JP2801185B2 - 符号化方法 - Google Patents
符号化方法Info
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- JP2801185B2 JP2801185B2 JP61280278A JP28027886A JP2801185B2 JP 2801185 B2 JP2801185 B2 JP 2801185B2 JP 61280278 A JP61280278 A JP 61280278A JP 28027886 A JP28027886 A JP 28027886A JP 2801185 B2 JP2801185 B2 JP 2801185B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はデレビジヨン信号等の画像情報信号を符号化
する装置に関し、特に、画像信号の特徴を利用して当該
画像信号を符号化する符号化方法に関する。 〔従来の技術〕 従来より、テレビジヨン信号の画像処理手段の１つと
して、直交交換を用いたブロツク符号化が知られてい
る。これは、直交交換後の各変換係数をその標準偏差に
比例した伝送量で伝送することにより、全体の伝送量を
小さくする方法である。 ところで、各変換係数をデイジタル伝送する場合に
は、各変換係数を量子化してデイジタル量に変換する
が、その際各変換係数の量子化レベル数は、その変換係
数の標準偏差に比例した値を割り当てるようにして決定
する。そして、各変換係数毎に、そのレベル数を符号と
して表現できるビツト数を割り当て、各々独立に符号化
して伝送する。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述の直交変換符号化では、各変換係
数の分割レベル数が2Nでない場合には各変換係数に割り
当てたビツト数で表現可能な全符号のうち有効に使用さ
れない符号が存在し、この符号は冗長性を持つ。他方、
例えば高品位テレビジヨン信号などのようにサンプリン
グ・レートの高い画像信号を回転磁気記録再生装置に記
録する場合には、符号の冗長度を極力小さくして、なお
かつDC抑圧を行い、総合的なビツトレートの低減を達成
することが渇望されている。 本発明は上記背景に鑑みなされたもので、画像信号を
符号化する際、符号の冗長度を上げることなく直流成分
を抑圧することにより総合的な伝送ビツトレートの低減
を達成できる符号化方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 かかる目的下に本発明の符号化方法は、複数画素より
なる画面を複数の画素よりなる複数画素ブロック群に分
割し、分割された各画素ブロック毎に直交変換し、直交
変換によって得られた各変換係数を量子化し、量子化し
て得られた複数の量子化係数の組合わせを単位として、
当該組み合わせを特定する複数ビットの符号を割当てる
符号化方法であって、前記複数の量子化係数の組み合わ
せの数を前記複数の量子化係数夫々を表すのに必要なビ
ット数の総和で表現可能な全パターン数よりも少なくす
ることにより、前記複数の量子化係数夫々を表すのに必
要なビット数の総和を越えるビット数を前記符号に与え
ることなく、前記複数ビットの符号として、伝送符号に
おいて低周波成分の少ないパターンのみを用いることを
特徴とする。 〔作 用〕 上述の構成によれば、各画素ブロック毎に符号化され
たデータを複数個まとめて変換を行うことにより、各符
号化データごとに割り当てられていたビツト数で表現可
能な全符号のうち有効に使用されていなかった符号につ
いても直流および低周波成分の抑圧のために活用して、
冗長ビツトを付加しないで直流および低周波成分の少な
い符号に変換することができる。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例として本発明を適用した符
号化装置の概略構成を示す図である。 本実施例の符号化装置はｋビツトの入力信号を、Ｎ×
Ｍ画素からなるブロツク単位で直交変換し、得られたＮ
×Ｍ個の変換係数を各々量子化することにより符号化デ
ータとし、それらをまとめてＰ（≦Ｎ×Ｍ×ｋ）ビツト
の符号に変換して出力するものである。 第１図に示すように、入力端子100から入力されるア
ナログの映像信号は、A/D変換器101に入り、ｋビツトの
デイジタルデータに変換される。このデイジタルデータ
はブロツク切り出し回路102に入力され、第２図に示す
ように水平方向にＮ画素、垂直方向にＭ画素からなるＮ
×Ｍ個の画素より構成される画素ブロツクに分割、出力
される。 第３図はこのブロツク切り出し回路の一例を示すもの
であり、ここではＭ＝１として連続するＮ画素を１ブロ
ックとして扱う場合を示した。第３図のブロツク切り出
し回路は、各画素データを各々遅延するための遅延回路
素子300〜303をＮ−１段直列接続して構成されており、
連続して入力されるデータを各段の遅延回路素子で１サ
ンプル期間分ずつ遅延させ、Ｎ個まとめて出力端子d1〜
di(N-1)より出力することによりブロツク切り出しを行
う。 このようにして、Ｎ×Ｍ画素からなるブロツク単位で
出力されたデータは、本発明の符号化手段に対応する直
交交換器103に入力され、Ｎ×Ｍ個の変換係数に変換さ
れる。この直交変換器は、アダマール変換、デイスクリ
ートコサイン変換などの一般的な直交変換の手法により
入力データに展開係数を乗じて変換係数Ｙを算出するも
のである。 直交変換器103で得られたＮ×Ｍ個の変換係数は、各
々独立に量子化器104に入力され、各々所定の量子化レ
