JPH01270469A - 画像信号の高能率符号化装置 - 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〕 この発明はデジタル画像信号の高能率符号化装置に関す
る。

〔発明の概要〕

この発明はデジタル画＠！信号をブロック化し、そのブ
ロック毎のダイナミックレンジを検出して、このブロッ
ク毎のダイナミックレンジが画面全体のダイナミックレ
ンジより小さいことを利用してこのダイナミックレンジ
に適応じてデジタル画像信号の高能率符号化を行なう装
置において、ブロックをそれに含まれるＰｉ画素データ
最上位ビットにより２つのサブブロックに分け、このサ
ブブロック毎にダイナミックレンジ適応型高能率符号化
を行なうようにしたもので、物体の境界等においても画
像の細部が失なわれないようにしたものである。

〔従来の技術〕

テレビジョン信号の高能率符号化方式として本発明者等
は適応型ダイナミック・レンジ符号化方式（以下ＡＤＲ
Ｃ方式と称するンを提案した（１９１１ｉ６年１２月１
１日社団法人電子通信学会宛表ＭＲ８６−４３）　。

このＡＤＫＣ方式は、テレビジョン信号の持つ強い時空
間の相関を利用した符号化方式である。

すなわち、Ｉ！＠！をブロック分割すると、各ブロック
は局所的相関により、小さなダイナミックレンジしか持
たないことが多い、そこで、このＡＤＲＣ方式では画像
をブロック分割し、各ブロックのダイナミックレンジを
求め、適応的に画素データを再符号化することにより各
画素データを元のビット数よりも少ないビット数に圧縮
できるようにしている。

画像のブロック分割の方法としては水平ライン方向のみ
の分割（１次元的ＡＤＲＣ）　、水平、垂直両方向の方
形領域による分割（２次元ＡＤＲＣ）　、さらに複数フ
レームにわたる空間的領域を考えた分割（３次元＾ＤＲ
Ｃ）が提案されている（例えば、特開昭６１−１４４９
９０号公報、特開昭６１−１４４９８９号公報、さらに
特開昭６２−９２６２０号公報参照）。

３次元＾ＤＲＣではブロック毎に２フレ一ム間の動き検
出を行ない、静止ブロックでは例えば後のフレームのデ
ータは送らずに、いわゆる駒落しを行なうことで、さら
に効率のよい符号化ができる。

もっとも、この場合には、各ブロックに１ビツトの動き
情報コートを必要とするが、静止ｆＩ４域では１／２の
データ圧縮ができる。

肖符号化時の各ブロック毎のビット数の割り当ては、元
のｉ！ｉ素データのビット数より少ない一定値として、
各ブロック毎のダイナミックレンジに応じて量子化ステ
ップ幅を変える方式（以下固定長ＡＤＲＣと称する；前
掲公報参照）の外に、各ブロック毎のダイナミックレン
ジの大きさに応じて各ブロック毎の割り当てビット数を
変える方式（以下可変長ＡＤＲＣと称する）も提案して
いる（例えば特開昭６１−１４７６８９号公報参照）。

第９図は可変長ＡＤＲＣ方式のシステムの構成例を示す
ものである。

すなわち、入力端子（ＩＪを通じたテレビジョン信号は
＾／Ｄコンバータ（２）に供給されて、例えば各画素が
８ビツトのデジタルデータに変換される。

このデジタルデータはブロック分割回路（３）に供給さ
れて、例えば３ライン×６１ｉ素の２次元小ブロック毎
にブロック分割される。各ブロック毎のデータは最大値
最小値検出回路（４）に供給され、各ブロック内のＳ素
データの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮを求める。

ブロック分割回路（３）からのブロック毎のデータは、
また、検出回路（４）における遅延時間分の遅延回路（
５）を通じて減算回路（６）に供給される。この減算回
路（６）には検出回路（４）からのそのブロック内の最
小値ＭＩＮが供給され、このブロックの各画素データか
らブロック内最小値ＭＩＮが減算されて差分データへ〇
ＡＴ肋（得られる。そして、その差分データΔＯＡＴ＾
が！！ｉ応型エンコーダ（７）に供給される。

一方、検出回路（４）からの各ブロック毎の最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値ＭＩＮのデータは、ダイナ＜　７クレンジ
検出回路（８）に供給されて、ＭＡＸ−ＭＩＮ−ＤＲと
して、ブロック内ダイナミックレンジＤＲが検出される
とともに、このダイナミックレンジＤＲに応じたブロッ
ク内割当てピント数ＢＩＴＳを示す情報が形成される。

そして、この検出回路（８）からのＤＲ及び旧ＴＳの情
報がエンコーダ（７）に供給され、これより差分データ
ΔＤＡＴＡが、元の８ビツトより少ないビット数に圧縮
されたデータＢＰＬとされる。可変長へ〇ＲＣでは、こ
のデータＢＰＬはブロック内ではビット数は同じである
が、ブロックが異なればそのブロック内ダイナミックレ
ンジに応じて異なる。

ｌブロック内の画素データは、最小値ＭＩＮから最大値
ＭＡＸ迄のダイナミックレンジＤＲ内に属している。適
応型エンコーダではブロック内ダイナミックＤＲをブロ
ック内割当てビット数ＢＩＴＳに応じて分割し、各分割
レベル範囲に対応したコードを設定し、各画素データが
どのレベル範囲に属するかを判定して、各画素に対し、
その属するレベル範囲に対応したコードを出力データＢ
ＰＬとする。

