JP2658094B2 - 画像情報伝送装置 - Google Patents
画像情報伝送装置Info
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- JP2658094B2 JP2658094B2 JP29740487A JP29740487A JP2658094B2 JP 2658094 B2 JP2658094 B2 JP 2658094B2 JP 29740487 A JP29740487 A JP 29740487A JP 29740487 A JP29740487 A JP 29740487A JP 2658094 B2 JP2658094 B2 JP 2658094B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像データをブロック符号化し伝送する画像
情報伝送装置に関する。
情報伝送装置に関する。
テレビジョン信号の伝送帯域を狭くする方法として、
サンプリング周波数又は１画素当たりの平均ビット数を
体さくする符号化方法が知られている。前者の符号化方
法では、サブサンプリングにより画像データを1/2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。
サンプリング周波数又は１画素当たりの平均ビット数を
体さくする符号化方法が知られている。前者の符号化方
法では、サブサンプリングにより画像データを1/2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。
他方、後者の符号化方法の一つとして、１フィールド
内の画面を微少なブロックに細分化して符号化するブロ
ック符号化法がある。この符号化法では、例えば、注目
ブロックについて、その最小値と最大値の間を線形又は
非線形に量子化し、各画素毎にどの量子化レベルに属す
るかのイデックスを伝送し、更に、スケール成分として
当該最小値及び最大値を伝送するものである。
内の画面を微少なブロックに細分化して符号化するブロ
ック符号化法がある。この符号化法では、例えば、注目
ブロックについて、その最小値と最大値の間を線形又は
非線形に量子化し、各画素毎にどの量子化レベルに属す
るかのイデックスを伝送し、更に、スケール成分として
当該最小値及び最大値を伝送するものである。
この従来のブロック符号化法では、ブロック内画素値
のダイナミック・レンジに応じた符号化が行われるが、
例えば、ブロック内で極端な明暗がある場合とかブロッ
ク内に境界を含む場合などのように、画素値の分布が想
定状態から大きく異なる場合には、復号信号に大きな歪
みが生じる。
のダイナミック・レンジに応じた符号化が行われるが、
例えば、ブロック内で極端な明暗がある場合とかブロッ
ク内に境界を含む場合などのように、画素値の分布が想
定状態から大きく異なる場合には、復号信号に大きな歪
みが生じる。
そこで、本発明は、画像情報の伝送時に、復号歪みの
発生が少ない画像情報伝送装置を提示することを目的と
する。
発生が少ない画像情報伝送装置を提示することを目的と
する。
本発明に係る画像情報伝送装置は、ディジタル画像デ
ータを所定数のサンプルからなるブロックに分割するブ
ロック化手段と、前記ブロック毎にダイナミック・レン
ジを検出する第１の検出手段と、前記ブロック内の全サ
ンプル値の平均値を検出する第２の検出手段と、前記第
１の検出手段により検出された前記ダイナミック・レン
ジを前記平均値を境界に第１のレンジと第２のレンジに
分割し、その分割された前記第１のレンジ及び前記第２
のレンジを夫々ｎ個（ｎは２以上の整数）のレンジに更
に分割し、その分割されたレンジに対応させて前記ブロ
ック内の全サンプル値に符号を割り当てて符号化する符
号化手段と、前記第１の検出手段と検出結果を示す第１
のデータと、前記第２の検出手段の検出結果を示す第２
のデータと、前記符号化手段により符号化された符号化
データとを伝送単位として伝送データ列を形成する伝送
データ列形成手段とを具備することを特徴とする。
ータを所定数のサンプルからなるブロックに分割するブ
ロック化手段と、前記ブロック毎にダイナミック・レン
ジを検出する第１の検出手段と、前記ブロック内の全サ
ンプル値の平均値を検出する第２の検出手段と、前記第
１の検出手段により検出された前記ダイナミック・レン
ジを前記平均値を境界に第１のレンジと第２のレンジに
分割し、その分割された前記第１のレンジ及び前記第２
のレンジを夫々ｎ個（ｎは２以上の整数）のレンジに更
に分割し、その分割されたレンジに対応させて前記ブロ
ック内の全サンプル値に符号を割り当てて符号化する符
号化手段と、前記第１の検出手段と検出結果を示す第１
のデータと、前記第２の検出手段の検出結果を示す第２
のデータと、前記符号化手段により符号化された符号化
データとを伝送単位として伝送データ列を形成する伝送
データ列形成手段とを具備することを特徴とする。
上記手段により、ブロック内のダイナミック・レンジ
を前記ブロック内の全サンプル値の平均値を境界に第１
のレンジと第２のレンジに分割し、その分割された前記
第１のレンジ及び前記第２のレンジを夫々ｎ個（ｎは２
以上の整数）のレンジに更に分割し、その分割されたレ
ンジに対応させて前記ブロック内の全サンプル値に符号
