JP2827319B2 - High efficiency coding apparatus and method - Google Patents

High efficiency coding apparatus and method

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JP2827319B2
JP2827319B2 JP23092989A JP23092989A JP2827319B2 JP 2827319 B2 JP2827319 B2 JP 2827319B2 JP 23092989 A JP23092989 A JP 23092989A JP 23092989 A JP23092989 A JP 23092989A JP 2827319 B2 JP2827319 B2 JP 2827319B2
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哲二郎 近藤
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【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
ータの1画素当たりのビット数を圧縮するための高能率
符号化装置及び方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency encoding apparatus and method for compressing the number of bits per pixel of image data such as digital television signals.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ビデオ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、1画素当たりの平均ビット数又はサンプ
リング周波数を小さくするいくつかの高能率符号化方法
が知られている。
As a video signal encoding method, there are known several high-efficiency encoding methods for reducing the average number of bits per pixel or the sampling frequency for the purpose of narrowing the transmission band.

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画素の最
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62−92
620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62−1286
21号公報に記載されているように、量子化を行った時に
生じる最大歪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換する可変長符号化方法が提案され
ている。
The present applicant obtains a dynamic range defined by the maximum value and the minimum value of a plurality of pixels included in a two-dimensional block as described in JP-A-61-144989, and adapts to this dynamic range. Has proposed a high-efficiency coding apparatus that performs the above coding. Also, JP-A-62-92
As described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 620, a high-efficiency encoding apparatus has been proposed which performs encoding suitable for a dynamic range with respect to a three-dimensional block formed from pixels in an area included in each of a plurality of frames. Further, JP-A-62-2286
As described in Japanese Patent Publication No. 21, a variable-length encoding method has been proposed in which the number of bits is converted according to a dynamic range in which the maximum distortion generated when performing quantization is constant.

第6図は、先に提案されているダイナミックレンジに
適応した符号化方法(ADRCと称する)の説明に用いるも
のである。ダイナミックレンジDR(最大値MAXと最小値M
INの差)が例えば(8ライン×8画素=64画素)からな
る2次元的なブロック毎に算出される。また、入力画素
データからそのブロック内で最小のレベル(最小値)が
除去される。この最小値除去後の画素データが代表レベ
ルに変換される。この量子化は、元の量子化ビット数よ
り少ないビット数例えば2ビットと対応する4個のレベ
ル範囲A0〜A3に検出されたダイナミックレンジDRを分割
し、ブロック内の各画素データが属するレベル範囲を検
出し、このレベル範囲を示すコード信号を発生する処理
である。
FIG. 6 is used to explain the previously proposed coding method (referred to as ADRC) adapted to the dynamic range. Dynamic range DR (maximum value MAX and minimum value M
IN difference) is calculated for each two-dimensional block composed of (8 lines × 8 pixels = 64 pixels), for example. Further, the minimum level (minimum value) in the block is removed from the input pixel data. The pixel data after the removal of the minimum value is converted to a representative level. This quantization divides the detected dynamic range DR into four level ranges A0 to A3 corresponding to a bit number smaller than the original quantization bit number, for example, 2 bits, and a level range to which each pixel data in the block belongs. Is detected, and a code signal indicating this level range is generated.

第6図では、ブロックのダイナミックレンジDRが4個
のレベル範囲A0〜A3に分割されている。最小のレベル範
囲A0に含まれる画素データが(00)と符号化され、レベ
ル範囲A1に含まれる画素データが(01)と符号化され、
レベル範囲A2に含まれる画素データが(10)と符号化さ
れ、最大のレベル範囲A3に含まれる画素データが(11)
と符号化される。従って、各画素の8ビットのデータが
2ビットに圧縮されて伝送される。
In FIG. 6, the dynamic range DR of the block is divided into four level ranges A0 to A3. Pixel data included in the minimum level range A0 is encoded as (00), pixel data included in the level range A1 is encoded as (01),
Pixel data included in the level range A2 is encoded as (10), and pixel data included in the maximum level range A3 is encoded as (11).
Is encoded. Therefore, the 8-bit data of each pixel is compressed to 2 bits and transmitted.

受信側では、受信されたコード信号が代表レベルL0〜
L3に復元される。この代表レベルL0〜L3は、レベル範囲
A0〜A3の夫々の中央のレベルである。
On the reception side, the received code signal is
Restored to L3. This representative level L0 to L3 is the level range
It is the middle level of each of A0 to A3.

上述のダイナミックレンジに適応した符号化方法は、
リンギング、インパルス性の雑音によってブロック歪が
発生する問題があった。第7図はブロック歪の発生を説
明するための図である。第7図では、説明の簡単のた
め、1次元ブロック即ち、水平方向の所定数のサンプル
により形成されたブロックについてのデータの変化がア
ナログ波形として表されており、受信側の復元値が破線
で示されている。
The encoding method adapted to the above dynamic range is as follows.
There is a problem that block distortion occurs due to ringing and impulse noise. FIG. 7 is a diagram for explaining the occurrence of block distortion. In FIG. 7, for the sake of simplicity, a change in data for a one-dimensional block, that is, a block formed by a predetermined number of samples in the horizontal direction, is represented as an analog waveform, and the restored value on the receiving side is indicated by a broken line. It is shown.

ビデオカメラの撮像出力には、第7図に示すように、
レベル変化が急峻なエッジ付近で小レベルのリンギング
が発生していることが多い。このリンギングが含まれる
ブロックでは、リンギングのピーク値が最大値MAX1とし
て検出され、最小値MIN1とで決定されるダイナミックレ
ンジDR1に適応して符号化がされる。次のブロックで
は、リンギングが収束しているために、最大値がMAX2
(MAX1>MAX2)へ下がり、次のブロックの最小値MIN2を
例えばMIN1=MIN2とすると、ダイナミックレンジDR2=M
AX2−MIN2(<DR1)に応じて符号化がされる。従って、
これらの二つのブロック間で輝度レベルの差が生じ、ブ
ロック歪が発生する。インパルス性の雑音の場合にも同
様の理由でブロック歪が発生する。上述のブロック歪の
輝度レベルの差は小さいが、ある程度の面積を持つの
で、視覚的に目立つ問題があった。
In the imaging output of the video camera, as shown in FIG.
A small level of ringing often occurs near an edge where the level change is steep. In the block including the ringing, the peak value of the ringing is detected as the maximum value MAX1, and the coding is performed in accordance with the dynamic range DR1 determined by the minimum value MIN1. In the next block, the maximum value is MAX2 because the ringing has converged.
(MAX1> MAX2), and if the minimum value MIN2 of the next block is, for example, MIN1 = MIN2, the dynamic range DR2 = M
Encoding is performed according to AX2-MIN2 (<DR1). Therefore,
A difference in luminance level occurs between these two blocks, and block distortion occurs. In the case of impulsive noise, block distortion occurs for the same reason. Although the difference between the luminance levels of the block distortion described above is small, it has a certain area, and thus has a problem that it is visually noticeable.

