JPH0292162A - 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、コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｃｏｓ
ｉｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ）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、画面を所定数の画素で構成されるブロッ
クに分割し、ブロック毎に画素データを直交変換し、係
数値データを得る変換符号化回路と、複数のブロック毎
の係数値データの中で同次のものを夫々ブロック化する
ブロック化回路と、同次の係数値データで構成された各
ブロックのデータの最大値及び最小値を検出する回路と
、最大値及び最小値からブロック毎のダイナミックレン
ジを検出する回路と、同次の係数値データで構成された
ブロックの各データと最大値又は最小値との差を検出し
、差のデータをダイナミックレンジの情報に応じて元の
ビット数より少ないビット数で圧縮符号化する回路とか
らなり、圧縮符号化回路の出力と最大値、最小値及びダ
イナミックレンジに関連する情報の内、少なく共二つを
伝送することにより、効率良く圧縮を行うことができ、
また、所定の領域毎に伝送データ量を一定とすることが
できる。

この入力信号がコサイン変換回路５２に供給される。コ
サイン変換回路５２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ブロツクが（ＮＸＮ）サ
ンプルの２次元データｆ（ｊ、ｋ）（ｊ、に＝ｏ、１．
．．．．Ｎ−１）　とする。

〔従来の技術〕

画像信号の冗長度を抑圧するために、所定数の画素から
なるブロックに画面を分割し、ブロック毎に原画像信号
の特徴と合った変換軸で線形変換を行う変換符号化が知
られている。変換符号化としては、アダマール変換、コ
サイン変換等が知られている。例えば「“ＩＥＥＥ　Ｔ
ＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＣＯＭＭｔｌＮＩｃＡ
Ｔ１ＯＮｓ″ＶＯＬ、Ｃ０Ｍ−３２，ＮＯ，３，ＭＡＲ
Ｃｌ、１９８４．　ページ２２５〜２３１」には、第１
１図に示すような構成のコサイン変換符号化装置が記載
されている。

第１１図において、５１で示す入力端子には、標本化さ
れた離散的な画像信号ｆ　（ｊ　、　ｋ）が供給され、
ｕ＋Ｖ＝０＋１＋１０．＋Ｎ−１ コサイン変換回路５２からの係数値Ｆ（ｕ、ｖ）がスレ
ッシコルディング回路５３に供給され、情報量の削減が
なされる。スレッシコルディング回路５３からの係数値
Ｆｔ　（ｕ、ｖ）が量子化回路５４に供給され、量子化
回路５４の出力がコーディング回路５５に供給され、ラ
ンレングス符号化及びハフマン符号化により、所定ビッ
ト数のコード信号に変換される。

コーディング回路５５からのコード信号がバッファメモ
リ５６に供給される。バッファメモリ５６は、コーディ
ング回路５５からのコード信号の伝送レートを伝送路の
レートを超えない範囲のレートに変換するために設けら
れている。バッファメモリ５６の入力側のデータレート
は、可変のものであるが、バッファメモリ５６の出力側
のデータレートが略々一定となる。バッファメモリ５６
からの出力データが端子５７に取り出される。

上述のように、コサイン変換回路５２から得られる係数
値に対してスレッシコルディングで情報量の削減がなさ
れ、バッファリングが実行される。

スレッシコルディングは、しきい値をＴとする時に、次
式の実行であるが、ブロックの直流成分を示すＦ（０，
０）は、スレッシコルディングの対象から除かれる。

上述のようなフィードバック型のバッファリングは、バ
ッファメモリがオーバーフローしそうになると、バッフ
ァメモリへの入力データのレートを低下させ、逆に、バ
ッファメモリがアンダーフローしそうになると、バッフ
ァメモリへの入力データのレートを上昇させるように、
制御を行う。

帰還量に対する感度を上げ過ぎると、目標値付近で発振
し、逆に感度を下げ過ぎると、収束に時間がかかる問題
が生じる。収束に時間がかかる時には、バッファメモリ
５６の容量を増やす必要がある。このように、従来のバ
ッファリング処理は、実用に当たっては、相当のノウハ
ウが必要な欠点があった。