この場合の符号化方法の例としては、復号時、各レベル
範囲の復号データとしてどの代表レベルを用いるかによ
り％１０図と第１１図に示すような２通りの方法が提案
されている。但し、両図の例では説明の簡単のため、出
力データＢＰＬのビット数を２ピントとしている。

第１０図の例ではブロック内ダイナミックレンジＤＲを
２旧ｒ：ｉ　！　４個に等分割し、各分割レベル範囲の
中央値ＬＯ，ＬＬ、Ｌ２．Ｌ３を復号時の値として利用
している。この方法では量子化歪を小さくできる。この
符号化方法をノー・エツジ・マツチングと称し、以下Ｎ
ＥＭと略称する。

第１１図の例は代表最小レベルＬＯは最小値ＭＩＮ。

代表兼大レベルＬ３は最大値ＭＡＸとした場合である。

すなわち、この場合、ダイナミックレンジを（２日ＩＴ
３＋１　２　）　−６個に分割し、最も最小レベル側の
分割レベル範囲の代表レベルとして最小値ＭＩＮを用い
、また、最も最大レベル側の分割レベル範囲の代表レベ
ルとして最大値ＭＡＸを用いる。そして、その間は、分
割レベルの２つ毎に分け、それぞれ２分割レベルの境界
のレベルを代表レベルＬｌ、Ｌ２とする。

この方法によれば、最小値ＭＩＮ、最大値ＭＡＸを有す
る画集データが１ブロツク内に必ず存在しているので、
誤差が０の符号化コードを多くすることができるという
利点がある。この符号化方法をエツジ・マツチングと称
し、以下ＥＭと略称する。

エンコーダ（７）の出力データＢＰＬは次式で定義され
る。

ＮＥＭの場合、 ＥＭの場合、 （固定長へ〇肛の場合には割り当てビット数ＢＩＴＳが
一定である） こうして得られた出力データＢＰＬは出力端子（９１）
を通じて伝送される。これとともに、ブロック内ダイナ
ミックレンジＤＲ及びブロック内最小値ＭＩＮが出力端
子（９２）及び（９３）を通じて伝送される。

この場合、データＢＰＬの他に伝送する付加コードとし
てはダイナミックレンジＤＲとブロック内最大値ＭＡＸ
又はブロック内最小値ＭＩＮとブロック内最大値ＭＡＸ
であってもよい、伝送されたデータＢＰＬは復号例の入
力端子（ＩＩｓ）を通じて適応型デコーダ（１２）に供
給される。また、伝送されたブロック内ダイナｔ７クレ
ンジｌ）Ｒは、入力端子（ｌｌｙ）を通して適応型デコ
ーダ（１２）に供給されるとともにＢＩＴＳ検出回路（
１３）に供給され、ブロック内ダイナミックレンジＤＲ
に応じた割当てビット故旧ＴＳがこれより得られ、この
情ｖＷＢＩＴｓが適応型デコーダ（１２）に供給される
。

また、伝送されたブロック内最小値ＭＩＮは、入力端子
（１１２）を通じて加算回路（１４）に供給される。

適応型デコーダ（１２）では、第１０図及び第１１図に
示したように、各分割レベル範囲の符号化コードＢ　ｌ
）　Ｌから、代表レベルＬＯ，Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３のそれ
ぞれより最小値ＭＩＮを減算した差分データΔＤＡＴＡ
”を得、これを加算回路（１４）に供給し、復号画素デ
ータＤＡＴＡ’を得る。この復号画素データロ＾ＴＡ”
はフ゛ロック毎のデータであるので、フ゛ロック分解回
路（１５）において、ブロックが分解されて、元の時系
列の画素データに戻され、これがＤ／Ａコンバータ（１
６）によりアナログ信号に戻され、出力端子（１７）に
導出される。

デコーダ（１２）で行われる演算は次式のように表わす
ことができる。

ＮＥＭの場合、 ＤＨｘ　（ＢＰＬｘ２＋１） ＥＭの場合、 但し、ＢＩＴＳ−０のとき、ＮＥＭとＥＭとで同一とす
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、画像中において、例えば物体の境界は第１２
図において、○印で示すように画素レベルが急激に変化
するものとなる。このような物体の境界がブロック内に
入ると、ダイナミックレンジが広がり、割当てビット数
は大きくなるが、そのブロックの各内素の量子化間隔は
粗くなってしまう、この結果このようなダイナミックレ
ンジの広いブロックの部分では、再現画像において細部
が失われる傾向がある。

また、特に適応型エンコーダにおける再量子化の際、Ｎ
ＥＭを使用する場合には、このような物体境界や、文字
肖像の背景と文字との境界の入っている画像ブロックの
復元レベルは、第１２図においてＯ印で示す元のレベル
よりも同図においてΔ印で示すように（Ｊ＆大値＋最小
値）／２の値に寄ってしまい、再現！！！！Ｉ＠！にお
ける物体境界等の尖鋭度が悪くなる欠点がある。

この発明はこの欠点を改善できる符号化装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明においては、デジタル画像信号を所定の画像領
域毎にブロック化し、各ブロック内に含まれる画素デー
タを、その最上位ピントに応じて２つのサブブロックに
分解する。

