JP2605351B2 - High efficiency coding method and apparatus - Google Patents
High efficiency coding method and apparatusInfo
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- JP2605351B2 JP2605351B2 JP13424388A JP13424388A JP2605351B2 JP 2605351 B2 JP2605351 B2 JP 2605351B2 JP 13424388 A JP13424388 A JP 13424388A JP 13424388 A JP13424388 A JP 13424388A JP 2605351 B2 JP2605351 B2 JP 2605351B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタル画像信号のデータ量を圧縮し
て伝送し、受信側で、元の画像データを復元するのに適
用される高能率符号化方法及び装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency code applied to compress a data amount of a digital image signal and transmit the compressed data amount, and to restore original image data at a receiving side. The present invention relates to a conversion method and an apparatus.
〔発明の概要〕 この発明では、ディジタル画像信号のブロック内に含
まれる複数の画素データの最大値及び最小値で規定され
るダイナミックレンジを検出し、ダイナミックレンジを
複数のレベル範囲に分割し、最小値が除去された画素デ
ータ又は最大値に対する画素データのレベル差がどのレ
ベル範囲に属するかを調べ、属するレベル範囲に対応
し、且つ元のビット数より少ないビット数のコード信号
を発生し、受信側では、、ダイナミックレンジ情報とコ
ード信号とから元のアナログレベルと対応する復元レベ
ルを得るようにした高能率符号化装置において、 元のアナログレベルの幅を考慮して、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て符号化
及び復号化を行うことにより、元のアナログレベルと良
く対応した復元レベルが得られる。SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a block of a digital image signal is detected, and the dynamic range is divided into a plurality of level ranges. Check which level range the level difference of the pixel data from which the value is removed or the pixel data to the maximum value belongs to, generate a code signal corresponding to the level range to which it belongs and having a bit number smaller than the original bit number, and receive On the side, in a high-efficiency encoding apparatus that obtains a restoration level corresponding to the original analog level from the dynamic range information and the code signal, a dynamic range is determined in consideration of the width of the original analog level. By performing encoding and decoding adaptively to the dynamic range, decoding that is well compatible with the original analog level Level is obtained.
本願出願人は、特開昭61−144989号公報に記載されて
いるような、２次元ブロック内に含まれる複数の画素デ
ータ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、特開
昭62−92620号公報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、特開昭
62−128621号公報には、量子化を行った時に生じる最大
歪み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の高能率符号化装置が示さ
れている。The applicant of the present application obtains a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a two-dimensional block as described in JP-A-61-144989. Has proposed a high-efficiency coding apparatus that performs coding adapted to the standard. Also, as described in JP-A-62-92620, a high-efficiency coding apparatus that performs coding adaptive to a dynamic range with respect to a three-dimensional block formed from pixels in an area included in each of a plurality of frames has been proposed. Proposed. In addition,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-128621 discloses a high-efficiency coding apparatus for a variable-length code in which the number of bits changes according to a dynamic range in which the maximum distortion generated when performing quantization is constant.
先に提案されているダイナミックレンジに適応した符
号化装置について、図面を参照して説明する。An encoding device adapted to the previously proposed dynamic range will be described with reference to the drawings.
第１図は、送信側の構成を示す。ディジタルVTRに適
用される場合には、記録側の構成である。第１図におい
て、１で示す入力端子に例えば１サンプルが８ビットに
量子化されたディジタルビデオ信号が供給される。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、
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。ブロック化回路２では、第２図Ｂに示すよ
うに、１フレームの画面がB11〜Bmnの多数のブロックに
細分化される。１ブロックは、第２図Ａに示すように、
例えば（４ライン×４画素）の大きさとされている。FIG. 1 shows the configuration on the transmitting side. When applied to a digital VTR, it is a recording side configuration. In FIG. 1, for example, a digital video signal in which one sample is quantized to 8 bits is supplied to an input terminal indicated by 1. This digital video signal is supplied to the blocking circuit 2,
The blocking circuit 2 converts the input digital video signal into a continuous signal for each two-dimensional block which is a unit of encoding. In the blocking circuit 2, as shown in FIG. 2B, the screen of one frame is subdivided into a number of blocks B11 to Bmn. One block, as shown in FIG. 2A,
For example, the size is (4 lines × 4 pixels).