また、従来のフィードバック型のバッファリング装置は
、出力データのレートを完全に一定レートにすることが
困難である。ディジタルＶＴＲへの変換符号化の適用を
考えると、変速再生例えば静止画再生を良好に行うため
には、１本のトラックに正確に１フレーム或いは１フイ
ールドのデータが記録される必要がある。従って、従来
の変換＝６ 符号化装置をそのままディジタルＶＴＲに適用すること
は、困難であった。

更に、スレッショルディング処理は、復元画質を劣化さ
せる欠点があった。

従って、この発明の目的は、スレッショルディング処理
でなく、且つフィードフォワード型のバッファリングに
より、フレーム単位でデータレートを一定レートとする
ことができ、また、効率良くデータを圧縮することがで
きる高能率符号化装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、画面を所定数の画素で構成されるブロッ
クに分割し、ブロック毎に画素データを直交変換し、係
数値データを得る変換符号化回路２．３と、 複数のブロック毎の係数値データの中で同次のものを夫
々ブロック化するブロック化回路４．５と、 同次の係数値データで構成された各ブロックのデータの
最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを検出する回路１１．１
２と、 最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮからブロック毎のダイナ
ミックレンジＤＲを検出する回路１４と、同次の係数値
データで構成されたブロックの各データと最大値ＭＡＸ
又は最小値ＭＩＮとの差を検出し、差のデータをダイナ
ミックレンジの情報に応じて元のビット数より少ないビ
ット数で圧縮符号化する回路６とよりなり、 圧縮符号化回路６の出力と最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮ
及びダイナミックレンジＤＲに関連する情報の内、少な
く共二つが伝送される。

〔作用〕

変換符号化からの係数値データは、元の画像データに比
して、データ量が圧縮されたものとなる。

この係数値データがダイナミックレンジに適応した符号
化により、更に圧縮され、効率の良い圧縮を行うことが
できる。また、空間的に比較的近接したブロックの同次
の係数値データを集めることで、圧縮符号化のブロック
が構成されている。従って、圧縮符号化の一つのブロッ
ク内に含まれる係数値データは、互いに近接した値とな
り、ブロックのダイナミックレンジが小さくなり、デー
タ圧縮が効率良くなされる。更に、ダイナミックレンジ
に適応した符号化は、フィードフォワード型のバッファ
リングを行うことができ、出力データを一定レートとす
ることができる。従って、この発明は、ディジタルＶＴ
Ｒに使用して好適である。

〔実施例〕

この発明が適用されたディジタルＶＴＲについて図面を
参照して詳細に説明する。この説明は、下記の項目に従
ってなされる。

ａ、送信側及び受信側の構成 り、送信側の構成の他の例 Ｃ０可変長量子化とバッファリング ｄ、変形例 なお、ディジタルＶＴＲの場合では、送信側が記録側に
対応し、受信側が再生側に対応する。

ａ、送信側及び受信側の構成 第１図において、１で示す入力端子に標本化された離散
的な画像信号が供給され、入力ディジタル画像信号がブ
ロック化回路２に供給され、コサイン変換のためのブロ
ック構成に入力ディジタル画像信号が変換される。例え
ば（４Ｘ４＝１６画素）の小ブロックの構成に変換され
る。このブロック化回路２の出力信号がコサイン変換回
路３に供給される。コサイン変換回路３では、従来と同
様の処理により、２次元コサイン変換がなされる。

コサイン変換回路３からブロックサイズと対応する（４
Ｘ４）の係数テーブルが得られる。この係数テーブルに
おいて、各係数値データは、例えば９ビツトのデータで
ある。

