JPH03129983A - 映像信号符号化装置及び映像信号符号化方法 - 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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第７図〜第１Ｏ図） Ｄ発明が解決しようとする問題点 Ｅ問題点を解決するための手段（第３図〜第６図〉１作
用（第３図〜第６図） Ｇ実施例 （Ｇｌ）映像信号伝送装置の全体構成（第１図及び第２
図） （Ｇ２）重み付は制御回路の構Ｉｆｉ、（第３図〜第６
図）（Ｇ３）実施例の効果（第３図〜第６図）（Ｇ４）
他の実施例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は映像信号伝送装置に関し、例えばディジタル映
像信号を高能率符号化して伝送する場合に適用し得るも
のである。

Ｂ発明の概要 本発明は、ディジタル映像信号を高能率符号化して伝送
する映像信号伝送装置において、全体の画像情報量によ
って設定された所定領域毎の閾値レベル以上の領域につ
いて、空間周波数の高域成分の量子化ステップを大きく
して伝送するようにしたことにより、画像データを一段
と高能率符号化し得ると共に画質の劣化を未然に防止し
得る。

Ｃ従来の技術 従来、動画映像でなる映像信号を高能率符号化してなる
フレーム内符号化データ及びフレーム間符号化データを
コンパクトディスク（ＣＤ）等の記録媒体に記録し、当
該記録データを必要に応じてサーチできるようにした映
像信号伝送装置が提案されている。

この高能率符号化は、例えば第７図（Ａ）に示すように
、時点ｔ”Ｊ　、Ｌｚ　Ｓ　Ｌｘ　、・・・・・・にお
いて、動画の画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２、・・・・・
・をディジタル符号化して、例えばＣＤ記録装置でなる
伝送系に伝送する際に、映像信号が自己相関性が大きい
特徴を有する点を利用して、伝送処理すべきディジタル
データを圧縮することにより、伝送効率を高めるような
工夫をするものである。

すなわち、フレーム内符号化処理は、画像ＰＣ１、ＰＯ
２、ＰＯ２、・・・・・・を例えば水平走査線方向に沿
って１次元的又は２次元的に隣合う画素データ間の差分
を求めるような演算処理を実行し、かくして各画像Ｐｃ
ｔＳＰＣ２、ＰＯ２、・・・・・・について圧縮された
ビット数の画像データを伝送するようになされている。

またフレーム間符号化処理は、第７図（Ｂ）に示すよう
に、順次隣合う画像Ｐｃｔ及びＰＯ２、ＰＯ２及びＰＯ
２、・・・・・・間の画素データの差分てなる画像デー
タＰＣ１２、ＰＯ２３、・・・・・・を求め、これを時
点１＝１．における初期画像ＰＣＩについてフレーム内
符号化処理された画像データと共に伝送する。

かくして、画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２、・・・・・・
の全ての画素データを伝送する場合と比較して格段的に
ビット数が少ないディジタルデータに高能率符号化して
伝送系に送出し得るようになされている。

かかる映像信号の符号化処理は、第８図に示す構成の画
像データ発生装置１において実行される。

画像データ発生装置ｌは、映像信号ＶＤを映像信号符号
化回路部２において高能率符号化データＤＶ、に量子化
して伝送バッファメモリ３に一時記憶させ、当該伝送バ
ッファメモリ３に一時記憶されてた高能率符号化データ
Ｄｖ６を所定の伝送速度で伝送データＤ□□、として読
み出して、伝送系を構成する伝送路４を介して、例えば
ＣＤ記録再生装置でなる画像データ記録再生装置５に伝
送するようになされている。

ここで、伝送バッファメモリ３は画像データ記録再生装
置５への伝送路４の伝送容量で決まる伝送速度で伝送デ
ータＤ□□、を伝送すると同時に、伝送バッファメモリ
３に残っているデータ量を表す残量データ信号ＤＩＭを
フィードバックループ６を介して映像信号符号化回路部
２にフィードバックする。

これにより、映像信号符号化回路部２は、映像信号ＶＤ
をディジタル符号化する際の量子化ステップ５ＴＥＰＧ
　（第９図）を制御することにより、伝送バッファメモ
リ３に供給される高能率符号化データＤｖ６のデータ量
を制御し、かくして、伝送バッファメモリ３に保持され
ているデータを、オーバーフロー又はアンダーフローさ
せないように制御する。