ブロック化回路２の出力信号が最大値検出回路３、最
小値検出回路４及び遅延回路５に供給される。最大値検
出回路３は、ブロック毎の最大値Lmaxを検出し、最小値
検出回路４は、ブロック毎の最小値Lminを検出する。最
大値検出回路３からの最大値Lmaxと最小値検出回路４か
らの最小値Lminとが減算回路６に供給され、（Lmax−Lm
in＝Ｄ）で示されるダイナミックレンジＤが検出され
る。An output signal of the blocking circuit 2 is supplied to a maximum value detection circuit 3, a minimum value detection circuit 4, and a delay circuit 5. The maximum value detection circuit 3 detects a maximum value Lmax for each block, and the minimum value detection circuit 4 detects a minimum value Lmin for each block. The maximum value Lmax from the maximum value detection circuit 3 and the minimum value Lmin from the minimum value detection circuit 4 are supplied to the subtraction circuit 6, and (Lmax−Lm
in = D) is detected.
また、遅延回路５を介された画素データLi及び最小値
Lminが減算回路７に供給され、減算回路７からは、（Li
−Lmin）で示される最小値除去後のデータが得られる。
この減算回路７からの最小値除去後のデータがADRC（ダ
イナミックレンジに適応した符号化）のエンコーダ８に
供給される。エンコーダ８には、ダイナミックレンジＤ
が供給されており、エンコーダ８からは、元のビット数
より少ないｎビットのコード信号Qiが発生する。In addition, the pixel data Li and the minimum value
Lmin is supplied to the subtraction circuit 7, and (Li
−Lmin) is obtained after the minimum value is removed.
The data from which the minimum value has been removed from the subtraction circuit 7 is supplied to an ADRC (encoding adapted to a dynamic range) encoder 8. The encoder 8 has a dynamic range D
Is supplied, and the encoder 8 generates an n-bit code signal Qi smaller than the original number of bits.
ダイナミックレンジＤ、最小値Lmin及びコード信号Qi
がフレーム化回路９に供給され、エラー訂正符号化の処
理を受けると共に、送信データに変換される。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
データが伝送される。Dynamic range D, minimum value Lmin and code signal Qi
Is supplied to the framing circuit 9 and is subjected to error correction coding processing, and is converted into transmission data. Transmission data is obtained at the output terminal 10 of the framing circuit 9, and the transmission data is transmitted.
受信側（ディジタルVTRの場合では、再生側）は、第
３図に示す構成とされている。第３図において、11で示
す入力端子に受信データが供給され、フレーム分解回路
12により、エラー訂正符号の復号処理がされると共に、
ダイナミックレンジＤ、最小値Lmin及びコード信号Qiが
分離される。ダイナミックレンジＤ及びコード信号Qiが
ADRCのデコーダ13に供給され、デコーダ13の出力信号が
加算回路14に供給される。加算回路14にて、デコーダ13
の出力信号と最小値Lminとが加算され、復元レベルｉ
が得られる。この復元レベルｉがブロック分解回路15
に供給され、ブロックの順序が走査順序に変換される。
出力端子16には、走査順序に戻された復元データが得ら
れる。The receiving side (in the case of a digital VTR, the reproducing side) has the configuration shown in FIG. In FIG. 3, received data is supplied to an input terminal indicated by reference numeral 11, and a frame disassembly circuit is provided.
According to 12, while decoding the error correction code,
The dynamic range D, the minimum value Lmin and the code signal Qi are separated. Dynamic range D and code signal Qi
The signal is supplied to the ADRC decoder 13, and the output signal of the decoder 13 is supplied to the addition circuit 14. In the adder circuit 14, the decoder 13
Is added to the minimum value Lmin, and the restoration level i
Is obtained. This restoration level i corresponds to the block decomposition circuit 15.
To convert the order of the blocks into a scan order.
At the output terminal 16, restored data returned in the scanning order is obtained.
上述のADRCのエンコーダ８及びデコーダ13では、第４
図Ａ又は第４図Ｂに示す符号化及び復号化がされる。In the above ADRC encoder 8 and decoder 13, the fourth
The encoding and decoding shown in FIG. A or FIG. 4B are performed.
第４図Ａに示される量子化は、ダイナミックレンジＤ
を（2n）（この例では、４個のレベル範囲）に均等に分
割し、最小値除去後のデータがどのレベル範囲に属する
かによって符号化を行うもので、かかる量子化方式は、
ノンエッジマッチングと称される。ノンエッジマッチン
グでは、コード信号Qiとして、（０＝00）（１＝01）
（２＝10）（３＝11）が得られ、また、各レベル範囲の
中央値が復元レベル（0,1,2又は３）とされる。The quantization shown in FIG.
Is equally divided into (2 n ) (in this example, four level ranges), and encoding is performed according to which level range the data after the minimum value removal belongs to.
