JP2668900B2 - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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- JP2668900B2 JP2668900B2 JP29561487A JP29561487A JP2668900B2 JP 2668900 B2 JP2668900 B2 JP 2668900B2 JP 29561487 A JP29561487 A JP 29561487A JP 29561487 A JP29561487 A JP 29561487A JP 2668900 B2 JP2668900 B2 JP 2668900B2
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- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- block
- data
- coding
- minimum value
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、コサイン変換（Discrete Cosine Transf
orm）等の変換符号化に適用される高能率符号化装置に
関する。 〔発明の概要〕 この発明では、入力ディジタル画像信号をブロック化
するブロック化回路と、ブロック毎の最大値及び最小値
を検出し、最大値及び最小値の差であるダイナミックレ
ンジに適応して画素データを元のビット数より少ないビ
ット数で量子化し、ブロック毎のダイナミックレンジ情
報及び各画素と対応するコード信号を発生するADRC符号
化回路と、コード信号が供給され、コード信号を直交変
換し、係数値データを得る変換符号化回路と、係数値デ
ータをエントロピー符号化する回路とが備えられている
ことにより、効率の良い符号化を行うことができる。 〔従来の技術〕 伝送情報量を圧縮するための高能率符号の一つとし
て、変換符号化が知られている。変換符号化は、人間の
視覚特性に合った符号化で、人間の視覚特性上、重要な
部分（低周波成分）と重要度が低い部分（高周波成分）
に分離できる。変換符号化は、画面を適当な個数の画素
からなるブロックに分割し、ブロック単位で符号化を行
うブロック符号化の一つである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の変換符号化は、１画面の中でも、ブロック毎に
発生情報量が大きく変化する欠点があった。このため、
伝送情報量の圧縮を効率良く行うことができない問題が
あった。 従って、この発明の目的は、変換符号化の前処理とし
て、レベル方向の冗長度及び高周波成分を除去できるダ
イナミックレンジに適応した符号化を導入することによ
り、効率が良い符号化を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〕 この発明では、入力ディジタル画像信号をブロック化
するブロック化回路と、ブロック毎の最大値及び最小値
を検出し、最大値及び最小値の差であるダイナミックレ
ンジに適応して画素データを元のビット数より少ないビ
ット数で量子化し、ブロック毎のダイナミックレンジ情
報及び各画素と対応するコード信号を発生するADRC符号
化回路と、コード信号が供給され、コード信号を直交変
換し、係数値データを得る変換符号化回路と、係数値デ
ータをエントロピー符号化する手段と が備えられている。 〔作用〕 ADRC符号化は、ブロックの画素データの最小値を除去
し、この最小値除去後のデータを元の量子化ビット数よ
り少ないビット数で量子化するものである。従って、元
の画素データの直流成分及び高周波成分が除去されるこ
とになる。このように、レベル方向の冗長度が除去され
た後に、変換符号化がされるので、変換符号化された後
の発生情報量が小さくされると共に、ブロック間のバラ
ツキがなくなり、効率の良い符号化が可能となる。 〔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。第１図は、この一実施例の全体の構成を示
し、第１図において、１で示す入力端子に、１サンプル
が８ビットの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
る。ブロック化回路２は、テレビジョン走査の順序のデ
ィジタルビデオ信号をブロックの順序に変換するもので
ある。例えば第２図に示すように、１フレームの画面が
（４ライン×４画素）のブロック構造に変換される。こ
のブロックの大きさは、一例であって、より大きいブロ
ックを使用しても良い。ブロック化回路２の出力信号が
ADRC符号化回路３に供給され、符号化される。 ADRC符号化回路３からは、ブロック毎の付加情報であ
るダイナミックレンジDRと最小値MINが得られると共
に、各画素と対応するコード信号DTが得られる。ダイナ
ミックレンジのDR及び最小値MINが遅延回路４及び５に
夫々供給され、コード信号DTが変換符号化回路例えばコ
サイン変換回路６に供給される。 コサイン変換回路６では、２次元コサイン変換がなさ
れる。２次元コサイン変換では、次式で示される処理が
なされる。但し、原データは、１ブロックが（Ｎ×Ｎ）
サンプルの２次元データｆ（j,k）（j,k＝0,1,....N−
１）とする。 コサイン変換回路６の出力信号（係数値Ｆ（u,v））
がエントロピー符号化回路７に供給される。エントロピ
ー符号化回路７は、ランレングス符号化及びハフマン符
号化を行うものである。遅延回路４及び５は、コサイン
変換及びエントロピー符号化に要する時間、付加データ
を遅延させるために設けられている。遅延回路４及び５
の出力信号とエントロピー符号化回路７の出力信号とが
フレーム化回路８に供給される。フレーム化回路８の出
力端子９には、フレーム構造を有する送信データが得ら
れる。フレーム化回路８では、必要に応じて送信データ
に対するエラー訂正符号化がなされる。 第３図は、ADRC符号化回路３の一例を示す。11で示す
入力端子からのディジタルビデオ信号が最大値検出回路
12と最小値検出回路13と遅延回路14とに供給される。最
大値検出回路12により、１ブロックのビデオ信号中の最
大値MAXが検出される。この最大値MAXが減算回路15に供
給される。最小値検出回路13により、１ブロックのビデ
オ信号中の最小値MINが検出される。この最小値MINが減
算回路15に供給される。減算回路15により、（MAX−MI
N）で表されるブロックのダイナミックレンジDRが求め
られる。 遅延回路14は、最大値MAX及び最小値MINを検出するの
に必要な時間、入力信号を遅延させるもので、遅延回路
14の出力信号が減算回路16に供給される。減算回路16に
より、最小値MINが入力信号から減算され、最小値除去
後のデータPDIが形成される。 この最小値除去後のデータPDIが量子化回路17に供給
される。量子化回路17には、減算回路15からのダイナミ
ックレンジDRが供給され、ダイナミックレンジDRに適応
した量子化がなされる。量子化ビット数としては、元の
ビット数（８ビット）より少ないビット数例えば４ビッ
トが使用される。簡単のため、量子化ビット数を２ビッ
トとすると、第４図に示すように、ダイナミックレンジ
DRが４等分されたレベル範囲が設定され、入力データが
どのレベル範囲に属するかによって、２ビットのコード
信号が割り当てられる。具体的には、最小値除去後のデ
ータPDIを量子化幅で除算する割り算回路、又はダイナ
ミックレンジDR及び最小値除去後のデータPDIが供給さ
れるROMによって、量子化回路17が構成される。 ブロック毎の最大値MAX、最小値MIN、ダイナミックレ
ンジDRの内の二つのデータ（この例では、ダイナミック
レンジDR及び最小値MIN）と画素毎のコード信号DTとが
送信データとして、出力端子18、19、20に夫々取り出さ
れる。 第３図に示すADRC回路は、２次元ブロックの画素デー
タを固定長のコード信号に変換するものである。しかし
ながら、３次元ブロックのブロック構造に変換しても良
く、また、可変長の符号化を行うようにしても良い。可
変長の符号化は、複数例えば４個のしきい値を設定し、
このしきい値で区別されるダイナミックレンジDRの範囲
を夫々０ビット、１ビット、２ビット、３ビット、４ビ
ットの異なるビット長でADRC符号化するものである。 また、変換符号化としては、コサイン変換に限らず、
マダマール変換、Ｋ−Ｌ変換等を使用しても良い。 〔発明の効果〕 この発明に依れば、コサイン変換等の変換符号化を行
う前に、ADRC符号化により、直流成分の除去、高周波成
分の除去を行っているので、係数値データの発生が少な
くなり、また、ブロック毎に係数値データの情報量が大
きく異なることを防止することができる。従って、伝送
情報量の圧縮率を高くすることができる。
orm）等の変換符号化に適用される高能率符号化装置に
関する。 〔発明の概要〕 この発明では、入力ディジタル画像信号をブロック化
するブロック化回路と、ブロック毎の最大値及び最小値
を検出し、最大値及び最小値の差であるダイナミックレ
ンジに適応して画素データを元のビット数より少ないビ
ット数で量子化し、ブロック毎のダイナミックレンジ情
報及び各画素と対応するコード信号を発生するADRC符号
化回路と、コード信号が供給され、コード信号を直交変
換し、係数値データを得る変換符号化回路と、係数値デ
ータをエントロピー符号化する回路とが備えられている
ことにより、効率の良い符号化を行うことができる。 〔従来の技術〕 伝送情報量を圧縮するための高能率符号の一つとし
て、変換符号化が知られている。変換符号化は、人間の
視覚特性に合った符号化で、人間の視覚特性上、重要な
部分（低周波成分）と重要度が低い部分（高周波成分）
に分離できる。変換符号化は、画面を適当な個数の画素
からなるブロックに分割し、ブロック単位で符号化を行
うブロック符号化の一つである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の変換符号化は、１画面の中でも、ブロック毎に
発生情報量が大きく変化する欠点があった。このため、
伝送情報量の圧縮を効率良く行うことができない問題が
あった。 従って、この発明の目的は、変換符号化の前処理とし
て、レベル方向の冗長度及び高周波成分を除去できるダ
イナミックレンジに適応した符号化を導入することによ
り、効率が良い符号化を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〕 この発明では、入力ディジタル画像信号をブロック化
するブロック化回路と、ブロック毎の最大値及び最小値
を検出し、最大値及び最小値の差であるダイナミックレ
ンジに適応して画素データを元のビット数より少ないビ
ット数で量子化し、ブロック毎のダイナミックレンジ情
報及び各画素と対応するコード信号を発生するADRC符号
化回路と、コード信号が供給され、コード信号を直交変
換し、係数値データを得る変換符号化回路と、係数値デ
ータをエントロピー符号化する手段と が備えられている。 〔作用〕 ADRC符号化は、ブロックの画素データの最小値を除去
し、この最小値除去後のデータを元の量子化ビット数よ
り少ないビット数で量子化するものである。従って、元
の画素データの直流成分及び高周波成分が除去されるこ
とになる。このように、レベル方向の冗長度が除去され
た後に、変換符号化がされるので、変換符号化された後
の発生情報量が小さくされると共に、ブロック間のバラ
ツキがなくなり、効率の良い符号化が可能となる。 〔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。第１図は、この一実施例の全体の構成を示
し、第１図において、１で示す入力端子に、１サンプル
が８ビットの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
る。ブロック化回路２は、テレビジョン走査の順序のデ
ィジタルビデオ信号をブロックの順序に変換するもので
ある。例えば第２図に示すように、１フレームの画面が
（４ライン×４画素）のブロック構造に変換される。こ
のブロックの大きさは、一例であって、より大きいブロ
ックを使用しても良い。ブロック化回路２の出力信号が
ADRC符号化回路３に供給され、符号化される。 ADRC符号化回路３からは、ブロック毎の付加情報であ
るダイナミックレンジDRと最小値MINが得られると共
に、各画素と対応するコード信号DTが得られる。ダイナ
ミックレンジのDR及び最小値MINが遅延回路４及び５に
夫々供給され、コード信号DTが変換符号化回路例えばコ
サイン変換回路６に供給される。 コサイン変換回路６では、２次元コサイン変換がなさ
れる。２次元コサイン変換では、次式で示される処理が
なされる。但し、原データは、１ブロックが（Ｎ×Ｎ）
サンプルの２次元データｆ（j,k）（j,k＝0,1,....N−
１）とする。 コサイン変換回路６の出力信号（係数値Ｆ（u,v））
がエントロピー符号化回路７に供給される。エントロピ
ー符号化回路７は、ランレングス符号化及びハフマン符
号化を行うものである。遅延回路４及び５は、コサイン
変換及びエントロピー符号化に要する時間、付加データ
を遅延させるために設けられている。遅延回路４及び５
の出力信号とエントロピー符号化回路７の出力信号とが
フレーム化回路８に供給される。フレーム化回路８の出
力端子９には、フレーム構造を有する送信データが得ら
れる。フレーム化回路８では、必要に応じて送信データ
に対するエラー訂正符号化がなされる。 第３図は、ADRC符号化回路３の一例を示す。11で示す
入力端子からのディジタルビデオ信号が最大値検出回路
12と最小値検出回路13と遅延回路14とに供給される。最
大値検出回路12により、１ブロックのビデオ信号中の最
大値MAXが検出される。この最大値MAXが減算回路15に供
給される。最小値検出回路13により、１ブロックのビデ
オ信号中の最小値MINが検出される。この最小値MINが減
算回路15に供給される。減算回路15により、（MAX−MI
N）で表されるブロックのダイナミックレンジDRが求め
られる。 遅延回路14は、最大値MAX及び最小値MINを検出するの
に必要な時間、入力信号を遅延させるもので、遅延回路
14の出力信号が減算回路16に供給される。減算回路16に
より、最小値MINが入力信号から減算され、最小値除去
後のデータPDIが形成される。 この最小値除去後のデータPDIが量子化回路17に供給
される。量子化回路17には、減算回路15からのダイナミ
ックレンジDRが供給され、ダイナミックレンジDRに適応
した量子化がなされる。量子化ビット数としては、元の
ビット数（８ビット）より少ないビット数例えば４ビッ
トが使用される。簡単のため、量子化ビット数を２ビッ
トとすると、第４図に示すように、ダイナミックレンジ
DRが４等分されたレベル範囲が設定され、入力データが
どのレベル範囲に属するかによって、２ビットのコード
信号が割り当てられる。具体的には、最小値除去後のデ
ータPDIを量子化幅で除算する割り算回路、又はダイナ
ミックレンジDR及び最小値除去後のデータPDIが供給さ
れるROMによって、量子化回路17が構成される。 ブロック毎の最大値MAX、最小値MIN、ダイナミックレ
ンジDRの内の二つのデータ（この例では、ダイナミック
レンジDR及び最小値MIN）と画素毎のコード信号DTとが
送信データとして、出力端子18、19、20に夫々取り出さ
れる。 第３図に示すADRC回路は、２次元ブロックの画素デー
タを固定長のコード信号に変換するものである。しかし
ながら、３次元ブロックのブロック構造に変換しても良
く、また、可変長の符号化を行うようにしても良い。可
変長の符号化は、複数例えば４個のしきい値を設定し、
このしきい値で区別されるダイナミックレンジDRの範囲
を夫々０ビット、１ビット、２ビット、３ビット、４ビ
ットの異なるビット長でADRC符号化するものである。 また、変換符号化としては、コサイン変換に限らず、
マダマール変換、Ｋ−Ｌ変換等を使用しても良い。 〔発明の効果〕 この発明に依れば、コサイン変換等の変換符号化を行
う前に、ADRC符号化により、直流成分の除去、高周波成
分の除去を行っているので、係数値データの発生が少な
くなり、また、ブロック毎に係数値データの情報量が大
きく異なることを防止することができる。従って、伝送
情報量の圧縮率を高くすることができる。
【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図はブ
ロックの一例を示す略線図、第３図はADRC符号化回路の
一例のブロック図、第４図は量子化の説明に用いる略線
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:ブロック化回路、3:ADRC符号化回路、 6:コサイン変換回路、 7:エントロピー符号化回路。
ロックの一例を示す略線図、第３図はADRC符号化回路の
一例のブロック図、第４図は量子化の説明に用いる略線
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:ブロック化回路、3:ADRC符号化回路、 6:コサイン変換回路、 7:エントロピー符号化回路。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．入力ディジタル画像信号をブロック化する手段と、 上記ブロック毎の最大値及び最小値を検出し、上記最大
値及び上記最小値の差であるダイナミックレンジに適応
して画素データを元のビット数より少ないビット数で量
子化し、ブロック毎のダイナミックレンジ情報及び各画
素と対応するコード信号を発生する手段と、 上記コード信号が供給され、上記コード信号を直交変換
し、係数値データを得る変換符号化回路と、 上記係数値データをエントロピー符号化する手段と を備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP29561487A JP2668900B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29561487A JP2668900B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137785A JPH01137785A (ja) | 1989-05-30 |
| JP2668900B2 true JP2668900B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17822907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29561487A Expired - Lifetime JP2668900B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668900B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0832038B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1996-03-27 | 松下電工株式会社 | 画像符号化方法 |
| WO1995022228A1 (en) * | 1994-02-15 | 1995-08-17 | Sony Corporation | Method and device for encoding image signal |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP29561487A patent/JP2668900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137785A (ja) | 1989-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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