ここで、映像信号符号化回路部２は、第１Ｏ図に示すよ
うに、映像信号ＶＤを前処理部１１において受け、当該
映像信号ＶＤに含まれる輝度信号及びクロマ信号をディ
ジタルデータに変換した後、片フィールド落し処理及び
片フィールドライン間引き処理等を実行することにより
動画画像データに変換すると共に、これを１６画素（水
平方向）×１６ライン分のデータでなる伝送単位ブロッ
クデータＳｌｌに変換して現フレームメモリ１２に蓄積
する。

かくして、現フレームメモリ１２には現在伝送しようと
するフレームのフレーム画像データが保持され、これが
現フレームデータ３１２として減算回路１３に加算入力
として供給される。

減算回路１３には減算入力として前フレームメモリ１４
から得られる前フレームデータ３１３が与えられ、これ
により減算回路１３の出力端に現フレームの画像データ
の伝送単位ブロックデータと、前フレームの画像データ
の伝送単位ブロックデータとの偏差を表す偏差データＳ
１４が得られ、これを例えばディスクリートコサイン変
換回路でなる変換符号化回路１５において変換符号化デ
ータ５１５に変換した後、量子化回路１６によって量子
化する。

なお、実際上変換符号化データＳ１５は、前処理部１１
において、ディジタルデータに変換される際に、所定の
量子化ステップで量子化されていることから、この量子
化回路１６においては、再量子化することになる。

かくして、量子化回路１６から得られる量子化データ３
１６は可変長符号化回路１７において再度高能率符号化
され、その可変長符号化データＳ１７が複合化回路１８
において、第１及び第２の管理情報Ｓ１８及びＳ１９と
複合化された後、伝送バッファメモリ３に対する伝送画
像データＳ２０として供給される。

これに加えて、量子化データＳ１６は逆量子化回路及び
逆変換符号化回路を含んでなる逆変換回路１９において
逆変換されて復号化偏差データＳ２１として加算回路２
０を通じて前フレームメモリ１４に蓄積され、かくして
、前フレームメモリ１４に伝送バッファメモリ３に送出
した現フレームの画像データが前フレーム画像データと
して蓄積される。

一方現フレームメモリ１２の現フレームデータＳ１２は
、前フレームメモリ１４の前フレームデータＳ２２と共
に動き補償回路２１に供給され、これにより、現フレー
ムの画像データのうち前フレームの画像データから動き
が生じた画像部分の伝送単位ブロックについて、その動
きベクトルデータＳ２３を形威し、これを前フレームメ
モリ１４に供給すると共に、複合化回路１８に第１の管
理情報３１８として供給することにより、偏差データＳ
１４に対応するデータのヘッダ情報の一部として動きベ
クトルデータＳ２３を伝送バッファメモリ３に送出する
。

また量子化回路１６における量子化処理の際に用いられ
た量子化ステップ５ＴＥＰＧを表す量子化ステップデー
タＳ２４は可変長符号化回路１７に可変長条件信号とし
て与えられ、ると共に、第２の管理情報Ｓ１９として複
合化回路１８に供給され、これが偏差データＳ１４のデ
ータに付されるヘッダ情報の一部として伝送画像データ
５２０に複合化される。

このように構成することにより、第７図（Ａ）の時点ｔ
１における画像データＰＣＩをフレーム内符号化データ
として伝送しようとする場合には、減算回路１３に供給
される前フレームデータＳ１３として値「０」のデータ
（すなわち、空白画像を表す）を与え、これにより、現
在伝送しようとする現フレームデータＳ１２がそのまま
減算回路１３を通じて偏差データＳ１４として変換符号
化回路１５に供給される。

このとき、変換符号化回路１５はフレーム内符号化して
なる変換符号化データＳ１５を量子化回路１６に送出し
、このようにして、当該フレーム内符号化データが伝送
画像データＳ２０として伝送バッファメモリ３に送出さ
れると同時に、当該偏差データＳ１４、従って現フレー
ムデータＳ１２が逆変換回路１９において復号化偏差デ
ータＳ２１として復号化されて前フレームメモリ１４に
蓄積される。

かくして、画像データＰＣＩがフレーム内符号化データ
として伝送された後、時点ｔ８において、画像データＰ
Ｃ２が現フレームデータ５１２として減算回路１３に供
給されるタイミングになると、前フレームメモリ１４か
ら前フレームの画像データとして画像データＰＣＩが減
算回路１３に供給され、その結果、減算回路１３は現フ
レームデータＳ１２としての画像データＰＣ２と前フレ
ームデータ３１３としての画像データＰＣＩとの偏差を
表す画像データＰＣ１２に相当する偏差データ５１４を
得る。