This is called non-edge matching. In the non-edge matching, (0 = 00) (1 = 01) as the code signal Qi
(2 = 10) and (3 = 11) are obtained, and the median of each level range is set as the restoration level (0, 1, 2, or 3).
第４図Ｂに示される量子化は、ダイナミックレンジＤ
を（2n−１）（この例では、３個のレベル範囲）に均等
に分割し、次に、分割されたレベル範囲を1/2シフトし
て得られる４個のレベル範囲のどのレベル範囲に最小値
除去後のデータが属するかによって符号化を行うもの
で、かかる量子化方式は、エッジマッチングと称され
る。エッジマッチングでは、ノンエッジマッチングと同
様のコード信号Qiが得られ、また、最小値Lminと最大値
Lmaxと最小値Lmin及び最大値Lmaxを含まないレベル範囲
の中央値とが復元レベル（0,1,2又は３）とされる。エ
ッジマッチングは、ノンエッジマッチングと比較して量
子化ステップ幅が大きくなるが、ブロック内の最小値Lm
in及び最大値Lmaxが誤差０で復元することができる。こ
のことは、ブロックのダイナミックレンジを保存するこ
とを意味し、VTRのダビング動作のように、符号化動作
と復号動作とが繰り返される時には、画質の劣化が防止
される。The quantization shown in FIG.
Is evenly divided into (2 n -1) (three level ranges in this example), and then any of the four level ranges obtained by shifting the divided level ranges by 1/2 The encoding is performed depending on whether the data after the minimum value removal belongs to the pixel data, and this quantization method is called edge matching. In edge matching, the same code signal Qi as in non-edge matching is obtained, and the minimum value Lmin and the maximum value
Lmax and the median of the level range not including the minimum value Lmin and the maximum value Lmax are set as the restoration level (0, 1, 2, or 3). Edge matching has a larger quantization step width than non-edge matching, but the minimum value Lm
in and the maximum value Lmax can be restored with an error of 0. This means that the dynamic range of the block is preserved, and when the encoding operation and the decoding operation are repeated as in the dubbing operation of the VTR, deterioration of the image quality is prevented.
従来のADRCでは、ノンエッジマッチングの場合、下式
に従って符号化（再量子化）及び復号化を行っていた。In the conventional ADRC, in the case of non-edge matching, encoding (requantization) and decoding are performed according to the following equations.
Ｄ＝Lmax−Lmin 上述の復元レベルｉを求めるために、Qiに0.5を加
えているのは、分割されたレベル範囲の中央値を復元レ
ベルとするためであり、また、求まった値に0.5を加え
ているのは、0.5を加えずに、四捨五入することと等価
である。D = Lmax-Lmin The reason why 0.5 is added to Qi in order to obtain the above-mentioned restoration level i is that the median of the divided level range is used as the restoration level, and the reason why 0.5 is added to the obtained value is that , 0.5, and is equivalent to rounding.
一例として、第５図に示すように、（Lmin＝80,Lmax
＝84）のブロックをノンエッジマッチングにより、２ビ
ットで再量子化する場合を考える。最小値Lminの80レベ
ルと言うものを考えると、このレベルは、○で示すよう
に、元のアナログレベルでの（79.50……〜80.49……）
までを代表している。即ち、このブロックに含まれる元
の情報レベルとしては、（84.49−79.50＝5.0）とな
る。従って、元のアナログレベルに忠実に考えると、ダ
イナミックレンジＤは、（Ｄ＝Lmax−Lmin＋１）とな
る。しかしながら、従来の符号化では、＋１をしてない
ために、元のアナログレベルと対応が良い復元レベルが
得られない問題があった。As an example, as shown in FIG. 5, (Lmin = 80, Lmax
= 84) is re-quantized with 2 bits by non-edge matching. Considering what is called the 80th level of the minimum value Lmin, this level is (79.50 …… 80.49 ……) at the original analog level as shown by ○.
To represent. That is, the original information level included in this block is (84.49-79.50 = 5.0). Therefore, when faithfully considering the original analog level, the dynamic range D is (D = Lmax-Lmin + 1). However, in the conventional encoding, there is a problem that a restoration level that is compatible with the original analog level cannot be obtained because +1 is not added.
