JPH03166887A - 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 本発明は画像信号などを記録・伝送する場合に必要とな
る情報圧縮を行なう符号化装置に関するものである。

従来の技術 従来の符号化装置として、第６図にブロック図を示す．
同図に於で、■は入力信号、２は直交変換器、３は直交
変換された信号、４は重みづけを行なう重みづけ器、５
は重みづけされた信号、６は符号化器、７は符号化信号
である。

以上の様に構成された従来の符号化装置においては、入
力信号１を直交変換器２で符号化し、重みづけ器４で直
交変換された各データに重みづけをした後、符号化器６
で符号化して符号化信号７を出力する． 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の様な構戒では、符号化信号７の長
さが大きくなった場合に、入力信号のビ７ト数を削減し
たり、符号化する場合に符号長の短い符号に丸める等の
処理を行なわなければならなかった。従っ・て、以上の
処理によって符号化信号の長さを制御すると視覚的に目
立ち易い歪が増．加する欠点がある． 本発明はかかる点に鑑み、重みづけを適応的に変えるこ
とによって符号化歪を高域威分に集中させることにより
、視覚に大きい影響を及ぼす低周波成分を忠実に符号化
して画質を改善した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 本願第１の発明は入力信号を直交変換する直交変換器と
、前記直交変換器出力信号を各成分毎に重みづけを行な
う重みづけ器と、前記重みづけ器出力信号を符号化する
符号化器と、前記符号化器で符号化した符号の符号量を
計算して前記重みづけ器の重みづけをコントロールする
符号量計３Ｅ器を備えたことを特徴とする符号化装置で
あり、本願第２の発明は入力信号を直交変換する直交変
換器と、前記直交変換器出力信号を各成分ごとに重みづ
けを行なう少なくとも２つの第１の重みづけ器と、前記
各第１の重みづけ器出力信号を符号化した場合の符号量
を計算する符号量計算器と、前記各符号量計算器出力を
用いて１つの重みづけを選択する符号化選択器と、前記
直交変換器出力信号を前記符号化選択器によって選択さ
れた重みづけを行なう第２の重みづけ器と、前記第２の
重みづけ器の出力信号を符号化する符号化器を備えたこ
とを特徴とする符号化装置であり、本願第３の発明は入
力信号を直交変換する直交変換器と、前記直交変換器出
力信号を各成分ごとに重みづけを行なう少なくとも２つ
の重みづけ器と、前記各重みづけ器出力信号を符号化し
た場合の符号量を計算する符号量計算器と、前記各符号
量計算器出力を用いて１つの重みづけを選択する符号化
選択器と、前記符号化選択器によって選択された重みづ
け器出力信号の１つを符号化する符号化器を備えたこと
を特徴とする符号化装置である．作用 第１の発明は、入力信号は直交変換された後、重みづけ
器で重みづけされて符号化器で符号化されて符号化信号
が得られる。一方、符号化信号は符号量計算器で符号量
が計算され、符号量が規定値よりも大きくなると前記重
みづけ器を低周波成分を高周波成分と同程度に大幅に圧
縮するように制御し、逆に符号量が規定値よりも小さく
なると前記重みづけ器を低周波成分は高周波威分よりも
忠実に符号化するような重みづけを行なう。第２の発明
は、直交変換した信号を複数の重みづけ器と符号量計算
器で並列に行ない、その中から適当な重みづけ及び符号
化器を符号化選択器で選択する。従って符号化単位で所
望の符号長にするように、重みづけを選ぶことができる
。この重みづけは例えば高周波成分のみを圧縮するよう
な重みっけや、高周波成分および低周波成分を圧縮する
重みづけなどがある。第３の発明は第２の発明で、符号
化選択器で選択される信号を直交変換信号の代わりに重
みづけ信号として、重みづけ器を１つ節約したもの−で
ある。

実施例 第１図は第１の発明の実施例符号化装置めブロック図を
示すものである。第１図に於で、■は入力信号、２は直
交変換器、３は直交変換された信号、４は重みづけ器、
５は重みづけされた信号、６は符号化器、７は符号化さ
れた信号、８は符号量計算器、９は重みづけ変更信号で
ある。