第４図Ａは、コサイン変換回路３から得られる（４Ｘ４
）の係数テーブルを示す。第４図Ａにおいて、ＤＣが直
流成分を示し、Ａｃｔ、ＡＣ２・・・・ＡＣ１５が順次
高域成分となる交流成分を示す。係数テーブルは、直流
成分ＤＣからスタートしてジグザク走査の順序で各係数
値データが配置された系列で伝送される。

コサイン変換回路３からの係数テーブルがブロック化回
路４に供給される。ブロック化回路４により、再ブロッ
ク化がなされる。つまり、第４図Ｂに示すように、第４
図Ａに示す係数テーブルが（４Ｘ４＝１６ブロツク、１
６Ｘ１６＝２５６データ）集められて、バッファリング
の単位が形成される。ａ、ｂ、ｃ・・・ｐは、空間的に
近接したブロックを夫々示しており、各ブロックが１６
個の係数値データからなる係数テーブルで構成されてい
る。このバッファリングの単位の領域は、１画面として
も良い。しかし、この実施例のように、１画面より小さ
い領域でバッファリングを行うことにより、画像の局所
的特徴に良く適合したバッファリングが可能となる。こ
の１画面より小さい範囲は、１画面を分割して得られる
ものである。

ブロック化回路４の出力データがメモリ５に供給され、
メモリ５により、同次の係数値データが集められて、Ａ
ＤＲＣのためのブロックが形成される。メモリ５には、
第４図Ｃに示すように、第４図Ｂにおけるブロックａか
らスタートして、ブロックｐ迄の係数値データが矢印Ｗ
で示すように、列（垂直）方向に書き込まれる。ＤＣａ
−ＡＣＩ５ａがブロックａの係数値データを示し、同様
に係数値の夫々に付されたｂ−ｐがブロックｂ〜ブロッ
クｐを意味する。

メモリ５の読み出しは、矢印Ｒで示すように、行（水平
）方向になされる。各列の１６個の係数値データ（ＤＣ
ａ−ＤＣｐ）、（ＡＣｌａ−ＡＣｌｐ）　　・・・・　
（ＡＣ１５ａ−ＡＣ１５ｐ）が同次の係数となる。これ
らの同次の１６個の係数値データがＡＤＲＣのブロック
である。例えば直流成分に関しては、第４図りに示すよ
うなブロックが構成される。第４図Ｂに示すように、１
６個のブロックの係数テーブルは、空間的に近接してい
るので、互いに似たデータの集合である。これらの係数
テーブルから同次の係数値データを集めることで、ＡＤ
ＲＣのブロックが構成されるので、ＡＤＲＣのブロック
内の係数値データの最大値及び最小値の幅であるダイナ
ミックレンジＤＲが比較的小さいものとなる。従って、
ＡＤＲＣ符号化が効率良く行うことができる。可変長Ａ
ＤＲＣの場合には、各係数値データに対して割り当てら
れるビット長が太き（でき、復元誤差を小さくすること
ができる。

メモリ５から読み出されたデータがＡＤＲＣエンコーダ
６に供給され、ＡＤＲＣエンコーダ６において、ダイナ
ミックレンジに応じた可変長の量子化がされる。ＡＤＲ
Ｃエンコーダ６から得られるコード信号ＤＴ、ダイナミ
ックレンジＤＲ，最小値ＭＩＮ、ビット長を示すデータ
Ｎｂがフレーム化回路７に供給される。

ＡＤＲＣエンコーダ８と関連してしきい値決定回路８が
設けられている。しきい値決定回路８には、ダイナミッ
クレンジＤＲが供給され、第４図Ｂに示す（４Ｘ４＝１
６ブロツク）の領域で発生するデータ量が一定であるよ
うなしきい値が決定される。しきい値を示すしきい値コ
ードＰｉがしきい値決定回路８から出力され、しきい値
コードＰｉがＡＤＲＣエンコーダ６及びフレーム化回路
７に供給される。フレーム化回路７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７の出力端子９に送信データが得られる
。係数値データの（４Ｘ４＝１６ブロツク）で−個のパ
ラメータコードＰｉが伝送され、１ブロツク毎にＤＲ，
ＭＩＮのデータが伝送され、係数毎にコード信号ＤＴが
伝送される。また、フレーム化回路７では、ビット数を
示すデータＮｂを用いて、ＡＤＲＣエンコーダ６からの
コード信号ＤＴの有効なビットの選択がなされる。