一方、エッジマッチングで、符号化を行う時には、ア
ナログ値としての最大値ｌmax及び最小値ｌminをブロッ
ク内の最大値Lmax及び最小値Lminとするので、ダイナミ
ックレンジＤは、（Ｄ＝ｌmax−ｌmax＝Lmax−Lmin）と
なり、アナログのダイナミックレンジは、ディジタルの
ものと一致する。従って、上述のように、（＋１）の処
理を行うことは、必要でない。On the other hand, when encoding is performed by edge matching, the maximum value lmax and the minimum value lmin as analog values are set to the maximum value Lmax and the minimum value Lmin in the block, so that the dynamic range D is expressed as (D = lmax-lmax = Lmax−Lmin), and the analog dynamic range matches the digital dynamic range. Therefore, it is not necessary to perform the process (+1) as described above.
従って、この発明の目的は、ノンエッジマッチングに
対して、元のアナログレベルと対応が良い復元レベルが
得られる高能率符号化方法及び装置を提供することを目
的とするものである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high-efficiency encoding method and apparatus capable of obtaining a restored level that is compatible with the original analog level for non-edge matching.
この発明では、ディジタル画像信号のブロック内に含
まれる複数の画素データの最大値及び最小値で規定され
るダイナミックレンジを検出し、ダイナミックレンジを
均等に分割して得られた2n個のレベル範囲と、上記ダイ
ナミックレンジを規定する値を基準とした相対的なレベ
ル関係を持つように修正された修正画像データとのレベ
ル関係から画素データを元のビット数より少ないビット
数ｎで符号化し、即ち、ノンエッジマッチングにより符
号化し、ダイナミックレンジの情報と符号化で得られた
コード信号とから復元レベルを得るようにした高能率符
号化方法において、 下記の処理により、コード信号Qi及び復元レベルｉ
を得るようになされる。According to the present invention, a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a block of a digital image signal is detected, and 2 n level ranges obtained by dividing the dynamic range equally are obtained. And the pixel data is encoded with a bit number n smaller than the original bit number from the level relationship between the corrected image data corrected to have a relative level relationship based on the value defining the dynamic range, that is, In a high-efficiency encoding method that encodes by non-edge matching and obtains a restoration level from information of a dynamic range and a code signal obtained by encoding, a code signal Qi and a restoration level i are obtained by the following processing.
It is made to get.
Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ 但し、Lmax:ブロックの最大値 Lmin:ブロックの最小値 更に、この発明では、修正画像データを符号化するの
と異なり、最大値Lmaxと各画素データの値との差をノン
エッジマッチングにより符号化する場合にも、同様に適
用される。D = Lmax-Lmin + 1 However, Lmax: the maximum value of the block Lmin: the minimum value of the block Further, unlike encoding the corrected image data, the present invention encodes the difference between the maximum value Lmax and the value of each pixel data by non-edge matching. The same applies to cases where
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。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
この説明は、下記の順序に従ってなされる。 This description is made in the following order.
a.一実施例（ノンエッジマッチング） b.参考例（エッジマッチング） c.変形例 a.一実施例（ノンエッジマッチング） 一例として、前述と同様に、第５図に示す（Lmin＝8
0,Lmax＝84）の例を考える。元のアナログ量としてのブ
ロック内の最大値ｌmax及び最小値ｌminは、 ｌmax＝Lmax＋0.5 ｌmin＝Lmin＋0.5 従って、アナログ量と対応するダイナミックレンジＤ
は、 Ｄ＝ｌmax−ｌmin＝Lmax−Lmin＋1.0 となる。ｎビット量子化では、このダイナミックレンジ
Ｄを2n個に均等に分割することで、量子化ステップ幅ｄ
が求まる。a. One embodiment (non-edge matching) b. Reference example (edge matching) c. Modification a. One embodiment (non-edge matching) As an example, as shown in FIG.
0, Lmax = 84). The maximum value lmax and the minimum value lmin in the block as the original analog amount are as follows: lmax = Lmax + 0.5 lmin = Lmin + 0.5 Therefore, the dynamic range D corresponding to the analog amount
Is D = lmax-lmin = Lmax-Lmin + 1.0. In the n-bit quantization, the dynamic range D is equally divided into 2 n pieces to obtain a quantization step width d.
Is found.
ｄ＝D/2n （ｎ＝２）の場合では、第６図に示すように、（5.0/
4＝1.25）と分割される。各画素のディジタル値Liがど
のレベル範囲に属するかを調べるには、このディジタル
値Liが±0.5のアナログ量の範囲の中央値と考える。そ
して、アナログの最小値ｌmin（オフセット）を除去
し、量子化幅ｄで割れば、切り捨てによる整数化で、デ
ィジタル値Liが属する領域が求められる。即ち、再量子
化によるコード信号Qi（０〜2n−１）が得られる。（ｎ
＝２）の場合では、（０〜３）のコード信号Qiが得られ
る。In the case of d = D / 2 n (n = 2), as shown in FIG.