上述のリンギング、インパルス性のノイズによるブロ
ック歪の発生の問題を解決するために、本願出願人は、
特願昭61−202118号明細書に記載されているように、ブ
ロック構造に変換された入力データに対し前処理を行う
方式を提案している。即ち、ダイナミックレンジをADRC
の量子化ビット数で等分した時の最大レベル範囲(第6
図におけるA3)に含まれる入力データの値の平均値MA
X′と、最小のレベル範囲(第6図におけるA0)に含ま
れる入力データの平均値MIN′とを検出し、第8図に示
すように、これらの平均値MAX′と平均値MIN′とを夫々
復元レベルL3及びL0とするように量子化がされる。第6
図に示すように、代表レベルL0〜L3が最大値MAX及び最
小値MINを含まず、各レベル範囲の中央値とされる量子
化は、ノンエッジマッチングと称され、第8図に示すよ
うに、平均値MAX′及びMIN′を含む量子化は、エッジマ
ッチングと称される。
In order to solve the above-mentioned problem of occurrence of block distortion due to ringing and impulsive noise, the present applicant has
As described in the specification of Japanese Patent Application No. 61-202118, there has been proposed a method of performing preprocessing on input data converted into a block structure. That is, the dynamic range is set to ADRC
The maximum level range when equally divided by the number of quantization bits (6th
Average value MA of input data values included in A3) in the figure
X 'and the average value MIN' of the input data included in the minimum level range (A0 in FIG. 6) are detected, and as shown in FIG. Are set to the restoration levels L3 and L0, respectively. Sixth
As shown in the figure, the quantization in which the representative levels L0 to L3 do not include the maximum value MAX and the minimum value MIN and are set to the median of each level range is referred to as non-edge matching, as shown in FIG. , The mean values MAX ′ and MIN ′ are called edge matching.

上述のノンエッジマッチングで前処理して、エッジマ
ッチングで量子化するADRCは、第7図において、リンギ
ングが含まれているブロックでも、最大値がリンギング
のピークではなく、平均値MAX′に変えられ、同様に最
小値がMIN′に変えられる。このMAX′及びMIN′で定ま
る修整されたダイナミックレンジDR′の中でエッジマッ
チングの量子化がされるので、復元レベルが隣接ブロッ
クの復元レベルと差が少なくなり、ブロック歪の発生が
防止される。
ADRC, which is preprocessed by the non-edge matching described above and quantized by the edge matching, in FIG. 7, even in a block including ringing, the maximum value is changed to the average value MAX ′ instead of the ringing peak. Similarly, the minimum value is changed to MIN '. Since the edge matching is quantized within the modified dynamic range DR 'determined by MAX' and MIN ', the difference between the restoration level and the restoration level of the adjacent block is reduced, and the occurrence of block distortion is prevented. .

上述のダイナミックレンジに適応したADRC符号化は、
伝送すべきデータ量を大幅に圧縮できるので、ディジタ
ルVTRに適用して好適である。特に、可変長ADRCは、圧
縮率を高くすることができる。しかし、可変長ADRCは、
伝送データの量が画像の内容によって変動するため、所
定量のデータを1トラックとして記録するディジタルVT
Rのような固定レートの伝送路を使用する時には、バッ
ファリングの処理が必要とされる。
ADRC coding adapted to the above dynamic range
Since the amount of data to be transmitted can be greatly reduced, it is suitable for application to a digital VTR. In particular, the variable length ADRC can increase the compression ratio. However, variable length ADRC is
Since the amount of transmission data varies depending on the content of the image, a digital VT that records a predetermined amount of data as one track
When a fixed-rate transmission line such as R is used, a buffering process is required.

可変長ADRCのバッファリングの方式として、本願出願
人は、特願昭61−257586号明細書に記載されているよう
に、累積型のダイナミックレンジの度数分布を形成し、
この度数分布に対して、予め用意されている割り当てビ
ット数を定めるためのしきい値を適用し、所定期間例え
ば1フレーム期間の発生データ量を求め、発生データ量
が目標値を超えないように、制御するものを提案してい
る。
As a buffering method of the variable length ADRC, the present applicant forms a cumulative dynamic range frequency distribution as described in Japanese Patent Application No. 61-257586,
A threshold value for determining the number of allocated bits prepared in advance is applied to this frequency distribution, and the amount of data generated during a predetermined period, for example, one frame period, is determined so that the generated data amount does not exceed the target value. Proposes what to control.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述のように、ノンエッジマッチング量子化で前処理
を行い、次に、エッジマッチングで量子化を行うADRCに
対して、可変長ADRCを適用した場合、元のダイナミック
レンジDRに基づいて割り当てビット数を設定しても、受
信側に対しては、新たなダイナミックレンジDR′が伝送
されるために、両者の不一致により、問題が生じた。
As described above, when preprocessing is performed by non-edge matching quantization and then variable-length ADRC is applied to ADRC that performs quantization by edge matching, the number of allocated bits based on the original dynamic range DR However, since a new dynamic range DR 'is transmitted to the receiving side, a problem arises due to the mismatch between the two.

即ち、発生情報量を制御するために、ダイナミックレ
ンジDRの所定期間例えば1フレーム期間の度数分布表が
形成され、この度数分布表が累積度数分布表に変換さ
れ、累積度数分布表に対してT1、T2、T3、T4(T1<T2<
T3<T4)のしきい値が適用される。(DR<T1)の場合に
は、割り当てビット数nが0とされ(即ち、量子化コー
ドが伝送されず)、(T1≦DR<T2)の場合には、(n=
1)とされ、(T2≦DR<T3)の場合には、(n=2)と
され、(T3≦DR<T4)の場合には、(n=3)とされ、
(T4≦DRFの場合には、(n=4)とされる。
That is, in order to control the amount of generated information, a frequency distribution table for a predetermined period, for example, one frame period of the dynamic range DR is formed, and this frequency distribution table is converted into a cumulative frequency distribution table. , T2, T3, T4 (T1 <T2 <
A threshold of T3 <T4) applies. In the case of (DR <T1), the allocated bit number n is set to 0 (that is, no quantization code is transmitted), and in the case of (T1 ≦ DR <T2), (n =
1), (n = 2) if (T2 ≦ DR <T3), (n = 3) if (T3 ≦ DR <T4),
(If T4 ≦ DRF, (n = 4).

前述のように、(MAX′−MIN′=DR′)とされ、この
修整されたダイナミックレンジDR′に基づいて、量子化
がされ、ダイナミックレンジDR′が伝送される。あるブ
ロックのダイナミックレンジに関して、(T2≦DR<T3)
及び(T2≦DT′<T3)の関係が成立していれば、エンコ
ーダ側では、(n=2)とされ、デコーダ側でも(n=
2)となり、問題が生じない。しかし、(DR>DR′)で
あるので、(T1≦DR′<T2)となった時には、デコーダ
側では、(n=1)と誤って判断し、正しいデコード動
作がされない問題が生じる。
As described above, (MAX'-MIN '= DR'), and quantization is performed based on the modified dynamic range DR ', and the dynamic range DR' is transmitted. For the dynamic range of a block, (T2 ≦ DR <T3)
If the relationship of (T2 ≦ DT ′ <T3) holds, (n = 2) on the encoder side, and (n = 2) on the decoder side.
2) and no problem occurs. However, since (DR> DR ′), when (T1 ≦ DR ′ <T2), the decoder incorrectly determines (n = 1) on the decoder side, causing a problem that a correct decoding operation is not performed.

従って、この発明の目的は、量子化に使用され、伝送
されるダイナミックレンジとバッファリングの処理に使
用されるダイナミックレンジとを一致させ、エンコーダ
側とデコーダ側との不整合の発生を防止した高能率符号
化装置及び方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a high dynamic range that is used for quantization and that is to be matched with the dynamic range used for buffering processing, thereby preventing the occurrence of mismatch between the encoder side and the decoder side. An object of the present invention is to provide an efficiency coding apparatus and method.

