３１）が用いられる。第１５図Ｆは、（
ＤＲ＝２８７）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ１６＝
１４８）（Ｌ１７＝１５７）（Ｌ１８＝１６６）＜Ｌ１
９＝１７５）　　・・・・・（Ｌ２７＝２４７）（Ｌ２
８＝２５６）（Ｌ２９−２６５）（Ｌ３０＝、２７４）
（Ｌ３１＝２８３）（ＬＯ〜Ｌ１５は、上記の値と同じ
）と定められる。３２個の代表レベル（ＬＯ〜Ｌ３１）
の区別のために、５ビツトが必要である。実際には、入
力画素データが８ピントで量子化されているので、ダイ
ナミックレンジＤＲの最大値が２５５であり、代表レベ
ル（Ｌ２８〜Ｌ３１）に量子化されることがない。

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は、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Ｍ
ＩＮ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（することができる。

ｇ、変形例ダイナミックレンジに適応した符号化を行う場合、例え
ばダイナミックレンジを４分割して４個の代表レベルに
量子化する場合、第１６図に示すように、代表レベルと
して最小値ＭＩＮ及び最大値ＭＡＸと一致するものを用
いても良い。また、可変長の符号化の場合、代表レベル
を各ビット長に対して固定の値としても良い。更に、ビ
ット長が固定のダイナミックレンジ適応形の符号化を用
いても良い。より更に、この発明では、ダイナミックレ
ンジ適応形の符号化方法以外の高能率符号化方法を組み
合わせても良い。

〔発明の効果〕

この発明は、輝度レベルの変化幅が小さい定常部では、
サブサンプリングの間引きの割合を大きくし、一方、輝
度レベルの変化幅が大きい部分では、サブサンプリング
の間引きの割合を小さくするので、折り返し歪等の画質
の劣下を生じる゛ことなく、伝送するデータの量が元の
データに比して充分に減少し、伝送帯域を狭くすること
ができる。

また、この発明では、２サブサンプリングのサンプリン
グパターンがブロックの境界を跨がって形成されるので
、ブロックの周辺の間引き画素の補間がＮ単且つ良好に
なされる。

【図面の簡単な説明】

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図はブロック化回路の構成の一例、その説
明のための路線図及びタイミングチャート、第７図はダ
イナミックレンジ検出回路の一例のブロック図、第８図
は可変サブサンプリング回路の一例のブロック図、第９
図、第１０図及び第１１図は可変サブサンプリング回路
の動作説明のための路線図、第１２図及び第１３図はサ
ブサンプリング回路の一例のブロック図及びその動作説
明のためのタイミングチャート、第１４図及び第１５図
は量子化回路の一例のブロック図及びその動作説明のた
めの路線図、第１６図は量子化の他の例の説明に用いる
路線図である。図面における主要な符号の説明１：ディジタルテレビジョン信号の入力端子、２ニブロ
ック化回路、　　３：ダイナミックレンジ検出回路、　
４：可変サブサンプリング回路、６：量子化回路、　７
：フレーム化回路。代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知送イｔ「イＦＭ−１１１１ノリ５ニア“ロック第３図第１４図　　　　　　　　　　　　　　！ＪＩＬのイロ
のイ列第１６図第１５図Ｄ　　　　　　　第１５図　Ｆイを寸ブサンフ
０リンブ第８図第９図　　　　　　　　第１０図ＣＤブンプリングパターン第１１図

Claims

【特許請求の範囲】ディジタル画像信号の同一フィールド又は連続する複数
フィールドに属する領域からなるブロック毎のダイナミ
ックレンジを求める手段と、上記ブロック毎のダイナミ
ックレンジと対応して、少なく共、全画素の伝送と、１
／２サブサンプリングと、１／４サブサンプリングの何
れかのレートで、上記ブロックの画素データをサブサン
プリングする手段とを備え、上記にサブサンプリングの上記ブロックに注目した時に
、上記ブロック内の水平方向に連続する任意の３個の間
引き画素を囲む所定数のサブサンプルデータによって上
記３個の間引き画素が補間されるような構成とすると共
に、上記１／４サブサンプリングの上記ブロックの周辺
の任意の間引き画素を囲むサブサンプルデータが隣接ブ
ロックのサブサンプリングの上記レートに拘らず、上記
補間のためのサブサンプルデータが存在するようにサブ
サンプリングのパターンが定められたことを特徴とする
高能率符号化装置。