以上の様に構威された本実施例の符号化装置について、
以下その動作を説明する。入力信号ｌぱ直交変換器２に
よって直交変換され、直交変換信号３となる。重みづけ
器４は直交変換信号３の各成分に適当な重みづけ関数を
乗算し、周波数特性を変化させて重みづけ信号５を出力
する．符号化器６は、重みづけ信号５を符号化し、出力
信号７として出力されるが、同時に符号量計算器８にも
伝送されて、符号量計算器８で出力信号７の符号量が計
算される。符号量計算器８で計算された符号量を目標も
しくは指標とする符号量と比較し、現在符号化された符
号量が目標もしくは指標とする符号量よりも大きい場合
には、圧縮率が大きく符号量が減少するように重みづけ
を変化させる重みづけ変更信号９を出力し、逆の場合は
圧縮率を小さくして符号量が増加しても符号化歪を小さ
くするように重みづけ変更信号９を出力する。この符号
量を計算する符号の範囲は、ある適当な固定長（ｌフィ
ールドや１フレーム）でもよいし、または、符号化出力
７の累積符号長と目標または指標とする符号長の累積長
の差の関数でもよい。重みづけとしては、視覚的に劣化
のわかりにくい高周波成分に符号化歪が発生し易いよう
にし、圧縮が困・難で符号長をより短くしなければなら
ない場合には大幅に圧縮する範囲を高周波成分から低周
波成分に範囲を広げていく。第２図は重み関数の一例で
ある，ＤＣ（直流）成分の歪は視覚的に非常に目立ち易
いので、重みは１とし、それ以外の成分に１／２もしく
は１／４を乗算する。第２図ａは圧縮率が小さい場合で
あり、第２図ｄが圧縮率が最大の場合である．低周波或
分の方が高周波威分よりも圧縮しないようになっており
、視覚的に目立つ低周波成分を忠実に符号化できる。

以上のように本実施例によれば、符号量計算器で重みづ
けを適応的に変えることにより、入力信号に含まれる情
報の多少に関わらず、視覚的劣化を常に最小限にするこ
とができる。

第３図は本発明の符号化装置で符号化された信号を復号
化する復号化装置のブロンク図である。

１０は符号化された入力信号、１１は復号化器、ｌ２は
復号化された信号、ｌ３は重みづけ器、ｌ４は重みづけ
された信号、１５は直交変換器、ｌ６は直交変換された
信号である。

以上のように構威された復号化装置について、以下その
動作を説明する．符号化された入力信号ＩＯは復号化器
ｌ１で復号化される。伝送による誤りが発生しなければ
、この復号化器１１によって復号化された信号ｌ２は第
１図の重みづけされた信号６と同し値をもつ。次に、重
みづけ器ｌ３によって符号化時につけられた重みの逆数
の重みをつけられる。この重みづけ器１３によって重み
づけされた信号ｌ４は第１図の直交変換された信号３と
同じ値をもつ．重みづけされた信号ｌ４は直交変換器１
５によって符号化時の直交変換を表わす行列の逆行列で
表わされる直交変換を行なう。

以上の構成により、本発明の符号化装置で符号化された
信号を復号化することができる。

第４図は第２の発明の実施例を示す符号化装置のブロッ
ク図である．同図に於で、１は入力信号、２は直交変換
器、３は直交変換された信号、４ａは第ｌの重みづけ器
、ｌ７は第１の重みづけ信号、８は符号量計算器、１８
は符号量、１９は符号化選択器、２０は重みづけ選沢信
号、４ｂは第２の重みづけ器、５は第２の重みづけ信号
、６は符号化器、７は符号化信号である。

以上のように構威された第２の発明の実施例について、
以下その動作を説明する。入力信号ｌは直交変換器２に
よって直交変換された信号３になる。直交変換された信
号３は少なくとも２つの第１の重みづけ器４ａに入力さ
れ、第ｌの重みづけ信号１７となる．重みづけ器４ａは
各々異なる重みっけを行い、各重みづけは例えば第２図
に示すようなものでもよい．第１の重みづけ信号１７は
符号量計算器８で符号量が計算され、計算された符号量
ｌ８は符号化選択器ｌ９に入力される。符号化選択器で
は各符号Ｍ１８を目標または指標とする符号量と比較し
、それと最も値が近いものもしくはそれを越えない最も
大きい符号量となる重みづけされた信号を選択する．こ
のようにして選ばれた重みづけ選択信号２０は第２の重
みづけ器４ｂに入力されて、直交変換された信号３にそ
の重みづけを行なう。第２の重みづけされた信号５は符
号化器６で符号化されて符号化信号７となる．この構成
により、一定の伝送速度以下で符号化する場合には、符
号化手法を変えて符号量を制御するだけでなく、重みづ
け器４ａで重みづけを変えることにより符号量を制御で
きるので、より視覚的劣化の少ない符号化装置を構成す
ることができる． 以上のように本実施例によれば、少なくとも２つの重み
づけ器と符号量計算器、及び符号化選択器を設けること
により従来の符号化器よりも視覚的劣化の少ない符号化
を行なうことができる。