4 = 1.25). In order to check which level range the digital value Li of each pixel belongs to, it is considered that the digital value Li is the median of the range of the analog amount of ± 0.5. Then, by removing the analog minimum value lmin (offset) and dividing by the quantization width d, the area to which the digital value Li belongs can be obtained by rounding down to an integer. That is, a code signal Qi (0 to 2 n -1) is obtained by requantization. (N
= 2), a code signal Qi of (0-3) is obtained.
上述のように、アナログレベルで領域分けをしている
ので、ディジタル画像の±LSB（最下位ビット）/2だけ
広がった扱いとなる。従って、第５図に示す例では、第
７図に示すように、レベル範囲とコード信号Qiとが対応
する。量子化コードQiは、次式で求められる。As described above, since the area is divided at the analog level, the digital image is treated as being spread by ± LSB (least significant bit) / 2 of the digital image. Therefore, in the example shown in FIG. 5, as shown in FIG. 7, the level range corresponds to the code signal Qi. The quantization code Qi is obtained by the following equation.
上式で、〔 〕は、切り捨てにより、整数部分をとる
ことを意味する。Lmax,Lminは、各々2n−１及び０に量
子化される。しかし、途中のディジタルレベルは、レベ
ル範囲の境界に一致することがあり、この境界に一致す
るディジタルレベルは、上のレベル範囲に含まれる。 In the above formula, [] means that an integer part is obtained by truncation. Lmax and Lmin are quantized to 2 n -1 and 0, respectively. However, an intermediate digital level may coincide with the boundary of the level range, and the digital level that coincides with this boundary is included in the upper level range.
上述の符号化を実現するために、例えば第８図に示す
構成が使用される。減算回路６からの（Lmax−Lmin）の
出力信号が＋１加算回路21に供給され、＋１加算回路21
からダイナミックレンジＤが得られる。２ビットで量子
化する場合には、ダイナミックレンジＤが1/4倍回路22
に供給され、1/4倍回路22の出力信号が割算回路23に供
給される。In order to realize the above-described encoding, for example, the configuration shown in FIG. 8 is used. The output signal of (Lmax−Lmin) from the subtraction circuit 6 is supplied to the +1 addition circuit 21, and the +1 addition circuit 21
To obtain the dynamic range D. When quantizing with 2 bits, the dynamic range D is increased by a factor of 1/4.
, And the output signal of the / 4 multiplier circuit 22 is supplied to the division circuit 23.
また、減算回路７からの（Li−Lmin）の出力信号が＋
0.5加算回路24を介して割算回路23に供給される。従っ
て、割算回路23では、上式の〔 〕の中の演算がされ
る。割算回路23の出力信号が整数化回路25に供給され、
整数化回路25で切り捨て処理がされることにより、コー
ド信号Qiが得られる。The output signal of (Li−Lmin) from the subtraction circuit 7 is +
The signal is supplied to the division circuit 23 via the 0.5 addition circuit 24. Therefore, in the division circuit 23, the operation in [] of the above equation is performed. The output signal of the division circuit 23 is supplied to the integer conversion circuit 25,
A code signal Qi is obtained by performing the round-off processing in the integer conversion circuit 25.
上述の第８図に示されるエンコーダ８の構成は、一例
であって、他の構成として、レベル比較回路とプライオ
リティエンコーダとを組み合わせた構成、ROMを用いる
構成、ソフトウエア処理等が可能である。また、ダイナ
ミックレンジ情報を伝送する場合、ダイナミックレンジ
Ｄと最大値Lmaxと最小値Lminとの何れか二つのデータを
伝送すれば良い。The above-described configuration of the encoder 8 shown in FIG. 8 is an example, and other configurations such as a configuration combining a level comparison circuit and a priority encoder, a configuration using a ROM, software processing, and the like are possible. When transmitting the dynamic range information, any two data of the dynamic range D, the maximum value Lmax, and the minimum value Lmin may be transmitted.
次に、復元値（デコーダされるディジタル値）ｉ
は、下式のように、各レベル範囲の中央値を四捨五入し
たものとする。Next, a restored value (decoded digital value) i
Is the value obtained by rounding the median of each level range as shown in the following formula.
上述の復号を行うための構成の一例を第９図に示す。
受信されたコード信号Qiが＋0.5加算回路31を介して乗
算回路32に供給される。また、ダイナミックレンジＤが
1/4倍回路33を介して乗算回路32に供給され、乗算回路3
2により、上式の〔 〕内の演算がされる。この乗算回
路32の出力信号が整数化回路34に供給され、切り捨ての
処理がされる。整数化回路34の出力信号が加算回路14に
供給され、加算回路14で最小値Lminが加算されることに
より、復元レベルｉが得られる。 FIG. 9 shows an example of a configuration for performing the above-described decoding.
