JPH01200884A - 復号装置及び復号方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像信号をダイナミックレンジに適応して
符号化した場合に、受信側でアナログ画像信号を復号す
るのに適用される復号装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明では、ダイナミックレンジに適応して符号化が
され、符号化データと付加情報とから符号化コードを復
号する復号装置において、復号すべき注目画素の符号化
データに関連する情報と、複数の周辺画素の符号化デー
タに関連する情報の大小が比較され、比較出力に基づい
て補正コードが発生され、注目画素の符号化データ、付
加情報及び補正コードに基づいて復号データが形成され
、量子化歪みが低減された復号が可能となる。

〔従来の技術〕

本願出願人は、特願昭５９−２６６４０７号明細書に記
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、特願
昭６０−２３２７８９号明細書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、特願昭６０−２６８８１７号明細書に記載されてい
るように、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化方法が提
案されている。より更に、特願昭６Ｌ２５７５８６号明
細書に記載されているように、フィードフォワード形の
バンファリング装置であって、積算形の度数分布表を使
用するものが提案されている。

これらのダイナミックレンジに適応した符号化（ＡＤＲ
Ｃと略称する）は、画質の劣化が少なく、また、効率の
良いものである。ＡＤＲＣの復号側では、量子化ビット
数ｎの場合にダイナミックレンジを２１′個に分割して
なるレベル範囲の中央値を復号レベルとして出力してい
た。

［発−明が解決しようとする問題点〕 従来のように、中央値を復元レベルとすると、ＡＤＲＣ
の量子化ビット数が少ない場合には、量子化歪みが大き
くなる問題があった。

従って、この発明の目的は、ＡＤＲＣにより得られた符
号化コードを復号する際に、量子化歪みを低減すること
ができる復号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、人力データが複数画素からなるブロック
に分割され、ブロック毎の最大値及び最小値から得られ
たダイナミックレンジ情報に適応して各画素の情報が原
量子化ピント数よりも小なるビット数で符号化され、符
号化データと、最大値、最小値及びダイナミックレンジ
情報に関連するデータの少なくとも二つよりなるブロッ
ク毎の付加情報とが伝送され、伝送データに基づいて符
号化データを復号する復号装置において、復号すべき注
目画素の符号化データに関連する情報と、複数の周辺画
素の符号化データに関連する情報の大小を比較する比較
回路と、 比較回路の出力に基づいて補正コードを発生する補正コ
ード発生回路と、 注目画素の符号化データ、付加情報及び補正コード発生
回路よりの補正コードに基づいて復号データを発生する
回路と が備えられている。

〔作用〕

画像信号は、局所的に相関を有している。即ち、復号し
ようとする注目画素のレベルは、周辺の画素のレベルと
相関を有している。従って、注目画素の符号化コードと
周辺画素の符号化コードとは、相関を有しているので、
両者のレベル関係に応じて、本来の復号のレベルのステ
ップより細分化された復号のステップを補正コードによ
り実現することができる。この発明は、復号レベルのス
テップを細分化できるので、量子化歪みを減少させるこ
とができる。

〔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。この実施例は、送信側で、ビデオ信号を２次元ブ
ロックの構造に変換し、プロ・ンク毎のダイナミックレ
ンジに適応して、２ビツトに量子化するＡＤＲＣにこの
発明を通用したものである。理解の容易のために、送信
側について第１図を参照して説明する。

第１図において、１で示す入力端子にディジタルビデオ
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、プロ・ンク化回路２により、テ
レビジョン走査の順序がブロックの順序に変換される。

１ブロツクは、第２図に示すように、（Ｘ画素×ｙライ
ン）の２次元頭域とされる。ブロック化回路２の出力信
号が最大値ＭＡＸをブロック毎に検出する最大値検出回
路３、最小値ＭＩＮをブロック毎に検出する最小値検出
回路４及び遅延回路５に供給される。

検出された最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮが減算回路６
に供給され、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの差であるダ
イナミックレンジＤＲが減算回路６から得られる。遅延
回路５は、最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを検出するた
めに必要な時間、データを遅延させる。遅延回路５から
のビデオデータから最小値ＭＩＮが減算回路７において
減算され、減算回路７からは、最小値除去後のデータＰ
ＤＩが得られる。