ベル数に量子化され符号化データとなる。各量子化器の
量子化レベル数は、直交変換により得られる各変換係数
の標準偏差に比例した値により決定される。 量子化器104で量子化された各変換係数は、本発明の
変換手段に対応する符号器105に入力される。符号器105
は各変換係数を各々単独で符号に変換するのではなく、
入力される各変換係数の組み合わせに対応して、Ｐビツ
トの符号を出力する構成となっている。さらに、各変換
係数の組み合わせに対して、その出現頻度の高いものに
CDS（Cordword Digital Sum）値の絶対値の小さいもの
を割り当てるようにして、出力信号列全体の低周波成分
を抑圧できるように符号化され、出力端子106へ送出す
る。 ここで、各変換係数を各々単独で符号に変換した場合
と、複数の変換係数をまとめて符号に変換した場合の差
異について述べる。 各変換係数の量子化レベル数を各々a,b,c,d,‥‥とす
ると、単独で符号に変換する場合に各変換係数ごとに必
要となるビツト数h,i,j,k‥‥は、各々ａ≦2h,b≦2i,c
≦2j,d≦2k,‥‥をみたす最小の数となるから、符号器
の総出力ビツト数ＰはＰ＝ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＋‥‥とな
る。しかしながら、実際に符号器へ入力される入力パタ
ーン数はａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥であり、各量子化レベル
数が２のべき乗の数に制限されていない時には一般に、
2p＞ａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥となる。このため、Ｐビツト
の出力パターン中、符号に変換する時に必要なパターン
数はａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥個であり、｛2p−（ａ×ｂ×
ｃ×ｄ×‥‥）｝個の非出現パターンが存在することと
なる。 各変換係数を本実施例のように、まとめて符号に変換
する場合は、Ｐビツト符号中最悪パターン（最も低域成
分を多く含む符号）を非出現パターンに対応づけること
により、単独で符号に変換するよりもさらに低域の抑圧
された信号を出力端子106に送出できることになる。 本実施例では、Ｎ×Ｍ個の変換係数を１つにまとめて
符号に変換する場合を示したが、符号器をＮ×Ｍ個より
少ない複数個用いた構成としても、本実施例に近い効果
を実現できる。 また、各変換係数を別々の量子化器（Ｎ×Ｍ個）を用
いて量子化した例について詳述したが、量子化レベル数
および量子化特性の共通化を図ることにより、Ｎ×Ｍ個
より少ない複数個の量子化器によっても量子化を実現で
きる。 さらに、本実施例ではブロツク符号化の手段として直
交変換を用いたが、他の手段を用いることも可能であ
る。 〔発明の効果〕 以上説明した様に、本発明の符号化方法によれば冗長
ビツトを付加することなく直流および低減成分の抑圧効
果を得ることができる。 なお、出力符号化データに直流分が少ないということ
は、複号時に行われるクロツク成分の抽出を容易にする
という効果も得られる。さらに、この出力符号化データ
を記録・再生する場合にも、データの直流分に起因する
誤り率を低減させることが可能となる。
する装置に関し、特に、画像信号の特徴を利用して当該
画像信号を符号化する符号化方法に関する。 〔従来の技術〕 従来より、テレビジヨン信号の画像処理手段の１つと
して、直交交換を用いたブロツク符号化が知られてい
る。これは、直交交換後の各変換係数をその標準偏差に
比例した伝送量で伝送することにより、全体の伝送量を
小さくする方法である。 ところで、各変換係数をデイジタル伝送する場合に
は、各変換係数を量子化してデイジタル量に変換する
が、その際各変換係数の量子化レベル数は、その変換係
数の標準偏差に比例した値を割り当てるようにして決定
する。そして、各変換係数毎に、そのレベル数を符号と
して表現できるビツト数を割り当て、各々独立に符号化
して伝送する。 〔発明の解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述の直交変換符号化では、各変換係
数の分割レベル数が2Nでない場合には各変換係数に割り
当てたビツト数で表現可能な全符号のうち有効に使用さ
れない符号が存在し、この符号は冗長性を持つ。他方、
例えば高品位テレビジヨン信号などのようにサンプリン
グ・レートの高い画像信号を回転磁気記録再生装置に記
録する場合には、符号の冗長度を極力小さくして、なお
かつDC抑圧を行い、総合的なビツトレートの低減を達成
することが渇望されている。 本発明は上記背景に鑑みなされたもので、画像信号を
符号化する際、符号の冗長度を上げることなく直流成分
を抑圧することにより総合的な伝送ビツトレートの低減
を達成できる符号化方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 かかる目的下に本発明の符号化方法は、複数画素より
なる画面を複数の画素よりなる複数画素ブロック群に分
割し、分割された各画素ブロック毎に直交変換し、直交
変換によって得られた各変換係数を量子化し、量子化し
て得られた複数の量子化係数の組合わせを単位として、
当該組み合わせを特定する複数ビットの符号を割当てる
符号化方法であって、前記複数の量子化係数の組み合わ
せの数を前記複数の量子化係数夫々を表すのに必要なビ
ット数の総和で表現可能な全パターン数よりも少なくす
ることにより、前記複数の量子化係数夫々を表すのに必
要なビット数の総和を越えるビット数を前記符号に与え