The received code signal Qi is supplied to the multiplication circuit 32 via the +0.5 addition circuit 31. Also, the dynamic range D
The signal is supplied to the multiplication circuit 32 via the 1/4 multiplication circuit 33, and the multiplication circuit 3
According to 2, the operation in [] of the above expression is performed. The output signal of the multiplication circuit 32 is supplied to the integer conversion circuit 34, where the signal is truncated. The output signal of the integer conversion circuit 34 is supplied to the addition circuit 14, and the addition circuit 14 adds the minimum value Lmin, thereby obtaining the restoration level i.
デコーダ13としては、第９図に示す構成以外にROMを
使用した構成、ソフトウエア処理等が可能である。As the decoder 13, other than the configuration shown in FIG. 9, a configuration using a ROM, software processing, or the like is possible.
b.参考例（エッジマッチング） 次に、エッジマッチングの場合の参考例について説明
する。上述の一実施例と同様に、離散ディジタル画像レ
ベルをアナログ連続量に適して考える。b. Reference Example (Edge Matching) Next, a reference example in the case of edge matching will be described. As with the previous embodiment, consider the discrete digital image level to be suitable for analog continuity.
エッジマッチングは、ブロック内の最大値Lmax及び最
小値Lminを誤差０で復元することを目的としている。こ
のために、アナログレベルとしての最大値ｌmax及び最
小値ｌminは、ディジタル値そのものを設定する。The purpose of the edge matching is to restore the maximum value Lmax and the minimum value Lmin in the block with an error of zero. For this purpose, the maximum value lmax and the minimum value lmin as analog levels set the digital values themselves.
ｌmax＝Lmax ｌmin＝Lmin 従って、第10図に示すように、アナログのダイナミッ
クレンジは、ディジタルのものと一致する。lmax = Lmax lmin = Lmin Therefore, as shown in FIG. 10, the analog dynamic range matches the digital dynamic range.
Ｄ＝ｌmax−ｌmin＝Lmax−Lmin このダイナミックレンジＤに関して、両端のレベルを
含む形で均等分割すると、量子化ステップ幅ｄは、 となる。D = lmax-lmin = Lmax-Lmin With respect to this dynamic range D, when the equal division is performed so as to include the levels at both ends, the quantization step width d becomes Becomes
コード信号Qiは、第11図に示すように、アナログの最
小値ｌminからの差分を量子化ステップ幅ｄで割ったも
の（第11図中、左側の０〜３）を0.5だけシフトしたも
の（第11図中、右側の０〜３）であり、均等領域とな
る。従って、エッジマッチングの場合の符号化は、次式
によりなされる。As shown in FIG. 11, the code signal Qi is obtained by shifting a value obtained by dividing the difference from the analog minimum value lmin by the quantization step width d (0 to 3 on the left side in FIG. 11) by 0.5 ( In FIG. 11, the right side is 0 to 3), which is an equal area. Therefore, encoding in the case of edge matching is performed by the following equation.
復元レベルｉは、アナログの最小値ｌminから量子
化ステップ幅ｄがQi個だけ離れたアナログ値を四捨五入
したものとなる。即ち、 で復元レベルｉが求められる。 The restoration level i is a value obtained by rounding off an analog value having a quantization step width d separated by Qi from the analog minimum value lmin. That is, Obtains the restoration level i.
c.変形例 以上の説明では、各画素のデータLiからブロックの最
小値Lminを除去した値を量子化するADRCに対して、この
発明を適用した例である。しかしながら、ブロックの最
大値Lmaxと各画素のデータLiとの差を検出し、この差を
エンコーダにより符号化するADRCに対して、この発明を
適用することができる。c. Modified Example The above description is an example in which the present invention is applied to an ADRC that quantizes a value obtained by removing the minimum value Lmin of a block from data Li of each pixel. However, the present invention can be applied to ADRC in which a difference between the maximum value Lmax of a block and data Li of each pixel is detected and the difference is encoded by an encoder.
即ち、ノンエッジマッチングの場合の符号化及び復号
化は、下式でなされる。That is, encoding and decoding in the case of non-edge matching are performed by the following equations.
Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ また、エッジマッチングの場合の符号化及び復号化
は、下式でなされる。D = Lmax-Lmin + 1 Encoding and decoding in the case of edge matching are performed by the following equations.
Ｄ＝Lmax−Lmin 以上の実施例では、ノンエッジマッチングとエッジマ
ッチングとの何れか一方により符号化及び復号化がされ
ている。しかしながら、用途等に応じて両者の方式の何
れかを、選択的に働かせる構成としても良い。更に、こ
の発明は、２次元ブロックの構造を有するADRCに限ら
ず、時間的に連続する複数フレームに夫々含まれる複数
の領域で３次元ブロックを構成する場合に対しても適用
できる。D = Lmax-Lmin In the above embodiment, encoding and decoding are performed by one of non-edge matching and edge matching. However, a configuration may be adopted in which either of the two methods is selectively operated according to the use or the like. Further, the present invention is not limited to the ADRC having the structure of the two-dimensional block, and can be applied to a case where a three-dimensional block is configured by a plurality of regions respectively included in a plurality of temporally continuous frames.
〔発明の効果〕 この発明に依れば、ディジタル画像信号のブロック毎
に検出された最大値及び最小値で規定されるダイナミッ
クレンジＤを複数のレベル範囲に分割する時に、元のア
ナログレベルの幅を考慮しているので、復元レベルが元
のアナログレベルと良く対応したものとなる。According to the present invention, when the dynamic range D defined by the maximum value and the minimum value detected for each block of the digital image signal is divided into a plurality of level ranges, the width of the original analog level , The restoration level corresponds well with the original analog level.
第１図はこの発明を適用できる高能率符号化装置の送信
側の構成のブロック図、第２図はブロックの説明に用い
る略線図、第３図はこの発明を適用できる高能率符号化
装置の受信側の構成のブロック図、第４図は量子化の説
明に用いる略線図、第５図は量子化を具体的に説明する
ための略線図、第６図及び第７図はこの発明の一実施例
の説明に用いる略線図、第８図はこの発明が適用された
エンコーダの一例のブロック図、第９図はこの発明が適
用されたデコーダのブロック図、第10図及び第11図はこ
の発明の参考例の説明に用いるブロック図である。 図面における主要な符号の説明 2:ブロック化回路、3:最大値検出回路、 4:最小値検出回路、8:エンコーダ、 13:デコーダ、15:ブロック分解回路、 21:＋１加算回路、23:割算回路、 24,31:＋0.5加算回路、 32:乗算回路。FIG. 1 is a block diagram of a configuration on the transmitting side of a high-efficiency coding apparatus to which the present invention can be applied, FIG. 2 is a schematic diagram used for explaining blocks, and FIG. 3 is a high-efficiency coding apparatus to which the present invention can be applied. FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining quantization, FIG. 5 is a schematic diagram for specifically explaining quantization, and FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram used for describing an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block diagram of an example of an encoder to which the present invention is applied, FIG. 9 is a block diagram of a decoder to which the present invention is applied, and FIGS. FIG. 11 is a block diagram used for explaining a reference example of the present invention. Explanation of main symbols in the drawings 2: Blocking circuit, 3: Maximum value detection circuit, 4: Minimum value detection circuit, 8: Encoder, 13: Decoder, 15: Block decomposition circuit, 21: +1 addition circuit, 23: Divide Calculation circuit, 24,31: +0.5 addition circuit, 32: Multiplication circuit.
Claims (4)
る複数の画素データの最大値及び最小値で規定されるダ
イナミックレンジを検出し、上記ダイナミックレンジを
均等に分割して得られた2n個のレベル範囲と、上記ダイ
ナミックレンジを規定する値を基準とした相対的なレベ
ル関係を持つように修正された修正画像データとのレベ
ル関係から、上記複数の画像データを元のビット数より
少ないビット数ｎで符号化し、上記ダイナミックレンジ
の情報と上記符号化で得られたコード信号から復元レベ
ルを得るようにした高能率符号化方法において、 下記の処理により、上記コード信号Qi及び上記復元レベ
ルｉを得るようにしたことを特徴とする高能率符号化
方法。 Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ 但し、Lmax:ブロックの最大値 Lmin:ブロックの最小値1. A method for detecting a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a block of a digital image signal, and dividing the dynamic range into 2 n pieces of data. From the level relationship between the level range and the corrected image data corrected so as to have a relative level relationship based on the value defining the dynamic range, the plurality of image data has a smaller number of bits than the original number of bits. n, and obtains a restoration level from the information of the dynamic range and the code signal obtained by the coding. In the high-efficiency coding method, the code signal Qi and the restoration level i are A high-efficiency encoding method characterized in that it is obtained. D = Lmax-Lmin + 1 Where Lmax: maximum value of block Lmin: minimum value of block
る複数の画素データの最大値及び最小値で規定されるダ
イナミックレンジを検出する手段と、上記ダイナミック
レンジを均等に分割して得られた2n個のレベル範囲と、
上記ダイナミックレンジを規定する値を基準とした相対
的なレベル関係を持つように修正された修正画像データ
とのレベル関係から、上記複数の画像データを元のビッ
ト数より少ないビット数ｎで符号化する手段とを有し、
上記ダイナミックレンジの情報と上記符号化で得られた
コード信号から復元レベルを得るようにした高能率符号
化装置において、 下記の処理により、上記コード信号Qi及び上記復元レベ
ルｉを得るようにしたことを特徴とする高能率符号化
装置。 Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ 但し、Lmax:ブロックの最大値 Lmin:ブロックの最小値2. A means for detecting a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a block of a digital image signal, and 2 n obtained by equally dividing the dynamic range. Level ranges,
Encoding the plurality of image data with the number n of bits smaller than the original number of bits from the level relationship with the modified image data corrected to have a relative level relationship based on the value defining the dynamic range. Means to do,
In a high-efficiency encoding apparatus that obtains a restoration level from the information of the dynamic range and the code signal obtained by the encoding, the code signal Qi and the restoration level i are obtained by the following processing. A high efficiency coding apparatus characterized by the above-mentioned. D = Lmax-Lmin + 1 Where Lmax: maximum value of block Lmin: minimum value of block
る複数の画素データの最大値及び最小値で規定されるダ
イナミックレンジを検出し、上記ダイナミックレンジを
均等に分割して得られた2n個のレベル範囲と上記最大値
及び上記画素データのレベル差の関係から、上記複数の
画像データを元のビット数より少ないビット数ｎで符号
化し、上記ダイナミックレンジの情報と上記符号化で得
られたコード信号とから復元レベルを得るようにした高
能率符号化方法において、 下記の処理により、上記コード信号Qi及び上記復元レベ
ルｉを得るようにしたことを特徴とする高能率符号化
方法。 Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ 但し、Lmax:ブロックの最大値 Lmin:ブロックの最小値3. A method for detecting a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a block of a digital image signal, and dividing the dynamic range into 2 n pieces of data. From the relationship between the level range, the maximum value, and the level difference between the pixel data, the plurality of image data are encoded with a bit number n smaller than the original bit number, the dynamic range information and the code obtained by the encoding are encoded. A high-efficiency encoding method for obtaining a restoration level from a signal, wherein the code signal Qi and the restoration level i are obtained by the following processing. D = Lmax-Lmin + 1 Where Lmax: maximum value of block Lmin: minimum value of block
る複数の画素データの最大値及び最小値で規定されるダ
イナミックレンジを検出し、上記ダイナミックレンジを
均等に分割して得られた2n個のレベル範囲と上記最大値
及び上記画素データのレベル差の関係から、上記複数の
画像データを元のビット数より少ないビット数ｎで符号
化し、上記ダイナミックレンジの情報と上記符号化で得
られたコード信号とから復元レベルを得るようにした高
能率符号化装置において、 下記の処理により、上記コード信号Qi及び上記復元レベ
ルｉを得るようにしたことを特徴とする高能率符号化
装置。 Ｄ＝Lmax−Lmin＋１ 但し、Lmax:ブロックの最大値 Lmin:ブロックの最小値Wherein detecting a dynamic range defined by maximum and minimum values of a plurality of pixel data included in the block of the digital image signal, the 2 n pieces obtained by equally dividing the dynamic range From the relationship between the level range, the maximum value, and the level difference between the pixel data, the plurality of image data are encoded with a bit number n smaller than the original bit number, the dynamic range information and the code obtained by the encoding are encoded. A high-efficiency coding apparatus for obtaining a restoration level from a signal and a signal, wherein the code signal Qi and the restoration level i are obtained by the following processing. D = Lmax-Lmin + 1 Where Lmax: maximum value of block Lmin: minimum value of block
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13424388A JP2605351B2 (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | High efficiency coding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13424388A JP2605351B2 (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | High efficiency coding method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303871A JPH01303871A (en) | 1989-12-07 |
| JP2605351B2 true JP2605351B2 (en) | 1997-04-30 |
Family
ID=15123750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13424388A Expired - Lifetime JP2605351B2 (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | High efficiency coding method and apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605351B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144989A (en) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Sony Corp | High efficient coding device of television signal |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13424388A patent/JP2605351B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144989A (en) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Sony Corp | High efficient coding device of television signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01303871A (en) | 1989-12-07 |
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