このそれぞれのサブブロックについて八ＤｋＣを施す。

この場合に、サブブロック毎のダイナミックレンジＤ　
Ｒ１及びＤ　Ｈ２のうちの大きい方のダイナミンクレン
ジが、サブブロックに分解する前のブロックのダイナミ
ックレンジＤＲｏの１／ｎ　（ｎ〉２）より小さいか否
か判別し、小さくないときは、従前のブロック単位のＡ
ＤＲＣを施し、小さいときはサブブロック毎のＡＤＲＣ
を施すようにする。

（作用〕 サブブロック毎にＡｌ１肛が施される。各サブブロック
のダイナミックレンジＤＲ１及びＤＲ２が、分解する前
の元のブロックのダイナミックレンジＤＲｏの１／２よ
り小さければ、必ず、サブブロックについての量子化間
隔は、元のブロックの９子化間隔よりも小さくなるから
、より精細に画像データを表現することができることに
なる。

〔実施例〕

第１図はこの発明による符号化装置の一実施例を示し、
ｈｓデータが８ビツト、符号化コードＢＰＬの割当てビ
ット数１３１Ｔｓは、０，１，２，３．４の５ｊ甫りが
採れる可変長ＡＤＲＣの場合である。

第９図の従来例と同様にして、入力端子（１１を通じた
画像信号はＡ／Ｄコンバータ（２）において１ワード／
８ビツトのデジタル画素データにされ、これがブロック
分割回路（３）に供給され、この例では水平方向×垂直
方向−４Ｘ４−１６１１！ｉ素で１ブロツクが構成され
るようにブロック化される。

ブロック化されたｉ！！ｉ素データは符号化器１　　（
２０）に供給され、１ビツトの八〇ＲＣが施される。こ
の符号化器１　　（２０）においては、最大値検出回路
（２１）において、各ブロック内の画素データの最大値
Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏが検出され、また、最小値検出回路（２
２）において、各ブロック内の画素データの最小値ＭＩ
Ｎｏが検出される。この最小値は出力端子（６４）を介
して伝送される。

また、最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏと最小値ＭＩＮｏとは減算
回路からなるダイナミックレンジ検出回路（２３）に供
給され、ＭＡ　Ｘｏ　−Ｍ　Ｉ　Ｎｏ　＝　Ｄ　Ｒｏと
してブロック内ダイナミックレンジＤＲｏがこれより得
られ、これが出力端子（６３）を介して伝送される。

最大値ＭへＸｏ、液小偵ＭＩＮｏ、ダイナミックレンジ
ＤＲｏの関係を第２図に示す。

符号化器！　　（２０）では、また、検出回路（２１）
からの最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏと検出回路（２２）からの
最小値ＭＩＮｏとが加算回路（２４）に供給されて加算
され、その加算信号がレベル調整回路（２５）に供給さ
れる。このレベル調整回路（２５）からは（ＭＡＸｏ　
＋ＭＩＮｏ　）ＸＩ／２＝ＭＩＤなるダイナミックレン
ジの中央値ＭＩＤが得られ、これが比較回路（２６）の
一方の入力端子に供給される。

この比較回路（２６）の他方の入力端子には、タイミン
グ調整用遅延回路（２７）を介してブロック内の画素デ
ータが順次供給されて、中央値ＭＩＤと比較される。し
たがって、この比較回路（２３）からは各画素データの
最上位ピッ１−ＭＳＢが得られ、これが出力端子（６２
）を介して伝送される。

この発明の場合、この最上位ビットＭＳＨに応じてブロ
ックが２つのサブブロックに分けられる。

すなわち、第３図Ａに示すように１６画素からなる１ブ
ロツクの各画素データのＭＳＢが同１ｊＪＢに不ずよう
になっている場合に、同図Ｃが示すようにＭＳＢ−“０
”の画素データからなるサブブロックｌと、同図りに示
すようにＭＳＢ−“ｌ”の画素データからなるサブブロ
ック■とに分ける。そして、各サブブロック毎にＡＤＲ
Ｃを施す。

このため、符号化器Ｉからの最上位ピッ１−ＭＳＢはス
イッチ回路（５１）　　（５２）　　（５３）及び（５
４）に切換信号として供給され、ＭＳＢ−”０″のとき
は各スイッチ回ｌ１ＪＩｆ（５１）〜（５４）は端子Ｉ
側に、ＭＳＢ−“１″のときは各スイッチ回路（５１）
〜（５４）は端子ｕ側に切り換えられる。