この偏差データＳ１４は、変換符号化回路１５、量子化
回路Ｉ６を通じ、さらに可変長符号化回路１７及び複合
化回路１８を通じて伝送画像データＳ２０として伝送バ
ッファメモリ３に送出されると共に、逆変換回路１９に
おいて復号化されて復号化偏差データＳ２１として加算
回路２０に供給される。

このとき、加算回路２０は前フレームメモリ１４に保持
されていた前フレームの画像としての画像データＰｃｔ
に対して、復号化偏差データＳ２１が表す偏差分の画像
を動き補償回路２１から得られる動きベクトルデータＳ
２３によって動いた位置に加算し、かくして、前フレー
ムのデータに基づいて現フレームの画像データを予測し
て前フレームメモリ１４に保持させる。

このとき動き補償回路２１は、前フレームメモリＩ４に
保持されていた前フレーム画像データとしての画像デー
タＰＣＩと、現フレームデータＳ１２として到来した画
像データの動きを表す動きベクトルデータ３２３を送出
し、これにより、前フレームメモリ１４において動きベ
クトルデータＳ２３によって表されるベクトル位置に復
号化偏差データＳ２１と前フレーム画像データとの加算
結果を格納すると共に、当該動きベクトルデータＳ２３
を複合化回路１８を介して、伝送画像データ５２０とし
て送出させる。

かくして映像信号符号化回路部２は、１＝１ｔ（第７図
（Ａ））の画像データＰＣ２を伝送するにつき、フレー
ム間符号化データとして、前フレームの画像データＰＣ
Ｉと現フレームの画像データＰＣ２との偏差を表す画像
データＰＣ１２を、偏差データ５１４と、動きベクトル
データＳ２３とを含むフレー１１間符号化データに高能
率符号化して伝送バッファメモリ３に供給する。

以下、同様にして時点Ｌ３、Ｌ４、・・・・・・におい
て、新たな画像データが現フレームデータＳ１２として
到来したとき、前フレームメモリ１４に保持されている
前フレームの画像データ、すなわち前フレームデータＳ
１３を用いて現フレームデータ３１２をフレーム間符号
化データとして高能率符号化して伝送バッファメモリ３
に送出することかできる。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところでかかる構成の画像データ発生装置１においては
、変換符号化回路Ｉ５で差分データＳ１４をディスクリ
ートコサイン変換（Ｄ　ＣＴ　（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｃ
ｏｓｉｎｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ））　Ｌ／て変換符号
化データＳ１５を得る際に、ＤＣＴ係数に対して、空間
周波数の低域部分について重みを増やし、逆に高域成分
について重みを減らすような重み付は関数を乗算し、こ
れにより、結果として空間周波数の低域部分についての
量子化ステップ５ＴＥＰＧに対して、高域部分について
の量子化ステップ５ＴＥＰＧを大きくするようになされ
ている。

すなわち空間周波数の高域部分については、量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧを大きくし、空間周波数の低域部分につ
いて量子化ステップ５ＴＥＰＧを小さくすれば、画質劣
化を有効に回避して効率良く画像データを得ることがで
きる。

これにより、相対的に人間の視感度が高く劣化が検出さ
れやすい領域の重み付けを増し、逆に人間の視感度が低
く劣化が検出されにくい領域の重み付けを減し得ること
から、主観的な画質を向上し得ると共に、画像データの
圧縮効率を向上させ一段と高能率符号化した伝送画像デ
ータＳ２０を得るようになされている。

ところが実際上、このように重み付は関数を画像の性質
に係わらず無制限に使用すると、例えば全体の画像情報
量が少なくかつ空間周波数の高域成分が多く含まれるよ
うな画像の場合には、高域の情報が圧縮されることから
ぼけた画像となりやすく、結果的に画質が劣化してしま
うという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体の画
像情報量に基づいて量子化ステップを変更する領域を制
御することにより、Ｗｌｔの劣化を回避して画像データ
の圧縮効率を向上させ得る映像信号伝送装置を提案しよ
うとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、ディジ
タル映像信号ＶＤＩＮを高能率符号化して伝送する映像
信号伝送装置３１において、ｌフレーム分の伝送に供す
る画像情報１ＩＷＡＬＬを検出すると共に、その検出結
果に基づいて所定領域ＢＬＫの閾値レベルＷいを設定し
、閾値レベルＷｔｈ以上の画像情報量Ｗ、。を有する領
域ＢＬＫを検出し、その領域ＢＬＫの空間周波数の高域
成分について、量子化ステップ５ＴＥＰＧを大きくして
伝送するようにした。