ＡＤＲＣエンコーダ６は、第２図に示す構成を有してい
る。メモリ５からのブロックの順序を持つ係数値データ
が最大値ＭＡＸをブロック毎に検出する最大値検出回路
１１、最小値ＭＩＮをブロック毎に検出する最小値検出
回路１２及び遅延回路１３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１４に供給され
、（ＭＡＸ−Ｍ　Ｉ　Ｎ＝ＤＲ）で表されるダイナミツ
フレンジＤＲが減算回路１４から得られる。遅延回路１
３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１３からの係数値データから最小値ＭＩＮが減
算回路１５において減算され、減算回路１５から最小値
除去後のデータＰＤＩが得られる。

最小値除去後のデータＰＤＩが遅延回路１６を介して量
子化回路１７に供給されると共に、ＲＯＭ１９から量子
化幅Δｉのデータが供給される。量子化回路１７は、量
子化幅Δｉを用いてデータＰＤＩを量子化する可変長の
ＡＤＲＣ符号化を行う。

即ち、量子化回路１７では、ブロック内のデータが共有
する最小値ＭＩＮが除去されたデータＰＤＩが量子化幅
Δｉで除算され、ブロックのダイナミックレンジＤＲに
応じた可変のビット数（０゜１．２，３．又は４ビツト
）の量子化がなされる。

量子化回路１７は、例えばＲＯＭで構成される。

量子化回路１７からは、最大のビット数である４ビツト
のコード信号が発生し、この量子化回路１７の出力信号
の中で有効ビットが次段のフレーム化回路７において選
択される。このため、ＲＯＭ１９では、量子化幅Δｌと
共に、そのブロックのビット数を示すデータＮｂが形成
され、データＮｂがフレーム化回路７に供給される。

ディジタルＶＴＲでは、記録されるデータの伝送レート
が一定であるため、伝送データ量を制限しないと、一部
のデータを記録できなかったり、必要以上に圧縮率を高
くして再生画像の質が劣化したりする。そこで、しきい
値決定回路８が設けられ、（４Ｘ４＝１６ブロツク）の
ダイナミックレンジＤＲの度数分布が調べられ、最適な
可変長符号化がなされる。

しきい値決定回路８には、ＡＤＲＣエンコーダ６内の減
算回路１４からダイナミックレンジＤＲが供給される。

しきい値決定回路８では、伝送データのレートが一定と
なるようなしきい値Ｔｌ。

Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４が求められ、このしきい値と対応する
パラメータコードＰｉが出力される。このパラメータコ
ードＰｉとブロックのダイナミックレンジＤＲで定まる
量子化幅ΔｉがＲＯＭ１９から読み出される。

遅延回路１８及び２０は、最適なしきい値がしきい値決
定回路８で求まり、可変長量子化がされる迄の時間、ダ
イナミックレンジＤＲ及び最小値ＭＩＮを遅延させる。

受信されたデータは、第３図において２１で示す入力端
子に供給され、フレーム分解回路２２により、パラメー
タコードＰｉ、ダイナミックレンジＤＲ，コード信号Ｄ
Ｔ、最小値ＭＩＮのデータの夫々に分解される。復号化
回路２３は、ＡＤＲＣエンコーダの量子化回路１７と逆
にコード信号ＤＴを復元レベルに変換する。復号化回路
２３からの復元レベルが加算回路２５に供給され、最小
値ＭＩＮが復元レベルに加算され、加算回路２５からの
復元データがメモリ２６に供給される。