そして、各スイッチ回路（５１）〜（５４）が端子Ｉ側
に切り換えられるときは、サブブロックＩの画素データ
について八〇ＲＣが施される。すなわち、このときは、
ブロック分割回路（３）からのｉｄ！ｌ素データがスイ
ッチ回路（５１）を介して符号化器ｎ　（３０）に供給
される。符号化器ｕ　（３０）では、先ず、最大値検出
回路（３１）においてサブブロックｌ内の内素データの
最大値ＭＡＸｓ（第２図参照）が求められる。第２図か
ら明らかなるように、このサブブロックｌ内の最小値は
最小値Ｍ　Ｉ　Ｎ　ｏに等しい、そこで、検出回路（３
１）からの最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　１と、符号化器＋　　（
２０）からの最小値Ｍ　Ｉ　Ｎ　ｏとがダイナミックレ
ンジ検出回路（３２）に供給され、この検出回路（３２
）よりＭＡＸｔ　　Ｍ　Ｉ　Ｎｏ　””ＤＲＩとしてサ
ブブロックＩ内ダイナミックレンジＤ　ＲＬが得られる
。また、スイッチ回路（５１）を通じたサブブロックｌ
内の画素データがタイミング調整用遅延回路（３３）を
介して減算回路（３４）に供給されて、符号化器！　　
（２０）からの最小値Ｍ　Ｉ　Ｎ　ｏがこの画素データ
より減算されて、これより差分データΔＤＡＴＡ１が得
られる。このサブブロック１の各１！ｉ素データの差分
データΔＤＡＴＡｔは、元のブロックについての差分デ
ータΔＤＡＴＡに等しい。

なお、スイッチ回路（５■）の端子Ｉには画素レベル０
のデータが、また、スイッチ回路（５２）の端子Ｈには
画素レベル２５５（８ビツトの最大レベル）が、それぞ
れ供給され、符号化器ｎ　（３０）及び符号化器ｎｌ　
（４０）がそれぞれ使用されないとき誤動作しないよう
にされている。

こうして、符号化器１１　（３０）から得られたサブブ
ロックＩ内ダイナミックレンジＤＲｔ及び差分データΔ
ＤＡＴＡ１は、それぞれスイ・ンチ回路（５３）及び（
５４）を介して適応型エンコーダ（５’／）に供給され
る。この適応型エンコーダ（５７）には、ｈ！ＯＭ（５
６）からυＪり当てビット数の情報が供給される。この
ＲＯＭ（５６）の読み出しアドレス信号としては、符号
化８１（２０）からのブロック内ダイナミックレンジＤ
Ｒｏと、ダイナミックレンジＤＲｏに対するしきい値情
報′Ｉ″ＨＲが供給される。しきい値は、この場合、低
いレベルの値からＩａに′Ｉ”ＨＲＯ，Ｔ’ＨＲ１，’
ｒＨＲ２，１’ＨＲ３とされている。サブブロックに対
する割り当てビット故旧ＴＳ′　をブロックに対する割
り当てビット故旧ＴＳとの対応をとって示すと次表のよ
うになる。

サブブロックに対するビット故旧ＴＳ’　はＢＩＴＳよ
りも１ビツト少ないが、これは最上位ビットＭＳＢは別
個に伝送するからである。

適応型エンコーダ（５７）では、以上のような割り当て
ビット数でサブブロックＩの画素データについての例え
ばＮＥＭ方式で適応型エンコード処理がなされ、これよ
り各画素データについてＭＳＢより下位のデータＢＰＬ
Ｘが得られる。これは出力端子（６５）を介して伝送さ
れる。また、しきい値情報ＴＨＲも、出力端子（６１）
を介して伝送され、さらに、サブブロック内ダイナミッ
クレンジＤ　Ｒｔも出力端子（６６）を介して伝送され
る。

次に、各スイッチ回路（５Ｉ）〜（５４）が端子Ｕ１別
に切り換えられるときは、サブブロックＨの画素データ
についてＡ１１ｌ（Ｃがｂｌｉ！される。すなわち、こ
のときは、ブロック分割回路（３）からの画素データが
スイッチ回路（５２）を介して符号化器１（４０）に供
給される。符号化器１［［（４０）では、先ず、最小値
検出回路（４１）においてサブブロックｕ内の画素デー
タの最小値ＭＩＮ２（第２図参照）が求められる。Ｎ％
２図から明らかなるように、このサブブロック■内の最
大値Ｍ　Ａ　Ｘ　２はブロック内最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏ
に等しい、そこで、検出回路（４１）からの最小値ＭＩ
Ｎ２と、符号化器１（２０）からの最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　
ｏとがダイナミックレンジ検出回路（４２）に供給され
、この検出回路（４２）よりＭＡＸｏ　　ＭＩＮ２−Ｄ
）＜２としてサブブロック■内ダイナミックレンジＤＲ
２が得られる。また、スイッチ回路（５２）を通じたサ
ブブロックＵ内の画素データがタイミング調整用ｉ２！
延回路（４３）を介して減算回路（４４）に供給されて
、検出回路（４１）からの最小値ＭＩＮ２がこの画素デ
ータより減算されて、これより差分データΔＤＡＴＡ２
が得られる。

こうして符号化器ＩＩＩ（４０）から得られるサブブロ
ック■内ダイナミックレンジＤ１く２および差分データ
６口ＡＴ＾２は、それぞれスイッチ回路（５３）及び（
５４）を介して適応型エンコーダ（５７）に供給される
。この適応型エンコーダ（５７）では、ＲＯＭ（５６）
からの割り当てビット数ＢＴＴＳ’で、サブブロック■
の内素データについての適応型エンコード処理がなされ
、各画素データについてＭＳＢより下位のデータＢＰＬ
Ｘが、このエンコーダ（５７）より得られ、これが出力
端子（６５）を介して伝送される。また、サブブロック
Ｕ内ダイナミックレンジＤＲ２も出力端子（６７）を介
して伝送される。