この発明の他の目的は、ノンエッジマッチング量子化
のビット数とエッジマッチング量子化のビット数とを一
致させることにより、効果的にリンギング、インパルス
ノイズによるブロック歪の発生を防止できる高能率符号
化装置及び方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a high-efficiency coding that can effectively prevent ringing and block distortion due to impulse noise by matching the number of bits of non-edge matching quantization with the number of bits of edge matching quantization. It is to provide an apparatus and a method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、ディジタル画像信号の2次元ブロック又
は時間的に連続するNフレームの夫々に属するN個の領
域からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最
大値MAX及び最小値MINとこれらの差である各ブロックの
ダイナミックレンジDRを求める最大値、最小値検出回路
(3)と、 ダイナミックレンジ情報DRを21,22,・・・・2n(n≧
2の自然数)の数で等分割し分割値Δ4〜Δ1を発生す
る回路(9A〜9D)と、 最大値MAX及び最小値MINから分割値のレベル範囲に含
まれる入力画像データの値を平均化することで、n個の
新たな最大値及び最小値を求め、新たな最大値及び最小
値からn個の新たなダイナミックレンジDR4〜DR1を求め
る回路(5A〜5D、6A〜6D、10A〜10D、11A〜11D、12A〜1
2D、13A〜13D、15A〜15D)と、 n個の新たなダイナミックレンジDR4〜DR1の夫々の所
定期間の度数分布表を作成する回路(23A〜23D)と、 n個の度数分布表からn個のしきい値情報T1〜T4に基
づいて発生情報量を演算し、発生情報量が所定データ量
内におさまるように、n個のしきい値情報T1〜T4を設定
する回路(24、25、26、27)と、 各ブロックのn個の新たなダイナミックレンジとDR4
〜DR1と設定されたしきい値情報T1〜T4から各ブロック
の割り当てビット数を求め、n個の新たなダイナミック
レンジの内で割り当てビット数に対応する一つの新たな
ダイナミックレンジに応じたエッジマッチング量子化を
ブロックの各画素データに対して施す回路(18A〜18B、
19、21)と を有する高能率符号化装置である。また、この発明
は、このようにディジタル画像信号を符号化する高能率
符号化方法である。
The present invention relates to a maximum value MAX and a minimum value MIN of a plurality of pixel data contained in a two-dimensional block of a digital image signal or a block composed of N regions belonging to each of N frames continuous in time, and a difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN. And a maximum value / minimum value detection circuit (3) for obtaining the dynamic range DR of each block, and the dynamic range information DR is expressed as 2 1 , 2 2 ,.
A circuit (9A-9D) for equally dividing by the number of (natural numbers of 2) and generating the divided values Δ4 to Δ1, and averaging the values of the input image data included in the level range of the divided values from the maximum value MAX and the minimum value MIN Then, a circuit (5A-5D, 6A-6D, 10A-10D) that obtains n new maximum values and minimum values and obtains n new dynamic ranges DR4 to DR1 from the new maximum values and minimum values. , 11A-11D, 12A-1
2D, 13A to 13D, 15A to 15D), a circuit (23A to 23D) for creating a frequency distribution table for each of the n new dynamic ranges DR4 to DR1 for a predetermined period, and n from the n frequency distribution tables A circuit (24, 25) that calculates the amount of generated information based on the pieces of threshold information T1 to T4 and sets the n pieces of threshold information T1 to T4 so that the amount of generated information falls within a predetermined data amount. , 26, 27) and n new dynamic ranges for each block and DR4
~ DR1 and the threshold information T1 ~ T4 set, the number of bits allocated to each block is obtained, and edge matching according to one new dynamic range corresponding to the number of allocated bits out of n new dynamic ranges A circuit that performs quantization on each pixel data of a block (18A-18B,
19, 21). Further, the present invention is a high-efficiency encoding method for encoding a digital image signal as described above.

〔作用〕[Action]

テレビジョン信号は、水平方向、垂直方向並びに時間
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
変化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共
有する最小レベルを除去した後のデータを元の量子化ビ
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。
Since the television signal has a three-dimensional correlation in the horizontal direction, the vertical direction, and the time direction, in the stationary part, the variation width of the level of the pixel data included in the same block is small. Therefore, even if the data after removing the minimum level shared by the pixel data in the block is quantized with a smaller number of quantization bits than the original number of quantization bits,
Almost no quantization distortion occurs.

また、最大値MAXとMAXから所定レベル低い値で規定さ
れる最大レベル範囲及び最小値MINとMINから所定レベル
高い値で規定される最小レベル範囲に夫々含まれる画素
データの平均値が検出される。この場合、割り当てビッ
ト数n(4,3,2,1)に応じて、量子化ステップ幅Δ4〜
Δ1が夫々求められ、各量子化ステップ幅で規定される
最大レベル範囲と最小レベル範囲とに夫々存在する入力
画素データの平均値MAX4〜MAX1、MIN4〜MIN1が検出され
る。これらの平均値を新たに最大値及び最小値としてエ
ッジマッチングの量子化を行うことにより、リンギン
グ、インパルス雑音等によりブロック歪が発生すること
が防止される。
Further, an average value of pixel data included in a maximum level range defined by a maximum level MAX and a predetermined level lower than MAX and a minimum level defined by a minimum level MIN and a minimum level defined by a predetermined level higher than MIN is detected. . In this case, depending on the number of allocated bits n (4, 3, 2, 1), the quantization step width Δ4 to
Δ1 is obtained, and the average values MAX4 to MAX1 and MIN4 to MIN1 of the input pixel data existing in the maximum level range and the minimum level range defined by each quantization step width are detected. By performing quantization of edge matching using these average values as new maximum and minimum values, block distortion due to ringing, impulse noise, or the like is prevented.

発生情報量の演算と、発生情報量を所定量以下とする
ためのしきい値T1〜T4の設定は、エッジマッチングの処
理に使用されるダイナミックレンジDR4〜DR1に基づいて
なされるので、エンコーダ側とデコーダ側との間で不整
合が生じることが防止される。また、割り当てビット数
に応じた幅のレベル範囲に存在する画素データから新た
なダイナミックレンジが求められるので、元のダイナミ
ックレンジDRが小さい場合でも、効果的にブロック歪の
発生を防止できる。
The calculation of the amount of generated information and the setting of the thresholds T1 to T4 for reducing the amount of generated information to a predetermined amount or less are performed based on the dynamic ranges DR4 to DR1 used for the edge matching process. Mismatch between the decoder and the decoder side is prevented. In addition, since a new dynamic range is obtained from pixel data existing in a level range having a width corresponding to the number of allocated bits, even when the original dynamic range DR is small, block distortion can be effectively prevented.

〔実施例〕〔Example〕

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。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This description is made in the following order.

a.送信側の構成 b.受信側の構成 c.変形例 a.送信側の構成 第1図A及び第1図B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。第1図Aと第
1図Bとは、互いに接続されるものであるが、作図領域
の関係で別図として描かれている。
a. Configuration on the transmission side b. Configuration on the reception side c. Modifications a. Configuration on the transmission side FIGS. 1A and 1B show the overall configuration of the transmission side (recording side) of the present invention. is there. Although FIG. 1A and FIG. 1B are connected to each other, they are drawn as separate figures because of the drawing area.

第1図A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
(ディジタル輝度信号)が入力される。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。
In FIG. 1A, a digital video signal (digital luminance signal) in which one sample is quantized to 8 bits, for example, is input to an input terminal indicated by 1. This digital video signal is supplied to the blocking circuit 2.

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。この実施例では、1ブロックが第2図に
示すように、(8ライン×8画素=64画素)の大きさと
されている。ブロック化回路2の出力信号が最大値、最
小値検出回路3及び遅延回路4に供給される。最大値、
最小値検出回路3は、ブロック毎に最小値MIN、最大値M
AXを検出する。遅延回路4は、最大値及び最小値が検出
されるのに要する時間、入力データを遅延させる。遅延
回路4からの画素データが比較回路5A、5B、5C、5D及び
比較回路6A、6B、6C、6Dに供給される。
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 this embodiment, one block has a size of (8 lines × 8 pixels = 64 pixels) as shown in FIG. An output signal of the blocking circuit 2 is supplied to a maximum value / minimum value detection circuit 3 and a delay circuit 4. Maximum value,
The minimum value detection circuit 3 has a minimum value MIN and a maximum value M for each block.
Detect AX. The delay circuit 4 delays the input data by the time required for detecting the maximum value and the minimum value. Pixel data from the delay circuit 4 is supplied to the comparison circuits 5A, 5B, 5C, 5D and the comparison circuits 6A, 6B, 6C, 6D.