を割り当てて符号化しているので、例えばブロック内で
極端な明暗がある場合とかブロック内に境界を含む場合
などのように、画素値の分布が規定状態から大きく異な
る場合でも、復号化されたデータに大きな歪みを生じる
ことがない。しかも、１つの符号化アルゴリズムでよい
ので符号化処理も簡単で高速なものになる。
を前記ブロック内の全サンプル値の平均値を境界に第１
のレンジと第２のレンジに分割し、その分割された前記
第１のレンジ及び前記第２のレンジを夫々ｎ個（ｎは２
以上の整数）のレンジに更に分割し、その分割されたレ
ンジに対応させて前記ブロック内の全サンプル値に符号
を割り当てて符号化しているので、例えばブロック内で
極端な明暗がある場合とかブロック内に境界を含む場合
などのように、画素値の分布が規定状態から大きく異な
る場合でも、復号化されたデータに大きな歪みを生じる
ことがない。しかも、１つの符号化アルゴリズムでよい
ので符号化処理も簡単で高速なものになる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図はテレビジョン信号の符号化装置に本発明を適
用した一実施例構成ブロック図を示す。第１図におい
て、10はディジタル画像信号の入力端子である。本実施
例では、１サンプルが８ビットに量子化されたNTSCテレ
ビジョン信号が入力される。ブロック化回路12は、水平
走査線単位で入力端子10から印加される信号を、ブロッ
ク内での水平走査線単位に走査順序を編集して出力す
る。図示実施例では、水平方向４サンプル、垂直４ライ
ンを１ブロックとする。ブロック化回路12で並べ換えら
れたサンプル列は、最小値検出器14、最大値検出器16、
ブロック内平均値検出器18及び遅延回路20に印加され
る。最小値検出器14の出力MIN、最大値検出器16の出力M
AX及び平均値検出器18の出力m0は、エンコーダ22及び同
24に印加される。
用した一実施例構成ブロック図を示す。第１図におい
て、10はディジタル画像信号の入力端子である。本実施
例では、１サンプルが８ビットに量子化されたNTSCテレ
ビジョン信号が入力される。ブロック化回路12は、水平
走査線単位で入力端子10から印加される信号を、ブロッ
ク内での水平走査線単位に走査順序を編集して出力す
る。図示実施例では、水平方向４サンプル、垂直４ライ
ンを１ブロックとする。ブロック化回路12で並べ換えら
れたサンプル列は、最小値検出器14、最大値検出器16、
ブロック内平均値検出器18及び遅延回路20に印加され
る。最小値検出器14の出力MIN、最大値検出器16の出力M
AX及び平均値検出器18の出力m0は、エンコーダ22及び同
24に印加される。
エンコーダ24には遅延回路20からのサンプル値DTも印
加され、エンコーダ24はこれらの入力から、最大値MA
X、最小値MIN及び平均値m0により規定される量子化ステ
ップのどの区画に当該サンプル値が属するかを示す３ビ
ットのインデックスIDをエンコーダ22に印加する。この
詳細は後述する。
加され、エンコーダ24はこれらの入力から、最大値MA
X、最小値MIN及び平均値m0により規定される量子化ステ
ップのどの区画に当該サンプル値が属するかを示す３ビ
ットのインデックスIDをエンコーダ22に印加する。この
詳細は後述する。
第２図はエンコーダ24の具体的構成例を示す。本実施
例では、MINとm0との間を４等分割し、m0とMAXとの間を
４等分割（計８分割）し、ブロック内サンプル値DTをそ
の８分割に割り当てて、３ビットのインデックスIDを出
力する。減算器10はサンプル値DTからMINを減算し、減
算器102はm0からMINを減算し、減算器104はMAXからm0を
減算する。減算器102の出力（m0−MIN）は比較器120の
一方の入力に供給されると共に除算器106により1/4にさ
れた後、乗算器107,108及び比較器110に印加される。乗
算器107,108はそれぞれ、入力信号を２倍、３倍して比
較器111,112に印加する。減算器104の出力（MAX−m0）
は除算器114で1/4にされた後、乗算器115,116及び加算
器117に印加される。乗算器115,116はそれぞれ入力信号
を２倍、３倍し、加算器118,119に供給する。加算器11
7,118,119には減算器102の出力が印加されており、その
加算結果は比較器121,122,123の一方の入力に印加され
る。比較器110〜112,120〜123の他方の入力には、減算
器100の出力DT′（＝DT−MIN）が供給されている。
例では、MINとm0との間を４等分割し、m0とMAXとの間を
４等分割（計８分割）し、ブロック内サンプル値DTをそ
の８分割に割り当てて、３ビットのインデックスIDを出
力する。減算器10はサンプル値DTからMINを減算し、減
算器102はm0からMINを減算し、減算器104はMAXからm0を
減算する。減算器102の出力（m0−MIN）は比較器120の
一方の入力に供給されると共に除算器106により1/4にさ
れた後、乗算器107,108及び比較器110に印加される。乗
算器107,108はそれぞれ、入力信号を２倍、３倍して比
較器111,112に印加する。減算器104の出力（MAX−m0）