第４図は以上のようにして伝送されたｌ１ＪＩ像データ
の復号側の一例のブロック図である。

すなわち、ＭＳＢより下位のデータＢ）’ＬＸは入力端
子（７５）を介して適応型デコーダ（７９）に供給され
る。また、しきい値情４４４　Ｔ’　ＨＲは入力端子（
７１）を介゛してＲＯＭ（８０）のアドレス入力の一部
として供給され、また、ブロック内ダイナミックレンジ
ＤＲｏが入力端子（７６）を介してＲＯＭ（８０）のア
ドレス入力の残部として供給される。

このＲＯＭ（８０）からはサブブロックに対する割り当
てビット故旧ＴＳ’の情報が得られ、適応型デコーダ（
７９）に供給される。

また、サブブロックＩ内ダイナミックレンジＤＲＩが入
力端子（７３）を介してスイッチ回路（７Ｂ）の一方の
端子■に供給されるとともに、サブブロック■内ダイナ
ミックレンジＤＲ２が入力端子（７４）を介してスイッ
チ回路（７８）の他方の端子Ｈに供給される。そして、
最上位ビットＭＳＨが入力端子（’／２）を介してこの
スイッチ回路（７８）に切換信号として供給され、スイ
７す回路（７８）がＭＳＢ−“０′のとき、つまりサブ
ブロック■の画素データのときは端子１側、ＭＳＢ″１
″のとき、つまりサブブロック■のｆ＠素データのとき
は端子■側にそれぞれ切り換えられる。したがって、サ
ブブロック■の画素データのときはサブブロックＩ内ダ
イナミックレンジＤ　Ｒ１がデコーダ（７９）に供給さ
れ、適応復号がなされ、また、サブブロック■の内素デ
ータのときはサブブロック■内ダイナミックレンジＤ　
Ｈ２がデコーダ（７９）に供給され、適応復号がなされ
る。

適応復号されて得られた差分データΔＤ＾↑Ａ１及びΔ
ＤＡＴＡ２は加算回路（８１）に供給される。

一方、入力端子（７６）を通じたブロック内ダイナミッ
クレンジＤ　Ｒｏ及び入力端子（Ｔ７）を通じたブロッ
ク内最小値ＭＩＮｏが加算回路（８２）に供給されて加
算され、これよりブロック内最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏが得
られる。この最大値Ｍ　Ａ　Ｘ　ｏは減算回路（８３）
に供給され、また、入力端子（７４）を通じたダイナミ
ックレンジＤＲ２がこの減算回路（８３）に供給され、
これよりＭＡＸａ　−ＤＲｚ　−ＭＩＮ２なるサブブロ
ック■内置小値ＭＩＮ２がｊｉｌられる。

そして、入力端子（７７）からのブロック内最小値、し
たがってサブブロック■内液小値Ｍ　Ｉ　Ｎ　。

がスインチ回＠（８４）の一方の端子ｌに供給されると
ともに、減算回路（８３）からのサブブロックＵ内液小
値Ｍ　Ｉ　Ｎ　２がスイッチ回路（８４）の他方の端子
Ｈに供給される。そして、入力端子（７２）からの最上
位ビットＭＳＨに応じてスイッチ回路（７８）と同期し
てこのスイッチ回路（８４）が切り換えられることによ
り、このスイッチ回路（８４）からは、サブブロックｌ
の画素データについては最小値ＭＩＮｏが、サブブロッ
クＨの画素データについては最小値ＭＩＮ２が、それぞ
れ得られ、加算回ＩＩ（８１）に供給される。したがっ
て、加算回路（８１）からはサブブロックｌの画素デー
タ及びサブブロックＨの画素データがそれぞれ復号化さ
れて得られる。これら画素データはブロック分解されて
元の時系列の画像データとされる。

以上のようにしてブロックをそれに含まれる画素データ
のＭＳＢに対応じて２つのサブブロックに分け、それぞ
れについてＡＩＪＲＣを施すことによって、物体の境界
等においては、より精細に情報を送ることができ、再現
画像が改善される。すなわち、物体の境界を含むブロッ
クについてサブブロックを構成すると、第１３図に示す
ように、サブブロック毎のダイナミックレンジＤＲ１，
ＤＲ２は凡のブロックのダイナミックレンジＩ）　Ｒｏ
に比べ、かなり小さくなる。この小さくなったダイナミ
ックレンジＤＲＬ、ＤＲ２のサブブロックの画素データ
について、元のブロックのダイナミックレンジＤＲｏに
応じた割り当てビット数でＡＤＲＣを施せば、同図に示
すように、量子化間隔はせまくなり、細部にわたる情報
が伝送できるものである。したがって、同図に示すよう
に復元画は原画に近いものが得られる。同図において○
印は原画の画素データ、Δ印は復元画の画素データであ
る。

以上のように、この発明は、物体の境界や文字とその背
景との境界等を含むブロックについて有効である。そこ
で、従前のようにプロ７り毎にＡＤ肛を施す場合と、サ
ブブロックに分けてＡＤＲＣを施す場合とを、肖像内容
に応じて使い分けることでより良好な結果が得られる。