メモリ２６は、同次の係数値データを分解して、１６個
の係数値データからなるブロックに変換する。メモリ２
６の出力信号がブロック分解回路２７に供給される。ブ
ロック分解回路２７は、（４Ｘ４＝１６ブロツク）のブ
ロックの順序をコサイン変換のブロックの順序に変換し
、ブロック分解回路２７の出力信号として、（４Ｘ４）
の係数テーブルが順次得られる。

このブロック分解回路２７の出力信号が逆コサイン変換
回路２８に供給され、従来と同様のコサイン変換の逆の
処理がされる。逆コサイン変換回路２８の出力信号がブ
ロック分解回路２９に供給され、ブロック分解回路２９
の出力端子３０にディジタル画像信号の復元出力が得ら
れる。

ｂ、送信側の構成の他の例 第５図に示すように、メモリ５から読み出された同次の
係数値データ毎に所定の重み係数を掛ける掛は算回路３
１を設けても良い。３２は、ＲＯＭで構成された係数テ
ーブルを示す。リードアドレス発生回路３３からメモリ
５に供給されるリードアドレスの上位ビットが係数テー
ブル３２に供給される。係数テーブル３２からは、直流
成分の係数値データＤＣから高域の係数値データとなる
ほど、小さくなる重み係数が発生する。この重み係数が
係数値データと掛は算回路３１で乗算される。リードア
ドレス発生回路３３は、端子３４からのクロックに基づ
いてリードアドレスを発生する。

重み係数は、第６図に示すように、（４Ｘ４）の係数テ
ーブル（第４図Ａ参照）における直流成分の係数値デー
タＤＣに対する重み係数が１とされ、交流成分の係数値
データＡＣ６及びＡＣ９に対する重み係数が０．５とさ
れ、最も高次の係数値データＡＣ１５に対する重み係数
が０．２５とされる変化を持つものとされている。この
ように、高次の係数値データはど小さくなる重み付けは
、ＡＤＲＣのブロック内のダイナミックレンジＤＲを圧
縮する。従って、ＡＤＲＣによる圧縮をより効果的に行
うことが可能となる。

また、図示せずも、ＡＤＲＣのブロック毎に発生するデ
ータ、即ち、ダイナミックレンジＤＲ（９ビツト）、最
小値ＭＩＮ（９ビツト）、コード信号ＤＴ（１６個のデ
ータ）に対して、有意及び無意を示すフラグを付加し、
有意のデータのみを伝送するようにしても良い。つまり
、直流成分が０で、ダイナミックレンジＤＲが小さい時
には、無意のデータと判断して、フラグ以外のデータの
伝送を省略することができる。

Ｃ０可変長量子化とバッファリング 第７図は、量子化回路１７においてなされる可変長量子
化を説明するもので、Ｔｌ、Ｔ２．Ｔ３゜Ｔ４が夫々割
り当てビット数を決定するしきい値を意味する。これら
のしきい値は、（Ｔ　４　＜Ｔ　３＜Ｔ２＜ＴＩ）の関
係にある。

ダイナミックレンジＤＲ（＝ＭＡＸ−ＭＩＮ）が（Ｔ４
＞ＤＲ）の時には、第７図Ａに示すように、最大値ＭＡ
Ｘと最小値ＭＩＮのみが伝送され、受信側では、両者の
中間のレベルＬＯが復元レベルとされる。従って、第７
図Ａに示すように、ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ４−
１）の時には、量子化幅がΔＯとなる。ダイナミックレ
ンジＤＲが（０≦ＤＲ＜Ｔ４）の場合には、割り当てビ
ット数がＯビットである。

第７図Ｂは、ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ４≦ＤＲ＜
Ｔ３）の場合を示す。ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ４
≦ＤＲ＜７３）の時には、割り当てビット数が１ビツト
とされる。従って検出されたダイナミックレンジＤＲが
２つのレベル範囲に分割され、ブロックの最小値除去後
の画素データＰＤＩが属するレベル範囲が量子化幅Δ１
を用いて求められ、レベル範囲と対応する“０”又は′
“１°°の一方のコード信号が割り当てられ、復元レベ
ルがＬＯ又はＬｌとされる。