は除算器114で1/4にされた後、乗算器115,116及び加算
器117に印加される。乗算器115,116はそれぞれ入力信号
を２倍、３倍し、加算器118,119に供給する。加算器11
7,118,119には減算器102の出力が印加されており、その
加算結果は比較器121,122,123の一方の入力に印加され
る。比較器110〜112,120〜123の他方の入力には、減算
器100の出力DT′（＝DT−MIN）が供給されている。
比較器110〜122,120〜123の出力をC1〜C7とすると、
各場合について以下のC1〜C7がプライオリティ・エンコ
ーダ124に入力される。即ち、 （１）０≦DT′＜（1/4）（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （２）（1/4）（m0−MIN）≦DT′＜（2/4）（m0−MIN） C1＝1,C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （３）（2/4）（m0−MIN）≦DT′＜（3/4）（m0−MIN） C1＝C2＝1,C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （４）（3/4）（m0−MIN）≦DT′＜m0−MIN C1＝C2＝C3＝1,C4＝C5＝C6＝C7＝０ （５）m0−MIN≦DT′＜（1/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝1,C5＝C6＝C7＝０ （６）（1/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜（2/4）（MAX−m0）（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝1,C6＝C7＝０ （７）（2/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜（3/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝1,C7＝０ （８）（3/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜MAX−MIN C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝１ プライオリティ・エンコーダ124は上記（１）のとき
（000）、（２）のとき（001）、（３）のとき（01
0）、（４）のとき（011）、（５）のとき（100）、
（６）のとき（101）、（７）のとき（110）、（８）の
とき（111）の３ビットのインデックスIDを出力する。
この出力がエンコーダ22に印加される。
各場合について以下のC1〜C7がプライオリティ・エンコ
ーダ124に入力される。即ち、 （１）０≦DT′＜（1/4）（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （２）（1/4）（m0−MIN）≦DT′＜（2/4）（m0−MIN） C1＝1,C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （３）（2/4）（m0−MIN）≦DT′＜（3/4）（m0−MIN） C1＝C2＝1,C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝０ （４）（3/4）（m0−MIN）≦DT′＜m0−MIN C1＝C2＝C3＝1,C4＝C5＝C6＝C7＝０ （５）m0−MIN≦DT′＜（1/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝1,C5＝C6＝C7＝０ （６）（1/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜（2/4）（MAX−m0）（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝1,C6＝C7＝０ （７）（2/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜（3/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN） C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝1,C7＝０ （８）（3/4）（MAX−m0） ＋（m0−MIN）≦DT′＜MAX−MIN C1＝C2＝C3＝C4＝C5＝C6＝C7＝１ プライオリティ・エンコーダ124は上記（１）のとき
（000）、（２）のとき（001）、（３）のとき（01
0）、（４）のとき（011）、（５）のとき（100）、
（６）のとき（101）、（７）のとき（110）、（８）の
とき（111）の３ビットのインデックスIDを出力する。
この出力がエンコーダ22に印加される。
エンコーダ22は、第４図に示す伝送フォーマットでブ
ロック毎のMIN,MAX,IDを伝送単位として出力端子26から
不図示の伝送路に出力する。
ロック毎のMIN,MAX,IDを伝送単位として出力端子26から