第５図はその場合の符号化装置の一例のブロック図であ
り、第１図例と対応する部分には同一番号を付しである
。

この例の場合、従前のブロックに対して＾Ｄ肛を施すモ
ードをメインモード、ザブブロックに分けて八ＤＫＣを
施すモードをサブモードと呼ぶことにずする。

第５図に示すように、この例においてはメインモードと
サブモードとの切換回路（９１）　　（９２）（９３）
　　（９４）と、モード切換信号形成回路（９５）と、
サブモード伝送データＢＰＬＸの作成回路（９６）と、
モード切換信号１１０ＤＨの伝送用出力端子（９７）と
が第１図例の装置に対して付加されている。そして、１
＆述するように、作成回路（９６）でサブブロック内ダ
イナミックレンジＤＨｓ、ＤＨｖは号ブモード伝送デー
タＢＰＬＸ中に含んで伝送するようにしている。

切換回路（９１）〜（９４）は端子Ｍ側に切り換えられ
るときがメインモート、端子Ｓ側に切り換えられるとき
がサブモードである。切換回ｖｓ（９１）の端子Ｍには
ブロック内グイナミソクレンジＤＲｎが、端子Ｓにはス
イッチ回路（５３）からのサブブロック内ダイナミック
レンジＤ　Ｒを又はＤ　Ｒ２が、それぞれ供給され、そ
の出力は適応型エンコーダ（５７）に供給される。また
、切換回路（９２）の端子Ｍにはブロック内での差分デ
ータ、すなわち、前述したようにサブブロック１の画素
データの差分データΔＤＡＴＡＩが供給され、端子Ｓに
はスイッチ回路（５４）からのサブブロック１又はｎの
画素データの差分データΔＯＡＴ＾１又はΔＤＡＴＡ２
が供給される。切換回路（９３）　は、適応型エンコー
ダ（５７）に与えるビット数をモードに応じて切り侯え
るものである。切換回路（９４）は伝送データＢＰＬＸ
をメインモード時とサブモード時とで切り換えるもので
ある。

モード切換信号形成回路（９５）においては、符号化器
■　（３０）からのサブブロックＩ内ダイナミックレン
ジＤＲＬ及び符号化器ＩＩＩ（４０）からのサブブロッ
ク■内ダイナミックレンジＬ）Ｒ２が大小判別回路（９
５１）に供給され、ＤＲｌ、ＤＲ２のうちの大きい方が
これより出力される。この大小判別回路（９５１）の出
力ＭυＲは比較回路（９５２）に供給される。一方、符
号化器１（２０）からのブロック内ダイナミックレンジ
Ｄ　Ｒｏがレベル調整口ＩＩ（９５３）によって１／４
のレベルにされてこの比較回路（９５２）に供給され、
大小判別回路（９５１）の、出力Ｍｌ）Ｒと比較される
。そして、出力Ｍ　Ｉ）　ＩぐがＤ　Ｒ＋）　／　４よ
りも大きいときは「０」、小さいときｒｌＪとなる比較
出力Ｃがこの比較回路（９５２）より得られ、アンドゲ
ート（９５５）の一方の入力端に供給される。また、こ
の例の場合、サブモードは伝送画素データのビット数（
割り当てビット故旧ＴＳ’　）が２ビット以上の場合の
み使用することとしているので、ＲＯＭ（５６）からの
ビット数ＢＩＴＳ’の情報が比較回路（９５４）に供給
されて、ビット故旧ＴＳ’が２ビット以上か否か判別さ
れる。そして、２ビット以上のとき、この比較回路（９
５４）からは「１」となる出力が得られこれがアンドゲ
ート（９５５）に供給される。したがってアンドゲート
（９５５）からは、ｗａｘ（ＤＲｔ　、ＤＲｌ）（ＤＲ
ｏ　／４であり、かつ、割り当てビット数ＢＩＴＳ’２
２のときのみ［１」となり、他のときは「θ」となるモ
ード切換信号ＭＯＩ］Ｈが得られる。つまり、信号−０
ｔ）Ｅ−「０」のときメインモード、（ｄ号ＭＯＤＥ−
ｒ　Ｉ　Ｊのときサブモードとなる。

ビット数が１以下のとき、サブモードとならないように
したのは、１ビツト以下ではサブブロックに分けても効
果が上がらないあるいはサブブロックに分けられないた
めである。

また、レベルｍ整回路（９５３）で１／４としたのは、
１／４以下では最大量子化誤差がメインモードより２ビ
ツト少なくてもサブモードの方が小さくなるためである
。もっとも、メインモードとサブモードとの割り当てビ
ット数が等しければ、サブブロック内ダイナミックレン
ジＤＲ１，ＤＲ２の大きい方がＤＲｏ／２より小さいと
き贋子化間隔はサブモードの方が小さくなり、この発明
による効果は得られる。

こうして得られたモード切換信号ｈＯロビによって切換
回路（９１）〜（９４）が切り換えられる。

そして、メインモードのときは、エンコーダ（５７）に
切換回路（９１）を通じてブロック内ダイナミックレン
ジＤＲａが供給されるとともに切１焚回路（９２）を通
じて差分データΔＤＡＴＡ１が供給される。また、ＲＯ
Ｍ（５６）より割り当てビット数ＢＩＴＳ’が切換回路
（９３）を通じてエンコーダ（５７）にそのまま供給さ
れる。したがってエンコーダ（５７）では従前と同様に
ブロック内ダイナミックレンジＤ　Ｒｏに適応じて差分
データΔＤＡＴＡｔが例えばＮＥＭ方式で符号化されて
データＢＰＬＸが得られ、これが切換回路（９４）を介
して出力端子（６５）に導出され伝送される。