最大値、最小値検出回路3からの最大値MAXが減算回
路7A、7B、7C、7Dに供給され、最小値MINが加算回路8
A、8B、8C、8Dに供給される。これらの減算回路7A、7
B、7C、7D及び加算回路8A、8B、8C、8Dには、ビットシ
フト回路9A、9B、9C、9Dから4ビット、3ビット、2ビ
ット、1ビットの夫々のビット数でノンエッジマッチン
グ量子化をした場合の1量子化ステップ幅の値(Δ4=
1/16DR、Δ3=1/8DR、Δ2=1/4DR、Δ1=1/2DR)が
夫々供給される。ビットシフト回路9A、9B、9C、9Dは、
この割算を行うように、ダイナミックレンジDRを4ビッ
ト、3ビット、2ビット、1ビット夫々シフトする構成
とされている。減算回路7A、7B、7C、7Dからは、(MAX
−Δ4、MAX−Δ3、MAX−Δ2、MAX−Δ1)のしきい
値が夫々得られ、加算回路8A、8B、8C、8Dからは、(MI
N+Δ4、MIN+Δ3、MIN+Δ2、MIN+Δ1)のしきい
値が夫々得られる。これらの減算回路7A、7B、7C、7D及
び加算回路8A、8B、8C、8Dからのしきい値が比較回路5
A、5B、5C、5D及び6A、6B、6C、6Dに夫々供給される。
The maximum value MAX from the maximum value / minimum value detection circuit 3 is supplied to the subtraction circuits 7A, 7B, 7C and 7D, and the minimum value MIN is added to the addition circuit 8
A, 8B, 8C, 8D. These subtraction circuits 7A, 7
B, 7C, 7D and the adder circuits 8A, 8B, 8C, 8D have the non-edge matching quantum with the respective bit numbers of 4 bits, 3 bits, 2 bits, and 1 bit from the bit shift circuits 9A, 9B, 9C, 9D. Value of one quantization step (Δ4 =
1 / 16DR, Δ3 = 1 / 8DR, Δ2 = 1 / 4DR, Δ1 = 1 / 2DR) are supplied, respectively. The bit shift circuits 9A, 9B, 9C, 9D
In order to perform this division, the dynamic range DR is shifted by 4 bits, 3 bits, 2 bits, and 1 bit, respectively. From the subtraction circuits 7A, 7B, 7C, and 7D, (MAX
−Δ4, MAX−Δ3, MAX−Δ2, MAX−Δ1) are obtained, and the (MI) is obtained from the adders 8A, 8B, 8C, 8D.
N + Δ4, MIN + Δ3, MIN + Δ2, MIN + Δ1) are obtained respectively. The threshold value from these subtraction circuits 7A, 7B, 7C, 7D and the addition circuits 8A, 8B, 8C, 8D is
A, 5B, 5C, 5D and 6A, 6B, 6C, 6D, respectively.

比較回路5A、5B、5C、5Dの出力信号がANDゲート10A、
10B、10C、10Dに夫々供給され、比較回路6A、6B、6C、6
Dの出力信号がANDゲート11A、11B、11C、11Dに夫々供給
される。ANDゲート10A、10B、10C、10D及び11A、11B、1
1C、11Dには、遅延回路4からの入力データが供給され
る。比較回路5A、5B、5C、5Dの出力信号は、入力データ
がしきい値より大きい時にハイレベルとなり、従って、
ANDゲート10A、10B、10C、10Dの出力端子には、(MAX〜
MAX−Δ4)(MAX〜MAX−Δ3)(MAX〜MAX−Δ2)(M
AX〜MAX−Δ1)の最大レベル範囲に含まれる入力デー
タの画素データが夫々抽出される。比較回路6A、6B、6
C、6Dの出力信号は、入力データがしきい値より小さい
時にハイレベルとなり、従って、ANDゲート11A、11B、1
1C、11Dの出力端子には、(MIN〜MIN+Δ4)(MIN〜MI
N+Δ3)(MIN〜MIN+Δ2)(MIN〜MIN+Δ1)の最
小レベル範囲に含まれる入力データの画素データが夫々
抽出される。
The output signals of the comparison circuits 5A, 5B, 5C, 5D are AND gates 10A,
10B, 10C, and 10D, respectively, and the comparison circuits 6A, 6B, 6C, and 6
The output signal of D is supplied to AND gates 11A, 11B, 11C, and 11D, respectively. AND gates 10A, 10B, 10C, 10D and 11A, 11B, 1
Input data from the delay circuit 4 is supplied to 1C and 11D. The output signals of the comparison circuits 5A, 5B, 5C and 5D become high level when the input data is larger than the threshold value, and therefore,
The output terminals of the AND gates 10A, 10B, 10C, and 10D have (MAX to
MAX-Δ4) (MAX to MAX-Δ3) (MAX to MAX-Δ2) (M
Pixel data of input data included in the maximum level range of AX to MAX-Δ1) is respectively extracted. Comparison circuits 6A, 6B, 6
The output signals of C and 6D become high when the input data is smaller than the threshold value, and therefore, the AND gates 11A, 11B, 1
The output terminals of 1C and 11D are (MIN to MIN + Δ4) (MIN to MI
Pixel data of input data included in the minimum level range of (N + Δ3) (MIN to MIN + Δ2) (MIN to MIN + Δ1) is respectively extracted.

ANDゲート10A、10B、10C、10Dの出力信号が平均化回
路12A、12B、12C、12Cに供給され、ANDゲート11A、11
B、11C、11Dの出力信号が平均化回路13A、13B、13C、13
Dに供給される。これらの平均化回路12A、12B、12C、12
C及び13A、13B、13C、13Dは、ブロック毎に平均値を算
出するもので、端子14からブロック周期のリセット信号
が平均化回路12A、12B、12C、12C及び13A、13B、13C、1
3Dに供給されている。平均化回路12Aからは、(MAX〜MA
X−Δ4)の最大レベル範囲に属する画素データの平均
値MAX4が得られ、平均化回路12B、12C、12Dからは、(M
AX〜MAX−Δ3)(MAX〜MAX−Δ2)(MAX〜MAX−Δ
1)の最大レベル範囲に属する画素データの平均値MAX
3、MAX2、MAX1が夫々得られる。平均化回路13A、13B、1
3C、13Dからは、(MIN〜MIN+Δ4)(MIN〜MIN+Δ
3)(MIN〜MIN+Δ2)(MIN〜MIN+Δ1)の最小レベ
ル範囲に属する画素データの平均値MIN4、MIN3、MIN2、
MIN1が夫々得られる。対応する平均値同士が減算回路15
A、15B、15C、15Dで減算され、減算回路15A、15B、15
C、15DからダイナミックレンジDR4、DR3、DR2、DR1が夫
々得られる。
The output signals of the AND gates 10A, 10B, 10C, and 10D are supplied to the averaging circuits 12A, 12B, 12C, and 12C, and the AND gates 11A and 11C are provided.
The output signals of B, 11C and 11D are averaged by circuits 13A, 13B, 13C and 13
Supplied to D. These averaging circuits 12A, 12B, 12C, 12
C and 13A, 13B, 13C, and 13D calculate an average value for each block, and a reset signal of a block cycle is supplied from a terminal 14 to the averaging circuits 12A, 12B, 12C, 12C and 13A, 13B, 13C, and 1C.
Supplied in 3D. From the averaging circuit 12A, (MAX to MA
An average value MAX4 of pixel data belonging to the maximum level range of (X−Δ4) is obtained, and (M) is obtained from the averaging circuits 12B, 12C, and 12D.
AX to MAX-Δ3) (MAX to MAX-Δ2) (MAX to MAX-Δ
Average value MAX of pixel data belonging to the maximum level range of 1)
3, MAX2, MAX1 can be obtained respectively. Averaging circuits 13A, 13B, 1
From 3C and 13D, (MIN to MIN + Δ4) (MIN to MIN + Δ
3) Average values MIN4, MIN3, MIN2, of pixel data belonging to the minimum level range of (MIN to MIN + Δ2) (MIN to MIN + Δ1)
MIN1 can be obtained respectively. The corresponding average values are subtracted by the subtraction circuit 15.
A, 15B, 15C, 15D subtraction, subtraction circuit 15A, 15B, 15
The dynamic ranges DR4, DR3, DR2, and DR1 are obtained from C and 15D, respectively.