第５図は第３の発明の符号化装置のブロック図を示すも
のである．同図に於て、１は入力信号、２は直交変換器
、３ば直交変換された信号、４は重みづけ器、１７は重
みづけ信号、８は符号量計算器、１８は符号量、１９は
符号化選択器、２ｌは重みづけ信号、６は符号化器、７
は符号化信号である． 以上のように構威された実施例について以下、簡単に説
明する．殆ど全ての構威は先の第４図に示した実施例と
同しであり、第４図の重みづけ器４ｂの代わりに、符号
化器６の入力として直接重みづけ信号１７を用いている
ことが異なっている。

すなわち、符号化選択器１９では各重みづけに対応した
符号量１８を目標または指標とする符号量と比較し、最
も値が近い重みづけに対応した重みづけ信号ｌ７を重み
づけ信号２ｌとして出力する。

第４図の実施例と異なり、第２の重みづけ器を省略する
ことができる。

以上のように、本実施例によれば少なくとも２つの重み
づけ器と符号量計算器、及び符号化選択器を設けること
により従来の符号化器よりも視覚的劣化の少ない符号化
を行なうことができる．なお、第１図．第４図及び第５
図に示した実施例において、重みづけ以外の符号化手法
を同じにし、符号化器６の符号化割当をいくつかの重み
づけで共用してもよいし、また各重みづけで異なる符号
化割当を行なってもよい． 発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、視覚的に重要な
成分を忠実に符号化して画質を向上させることができ、
その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の発明の符号化装置のブロ
ック図、第２図は本発明の符号化装置の重みの一例図、
第３図は本発明の符号化装置で符号化された信号を復号
化する復号化装置のブロック図、第４図は第２の発明の
符号化装置のプロック図、第５図は第３の発明の符号化
装置のブロック図、第６図は従来の符号化装置のブロッ
ク図である． ２・・・・・・直交変換器、４・・・・・・重みづけ器
、６・・・・・・符号化器、８・・・・・・符号量計算
器、１９・・・・・・符号化選択器．

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を直交変換する直交変換器と、前記直交
   変換器出力信号を各成分毎に重みづけを行なう重みづけ
   器と、前記重みづけ器出力信号を符号化する符号化器と
   、前記符号化器で符号化した符号の符号量を計算して前
   記重みづけ器の重みづけをコントロールする符号量計算
   器を備えたことを特徴とする符号化装置。
2. （２）入力信号を直交変換する直交変換器と、前記直交
   変換器出力信号を各成分ごとに重みづけを行なう少なく
   とも２つの第１の重みづけ器と、前記各第１の重みづけ
   器出力信号を符号化した場合の符号量を計算する符号量
   計算器と、前記各符号量計算器出力を用いて１つの重み
   づけを選択する符号化選択器と、前記直交変換器出力信
   号を前記符号化選択器によって選択された重みづけを行
   なう第２の重みづけ器と、前記第２の重みづけ器の出力
   信号を符号化する符号化器を備えたことを特徴とする符
   号化装置。
3. （３）各符号量計算器の符号量の大きさが常にある一定
   の順番になるような重みづけ及び符号化を行なう請求項
   （２）記載の符号化装置。
4. （４）各重みづけに対する符号化手法を同じにし、第２
   の重みづけ器出力を符号化する符号化器の符号化手法を
   １つにした請求項（２）又は（３）記載の符号化装置。
5. （５）入力信号を直交変換する直交変換器と、前記直交
   変換器出力信号を各成分ごとに重みづけを行なう少なく
   とも２つの重みづけ器と、前記各重みづけ器出力信号を
   符号化した場合の符号量を計算する符号量計算器と、前
   記各符号量計算器出力を用いて１つの重みづけを選択す
   る符号化選択器と、前記符号化選択器によって選択され
   た重みづけ器出力信号の１つを符号化する符号化器を備
   えたことを特徴とする符号化装置。
6. （６）各符号量計算器の符号量の大きさが常にある一定
   の順番になるような重みづけ及び符号化をおこなう請求
   項（５）記載の符号化装置。
7. （７）各重みづけに対する符号化手法を同じにし、各重
   みづけ器出力を符号化する符号化器の符号化手法を１つ
   にした請求項（５）又は（６）記載の符号化装置。