このときのデータＢＰＬＸ及び他の付加データを第６図
に示す。

すなわち、モート切換信号ＭＯＤＥ（同図Ａ）はｌビッ
トである。ブロック内ダイナミックレンジＤＲ８（８ビ
ツト）と最小値ＭＩＮｏ（８ビツト）（同図Ｂ）は１画
素当り１６ビツトずつのパラレルデータとして伝送され
る。最上位ビットＭＳＢ（同図Ｃ）は１ピント、各画素
毎に送る。ＭＳＢより下位のビットとしてデータＢＰＬ
Ｘ　（同図Ｌ））が送られる。

次に、サブモードのときは、切換回路（９１）を通じて
ダイナミックレンジＤ　Ｒ１又はＤＲ２がサブブロック
に対ｊ心してエンコータ　（５７）に供給されるととも
に切換回路（９２）を通じて差分データΔＤＡＴＡ１又
はΔＤＡＴＡ２がサブブロックに対応じて供給される。

また、このときはＲＯＭ（５６）から割り当てビット数
Ｂ［ＴＳ’が減算回路（９８）において２ビツト減算さ
れたビット数が切換回路（９３）を通じてエンコーダ（
５７）にサブブロック用割り当てビット数として供給さ
れる。そして、このエンコーダ（５７）で号ブブロック
１、■毎に前述したような符号化がなされる。そして、
このサブモードでは、エンコーダ（５７）からのデータ
ＢＰＬＸはサブモード伝送データ作成回路（９６）に供
給される。また、この作成回路（９６）にダイナミック
レンジＤＲＩ　　（８ビツト）、ＤＲ２（８ビツト）が
供給される。そして、この作成回路（９６）において、
データＢＰＬＸを上づめにして、空いた最下位ビットＬ
ＳＨにおいて第７図りに示すように１ブロツク＋６　ｉ
ｉ！！ｉ　素置としてＤＲｔ及びＤＲ２をシリアルデー
タとして伝送するように、伝送データを作成し直し、こ
れを切換回路（９４）及び出力端子（６Ｓ）を介して伝
送する。他の伝送データ（第７図Ａ〜Ｃ）はメインモー
ドと同様である。

なお、画像レベルとしては与えられている最大レベル２
５５、最小レベルＯは規格上取らないことから、ＤＲｏ
とＭＩＮｏとの組み合わせの１６ビツトのデータは、１
５ビツトのデータでＲＯＭを用いて置き換えることがで
きる。この場合には、空いた１ビツトをモード切換信号
ＭＯＩＩＥ伝送用として用いることができる。

第８図は、メインモードとサブモードを持つ場合の復号
側の一例のブロック図であり、第４図例と対応する部分
には同一符号を付しである。

同図において、（１０１）〜（１０４）はモード切換回
路であり、入力端子（１０５）を通じたモード切換信号
ＭＯＤＥによってこれらのモード切換回路（１０１）〜
（１０４）は、メインモート時は端子Ｍ側、サブモート
時は端子Ｓ側に、それぞれ切り換えられる。

そして、メインモード時は、入力端子（７５）を通じた
データＢＰＬＸはシフト回路（１０６）に供給されて、
ＭＳＢのビット位置が空くようにビットシフトされた後
、これに入力端子（７２）を通じたＭＳＢが加えられ、
その加算データが切換回路（１０２）を通じて適応型デ
コーダ（７９）に供給される。また、入力端子（７６）
を通じたブロック内ダイナミックレンジＤＲｏが切換回
路（１０３）をを通じてデコーダ（７９）に供給される
。また、ＲＯＭ（８０）からの割り当てビット数ＢＩＴ
Ｓ’　の情報が切換回路（１０１）を通じてデコーダ（
７９）に供給される。そして、従前と同様にしてデコー
ダ（７９）においてブロック毎の適応デコード処理がな
され、差分データΔＤＡＴへが得られる。この差分デー
タΔＤ　Ａ　ＴＡは、加算回路（８１）に供給されて、
入力端子（７７）を通じ、また切換回路（１０４）を通
じた最小値ＭＩＮｏと加算され、ブロック化された状態
のデータロ＾丁八がこれより得られる。

また、サブモード時は、入力端子（７５）からのデータ
ＢＰＬＸは切換回路（１０２）を通じてデコーダ（７９
）にそのまま供給されるとともに、データ１５ＰＬＸは
サブブロック内ダイナミックレンジ検出回路（１０７）
に供給され、この検出回路（１０７）において、データ
ＢＰＬＸの最下位ビー／　トＬ　Ｓ　Ｂとして、ダイナ
ミックレンジＤＲＬ及びＤＲ２が検出される。そして、
これらダイナミックレンジ１）Ｒ１及びＤＲ２がそれぞ
れスイッチ回路（７８）の端子Ｉ及びＨに供給される。