第3図は、ダイナミックレンジDR4、DR3、DR2、DR1の
形成を説明するための図である。ビットシフト回路9A
は、第3図Aに示すように、元のダイナミックレンジDR
を16等分して量子化ステップ幅Δ4を形成する。最大の
レベル範囲(MAX−Δ4)と最小のレベル範囲(MIN+Δ
4)の夫々に存在する画素データの平均値が最大値MAX4
及びMIN4とされる。ビットシフト回路9Bは、第3図Bに
示すように、元のダイナミックレンジDRを8等分した量
子化ステップ幅Δ3を形成し、(MAX−Δ3)と(MIN+
Δ3)の夫々に存在する画素データの平均値が最大値MA
X3及びMIN3とされる。ビットシフト回路9Cで形成される
量子化ステップ幅Δ2を使用して、第3図Cに示すよう
に、最大値MAX2及びMIN2が形成される。更に、ビットシ
フト回路9Dで形成された量子化ステップ幅Δ1を使用し
て、第3図に示すように、最大値MAX1及びMIN1が形成さ
れる。
FIG. 3 is a diagram for explaining formation of the dynamic ranges DR4, DR3, DR2, and DR1. Bit shift circuit 9A
Is the original dynamic range DR as shown in FIG. 3A.
Is divided into 16 equal parts to form a quantization step width Δ4. The maximum level range (MAX-Δ4) and the minimum level range (MIN + Δ
4) the average value of the pixel data present in each of them is the maximum value MAX4
And MIN4. As shown in FIG. 3B, the bit shift circuit 9B forms a quantization step width Δ3 obtained by dividing the original dynamic range DR into eight equal parts, and (MAX−Δ3) and (MIN +
The average value of the pixel data existing in each of Δ3) is the maximum value MA
X3 and MIN3. Using the quantization step width Δ2 formed by the bit shift circuit 9C, the maximum values MAX2 and MIN2 are formed as shown in FIG. 3C. Further, using the quantization step width Δ1 formed by the bit shift circuit 9D, the maximum values MAX1 and MIN1 are formed as shown in FIG.

また、第1図Bに示すように、平均値MIN4、MIN3、MI
N2、MIN1が減算回路16A、16B、16C、16Dに供給され、遅
延回路17を介された入力データPDから平均値MIN4、MIN
3、MIN2、MIN1が減算回路16A〜16Dにおいて夫々減算さ
れ、最小値除去後のデータが形成される。このデータ及
び修整されたダイナミックレンジDR4〜DR1が量子化回路
18A、18B、18C、18Dに夫々供給される。この実施例で
は、量子化に割り当てられるビット数nが0ビット(コ
ード信号を伝送しない)、1ビット、2ビット、3ビッ
ト、4ビットの何れかとされる可変長のADRCであって、
エッジマッチング量子化がなされる。量子化回路18A、1
8B、18C、18Dは、例えばROMで構成されている。これら
の量子化回路18A、18B、18C、18Dの出力信号がセレクタ
19に供給される。
Further, as shown in FIG. 1B, the average values MIN4, MIN3, MI
N2 and MIN1 are supplied to subtraction circuits 16A, 16B, 16C and 16D, and average values MIN4 and MIN are obtained from the input data PD passed through the delay circuit 17.
3, MIN2 and MIN1 are respectively subtracted in the subtraction circuits 16A to 16D to form data after the minimum value is removed. This data and the modified dynamic range DR4 to DR1 are
18A, 18B, 18C and 18D, respectively. In this embodiment, a variable length ADRC in which the number of bits n allocated to quantization is 0 bit (a code signal is not transmitted), 1 bit, 2 bits, 3 bits, or 4 bits,
Edge matching quantization is performed. Quantization circuit 18A, 1
8B, 18C, and 18D are configured by, for example, a ROM. The output signals of these quantization circuits 18A, 18B, 18C and 18D are
Supplied to 19.

セレクタ19で選択されたコード信号が符号化出力DTと
して伝送される。また、ダイナミックレンジDR4〜DR1と
最小値MIN4〜MIN1とが供給されるセレクタ20が設けられ
ている。セレクタ19及び20は、ROM21から読み出された
ビット数コードBnにより制御される。
The code signal selected by the selector 19 is transmitted as an encoded output DT. Further, a selector 20 to which the dynamic ranges DR4 to DR1 and the minimum values MIN4 to MIN1 are supplied is provided. The selectors 19 and 20 are controlled by the bit number code Bn read from the ROM 21.

ビット数コードBnで示される割り当てビット数nは、
ブロック毎にROM21により決定され、このビット数コー
ドBnが量子化回路18A、18B、18C、18Dに供給される。可
変長ADRCは、ダイナミックレンジが小さいブロックで
は、割り当てビット数nを少なくし、ダイナミックレン
ジが大きいブロックでは、割り当てビット数nを多くす
ることで、効率の良い符号化を行う。即ち、ビット数n
を決定する際のしきい値をT1〜T4(T1<T2<T3<T4)と
すると、(DR1<T1)のブロックは、コード信号が伝送
されず、ダイナミックレンジDR1の情報のみが伝送さ
れ、(T1≦DR2<T2)のブロックは、(n=1)とさ
れ、(T2≦DR3<T3)のブロックは、(n=2)とさ
れ、(T3≦DR4<T4)のブロックは、(n=3)とさ
れ、(DR≧T4)のブロックは、(n=4)とされる。
The allocated bit number n indicated by the bit number code Bn is
The bit number code Bn is determined for each block by the ROM 21, and is supplied to the quantization circuits 18A, 18B, 18C, and 18D. The variable-length ADRC performs efficient coding by reducing the number of allocated bits n in a block having a small dynamic range and increasing the number of allocated bits n in a block having a large dynamic range. That is, the number of bits n
Assuming that the threshold for determining is T1 to T4 (T1 <T2 <T3 <T4), a block of (DR1 <T1) does not transmit a code signal, and only information of a dynamic range DR1 is transmitted. The block of (T1 ≦ DR2 <T2) is (n = 1), the block of (T2 ≦ DR3 <T3) is (n = 2), and the block of (T3 ≦ DR4 <T4) is n = 3), and the block of (DR ≧ T4) is (n = 4).

ROM21には、比較回路22A、22B、22C、22Dの夫々の比
較出力信号がアドレスとして供給される。比較回路22A
がダイナミックレンジDR4としきい値T4とを比較し、比
較回路22BがダイナミックレンジDR3としきい値T3とを比
較し、比較回路22CがダイナミックレンジDR2としきい値
T2とを比較し、比較回路22DがダイナミックレンジDR1と
しきい値T1とを比較する。これらの比較回路は、(DRn
>Tn)(n=0,1,2,3又は4)の時に“1"(ハイレベ
ル)の出力信号を発生する。
The ROM 21 is supplied with respective comparison output signals of the comparison circuits 22A, 22B, 22C, and 22D as addresses. Comparison circuit 22A
Compares the dynamic range DR4 with the threshold T4, the comparison circuit 22B compares the dynamic range DR3 with the threshold T3, and the comparison circuit 22C compares the dynamic range DR2 with the threshold T4.
The comparison circuit 22D compares T2 with the dynamic range DR1 and the threshold T1. These comparison circuits (DRn
> Tn) (n = 0, 1, 2, 3 or 4), an output signal of "1" (high level) is generated.

比較回路22A、22B、22C、22Dの夫々の比較出力信号を
a、b、c、dとすると、ROM21は、下記のテーブルに
従って3ビットの出力信号Bnを発生する。
Assuming that the comparison output signals of the comparison circuits 22A, 22B, 22C, and 22D are a, b, c, and d, the ROM 21 generates a 3-bit output signal Bn according to the following table.

(Bn=4)の時には、セレクタ19が量子化回路18Aの
出力信号を選択し、セレクタ20がDR4及びMIN4を選択す
る。(Bn=3)の時には、セレクタ19が量子化回路18B
の出力信号を選択し、セレクタ20がDR3及びMIN3を選択
する。(Bn=2)の時には、セレクタ19が量子化回路18
Cの出力信号を選択し、セレクタ20がDR2及びMIN2を選択
する。(Bn=1)の時には、セレクタ19が量子化回路18
Dの出力信号を選択し、セレクタ20がDR2及びMIN2を選択
する。(Bn=0)の時には、セレクタ19がコード信号を
出力せず、セレクタ20がDR1及びMIN1を選択的に出力す
る。
When (Bn = 4), the selector 19 selects the output signal of the quantization circuit 18A, and the selector 20 selects DR4 and MIN4. When (Bn = 3), the selector 19 sets the quantization circuit 18B
And the selector 20 selects DR3 and MIN3. When (Bn = 2), the selector 19 sets the quantization circuit 18
The output signal of C is selected, and the selector 20 selects DR2 and MIN2. When (Bn = 1), the selector 19 sets the quantization circuit 18
The output signal of D is selected, and the selector 20 selects DR2 and MIN2. When (Bn = 0), the selector 19 does not output a code signal, and the selector 20 selectively outputs DR1 and MIN1.

セレクタ19で選択されたコード信号DTとセレクタ20で
選択されたダイナミックレンジDRn、平均値MINnとしき
い値の組を示すパラメータコードPiがフレーム化回路
(図示せず)に供給される。フレーム化回路では、必要
に応じてエラー訂正符号の符号化が施されると共に、同
期信号が付加される。フレーム化回路の出力端子には、
シリアルデータに変換された伝送データが取り出され
る。
A code signal DT selected by the selector 19, a dynamic range DRn selected by the selector 20, a parameter code Pi indicating a set of an average value MINn and a threshold are supplied to a framing circuit (not shown). In the framing circuit, an error correction code is encoded as necessary, and a synchronization signal is added. The output terminals of the framing circuit
The transmission data converted to serial data is extracted.

可変長ADRCは、しきい値T1〜T4を変えることで、発生
情報量を制御すること(所謂バッファリング)ができ
る。従って、1フィールド或いは1フレーム当たりの発
生情報量を所定値にすることが要求される伝送路例えば
ディジタルVTRに対して、可変長ADRCが有用である。
The variable-length ADRC can control the amount of generated information (so-called buffering) by changing the threshold values T1 to T4. Therefore, the variable length ADRC is useful for a transmission line that requires the amount of generated information per field or frame to be a predetermined value, for example, a digital VTR.

この一実施例では、発生情報量を演算するために、第
1図Aに示すように、度数分布表作成回路23A、23B、23
C、23Dが設けられている。度数分布表作成回路23Aに
は、減算回路15AからダイナミックレンジDR4が供給され
る。度数分布表作成回路23B、23C、23Dには、減算回路1
5B、15C、15DからダイナミックレンジDR3、DR2、DR1が
夫々供給される。度数分布表作成回路23Aは、第4図A
に示すように、ダイナミックレンジDR4を横軸とし、度
数を縦軸とした度数分布グラフと対応する表をメモリ中
に作成する。度数分布表作成回路23B、23C、23Dは、第
4図B、第4図C、第4図Dに夫々示される度数分布グ
ラフと対応する表をメモリ中に夫々作成する。度数分布
は、1フレーム期間、2フレーム期間等の所定期間毎に
作成される。度数分布表作成回路23A、23B、23C、23Dに
は、表が作成された後に、例えばROMで構成されしきい
値テーブル24からしきい値T4、T3、T2、T1が夫々供給さ
れる。
In this embodiment, in order to calculate the amount of generated information, as shown in FIG. 1A, frequency distribution table creation circuits 23A, 23B, 23
C and 23D are provided. The frequency distribution table creation circuit 23A is supplied with the dynamic range DR4 from the subtraction circuit 15A. The frequency distribution table creation circuits 23B, 23C, and 23D have a subtraction circuit 1
Dynamic ranges DR3, DR2, and DR1 are supplied from 5B, 15C, and 15D, respectively. The frequency distribution table creation circuit 23A is shown in FIG.
As shown in (2), a table corresponding to the frequency distribution graph with the dynamic range DR4 as the horizontal axis and the frequency as the vertical axis is created in the memory. The frequency distribution table creation circuits 23B, 23C, and 23D respectively create tables corresponding to the frequency distribution graphs shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D in the memory. The frequency distribution is created every predetermined period such as one frame period and two frame periods. After the tables are created, thresholds T4, T3, T2, and T1 are supplied from the threshold table 24 to the frequency distribution table creating circuits 23A, 23B, 23C, and 23D, respectively.

しきい値テーブル24には、しきい値の組(T1、T2、T
3、T4)が複数例えば32組用意されており、これらのし
きい値の組がパラメータコードPi(i=0,1,2,・・,3
1)により区別される。パラメータコードPiの番号iが
大きくなるに従って、発生情報量が単調に減少するよう
に、設定されている。但し、発生情報量が減少するに従
って復元画像の画質が劣化する。
In the threshold table 24, a set of thresholds (T1, T2, T
3, T4) are prepared in plurals, for example, 32 sets, and these sets of thresholds are used as parameter codes Pi (i = 0, 1, 2,..., 3).
1). The amount of generated information is set to decrease monotonically as the number i of the parameter code Pi increases. However, as the amount of generated information decreases, the image quality of the restored image deteriorates.

度数分布表作成回路23Aに対してしきい値T1が与えら
れると、第4図Aにおいて、斜線領域で示すしきい値T4
より大きいダイナミックレンジDR4を持つブロックの個
数が集計され、その集計値S4が度数分布表作成回路23A
から出力される。この集計値S4は、4ビットが割り当て
られるブロックの総数である。また、度数分布表作成回
路23Bにしきい値T3が与えられると、第4図Bに示すよ
うに、T3より大きいダイナミックレンジDR3を持つブロ
ックの個数が集計され、集計値S3が発生する。度数分布
表作成回路23C及び23Dからは、第4図C及び第4図Dに
示すように、しきい値T2及びT1より夫々大きなダイナミ
ックレンジを持つブロックの集計値S2及びS1が夫々発生
する。第4図B、第4図C、第4図Dにおいて、異なる
斜線或いはドットにより複数の領域を区別しているの
は、他のしきい値で分けられる領域を示すためである。
When the threshold value T1 is given to the frequency distribution table creating circuit 23A, the threshold value T4 indicated by a hatched area in FIG.
The number of blocks having a larger dynamic range DR4 is tabulated, and the tabulated value S4 is used as a frequency distribution table creation circuit 23A.
Output from This total value S4 is the total number of blocks to which 4 bits are allocated. Further, when the threshold value T3 is given to the frequency distribution table creation circuit 23B, as shown in FIG. 4B, the number of blocks having a dynamic range DR3 larger than T3 is totaled, and a total value S3 is generated. From the frequency distribution table creating circuits 23C and 23D, as shown in FIGS. 4C and 4D, total values S2 and S1 of blocks having dynamic ranges larger than the thresholds T2 and T1, respectively, are generated. In FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D, the reason why the plurality of regions are distinguished by different oblique lines or dots is to indicate the regions divided by other thresholds.

集計値S4は、割り当てビット数が4ビットのブロック
の総数であり、集計値S3は、割り当てビット数が3ビッ
ト以上のブロックの総数であり、集計値S2は、割り当て
ビット数が2ビット以上のブロックの総数であり、集計
値S1は、割り当てビット数が1ビット以上のブロックの
総数である。従って、加算回路26により求められたこれ
らの集計値の和(S4+S3+S2+S1)に対して、1ブロッ
クの画素数(この実施例では、64)を乗じた値が所定期
間のビット数の合計である。但し、画素数は、一定であ
るため、この一実施例では、64の乗算処理を省略してい
る。
The total value S4 is the total number of blocks having an allocated bit number of 4 bits, the total value S3 is the total number of blocks having an allocated bit number of 3 bits or more, and the total value S2 is the total number of blocks having an allocated bit number of 2 bits or more. The total value S1 is the total number of blocks and the total number of blocks is 1 or more. Therefore, a value obtained by multiplying the sum of these total values (S4 + S3 + S2 + S1) obtained by the addition circuit 26 by the number of pixels in one block (64 in this embodiment) is the total number of bits in the predetermined period. However, since the number of pixels is constant, the multiplication process of 64 is omitted in this embodiment.

加算回路26の出力信号が比較回路27に供給され、端子
28からの目標値と比較される。上述の発生情報量がこの
目標値と等しいか又は少ない時に、所定期間の伝送デー
タの量が伝送路の容量を超えないものと判断される。比
較回路27の出力信号が読み出し制御回路25に供給され
る。読み出し制御回路25によりしきい値テーブル24から
のしきい値T4〜T1の読み出しが制御される。しきい値T4
〜T1の組が例えば32種類、しきい値テーブル24に格納さ
れており、パラメータコードPiに応じてしきい値の組が
選択的にしきい値テーブル24から読み出される。
The output signal of the addition circuit 26 is supplied to the comparison circuit 27,
Compared to the target value from 28. When the amount of generated information is equal to or smaller than the target value, it is determined that the amount of transmission data for a predetermined period does not exceed the capacity of the transmission path. The output signal of the comparison circuit 27 is supplied to the read control circuit 25. The read control circuit 25 controls reading of the threshold values T4 to T1 from the threshold table 24. Threshold T4
T1 are stored in the threshold table 24, for example, in 32 types. The set of thresholds is selectively read from the threshold table 24 according to the parameter code Pi.

この場合、発生情報量が多くなるしきい値の組から順
番に読み出しがなされる。加算回路26から発生した発生
情報量が目標値以下になった時のしきい値の組が最適な
ものと判断される。このしきい値の組が比較回路22A〜2
2D(第1図B)に供給される。また、しきい値の組を示
すパラメータコードPiがフレーム化回路(図示せず)に
供給され、受信側に伝送される。
In this case, reading is performed in order from the set of thresholds that increase the amount of generated information. It is determined that the set of thresholds when the amount of information generated from the adding circuit 26 becomes equal to or less than the target value is optimal. This set of threshold values is used by the comparison circuits 22A-2
2D (FIG. 1B). Further, a parameter code Pi indicating a set of threshold values is supplied to a framing circuit (not shown) and transmitted to a receiving side.

第4図において、しきい値T4〜T1以上のブロック数の
集計値S4〜S1を求める場合、しきい値を変更した時に直
ちに集計値を発生できるように、度数分布表を累積型の
ものに変換することが好ましい。第4図Aの度数分布表
を例にすると、ダイナミックレンジDR4の最大値からそ
の最小値に向かって、度数を順次累算することにより、
第4図Eに示す累積型の度数分布表が得られる。この累
積型の度数分布表において、しきい値T4が与えられた時
の累積度数が集計値S4に他ならない。他の集計値S3、S
2、S1も同様に、累積型の度数分布表から容易に求める
ことができる。
In FIG. 4, when calculating the aggregate values S4 to S1 of the number of blocks equal to or greater than the threshold value T4 to T1, the frequency distribution table is set to a cumulative type so that the aggregate value can be generated immediately when the threshold value is changed. Conversion is preferred. Taking the frequency distribution table of FIG. 4A as an example, by sequentially accumulating the frequencies from the maximum value of the dynamic range DR4 toward the minimum value,
The cumulative frequency distribution table shown in FIG. 4E is obtained. In this cumulative frequency distribution table, the cumulative frequency at the time when the threshold value T4 is given is nothing but the total value S4. Other aggregated values S3, S
2. Similarly, S1 can also be easily obtained from the cumulative frequency distribution table.

b.受信側の構成 第5図は、受信(又は再生)側の構成を示す。入力端
子31からの受信データは、フレーム分解回路32に供給さ
れる。フレーム分解回路32により、コード信号DTと付加
コードDRn,MINn、Piとが分離されると共に、エラー訂正
処理がなされる。
b. Configuration on the receiving side FIG. 5 shows the configuration on the receiving (or reproducing) side. The data received from the input terminal 31 is supplied to the frame decomposition circuit 32. The frame decomposition circuit 32 separates the code signal DT from the additional codes DRn, MINn, and Pi, and performs an error correction process.

コード信号DTが復号化回路33に供給され、パラメータ
コードPi及びダイナミックレンジDRnが復号化回路33に
供給される。また、平均値MINnが加算回路34に供給され
る。加算回路34には、復号化回路33の出力信号が供給さ
れ、加算回路34の出力信号がブロック分解回路35に供給
される。復号化回路33は、送信側の量子化回路18A、18
B、18C、18Dの処理と逆の処理を行う。即ち、コード信
号DTが代表レベルに復号され、このデータと8ビットの
平均値MINnとが加算回路34により加算され、元の画素デ
ータが復号される。復号化回路33では、パラメータコー
ドPiで示されるしきい値T4〜T1を使用して復号を行う。
The code signal DT is supplied to the decoding circuit 33, and the parameter code Pi and the dynamic range DRn are supplied to the decoding circuit 33. Further, the average value MINn is supplied to the adding circuit 34. The output signal of the decoding circuit 33 is supplied to the addition circuit 34, and the output signal of the addition circuit 34 is supplied to the block decomposition circuit 35. The decoding circuit 33 includes quantization circuits 18A and 18 on the transmission side.
The processing that is the reverse of the processing of B, 18C, and 18D is performed. That is, the code signal DT is decoded to the representative level, this data and the 8-bit average value MINn are added by the adder circuit 34, and the original pixel data is decoded. The decoding circuit 33 performs decoding using threshold values T4 to T1 indicated by the parameter code Pi.