第７図に示される可変長符号化は、ダイナミックレンジ
が大きくなるほど、量子化幅Δｉが（Δ０〈Δ１くΔ２
〈Δ３くΔ４）と大きくされる非直線量子化が行われる
。非直線量子化は、量子化歪が目立ち易いダイナミック
レンジが小さいブロックでは、最大歪を小さくし、逆に
、ダイナミックレンジが大きいブロックでは、最大歪を
大きくするもので、圧縮率がより高くされる。

ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ２−１）の場合には、第
’７１ｉ９Ｃに示すように、検出されたダイナミックレ
ンジＤＲが４個のレベル範囲に分割され、レベル範囲の
夫々に対して、２ビツト（００）（０１）（１０）（１
１）が割り当てられ、各レベル範囲の中央のレベルが復
元レベルＬＯ，ＬＬ、Ｌ２゜Ｌ３とされる。従って、量
子化幅Δ２を用いてデータＰＤＩの属するレベル範囲が
求められる。ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ３≦ＤＲ＜
Ｔ２）の場合では、割り当てビット数が２ビツトとされ
る。

また、ダイナミックレンジＤＲが（Ｔ　Ｉ　−１）の場
合では、第７図りに示すように、検出されたダイナミッ
クレンジＤＲが８個のレベル範囲に分割され、レベル範
囲の夫々に対して、３ビツト（０００）（ＯＯ１）・・
・　（１１１）が割り当てられ、各レベル範囲の中央の
レベルが復元レベルＬＯ，Ｌｌ・・・Ｌｌとされる。従
って量子化幅がΔ３となる。ダイナミックレンジＤＲが
（Ｔ２≦ＤＲ＜Ｔ　１　）の場合では、割り当てビット
数が３ビツトとされる。

更に、ダイナミックレンジが最大の２５５の場合には、
第７図Ｅに示すように、検出されたダイナミックレンジ
ＤＲが１６個のレベル範囲に分割され、レベル範囲の夫
々に対して、４ビツト（００００）（０００１）　　・
・・　（１１１１）が割り当てられ、各レベル範囲の中
央のレベルが復元レベルＬＯ，Ｌｌ・・・Ｌｉ２とされ
る。従って、量子化幅がΔ４となる。ダイナミックレン
ジＤＲが（Ｔｌ≦ＤＲ＜２５６）の場合では、割り当て
ビット数が４ビツトとされる。

第８図は、（０〜２５５）の範囲のダイナミックレンジ
ＤＲを横軸とし、発生度数を縦軸とした度数分布の一例
である。Ｘ　Ｉ＋　Ｘ　２ｗ　Ｘ　３１　Ｘ　４＋　ｘ
ｓの夫々は、前述のように、しきい値Ｔ１〜Ｔ４によっ
て分けられたダイナミックレンジＤＲの五個の範囲に含
まれるブロック数を表している。（Ｔ４１）以下のダイ
ナミックレンジＤＲを持つブロックは、０ビツトが割り
当てられるので、フ゛ロック数Ｘ、は、発生情報量に寄
与しない。従って、発生情報量は、 ４ｘ＋　＋３ｘｔ　＋２Ｘ３　＋Ｘ４ で求まる。この発生情報量がデータしきい値と比較され
、データしきい値を超える時には、より大きいしきい値
のセットが適用され、同様にして発生情報量が算出され
る。上式の演算を行うには、設定されたしきい値のセッ
ト毎に各範囲で度数分布の和を求め、この和に割り当て
ビット数を乗じて加算する処理が必要である。しかしな
がら、しきい値のセットを変更する都度、上記の処理を
行うと、最適なしきい値のセットが求まる迄に時間がか
かる問題が生じる。

この一実施例は、第８図に示す度数分布を第９図に示す
積算型の度数分布に変換し、異なるしきい値のセットと
対応する発生情報量をより高速に算出でき、従って、最
適なしきい値のセットが得られる迄の収束時間を短縮で
きる。