このスイッチ回路（７８）は入力端子（７２）からの最
上位ビフ）ＭＳＢによって切り換えられるから、デコー
ダ（７９）には、サブブロックＩに対してはダイナミッ
クレンジＤ　Ｒ１が、サブブロック■に対してはダイナ
ミックレンジＤＲ２が、切換回路（１０３）を通じて供
給される。また、ＲＯＭ（８０）からのビット数ＢＩＴ
Ｓ’が減算回路（１０Ｂ）に供給されて２ビツト減算さ
れ、その２ビツト少ないビット数の情報が切換回路（１
０１）を介してデコーダ（７９）に供給される。

したがって、デコーダ（７９）では、前述したようにサ
ブブロックＩ及びＨについてそれぞれ適応デコードされ
、差分データΔＤＡＴＡＩ及びΔ口＾ＴＡ２が得られる
。そして、このサブモードにおいては、スイッチ回路（
８４）よりのサブブロックｌについては最小値ＭＩＮｏ
が、サブブロック■については鏝小（ｌ！ｌｔＭＩＮ２
が、それぞれ切換回路（１０４）を通じて加算回路（８
１）に供給され、それぞれ差分データΔＤＡＴＡ１及び
ΔＤＡＴＡ２と加算され、その加算出力がブロック分解
回路に供給されて元のデジタル画像データとされる。

以上は司変長へ〇ＲＣにこの発明を通用した場合である
が、固定長Ａ１１）Ｉｃの場合にも同様に通用可能であ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、画像データをブロック化した後、こ
のブロックに含まれる画素データの最上位ピントＭＳＨ
に応じて２つのサブブロックに分け、このサブブロック
毎にＡＤＲＣを施すようにしたので、物体の境界や文字
と背景との境界などのように、画素レベルが大きく変化
してダイナミックレンジが太き（なってしまう部分にお
いても、細部の情報を良好に伝送することが可能になり
、良好な再現画像が得られるものである。

【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図及び
第３図はその説明のための図、第４図は復号側の一例の
ブロック図、第５図はこの発明の他の一実ｂｉ例のブロ
ック図、第６図及び第７図はその説明のための図、第８
図はｉＸ号側の他の例のブロック図、第９図はＡＤＲＣ
方式の従前の例のブロック図、第１０図及び第１１図は
符号化の例を示す図、第１２図は従前の＾ＤＲＣ方式に
よる物体境界部分の符号化、復号化を説明するための図
、第１３図はこの発明装置による物体境界部分の符号化
、復号化を説明するための図である。 （３）はプロ７り分割回路、（５１）〜（５４）はサブ
ブロックｌとＵとで切り換えられるスイッチ回路、（３
２）はサブブロック■内ダイナミックレンジＤＲｔの検
出回路、（４２）はサブプロ、り■内ダイナミックレン
ジＤＲ２の検出回路、（５７）は適応型エンコーダであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デジタル画像信号を所定の画像領域毎にブロック化
   する手段と、 各ブロック内に含まれる複数の画素データを、その最上
   位ビットに応じて２つのサブブロックに分解する手段と
   、 各サブブロックに含まれる画素データの最大値及び最小
   値を求める手段と、 上記各サブブロック毎の最大値及び最小値から各サブブ
   ロック毎のダイナミックレンジＤＲ＿１ＤＲ＿２を求め
   る手段と、 上記各サブブロック内の画素データの各々からそれぞれ
   各サブブロック内の上記最小値を減算して差分データΔ
   ＤＡＴＡ＿１、ΔＤＡＴＡ＿２を得る手段と、 上記サブブロック毎に、そのダイナミックレンジＤＲ＿
   １、ＤＲ＿２に適応して上記差分データΔＤＡＴＡ＿１
   、ΔＤＡＴＡ＿２を元の画素データより少ないビット数
   で符号化する手段と、 からなる画像信号の高能率符号化装置。 ２、デジタル画像信号を所定の画像領域毎にブロック化
   する手段と、 各ブロック内に含まれる複数の画素データの最大値及び
   最小値を求める手段と、 上記ブロック内最大値及び最小値から上記ブロック毎の
   ダイナミックレンジＤＲ＿０を検出する手段と、 上記所定のブロック内に含まれる複数の画素データをそ
   の最上位ビットに応じて２つのサブブロックに分解する
   手段と、 上記サブブロック毎の最大値及び最小値から各サブブロ
   ック毎のダイナミックレンジＤＲ＿１、ＤＲ＿２を求め
   る手段と、 ＤＲ＿１とＤＲ＿２のうち大きい方）≦ＤＲ＿０／ｎ（
   ｎ＞２）・・・・（ａ）であるか否か判別する手段とを
   具備し、 上記（ａ）式が成立しないときは、上記ブロック内最小
   値を上記ブロック内の複数の画素データの各々から減算
   して差分データΔＤＡＴＡを得、上記ブロック内ダイナ
   ミックレンジＤＲ＿０に適応してこの差分データΔＤＡ
   ＴＡを元の画素データより少ないビット数で符号化し、 上記（ａ）式が成立するときは、上記サブブロック内の
   画素データの各々からそれぞれ各サブブロック内の最小
   値を減算して差分データΔＤＡＴＡ＿１、ΔＤＡＴＡ＿
   ２を得、上記サブブロック内ダイナミックレンジＤＲ＿
   １、ＤＲ＿２にそれぞれ適応して上記差分データΔＤＡ
   ＴＡ＿１、ΔＤＡＴＡ＿２を元の画素データより少ない
   ビット数で符号化するようにした画像信号の高能率符号
   化装置。