１作用 全体の画像情報量ＷＡＬＬによって設定された閾値レベ
ルＷい以上の領域ＢＬＫについて、空間周波数の高域成
分の量子化ステップ５ＴＥＰＧを大きくして伝送するよ
うにしたことにより、画像データＤＡＴＡを一段と高能
率符号化し得ると共に画質の劣化を防止し得る。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（Ｇ１）映像信号記録装置の全体構成 第１図において、３１は本発明を適用してなる映像信号
記録装置の全体構成を示し、入力映像信号ＶＤＩＮを高
能率符号化して伝送フレームデータＤＡＴＡに変換した
後、例えばコンパクトディスクに記録するようになされ
ている。

映像信号記録装置３１は、入力映像信号Ｖ　Ｄ　Ｉ　Ｎ
を画像データ入力部３２に与え、ここで当該入力映像信
号ＶＤ、、を構成する輝度信号及び色差信号をディジタ
ルデータに変換した後、データ量をｌ／４に圧縮する。

すなわち画像データ入力部３２は、ディジタルデータに
変換された輝度信号を片フィールド落し回路（図示せず
）に与えて１フ一ルド分削除した後、残りｌフィール１
分の輝度信号を１ラインおきに間引きする。

さらに、画像データ入力部３２はディジタル信号に変換
された２つの色差信号を１７一ルド分削除した後、１ラ
イン毎に交互に出力すると共に、間引きされた輝度信号
及び選択出力される色差信号を時間軸変換回路を介して
所定の伝送レートのデータに変換する。

これにより、画像データ入力部３２を介して、入力映像
信号ＶＤＩＮに前処理を施し、順次フレームデータの連
続する画像データＤｖを生成するようになされている。

並べ替回路３４は、スタートパルス信号ＳＴが入力され
ると、フレームデータＡＯ２Ｃ１，Ｃ２、Ｂ３、Ｃ４、
Ｃ５、Ａ６、Ｃ７、・・・・・・の順序で入力される画
像データＤｖを、６フレ一ム単位でフレーム群に分割し
た後、符号化処理する順序ＡＯ２Ａ６、Ｂ３、Ｃ１Ｃ２
、Ｃ４、Ｃ５、Ａ１２、Ｂ９、Ｃ７、・・・・・・に並
べ替えて出力する。

なお、記号「Ａ」及び数字で表すフレームは、フレーム
内符号化処理の対象となるものであり、また記号ｒＢＪ
又は「Ｃ」及び数字で表すフレームは、レベル１又はレ
ベル２のフレーム間符号化処理される対象となるもので
ある。

このように符号化処理される順序でフレームデータを並
べ替えて処理すれば、その分続くフレーム内符号化処理
及びフレーム間符号化処理を簡略化することができる。

さらに並べ替回路３４は、エンドパルス信号ＥＮＤが立
ち上がると、その直前まで入力されたフレームデータま
で並べ替え処理を実行した後、フレームデータの出力を
停止すると共に、各フレーム群の先頭で信号レベルが立
ち上がるフレーム群インデックスＧＯＦ、前予測基準イ
ンデックスＰＩＤ、後予測基準インデックスＮＩＤ及び
フレーム群中におけるフレームデータの順序を表すテン
ポラリインデックス１゛Ｒを出力する。

動きベクトル検出回路３６は、並べ替えられた画像デー
タＤＶＮを受け、各フレームデータを所定のマクロ単位
ブロックに分割して処理する。

このとき動きベクトル検出回路３６は、フレーム内符号
化処理するフレームデータＡＯ１Ａ６、Ａ１２、・・・
・・・については、所定時間だけ遅延させてマクロ単位
ブロックごとに続く減算回路３８に出力するのに対し、
フレーム間符号化処理するフレームデータＢ３、Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５、・・・・・・については、各マクロ
単位ブロック毎に所定の予測フレームのフレームデータ
を基準にして動きベクトルＭＶＰ及びＭＶＮを検出する
。

さらに動きベクトル検出回路３６は、並べ替えられた画
像データＤＶＮと共に、フレーム群インデックスＧｏＦ
、前予測基準インデックスＰＩＤ。

後予測基準インデックスＮＩＤ及びテンポラリインデッ
クスＴＲを、動きベクトル検出処理時間の分だけ遅延さ
せてマクロ単位ブロックごとに送出する。

減算回路３８は、適応予測回路４０から出力される予測
データＤ、□及び画像データＩ）ｖｗの偏差データＤ２
を作成してディスクリートコサイン変換回路４２及び重
み付は制御回路４６に送出する。

ここで、適応予測回路４０は、フレーム内符号化処理を
実行する際、各マクロ単位ブロック毎に各画素の画像デ
ータの平均値を予測データＤＰ□として出力し、またフ
レーム間符号化処理を実行する際、選択予測化処理を実
行して、前予測、後予測及び補間予測を選択した後、選
択された予測結果のフレームデータを予測フレームデー
タＤ、□としてマクロ単位ブロック毎に出力する。

これにより、減算回路３８を介してフレーム間符号化処
理するフレームデータについての偏差データＤ２を得る
ことができると共に、フレーム内符号化処理するフレー
ムデータについて、平均値からの偏差データＤ２を得る
ことができる。

また、ディスクリートコサイン変換回路４２は、ＤＣＴ
の手法を用いてマクロ単位ブロック毎に偏差データＤ２
をコサイン変換し、その出力データを乗算回路４４に送
出する。

乗算回路４４は、重み付は制御回路４６から偏差データ
Ｄ２に基づいて発生された制御データに基づいて、ディ
スクリートコサイン変換回路４２の出力データに、所定
の重み付は処理を施した後、再量子化回路４８に送出す
る。

再量子化回路４Ｓは、バッファ回路５１のバッファ残量
に基づいてデータ制御回路４０から出力される制御デー
タに基づいて切り換え制御される量子化ステップ５ＴＥ
ＰＧによって、乗算回路４４の出力データを再量子化し
た後、この再量子化された出力データを逆回量子化回路
５２及びランレングスハフマン符号化回路６０に送出す
る。

逆回量子化回路５２は、再量子化回路４８の出力データ
を再量子化回路４８と逆の再量子化処理を実行するよう
になされ、これにより、再量子化回路４８に入力される
データを再現し、これを逆梁算回路５４に供給する。

逆梁算回路５４は、逆回量子化回路５２の出力データを
重み付は制御回路４６から制御される乗算回路４４とは
逆に乗算処理するようになされ、これにより乗算回路４
４に入力されるデータを再現し、これをディスクリート
コサイン逆変換回路５６に供給する。

ディスクリートコサイン逆変換回路５６は、逆梁算回路
５４の出力データをディスクリートコサイン変換回路４
２と逆変換処理するようになされ、これによりディスク
リートコサイン変換回路４２に入力されるデータ、すな
わち偏差データＤ２を再現し、これを続く加算回路５８
に送出する。

加算回路５８は、適応予測回路４０から出力される予測
データＤＰＩ１１を、ディスクリートコサイン逆変換回
路５６の出力データと加算して、適応予測回路４０に出
力する。

従って適応予測回路４０においては、加算回路５８を介
して、減算回路３８に入力されるデータを再現してなる
フレームデータＤ、を得ることができ、これにより当該
フレームデータＤ、を選択的に取り込んで予測フレーム
を設定し、続いて減算回路３８に入力されるフレームデ
ータＤＶＨについて選択予測結果を得るようになされて
いる。

これにより、内部で処理する順序に応じて、フレームデ
ータを並び替えて入力したことにより、適応予測回路４
０においては、フレームデータＤ、を順次選択的に取り
込んで選択予測結果を検出すればよく、その分簡易な構
成で映像信号を伝送することができる。

なおここで、第１のランレングスハフマン符号化回路６
０は、再量子化回路４８の出力データを、可変長符号化
処理でなるハフマン符号化処理した後、伝送データ合成
回路６２に送出する。

同様に第２のランレングスハフマン符号化回路６４は、
動きベクトルＭＶＮ及びＭＶＰを、ハフマン符号化処理
して伝送データ合成回路６２に送出する。

伝送データ合成回路６２は、フレームパルス信号Ｓ□に
同期して、第１及び第２のランレングスハフマン符号化
回路６０及び６４の出力データ、予測インデックスＰＩ
ＮＤＥＸ、前予測基準インデックスＰＩＤ、後予測基準
インデックスＮＩＤ及びテンポラリインデックスＴＲを
、データ量制御回路５０の制御情報と共に所定の順序で
出力する。

このとき伝送データ合成回路６２は、マクロ単位ブロッ
ク毎、ブロック単位グループ毎、各フレームデータ毎、
フレーム群毎にヘッダを配置し、当該ヘッダに予測イン
デックスＰ　ＩＮＤＥＸ等のデータを付加するようにな
され、これにより再生装置側において、ヘッダに付加さ
れたデータに基づいて伝送データを復号し得るようにな
されている。

並べ替回路６３は、伝送データ合成回路６２の出力デー
タを、各フレーム群で符号化処理した順序に並べ替えて
バッファ回路５１に出力するようになされ、これにより
バッファ回路５１を介して、順次伝送フレームデータＤ
ＡＴＡを出力する。

かくして、入力映像信号ＶＤＩＮを高能率符号化した伝
送フレームデータＤＡＴＡを得ることができ、同期信号
等と共に当該伝送フレームデータＤＡＴＡをコンパクト
ディスクに記録することにより、画質劣化を有効に回避
して動画映像信号を高密度記録することができる。

なおこの実施例の場合、第２図に示すように、各フレー
ムデータ（第２図（Ａ））は、表示画面の垂直及び水平
方向に５×２分割されて、合計１０個のブロック単位グ
ループに区分される（第２図（Ｂ））。

さらに各ブロック単位グループは、垂直及び水平方向に
３Ｘ１１分割されて、３３個のマクロ単位グループ（第
２図（Ｃ））に分割され、当該マクロ単位グループを単
位として処理されるようになされている。

因に１つのマクロ単位グループは、縦横にそれぞれ８画
素分の画像データを１つのブロックに割り当て、全体で
６ブロツク分の画像データを割り当てるようになされて
いる。

さらに当該６フ゛ロツクに対して、４つのフ゛ロックに
縦横２×２ブロック分の輝度信号Ｙｌ、Ｙｔ、Ｙ３、Ｙ
４が割り当てられ、残りの２ブロツクにそれぞれ輝度信
号ＹＩＳＹ８、Ｙ３、Ｙ４に対応する色差信号ＣＩ、Ｃ
ｍが割り当てられるようになされている。

（Ｇ２）重み付は制御回路の構成 この実施例の映像信号記録装置３１の場合、重み付は制
御回路４６はＲＯＭ　（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ａ＋ｅｓ
＋ｏｒｙ）を有するマイクロコンピュータ槽底でなり、
フレームパルスＳＦＰに同期してｌフレーム毎及ヒ当該
フレーム内のブロックＢＬＫ毎に、第３図及び第４図に
示す、閾値設定処理プログラムＲＴＯ及び重み付は係数
設定処理プログラムＲＴＩＯを実行することにより、デ
ィスクリートコサイン変換回路４２の出力データについ
て、所定の重み付は処理を実行する。

この重み付は制御回路４６においては、重み付は係数を
画像の性質に適応して主観的に画質を向上させ得るよう
になされている。

すなわち、表示画像のうち多くの情報を有する領域ＢＬ
Ｋでは、最も視感度の低い高域成分の斜め方向の成分の
重みを減らしても、他の成分にマスキングされて劣化が
検出されにくいことを原理として利用し、マスキング効
果が期待できる領域ＢＬＫ、すなわち対象表示画像のう
ちの情報量の多い領域ＢＬＫについて選択的に重み付は
関数をかけるようになされている。

かかる原理に基づいて、この重み付は制御回路４６は、
まずフレームパルスＳ□に同期して偏差データＤ２の１
フレーム毎に閾値設定処理プログラムＲＴＯから入って
、次のステップＳＰＩにおいて、１フレ一ム全体につい
て、減算回路３８から入力される各領域ＢＬＫ　（この
場合、内部処理単位としてのマクロ単位ブロックに対応
する）毎の偏差データＤ２の絶対値和の総和ＷＡＬＬを
検出する。

続いて、重み付は制ｍ回路４６はステップＳＰ２におい
て、これを１フレームに含まれるブロック数で割ること
により、ブロックＢＬＫ毎の偏差データＤ２の絶対値和
の平均値を求め、次のステップＳＰ３において、平均値
をｎ倍（この実施例の場合、ｎ＝１．５）することによ
り、閾値レベルＷいを検出し、ステップＳＰ４において
、当該閾値設定処理プログラムＲＴＯを終了する。