ることなく、前記複数ビットの符号として、伝送符号に
おいて低周波成分の少ないパターンのみを用いることを
特徴とする。 〔作 用〕 上述の構成によれば、各画素ブロック毎に符号化され
たデータを複数個まとめて変換を行うことにより、各符
号化データごとに割り当てられていたビツト数で表現可
能な全符号のうち有効に使用されていなかった符号につ
いても直流および低周波成分の抑圧のために活用して、
冗長ビツトを付加しないで直流および低周波成分の少な
い符号に変換することができる。 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例として本発明を適用した符
号化装置の概略構成を示す図である。 本実施例の符号化装置はｋビツトの入力信号を、Ｎ×
Ｍ画素からなるブロツク単位で直交変換し、得られたＮ
×Ｍ個の変換係数を各々量子化することにより符号化デ
ータとし、それらをまとめてＰ（≦Ｎ×Ｍ×ｋ）ビツト
の符号に変換して出力するものである。 第１図に示すように、入力端子100から入力されるア
ナログの映像信号は、A/D変換器101に入り、ｋビツトの
デイジタルデータに変換される。このデイジタルデータ
はブロツク切り出し回路102に入力され、第２図に示す
ように水平方向にＮ画素、垂直方向にＭ画素からなるＮ
×Ｍ個の画素より構成される画素ブロツクに分割、出力
される。 第３図はこのブロツク切り出し回路の一例を示すもの
であり、ここではＭ＝１として連続するＮ画素を１ブロ
ックとして扱う場合を示した。第３図のブロツク切り出
し回路は、各画素データを各々遅延するための遅延回路
素子300〜303をＮ−１段直列接続して構成されており、
連続して入力されるデータを各段の遅延回路素子で１サ
ンプル期間分ずつ遅延させ、Ｎ個まとめて出力端子d1〜
di(N-1)より出力することによりブロツク切り出しを行
う。 このようにして、Ｎ×Ｍ画素からなるブロツク単位で
出力されたデータは、本発明の符号化手段に対応する直
交交換器103に入力され、Ｎ×Ｍ個の変換係数に変換さ
れる。この直交変換器は、アダマール変換、デイスクリ
ートコサイン変換などの一般的な直交変換の手法により
入力データに展開係数を乗じて変換係数Ｙを算出するも
のである。 直交変換器103で得られたＮ×Ｍ個の変換係数は、各
々独立に量子化器104に入力され、各々所定の量子化レ
ベル数に量子化され符号化データとなる。各量子化器の
量子化レベル数は、直交変換により得られる各変換係数
の標準偏差に比例した値により決定される。 量子化器104で量子化された各変換係数は、本発明の
変換手段に対応する符号器105に入力される。符号器105
は各変換係数を各々単独で符号に変換するのではなく、
入力される各変換係数の組み合わせに対応して、Ｐビツ
トの符号を出力する構成となっている。さらに、各変換
係数の組み合わせに対して、その出現頻度の高いものに
CDS（Cordword Digital Sum）値の絶対値の小さいもの
を割り当てるようにして、出力信号列全体の低周波成分
を抑圧できるように符号化され、出力端子106へ送出す
る。 ここで、各変換係数を各々単独で符号に変換した場合
と、複数の変換係数をまとめて符号に変換した場合の差
異について述べる。 各変換係数の量子化レベル数を各々a,b,c,d,‥‥とす
ると、単独で符号に変換する場合に各変換係数ごとに必
要となるビツト数h,i,j,k‥‥は、各々ａ≦2h,b≦2i,c
≦2j,d≦2k,‥‥をみたす最小の数となるから、符号器
の総出力ビツト数ＰはＰ＝ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＋‥‥とな
る。しかしながら、実際に符号器へ入力される入力パタ
ーン数はａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥であり、各量子化レベル
数が２のべき乗の数に制限されていない時には一般に、
2p＞ａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥となる。このため、Ｐビツト
の出力パターン中、符号に変換する時に必要なパターン
数はａ×ｂ×ｃ×ｄ×‥‥個であり、｛2p−（ａ×ｂ×
ｃ×ｄ×‥‥）｝個の非出現パターンが存在することと
なる。 各変換係数を本実施例のように、まとめて符号に変換
する場合は、Ｐビツト符号中最悪パターン（最も低域成
分を多く含む符号）を非出現パターンに対応づけること
により、単独で符号に変換するよりもさらに低域の抑圧
された信号を出力端子106に送出できることになる。 本実施例では、Ｎ×Ｍ個の変換係数を１つにまとめて
符号に変換する場合を示したが、符号器をＮ×Ｍ個より
少ない複数個用いた構成としても、本実施例に近い効果
を実現できる。 また、各変換係数を別々の量子化器（Ｎ×Ｍ個）を用
いて量子化した例について詳述したが、量子化レベル数
および量子化特性の共通化を図ることにより、Ｎ×Ｍ個
より少ない複数個の量子化器によっても量子化を実現で
きる。 さらに、本実施例ではブロツク符号化の手段として直
交変換を用いたが、他の手段を用いることも可能であ
る。 〔発明の効果〕 以上説明した様に、本発明の符号化方法によれば冗長
ビツトを付加することなく直流および低減成分の抑圧効
果を得ることができる。 なお、出力符号化データに直流分が少ないということ
は、複号時に行われるクロツク成分の抽出を容易にする
という効果も得られる。さらに、この出力符号化データ
を記録・再生する場合にも、データの直流分に起因する