第９図から理解されるように、ダイナミックレンジＤＲ
が最大の発生度数からスタートして、より小さいダイナ
ミックレンジＤＲの発生度数が順次積算されて積算型の
度数分布グラフが得られる。

従って、しきい値Ｔｌ迄の積算度数がｘ、となり、しき
い値Ｔ２迄の積算度数が（Ｘｌ＋Ｘ２）となり、しきい
値Ｔ３迄の積算度数が（ｘ、＋ｘ、＋Ｘ３）となり、し
きい値Ｔ４迄の積算度数が（Ｘｌ　＋　Ｘ２　＋　Ｘ３
　＋　Ｘｓ　）となる。

しきい値Ｔ１〜Ｔ４に対する発生情報量は、４　（ＸＩ
　　　０）＋３　（（ＸＩ　＋Ｘｚ　）　　ＸＩ　）＋
２　（（ｘ＋　＋Ｘ２　＋ｘ、、　）　−（ｘ＋　＋Ｘ
ｚ　）　）＋１　（（ＸＩ　＋ｘｔ　＋Ｘ３　＋ｘａ　
）　　（ｘ＋　十ｘ２　＋Ｘ３　）　＝４ｘ＋　＋３ｘ
ｚ　＋２Ｘ３　＋ＩＸ４と求まる。第９図に示される積
算型の度数分布グラフ（積算型度数分布表）を−旦、作
成すれば、しきい値のセットを更新した時に、四個の数
の和により直ちに発生情報量を求めることができる。

第１０図は、しきい値決定回路８によるバッファリング
の動作を示すフローチャートである。最初に、（４Ｘ４
＝１６ブロツク）の全てのブロック（各ブロックは、同
次の係数値データの集合に変換されている。）のダイナ
ミックレンジＤＲが検出される（ステップ４１）。次に
、この範囲のダイナミックレンジＤＲの度数分布表（第
８図参照）が作成される（ステップ４２）。この度数分
布表が積算型の度数分布表（第９図参照）に変換される
（ステップ４３）。

積算型の度数分布表を用いて、しきい値テーブルのしき
い値のセット（複数しきい値）に対する発生情報量、即
ち、選択されたしきい値のセットを適用してＡＤＲＣ符
号化を行った場合のコード信号ＤＴの全ビット数が算出
される（ステップ４４）。この場合、量子化歪が最小と
なるしきい値のセット（パラメータコードＰＯで指定さ
れるしきい値のセット）から発生情報量の算出がスター
トされる。

求められた発生情報量と目標値（データしきい値）とが
比較される（ステップ４５）。目標値は、送信データの
伝送レートの最大値である。この比較の結果がステップ
４６で判定される。発生情報量が目標値以下の場合には
、当該しきい値のセットを用いてＡＤＲＣの量子化がさ
れる（ステップ４７）。若し、発生情報量が目標値を超
える場合には、しきい値のセットの更新がされ（ステッ
プ４８）、次に、発生情報量を少なくできる新たなしき
い値のセットに関してステップ４４．４５４６の処理が
繰り返される。

しきい値Ｔ１〜Ｔ４のテーブルとしては、例えばパラメ
ータコードＰＯ〜Ｐ３１で特定される３２通りのしきい
値のセットを使用することができる。

パラメータコードＰｉがＰＯからＰ３１まで変化する時
に、何れのしきい値Ｔ１〜Ｔ４も減少することがないよ
うに、しきい値Ｔ１〜Ｔ４の大きさが設定されている。

このしきい値Ｔ１〜Ｔ４の変化の仕方や大きさは、画質
を見ながら設定される。

最初のパラメータコードＰＯのしきい値は、可逆符号化
を意図して、非常に小さい値とされる。また、パラメー
タコードＰ３１のしきい値の場合には、全領域のコード
信号が１ビット割り当てとなる。

このようにしきい値Ｔ１〜Ｔ４が設定されていると、ス
テップ４４において、発生情報量を算出する場合に、パ
ラメータコードをＰＯからＰ３１に向かって順次変化さ
せた時に、発生情報量が単調減少することになる。従っ
て、パラメータコードをＰＯからスタートしてＰ３１ま
で変化させると、ステップ４６において、最初に発生情
報量が目標値以下となるしきい値のセットが必ず得られ
、このしきい値のセットが適用されてＡＤＲＣの符号化
がなされる。

なお、コード信号ＤＴ以外にダイナミックレンジＤＲ，
最小値ＭＩＮ、パラメータコードＰｉ。

及び誤り訂正コードの冗長コードが伝送されるが、これ
らのデータは、固定長であるため、伝送データのレート
を検査する際に、目標値にオフセットを持たせることで
無視することができる。

ｄ、変形例 ＡＤＲＣでは、最大値ＭＡＸとの差を量子化しても良い
。また、コサイン変換で得られた係数値データに関して
、高域の係数値になる程、少ないビット数を割り当てる
ようにしても良い。更に、変換符号化として、コサイン
変換に限らず、アダマール変換等の直交変換を使用する
場合に対してこの発明を適用しても良い。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、空間的に近接した複数ブロックの係
数値データにおいて、同次の係数値データを集めて符号
化のためのブロックを構成するので、効率の良い圧縮を
行うことができる。即ち、ブロックのダイナミックレン
ジＤＲが圧縮されるので、割り当てビット数を大きくで
き、復元誤差を小とできる。また、この発明では、ＡＤ
ＲＣ符号化を行うので、フィードフォワード型のバッフ
ァリングを適用することにより、所定の領域毎で一定量
の出力データを発生させることができ、ディジタルＶＴ
Ｒに適用して好適である。このバッファリングの適用さ
れる範囲を１画面より小さい領域に設定する場合には、
画像の局所的特徴に良く整合したビット割り当てを行う
ことができ、効率を一層高くすることができる。更に、
スレッショルディング処理と異なり、復元画像の画質の
劣化が少ない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の送信側の構成を示すブロ
ック図、第２図はＡＤＲＣエンコーダの構成を示すブロ
ック図、第３図は受信側のブロック図、第４図は係数値
データのブロック化の説明のための路線図、第５図及び
第６図は送信側の構成の他の例の一部のブロック図及び
その説明のための路線図、第７図は可変長量子化の説明
のための路線図、第８図及び第９図は度数分布表の説明
のためのブロック図、第１０図はバッファリングの説明
のためのフローチャート、第１１図は従来のバッファリ
ングの説明のためのブロック図である。 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、２．４ニブロッ
ク化回路、 ３：コサイン変換回路、５：メモリ、 ６：ＡＤＲＣエンコーダ、 ８：しきい値決定回路、 １１：最大値検出回路、１２ １４、ｔ５：減算回路、１７ ；最小値検出回路、 ：量子化回路。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 ハ゛ツファワンク゛のフｏＪ、（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画面を所定数の画素で構成されるブロックに分割し、上
   記ブロック毎に画素データを直交変換し、係数値データ
   を得る変換符号化回路と、 複数のブロック毎の係数値データの中で同次のものを夫
   々ブロック化するブロック化回路と、上記同次の係数値
   データで構成された各ブロックのデータの最大値及び最
   小値を検出する回路と、上記最大値及び最小値からブロ
   ック毎のダイナミックレンジを検出する回路と、 上記同次の係数値データで構成されたブロックの各デー
   タと上記最大値又は上記最小値との差を検出し、差のデ
   ータを上記ダイナミックレンジの情報に応じて元のビッ
   ト数より少ないビット数で圧縮符号化する回路とよりな
   り、 上記圧縮符号化回路の出力と上記最大値、最小値及びダ
   イナミックレンジに関連する情報の内、少なく共二つを
   伝送するようにしたことを特徴とする高能率符号化装置
   。