また、この重み付は制御回路４６は、偏差データＤｚの
１ブロツクＢＬＫ毎に重み付は係数設定処理プログラム
ＲＴＩＯから入って、次のステップ５ＰＩＩにおいて、
減算回路３８から入力されるｌブロックＢＬＫ毎の偏差
データＤ２の絶対値和Ｗ１Ｌｌｃを算出する。

続いて、重み付は制御回路４６はステップ５Ｐ１２にお
いて、上述により求めたブロックＢＬＫ毎の絶対値和Ｗ
１ｗＬが閾値設定処理プログラムＲＴｏで設定された閾
値レベルＷ□より、大きいか否かを判断し、ここで肯定
結果を得ると（すなわちこのことは当該ブロックＢＬＫ
が情報量Ｗ１にの多い領域であることを表す）、続くス
テップ５Ｐ１３に移る。

このステップ５Ｐ１３においては、第５図に示すように
、高域成分の水平及び垂直方向成分Ｈ及びＶを保存し、
斜め方向成分を順次減らすように勾配を有する重み付は
係数でなる係数テーブル（第６図）をＲＯＭ中から読み
出した後、次のステップ５Ｐ１４に移る。

これに対して、重み付は制御回路４６はステップ５Ｐ１
２において、否定結果を得ると（すなわちこのことは当
該ブロックＢＬＫが情報Ｉ　Ｗ　＠　ｔ　ｗの少ない領
域であることを表す）、続くステップ５Ｐ１５に移って
、フラットな重み付は係数（全て値「１」でなる〉でな
る係数テーブルをＲＯＭ中から読み出した後、次のステ
ップ５Ｐ１４に移る。

このステップ５Ｐ１４においては、上述のステップ５Ｐ
１３又はステップ５Ｐ１５において、ＲＯＭから読み出
された係数テーブルを、ＤＣＴの手法に応してジグザグ
スキャンして読み出し、これを制御データとして乗算回
路４４に送出し、次のステップ５Ｐ１６において当該重
み付は係数設定処理プログラムＲＴＩＯを終了する。

このように、各ブロックＢＬＫの情報量Ｗｌ□に注目し
て、当該情報量ｗｓｔｔがフレーム全体の情報ＷｋＷＡ
ＬＬから得た各ブロックＢＬＫ毎の平均値に基づく閾値
レベルＷいより大きいブロックＢＬＫについて、勾配を
有する重み付は係数を与えるようにしたことにより、例
えば情報量が少なくかつ空間周波数の高域成分が多く含
まれるような領域に生じる画像のぼけを有効に防止する
ことができる。

またこのようにすれば、結果的に情報量が多いブロック
ＢＬＫについては、重み付は係数が有効に働くことから
、空間周波数の高い部分の量子化ステップ５ＴＥＰＧを
、空間周波数の低い部分の量子化ステップ５ＴＥＰＧよ
り大きくすることができ、データ量を増やすことなく画
質劣化を有効に回避して効率良く映像信号を伝送するこ
とができる。

また情報量Ｗ１属の少ないブロックＢＬＫについては、
重み付は係数が作用しないことから、空間周波数の高い
部分が保存され画質の劣化を未然に防止し得る。

（Ｇ３）実施例の効果 以上の構成によれば、各ブロックＢＬＫの情報量Ｗ０．
に注目して、当該情報量Ｗ富、がフレーム全体の情報量
ＷＡＬＬから得た各ブロックＢＬＫ毎の平均値に基づく
閾値レベルＷ、により大きいブロックについて、勾配を
有する重み付は係数を与えるようにしたことにより、情
報量Ｗ１、が多いブロックＢＬＫについて、空間周波数
の高い部分の量子化ステップ５ＴＥＰＧを、空間周波数
の低い部分の量子化ステップ５ＴＥＰＧより大きくする
ことができ、また、情報量Ｗ１Ｋが閾値レベルＷいより
小さいブロックＢＬＫについて、フラットな特性を有す
る重み付は係数を与えるようにしたことにより、重み付
は係数が作用しないことから、空間周波数の高い部分を
保存することができ、かくして、画質を劣化を未然に防
止して、画像データの圧縮効率を向上させ得る映像信号
記録装置を実現できる。