誤り率を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用した符号化装置の一実施例を示す
ブロツク図、 第２図は全画素を複数の画素からなる画素ブロツクに分
割する様子を示す図、 第３図はブロツク切り出し回路の構成の一例を示した図
である。 100……入力端子、 101……A/D変換器、 102……ブロツク切り出し回路、 103……直流変換器、 104……量子化器、 105……符号器、 106……出力端子、 300〜303……遅延回路素子。
ブロツク図、 第２図は全画素を複数の画素からなる画素ブロツクに分
割する様子を示す図、 第３図はブロツク切り出し回路の構成の一例を示した図
である。 100……入力端子、 101……A/D変換器、 102……ブロツク切り出し回路、 103……直流変換器、 104……量子化器、 105……符号器、 106……出力端子、 300〜303……遅延回路素子。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石井 芳季
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 笹谷 知彦
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(56)参考文献 特開 昭61−256881（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−99419（ＪＰ，Ａ)
電子通信学会編「電子通信ハンドブッ
ク」第１版第１刷（昭54），オーム社,
Ｐ．1012
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖｏｌ．ＣＯＭ−34［３］（1986.
３），Ｐ．310−319
吹抜敬彦「画像のディジタル信号処
理」（昭58−７−15）日刊工業新聞社,
Ｐ．179−196
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．複数画素よりなる画面を複数の画素よりなる複数画
素ブロック群に分割し、 分割された各画素ブロック毎に直交変換し、 直交変換によって得られた各変換係数を量子化し、 量子化して得られた複数の量子化係数の組合わせを単位
として、当該組み合わせを特定する複数ビットの符号を
割当てる符号化方法であって、 前記複数の量子化係数の組み合わせの数を前記複数の量
子化係数夫々を表すのに必要なビット数の総和で表現可
能な全パターン数よりも少なくすることにより、前記複
数の量子化係数夫々を表すのに必要なビット数の総和を
越えるビット数を前記符号に与えることなく、前記複数
ビットの符号として、伝送符号において低周波成分の少
ないパターンのみを用いることを特徴とする符号化方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280278A JP2801185B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 符号化方法 |
| US07/520,957 US5043809A (en) | 1986-11-25 | 1990-05-09 | Encoding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280278A JP2801185B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133764A JPS63133764A (ja) | 1988-06-06 |
| JP2801185B2 true JP2801185B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17622758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61280278A Expired - Fee Related JP2801185B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801185B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2651100B2 (ja) * | 1993-02-17 | 1997-09-10 | 松下電器産業株式会社 | ディジタル磁気記録再生装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199419A (ja) * | 1984-10-20 | 1986-05-17 | Canon Inc | 予測符号化方式 |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP61280278A patent/JP2801185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｏｌ．ＣＯＭ−３４［３］（１９８６．３），Ｐ．３１０−３１９ |
| 吹抜敬彦「画像のディジタル信号処理」（昭５８−７−１５）日刊工業新聞社，Ｐ．１７９−１９６ |
| 電子通信学会編「電子通信ハンドブック」第１版第１刷（昭５４），オーム社，Ｐ．１０１２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63133764A (ja) | 1988-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |