JPH06204892A - ディジタル信号処理装置 - Google Patents

ディジタル信号処理装置

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JPH06204892A
JPH06204892A JP35952992A JP35952992A JPH06204892A JP H06204892 A JPH06204892 A JP H06204892A JP 35952992 A JP35952992 A JP 35952992A JP 35952992 A JP35952992 A JP 35952992A JP H06204892 A JPH06204892 A JP H06204892A
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JP
Japan
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Pending
Application number
JP35952992A
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English (en)
Inventor
Akiyoshi Hamanaka
章佳 浜中
Taizo Hori
泰三 堀
Takayuki Kikuchi
孝之 菊池
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル信号の圧縮、復調による量子化歪
みの増大を抑え、高品質の再生信号を得ることができる
ディジタル信号処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 ブロック内のデータレベルのダイナミックレ
ンジが大きく、且つデータレベルの出現頻度が前記ブロ
ック内の最大値、最小値の近傍で著しく低くなる場合に
は、前記ブロック内のダイナミックレンジの最大値、前
記ディジタル信号の最大値の下限値、及び該ディジタル
信号の最小値の上限値を設定し、これらダイナミックレ
ンジの最大値、ディジタル信号の最大値の下限値、及び
最小値の上限値に基づき、前記ダイナミックレンジの縮
小、再設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル静止画像記
録再生装置等に利用され、ディジタル画像圧縮方法の一
種であるADRC(Adaptive Dynamic
RangeCoding)方式を採用したディジタル
信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のADRC方式は、画像データを複
数のブロックに分割し、分割されたブロック毎にそのブ
ロック内のデータの最大値及び最小値を検出し、当該最
大値と最小値の2値によって固定的に前記ブロック内の
ダイナミックレンジを圧縮し、より少ないビット長によ
って量子化を行うデータ圧縮方式である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ADRCでは、各ブロック内のデータの最大値と最小値
のみで、前記ブロック内のダイナミックレンジの圧縮を
行う固定的な圧縮方法であるため、次のような問題点が
あった。
【0004】すなわち、ブロック内のデータレベルのダ
イナミックレンジが大きく、且つデータレベルの分布が
ダイナミックレンジの中心部に集中して、データレベル
の出現頻度が前記ブロック内の最大値、最小値の近傍で
著しく低くなる場合は、量子化誤差が増大する。その結
果、復調画像にはその量子化誤差の影響が無視できなく
なり、疑似輪郭等の視覚的に目立つ影響が現れ、原画像
に対して著しく自然さを損なうという問題があった。
【0005】本発明は上記従来の問題点に鑑み、ディジ
タル信号の圧縮、復調による量子化歪みの増大を抑え、
高品質の再生信号を得ることができるディジタル信号処
理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、ディジタル信号を複数のブロックに分
割して、ブロック単位でダイナミックレンジの圧縮を行
うディジタル信号処理装置において、前記ブロック内の
ダイナミックレンジの最大値、前記ディジタル信号の最
大値の下限値、及び該ディジタル信号の最小値の上限値
を設定し、これらダイナミックレンジの最大値、ディジ
タル信号の最大値の下限値、及び最小値の上限値に基づ
き、前記各ブロックのダイナミックレンジの値に応じた
前記ダイナミックレンジの再設定を行うように構成した
ものである。
【0007】第2の発明は、前記第1の発明において、
前記各ブロック内の信号レベルに関するヒストグラムを
取り、出現頻度最大の信号レベルを中心として、各ブロ
ック内のダイナミックレンジの再設定を行うように構成
したものである。
【0008】
【作用】上記構成により第1及び第2の発明によれば、
ブロック内のデータレベルのダイナミックレンジが大き
く、且つデータレベルの出現頻度が前記ブロック内の最
大値、最小値の近傍で著しく低くなる場合には、ブロッ
ク内のダイナミックレンジを縮小、再設定する。これに
より、出現頻度の高い信号レベルの圧縮、復調による量
子化歪みの増大が抑えられる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0010】図1(a),(b)は、本発明に係るディ
ジタル信号処理装置の一実施例であるディジタル静止画
像記録再生装置の構成を示す機能ブロック図であり、同
図(a)は画像データ圧縮過程を、同図(b)は圧縮さ
れた画像データの復調過程をそれぞれ示している。
【0011】図1(a)において、このディジタル静止
画像記録再生装置は、従来のADRC方式と同様に、画
像信号をアナログ/ディジタル変換するA/D変換器1
と、A/D変換器1によってディジタル化された画像デ
ータを複数のブロックに分割するためのフレームメモリ
及びその制御回路から成るデータブロック化部2と、そ
のデータブロック化部2により分割されたブロック毎に
データの最大値及び最小値を検出する最大値/最小値検
出部3とを備えている。
【0012】さらに、最大値/最小値検出部3で検出さ
れた最大値及び最小値を取り込んで後述する図2に示す
本発明の特徴を成すプログラムを処理するマイクロコン
ピュータ4を設けている。そして、マイクロコンピュー
タ4からはダイナミックレンジD(n)と最小値XMIN
とが出力され、そのうち最小値XMINが前記データブロ
ック化部2の出力と加算器5で加算されて、その加算結
果が前記ダイナミックレンジD(n)と共にエンコーダ
6に供給されて上述したADRC方式でデータ圧縮(量
子化)が行われる。その結果、エンコーダ6からエンコ
ードデータX(n)が送出される。このエンコードデー
タX(n)は図示しない記録再生部に供給された後、例
えば磁気テープに記録される。
【0013】磁気テープに記録されたデータを復調する
場合は、従来のADRC方式と同様であり次のような処
理を行う。すなわち、図1(b)において、磁気テープ
に記録されたエンコードデータX(t)は、ダイナミッ
クレンジD(n)と共にデコーダ7に入力されてADR
C方式で伸長される。このデコーダ7の出力は、最小値
XMINと加算器8で加算され、その加算結果がブロック
分解部9へ供給される。このブロック分解部9は、フレ
ームメモリ及びその制御回路からなり、加算器8から出
力されるブロック化されたデータのブロックを分解し、
そのデータをD/A変換器10に供給する。D/A変換
器10は、ブロック分解部9からのデータをディジタル
/アナログ変換し、図示しない画像表示部へ出力する。
【0014】本実施例では、図1(a)に示すような従
来のADRCフォーマットにしたがって、ブロック内最
大値XMAX及び最小値XMINを検出し、このブロック内最
大値XMAX及び最小値XMINに対して、本発明の信号処理
を行うものである。この信号処理は、例えばソフトウェ
ア処理(マイクロコンピュータ4によるプログラム処
理)によるものとし、以下、その概略を説明する。
【0015】本発明の圧縮方式では、まず、与えられた
量子化ビット数に対して、許容し得るブロック内ダイナ
ミックレンジの最大値DMAXと、ブロック内信号レベル
の最小値の上限値SMIN(画像信号として黒レベルと同
等と判断し得る信号レベル)とを設定する。
【0016】次に、従来のADRCの圧縮過程で、分割
されたブロック内の信号レベルのダイナミックレンジD
(n)が、前記最大値DMAXに対して大きい(D(n)
>DMAX)場合において、前記ブロック内の信号レベル
の最小値XMINが該最小値の上限値SMINより小さい(X
MIN<SMIN)ときは、この最小値XMINを上限値SMINに
置き換える(XMIN=SMIN)。なお、前記ブロック内の
信号レベルにおいて、前記最小値の上限値SMIN以下の
レベルは、全て最小値の上限値SMINに置き換える。
【0017】続いて、再度、ブロック内の信号レベルの
ダイナミックレンジD(n)を判定し、それと前記許容
し得るブロック内ダイナミックレンジの最大値DMAXと
を比較する。そして、ダイナミックレンジD(n)が最
大値DMAXよりも大きい場合は、前記ブロック内の信号
レベルについてヒストグラムを取り、出現頻度が最大の
レベルを仮中心値として、前記ダイナミックレンジD
(n)が前記最大値DMAXと等しくなるように、ブロッ
ク内信号レベルの最大値XMAX及び最小値XMINを再設定
する。また、前記ブロック内において、新たに設定され
たブロック内信号レベルの最大値XMAX以上のレベルは
最大値XMAXに、最小値XMIN以下のレベルは、最小値X
MINにそれぞれ置き換える。
【0018】なお、前記ブロック内の信号レベルが比較
的に大きい場合は、量子化歪みを減少させるために、前
記最小値の下限(画像信号等において白色と同等と判断
し得る信号レベル)の最大値XMAX、及びダイナミック
レンジD(n)を再設定することもできる。
【0019】さらに本発明の信号処理の具体例を図2の
フローチャートを参照しつつ説明する。
【0020】まず、従来のADRCフォーマットによっ
て検出されたブロック内データの最大値XMAXから最小
値XMINを差し引いたブロック内ダイナミックレンジD
(n)と、予め設定されたブロック内ダイナミックレン
ジの許容最大値DMAXとを比較する(ステップS10
1)。その比較結果がD(n)>DMAXである場合は、
ステップS102及びステップS103へ進む。
【0021】ステップS102では、前記最大値XMAX
と、予め設定されたブロック内最大値の許容下限値SMA
Xとを比較し、ステップS103では、前記最小値XMIN
と、予め設定されたブロック内最小値の許容上限値SMI
Nとを比較する。前記ステップS102の比較結果がXM
AX>SMAXである場合はXMAX=SMAXとし(ステップS
104)、前記ステップS103の比較結果がXMAX<
SMAXである場合はXMIN=SMINとして(ステップS1
05)、ブロック内の最大値及び最小値をブロック内最