（Ｇ４〉他の実施例 ＋１１　　なお上述の実施例においては、重み付は制御
回路で勾配又はフラットな特性を有する重み付は係数を
テーブルとして保持するようにしたが、これに代え、情
報量Ｗ、ＬＫが閾値レベルＷいより小さいブロックＢＬ
Ｋについては、例えば値「１」等でなる一定の値を発生
して、乗算回路４４に供給するようにしても良い。

（２）また上述の実施例においては、フレーム全体の情
報ＩｔＷＡＬＬから得た各ブロックＢＬＫ毎の平均値に
基づく閾値レベルＷい及びブロックＢＬＫ単位の情報量
Ｗ１にの比較結果に基づいて、勾配又はフラットな特性
を有する重み付は係数を選択的に乗算回路４４に与える
ようにしたが、これに代え、情報量ＷＩＬＫが閾値レベ
ルＷＬｋより大きいブロックＢＬＫについて、勾配特性
を有する重み付は係数を乗算回路４４に与え、情報量ｗ
ｅｔ、いが閾値レベルＷいより小さいブロックＢＬＫに
ついては、乗算回路４４をバイパスするようにしても良
い。

（３）また上述の実施例においては、偏差データＤ２の
絶対値和から情報量を得るようにしたが、これに限らず
、ＯＣＴ係数のパワー又は絶対値和、パーシバルの定理
に基づく偏差データのパワー等を用いるようにしても、
上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

（４）また上述の実施例においては、比較する領域とし
てブロックＢＬＫを用いる場合について述べたが、これ
に限らず、ディスクリートコサイン変換回路において、
ＤＣＴ処理する単位であれば種々の領域を用いるように
しても良い。

（５）　　また上述の実施例においては、ディスクリー
トコサイン変換回路からＤＣＴ変換されて送出される出
力データについて、乗算回路で重み付は係数壱乗算する
場合について述べたが、ディスクリートコサイン変換回
路自体に重み付は係数を含むように溝底しても上述の実
施例と同様の効果を実現できる。

（６）また上述の実施例においては、本発明を画像デー
タをディスクリートコサイン変換して伝送する映像信号
記録装置に適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば画像データをフーリエ変換して伝送
する映像信号記録装置等、画像データの時間成分を周波
数成分に変換して伝送するものにも適用し得る。

（７）　　さらに上述の実施例においては、本発明をコ
ンパクトディスクに画像データを記録する映像信号記録
装置に適用した場合について述べたが、これに限らず、
ディジタル映像信号を高能率符号化して伝送する映ｆｉ
ｌ信号伝送装置に広く通用して好適なものである。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、全体の画像情報量によっ
て設定された閾値レベル以上の領域について、空間周波
数の高域成分の量子化ステップを大きくして伝送するよ
うにしたことにより、画質の劣化を回避し得ると共に、
画像データを一段と高能率符号化し得る映像信号伝送装
置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による映像信号伝送装置の一実施例の全
体構成を示すブロック図、第２図はそのフレームデータ
の分割方法を示す路線図、第３図及び第４図は重み付は
制御回路の動作を示すフローチャート、第５図は重み付
は係数の説明に供する路線図、第６図はその重み付は係
数テーブルを示す図表、第７図は高能率符号化処理の説
明に供する路線図、第８図は従来の画像データ発生装置
の概略を示すブロック図、第９図は量子化ステップの説
明に供する特性曲線図、第１０図は従来の画像データ発
生装置の構成を示すブロック図である。 ３１・・・・・・映像信号記録装置、４２・・・・・・
ディスクリートコサイン変換回路、４４・・・・・・乗
算回路、４６・・・・・・重み付は制御回路。 代 理 人 田 辺 恵 基 ネＬ象の画１龜Ｔ１夕発ま１（直 躬　８　図 量子化ステ・ソフ 第９　図 胴イＩｔ設定史理手ｐ項 箔 図 垂み付１す孫軟殻定処理乎順 第 一へりに−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル映像信号を高能率符号化して伝送する映像信
   号伝送装置において、 １フレーム分の伝送に供する画像情報量を検出すると共
   に、当該検出結果に基づいて所定領域毎の閾値レベルを
   設定し、 当該閾値レベル以上の上記画像情報量を有する上記領域
   を検出し、当該領域の空間周波数の高域成分について、
   量子化ステップを大きくして伝送するようにした ことを特徴とする映像信号伝送装置。