加算回路34の出力信号がブロック分解回路35に供給さ
れる。ブロック分解回路35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元データをテレビジョン
信号の走査と同様の順番に変換するための回路である。
ブロック分解回路35の出力端子36に復号されたビデオ信
号が得られる。
The output signal of the addition circuit 34 is supplied to the block decomposition circuit 35. The block decomposition circuit 35 is a circuit for converting the restored data in the order of blocks into the same order as the scanning of the television signal, contrary to the blocking circuit 2 on the transmission side.
A decoded video signal is obtained at the output terminal 36 of the block decomposition circuit 35.

c.変形例 以上の説明では、コード信号DTとダイナミックレンジ
DRnと平均値MINnとを送信している。しかし、付加コー
ドとしてダイナミックレンジDRnの代わりに平均値MAXn
または量子化ステップ幅を伝送しても良い。
c. Modified example In the above description, the code signal DT and the dynamic range
DRn and the average value MINn are transmitted. However, instead of the dynamic range DRn as an additional code, the average value MAXn
Alternatively, the quantization step width may be transmitted.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明に依れば、リンギング、インパルス性のノイ
ズ等を含むブロックにおけるブロック歪の発生を防止で
きる。この発明では、可変長ADRCにより効率良く符号化
を行うことができ、発生情報量の制御と量子化とに使用
されるダイナミックレンジが同じであるために、割り当
てビット数nを復号側で誤ったりする問題を生じない。
また、新たなダイナミックレンジDRnを求める時に、最
大レベルMAXnとMINnとがビット数に応じた最大レベル範
囲及び最小レベル範囲の中に存在する画素データの平均
値とされている。従って、最大レベル範囲及び最小レベ
ル範囲を割り当てビット数と無関係に一定の値とする他
の方式に比して、効果的にブロック歪の発生を防止でき
る。
According to the present invention, it is possible to prevent occurrence of block distortion in a block including ringing, impulsive noise, and the like. According to the present invention, efficient encoding can be performed by the variable-length ADRC, and the dynamic range used for control of the amount of generated information and quantization is the same. Cause no problem.
When obtaining a new dynamic range DRn, the maximum levels MAXn and MINn are the average values of the pixel data existing in the maximum level range and the minimum level range according to the number of bits. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of block distortion as compared with another method in which the maximum level range and the minimum level range are fixed values irrespective of the number of allocated bits.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図A及び第1図B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の略線図、、第3図は新た
なダイナミックレンジの形成の説明に用いる略線図、第
4図はバッファリングのための度数分布表の説明に用い
る略線図、第5図は受信側の構成の一例を示すブロック
図、第6図、第7図及び第8図は量子化動作及びブロッ
ク歪の発生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:入力端子、 3:最大値、最小値検出回路、 7A〜7D:減算回路、 8A〜8D:加算回路、 9A〜9D:ビットシフト回路、 12A〜12D、13A〜13D:平均化回路、 18A〜18D:量子化回路、 23A〜23D:度数分布表作成回路、 24:しきい値テーブル、 27:比較回路。
1A and 1B are block diagrams of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a block, and FIG. 3 is a schematic diagram used to explain formation of a new dynamic range. , FIG. 4 is a schematic diagram used to explain a frequency distribution table for buffering, FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration on the receiving side, and FIGS. 6, 7, and 8 are quantization diagrams. FIG. 4 is a schematic diagram used for describing an operation and occurrence of block distortion. Explanation of main symbols in the drawings 1: input terminal, 3: maximum value, minimum value detection circuit, 7A to 7D: subtraction circuit, 8A to 8D: addition circuit, 9A to 9D: bit shift circuit, 12A to 12D, 13A to 13D: averaging circuit, 18A to 18D: quantization circuit, 23A to 23D: frequency distribution table creation circuit, 24: threshold value table, 27: comparison circuit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ディジタル画像信号の2次元ブロック又は
時間的に連続するNフレームの夫々に属するN個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値及び最小値とこれらの差である各ブロックのダイナミ
ックレンジを求める手段と、 上記ダイナミックレンジを21,22,・・・・2n(n≧2の
自然数)の数に等分割し、分割値を発生する手段と、 上記最大値及び最小値から上記分割値のレベル範囲に含
まれる入力画像データの値を平均化することで、n個の
新たな最大値及び最小値を求め、上記新たな最大値及び
最小値からn個の新たなダイナミックレンジを求める手
段と、 上記n個の新たなダイナミックレンジの夫々の所定期間
の度数分布表を作成する手段と、 上記n個の度数分布表からn個のしきい値情報に基づい
て発生情報量を演算し、上記発生情報量が所定データ量
内におさまるように、上記n個のしきい値情報を設定す
る手段と、 各ブロックの上記n個の新たなダイナミックレンジと上
記設定されたしきい値情報から各ブロックの割り当てビ
ット数を求め、上記n個の新たなダイナミックレンジの
内で上記割り当てビット数に対応する一つの上記新たな
ダイナミックレンジに応じたエッジマッチング量子化を
ブロックの各画素データに対して施す手段と を有する高能率符号化装置。
A maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data included in a two-dimensional block of a digital image signal or a block composed of N regions belonging to each of N frames that are temporally continuous, and a difference between these values. Means for determining a dynamic range of each block; means for equally dividing the dynamic range into a number of 2 1 , 2 2 ,... 2 n (n ≧ 2 natural numbers); By averaging the values of the input image data included in the level range of the division value from the maximum value and the minimum value, n new maximum values and minimum values are obtained, and n is calculated from the new maximum value and the minimum value. Means for obtaining a number of new dynamic ranges, means for creating a frequency distribution table for each of the n new dynamic ranges for a predetermined period, and n threshold information from the n frequency distribution tables On the basis of Means for calculating the amount of raw information and setting the n pieces of threshold information so that the amount of generated information falls within a predetermined amount of data; The number of bits allocated to each block is obtained from the threshold information obtained, and the edge matching quantization corresponding to the one new dynamic range corresponding to the number of allocated bits among the n new dynamic ranges is performed on the block. Means for applying to each pixel data.
【請求項2】ディジタル画像信号の2次元ブロック又は
時間的に連続するNフレームの夫々に属するN個の領域
からなるブロック内に含まれる複数の画素データの最大
値及び最小値とこれらの差である各ブロックのダイナミ
ックレンジを求めるステップと、 上記ダイナミックレンジを21,22,・・・・2n(n≧2の
自然数)の数に等分割し、分割値を発生するステップ
と、 上記最大値及び最小値から上記分割値のレベル範囲に含
まれる入力画像データの値を平均化することで、n個の
新たな最大値及び最小値を求め、上記新たな最大値及び
最小値からn個の新たなダイナミックレンジを求めるス
テップと、 上記n個の新たなダイナミックレンジの夫々の所定期間
の度数分布表を作成するステップと、 上記n個の度数分布表からn個のしきい値情報に基づい
て発生情報量を演算し、上記発生情報量が所定データ量
内におさまるように、上記n個のしきい値情報を設定す
るステップと、 各ブロックの上記n個の新たなダイナミックレンジと上
記設定されたしきい値情報から各ブロックの割り当てビ
ット数を求め、上記n個の新たなダイナミックレンジの
内で上記割り当てビット数に対応する一つの上記新たな
ダイナミックレンジに応じたエッジマッチング量子化を
ブロックの各画素データに対して施すステップと を有する高能率符号化方法。
2. The maximum value and the minimum value of a plurality of pixel data included in a two-dimensional block of a digital image signal or a block composed of N regions belonging to each of N frames that are temporally continuous, and their difference. Obtaining a dynamic range of each block; dividing the dynamic range into 2 1 , 2 2 ,... 2 n (n ≧ 2 natural numbers) equally; and generating a divided value; By averaging the values of the input image data included in the level range of the division value from the maximum value and the minimum value, n new maximum values and minimum values are obtained, and n is calculated from the new maximum value and the minimum value. Obtaining a new dynamic range; creating a frequency distribution table for each of the n new dynamic ranges for a predetermined period; and n thresholds from the n frequency distribution tables. Calculating the amount of generated information based on the information and setting the n pieces of threshold information so that the amount of generated information falls within a predetermined data amount; and the n new dynamic ranges of each block. And the number of bits allocated to each block from the set threshold information. The edge matching quantum corresponding to one of the new dynamic ranges corresponding to the number of allocated bits among the n new dynamic ranges. Applying the encoding to each pixel data of the block.
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