不図示の伝送路に出力する。
第５図は第１図の符号化装置に対応する本発明を適用
したディジタル・テレビジョン信号の復号装置の概略構
成を示した図である。不図示の伝送路から入力されたデ
ィジタル・テレビジョン信号は入力端子30からデータ分
離回路32に入力され、付加コードMIN,MAX,m0及び符号化
コードIDを分離し、デコーダ34に供給する。デコーダ34
は、ブロック内の各画素について、MINレベルとの差に
相当する画素値を出力する。加算器36はデコーダ34の出
力にMINを加算し、出力端子38に供給する。出力端子38
からは各画素値が得られる。
したディジタル・テレビジョン信号の復号装置の概略構
成を示した図である。不図示の伝送路から入力されたデ
ィジタル・テレビジョン信号は入力端子30からデータ分
離回路32に入力され、付加コードMIN,MAX,m0及び符号化
コードIDを分離し、デコーダ34に供給する。デコーダ34
は、ブロック内の各画素について、MINレベルとの差に
相当する画素値を出力する。加算器36はデコーダ34の出
力にMINを加算し、出力端子38に供給する。出力端子38
からは各画素値が得られる。
第６図はデコーダ34の詳細を示す。減算器44はm0とMI
Nの差を計算し、減算器46はMAXとm0の差を計算する。除
算器48は減算器44の出力（m0−MIN）を1/8にして、乗算
器49,50,51及び選択回路52に供給する。乗算器49,50,51
はそれぞれ入力信号を３倍、５倍、７倍して選択回路52
に供給する。除算器54は減算器46の出力（MAX−m0）を1
/8にして、乗算器55,56,57及び加算器58に印加する。乗
算器55,56,57はそれぞれ入力信号を３倍、５倍、７倍し
て加算器59,60,61に印加する。各加算器58〜61は減算器
44の出力（m0−MIN）を加算して選択回路52に供給す
る。選択回路52は、インデックスIDに従い「（1/8）（m
0−MIN）」、「（3/8）（m0−MIN）」、「（5/8）（m0
−MIN）」、「（7/8）（m0−MIN）」、「（1/8）（MAX
−m0）＋（m0−MIN）」、「（3/8）（MAX−m0）＋（m0
−MIN）」、「（5/8）（MAX−m0）＋（m0−MIN）」及び
「（5/8）（MAX−m0）＋（m0−MIN）」の何れかを選択
して出力する。この選択出力が加算器36に印加される。
Nの差を計算し、減算器46はMAXとm0の差を計算する。除
算器48は減算器44の出力（m0−MIN）を1/8にして、乗算
器49,50,51及び選択回路52に供給する。乗算器49,50,51
はそれぞれ入力信号を３倍、５倍、７倍して選択回路52
に供給する。除算器54は減算器46の出力（MAX−m0）を1
/8にして、乗算器55,56,57及び加算器58に印加する。乗
算器55,56,57はそれぞれ入力信号を３倍、５倍、７倍し
て加算器59,60,61に印加する。各加算器58〜61は減算器
44の出力（m0−MIN）を加算して選択回路52に供給す
る。選択回路52は、インデックスIDに従い「（1/8）（m
0−MIN）」、「（3/8）（m0−MIN）」、「（5/8）（m0
−MIN）」、「（7/8）（m0−MIN）」、「（1/8）（MAX
−m0）＋（m0−MIN）」、「（3/8）（MAX−m0）＋（m0
−MIN）」、「（5/8）（MAX−m0）＋（m0−MIN）」及び
「（5/8）（MAX−m0）＋（m0−MIN）」の何れかを選択
して出力する。この選択出力が加算器36に印加される。
以上説明したように、本実施例においては分割したブ
ロック内の各サンプル値のレベルの分布に応じて、ディ
ジタル・テレビジョン信号を符号化し伝送することによ
り、少ない情報量であっても画質などの劣化の少ない状
態に符号化して伝送できる。
ロック内の各サンプル値のレベルの分布に応じて、ディ
ジタル・テレビジョン信号を符号化し伝送することによ
り、少ない情報量であっても画質などの劣化の少ない状
態に符号化して伝送できる。
また、本実施例では、MIN,MAX,m0を各々８ビット、ID
を３ビットで伝送するとき、１ブロック（16サンプル）
当たり72ビットで伝送でき、16サンプル全てを８ビット
で伝送するときに比べ、72/128の圧縮率を達成できる。
尚、本実施例ではインデックスIDと、MIN,MAX,m0を送出
する構成としたが、MIN,MAXの代わりに、その片方とダ
イナミック・レンジDRとを送るようにしてもよい。
を３ビットで伝送するとき、１ブロック（16サンプル）
当たり72ビットで伝送でき、16サンプル全てを８ビット
で伝送するときに比べ、72/128の圧縮率を達成できる。
尚、本実施例ではインデックスIDと、MIN,MAX,m0を送出
する構成としたが、MIN,MAXの代わりに、その片方とダ
イナミック・レンジDRとを送るようにしてもよい。
以上の説明から容易に理解できるように、本発明の画
像情報伝送装置によれば、ダイナミック・レンジととも
に、ブロック内の画素の統計分布も考慮して符号化を行
うので、境界を含んだブロックであっても、伝送時に符
号化歪みが生じることがない。
像情報伝送装置によれば、ダイナミック・レンジととも
に、ブロック内の画素の統計分布も考慮して符号化を行
うので、境界を含んだブロックであっても、伝送時に符