最小値除去後のデータＰＤＩが量子化回路８に供給され
る。量子化回路８には、検出されたダイナミックレンジ
ＤＲも供給されている。量子化回路８は、ダイナミック
レンジＤＲに適応した量子化を行い、２ビツトの符号化
コードＤＴを発生する。量子化回路８は、ＲＯＭ或いは
演算回路により構成されている。

量子化回路８では、第３図Ａに示すように、ダイナミッ
クレンジＤＲが（２”＝４）分割され、最小値除去後の
データＰＤＩの属するレベル範囲に対応して２ビツトの
符号化コードＤＴが割り当てられる。従来のＡＤＲＣの
復号方法では、各レベル範囲の中央値が代表レベルとし
て復号されていた。この第３図Ａに示す符号化は、元の
レベルＬｉと対応して得られる符号化コードＤＴの値を
Ｑｉとすると、下記の式で示される処理である。

上式の処理は、切り捨てにより、整数化するものである
。

また、量子化の方法としては、第３図Ｂに示すように、
従来の復号方法により、最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＥＮ
が復号レベルとして得られるような方法を用いても良い
。

ダイナミックレンジＤＲ，最小値ＭＩＮからなる付加コ
ードと符号化コードＤＴとがフレーム化回路９に供給さ
れる。フレーム化回路９は、エラー訂正用の符号化を施
したり、同期信号の付加を行う。フレーム化回路９の出
力端子ｌＯに送信データが得られる。

第４図は、上述の送信データを受信して、復号を行う受
信側（復号）の構成を示す。この受信側に対してこの発
明が適用されている。２１で示す入力端子からの受信デ
ータがフレーム分解回路２２に供給される。フレーム分
解回路２２では、エラー訂正符号の復号がなされ、フレ
ーム分解回路２２から最小値ＭＩＮ、ダイナミックレン
ジＤＲ及び符号化コードＤＴが別個に得られる。最小値
ＭＩＮ及びダイナミックレンジＤＲが夫々メモリ２３及
び２４に供給される。

符号化コードＤＴは、周辺データ取り出し回路２５に供
給され、注目画素の周囲の複数例えば８個の周辺画素の
符号化コードが取り出される。即ち、周辺データ取り出
し回路２５は、第５図Ａにおいて、黒いドツトで示す注
目画素の符号化コードＱｉと注目画素の周辺の８個の周
辺画素の符号化コードＱｌ−ＱＢとを同時に取り出す回
路である０周辺データ取り出し回路２５は、周辺画素の
符号化コードを同時に取り出すために、メモリを有して
いる。周辺データとしては、注目画素と同一ブロック内
の画素のデータが取り出される。ブロックの端の画素が
注目画素の場合には、周辺画素が他のブロックに含まれ
るので、この場合では、同一ブロック内の画素により、
周辺の画素の符号化データが補間される。

周辺データ取り出し回路２５からの出力データが比較回
路２６に供給される。比較回路２６には、８個の比較器
が含まれる。これらの比較器の夫々には、周辺データ取
り出し回路２５からの周辺画素の符号化コードＱｌ−Ｑ
Ｂが供給されると共に、注目画素の符号化コードＱｉが
共通に供給される。

各比較器は、注目画素の符号化コードＱｉと周辺画素の
符号化コードＱｊ　（ｊ＝１．２．　　・・・８）とを
比較して、下記の比較出力を発生する。

Ｑｊ＞Ｑｉの時：＋１ Ｑｊ＝Ｑｉの時：０ Ｑｊ＜Ｑｉの時ニー１ 比較回路２６の出力信号が集計回路２７に供給され、比
較出力の加算がなされる。例えば第５図Ｂに示すように
、符号化コードＱｉが２　（＝　（１０））でＱｌ−Ｑ
８が全て１（−（０１））の時には、集計回路２７の集
計値αが−８となる。また、第５図Ｃに示すように、符
号化コードＱｉが２（＝（１０））でＱ１〜Ｑ８が全て
３　（＝　（１１））の時には、集計回路２７の集計値
αが＋８となる。つまり、集計値αは、（−８〜＋８）
の１７通りの値となる。但し、Ｑｉが３（−（１１））
の時には、集計値αの分布が（０〜−８）の９通りとな
り、Ｑｉが０　（＝　（００））の時には、集計値αの
分布が（０〜＋８）の９通りとなる。従って、集計値α
は、注目画素の符号化コードＱｉに応じて全てで５２通
りの値を取りうる。