号化歪みが生じることがない。
第１図は本発明の一実施例としての符号化装置の構成ブ
ロック図、第２図は第１図のエンコーダ24の詳細図、第
３図は量子化ステップの説明図、第４図はエンコーダ22
の出力符号列の例、第５図は復号装置の構成例、第６図
は第５図のデコーダ34の詳細例である。 14……最小値検出器、16……最大値検出器、18……ブロ
ック内平均値検出器、22,24……エンコーダ
ロック図、第２図は第１図のエンコーダ24の詳細図、第
３図は量子化ステップの説明図、第４図はエンコーダ22
の出力符号列の例、第５図は復号装置の構成例、第６図
は第５図のデコーダ34の詳細例である。 14……最小値検出器、16……最大値検出器、18……ブロ
ック内平均値検出器、22,24……エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 克二 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 藤井 昭雄 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−100077（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ディジタル画像データを所定数のサンプル
からなるブロックに分割するブロック化手段と、 前記ブロック毎にダイナミック・レンジを検出する第１
の検出手段と、 前記ブロック内の全サンプル値の平均値を検出する第２
の検出手段と、 前記第１の検出手段により検出された前記ダイナミック
・レンジを前記平均値を境界に第１のレンジと第２のレ
ンジに分割し、その分割された前記第１のレンジ及び前
記第２のレンジを夫々ｎ個（ｎは２以上の整数）のレン
ジに更に分割し、その分割されたレンジに対応させて前
記ブロック内の全サンプル値に符号を割り当てて符号化
する符号化手段と、 前記第１の検出手段の検出結果を示す第１のデータと、
前記第２の検出手段の検出結果を示す第２のデータと、
前記符号化手段により符号化された符号化データとを伝
送単位として伝送データ列を形成する伝送データ列形成
手段 とを具備することを特徴とする画像情報伝送装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29740487A JP2658094B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 画像情報伝送装置 |
| DE19883853618 DE3853618T2 (de) | 1987-11-27 | 1988-11-22 | Vorrichtung zum Übertragen einer Bildinformation. |
| EP19880311034 EP0318244B1 (en) | 1987-11-27 | 1988-11-22 | Image information transmission apparatus |
| US07/683,499 US5070402A (en) | 1987-11-27 | 1991-04-10 | Encoding image information transmission apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29740487A JP2658094B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 画像情報伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140875A JPH01140875A (ja) | 1989-06-02 |
| JP2658094B2 true JP2658094B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17846063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29740487A Expired - Fee Related JP2658094B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 画像情報伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658094B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62100077A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 符号化方法および装置 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP29740487A patent/JP2658094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01140875A (ja) | 1989-06-02 |
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