集計回路２７の出力信号αが補正コード発生回路２８に
供給される。補正コード発生回路２８は、（β−α／１
７）の割算を行うＲＯＭにより構成されている。この補
正コード発生回路２８の出力に得られる補正コードβが
加算回路２９に供給され、注目画素の符号化コードＱｉ
と加算される。

加算回路２９の出力信号Ｑｉ′が復号回路３０に供給さ
れ、復号処理を受ける。復号回路３０には、メモリ２４
からのダイナミックレンジＤＲが供給されており、復号
回路３０からは、加算回路２９の出力信号Ｑｔ′に応じ
た復元レベルが得られる。復号回路３０の出力信号が加
算回路３１に供給され、加算回路３１において、メモリ
２３からの最小値ＭＩＮと加算される。

加算回路３１からは、従来の復号レベルより細分化され
たレベルを有する注目画素の復元レベルＬｉが得られる
。加算回路３１の出力信号がブロック分解回路３２に供
給され、ブロックの順序がテレビジョン走査の順序に変
換される。このブロック分解回路３２の出力端子３３に
復元レベルが取り出される。

上述の一実施例による復号処理は、下式により表される
。

Ｑｉ’＝Ｑｉ＋β＝Ｑｉ＋（α／１７）従来の復号処理
は、上式におけるＱｉ′の代わりに、受信された符号化
データＱｉを使用するものである。

一例として、第６図に示すように、（ＭＩＮ−５０）（
ＭＡＸ＝６６）のブロックで、注目画素の元のレベルが
（Ｌｉ＝６１）の場合を考える。

符号化は、下記のようになされる。

従来の復号処理によると、上述の符号化コードＱｉは、
下記のように復元される。

この発明では、例えば（α＝＋８）の場合には、下記の
ように復元される。

Ｑｉ’＝２＋（８／１７）−２，４７ また、（α＝−８）の場合には、下記のように復元され
る。

Ｑｉ　’＝２＋　（−８／１７）ζ１．５３従って、こ
の発明による復元レベルＬｉは、従来より細かいステッ
プのものとなる。

〔発明の効果〕

この発明では、ＡＤＲＣにおいて、伝送されるビット数
が少なくても、復元レベルを細かいステップで持つこと
ができるので、量子化歪みを少なくすることができる。

また、この発明は、画像の局所的相関に基づく適応復号
を行うので、空間の解像度を保ちながら、Ｓ／Ｎが改善
できる。更に、この発明は、非線形処理を行うので、ノ
イズを除去することができる。より更に、この発明は、
復号側だけの処理なので、特別なコードを伝送する必要
がなく、効率が良い利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を通用できるＡＤＲＣの送信側の構成
を示すブロック図、第２図はブロックの説明に用いる路
線図、第３図は量子化の説明に用いる路線図、第４図は
この発明の一実施例のブロック図、第５図は周辺画素の
説明に用いる路線図、第６図は復号処理の具体的説明に
用いる路線図である。 図面における主要な符号の説明 ２１：入力端子、 ２５：周辺データ取り出し回路、 ２６：比較回路、２７：集計回路、 ２８：補正コード発生回路、３０：復号回路３３：出力
端子。 代理人　弁理士　杉　浦　正　知

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力データが複数画素からなるブロックに分割され、上
   記ブロック毎の最大値及び最小値から得られたダイナミ
   ックレンジ情報に適応して各画素の情報が原量子化ビッ
   ト数よりも小なるビット数で符号化され、符号化データ
   と、上記最大値、上記最小値及び上記ダイナミックレン
   ジ情報に関連するデータの少なくとも二つよりなるブロ
   ック毎の付加情報とが伝送され、上記伝送データに基づ
   いて符号化データを復号する復号装置において、復号す
   べき注目画素の符号化データに関連する情報と、複数の
   周辺画素の符号化データに関連する情報の大小を比較す
   る比較手段と、 上記比較手段の出力に基づいて補正コードを発生する補
   正コード発生手段と、 上記注目画素の符号化データ、付加情報及び上記補正コ
   ード発生手段よりの補正コードに基づいて復号データを
   発生する手段と を備えてなる復号装置。