大値の許容下限値SMAX及びブロック内最小値の許容上
限値SMINで置換し、前記ブロック内のダイナミックレ
ンジD(n)を縮小する(ステップS106)。
【0022】次に、再度、前記ブロック内ダイナミック
レンジD(n)と前記ブロック内ダイナミックレンジの
許容最大値DMAXとを比較する(ステップS107)。
D(n)>DMAXである場合は、ブロック内のレベルヒ
ストグラムを取り、出現頻度最大のレベルを中心値と定
義し、ブロック内ダイナミックレンジD(n)とブロッ
ク内ダイナミックレンジの許容最大値DMAXとが等しく
なるように、前記ブロック内最大値XMAX及び最小値XM
INを再設定して、それぞれ最大値X´MAX及び最小値X
´MINとし、最大値X´MAX−最小値X´MINにより、前
記ブロック内ダイナミックレンジD(n)をブロック内
ダイナミックレンジD´(n)として再設定する(ステ
ップS108,S109)。
【0023】以上の処理によって再設定された最小値X
MINとブロック内ダイナミックレンジD(n)とを以て
従来のADRCフォーマットで個々画像データのエンコ
ードをエンコーダ6で行う。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、第1の発明によ
れば、ディジタル信号を複数のブロックに分割して、ブ
ロック単位でダイナミックレンジの圧縮を行うディジタ
ル信号処理装置において、前記ブロック内のダイナミッ
クレンジの最大値、前記ディジタル信号の最大値の下限
値、及び該ディジタル信号の最小値の上限値を設定し、
これらダイナミックレンジの最大値、ディジタル信号の
最大値の下限値、及び最小値の上限値に基づき、前記各
ブロックのダイナミックレンジの値に応じた前記ダイナ
ミックレンジの再設定を行うように構成したので、例え
ば再生画像で発生する疑似輪郭等の量子化歪みを緩和す
ることが可能となる。
【0025】また、例えばデータ記録フォーマットを従
来のADRC方式と同一にすることにより、復調(再
生)器に関して、従来のADRC方式と互換性を保つこ
とができる。
【0026】第2の発明によれば、前記第1の発明にお
いて、前記各ブロック内の信号レベルに関するヒストグ
ラムを取り、出現頻度最大の信号レベルを中心として、
各ブロック内のダイナミックレンジの再設定を行うよう
に構成したので、量子化歪みを視覚的(画像の占有面積
的)に目立たなくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディジタル信号処理装置の一実施
例であるディジタル静止画像記録再生装置の構成を示す
機能ブロック図である。
【図2】前記実施例における信号処理を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 A/D変換器 2 データブロック化部 3 最大値/最小値検出部 4 マイクロコンピュータ 5 加算器 6 エンコーダ 7 デコーダ 8 加算器 9 ブロック分解部 10 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/13 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル信号を複数のブロックに分割
    して、ブロック単位でダイナミックレンジの圧縮を行う
    ディジタル信号処理装置において、 前記ブロック内のダイナミックレンジの最大値、前記デ
    ィジタル信号の最大値の下限値、及び該ディジタル信号
    の最小値の上限値を設定し、 これらダイナミックレンジの最大値、ディジタル信号の
    最大値の下限値及び最小値の上限値に基づき、前記各ブ
    ロックのダイナミックレンジの値に応じた前記ダイナミ
    ックレンジの再設定を行うように構成したことを特徴と
    するディジタル信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記各ブロック内の信号レベルに関する
    ヒストグラムを取り、出現頻度最大の信号レベルを中心
    として、各ブロック内のダイナミックレンジの再設定を
    行うように構成したことを特徴とする請求項1記載のデ
    ィジタル信号処理装置。
JP35952992A 1992-12-26 1992-12-26 ディジタル信号処理装置 Pending JPH06204892A (ja)

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JP35952992A JPH06204892A (ja) 1992-12-26 1992-12-26 ディジタル信号処理装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35952992A JPH06204892A (ja) 1992-12-26 1992-12-26 ディジタル信号処理装置

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JPH06204892A true JPH06204892A (ja) 1994-07-22

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ID=18464973

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JP35952992A Pending JPH06204892A (ja) 1992-12-26 1992-12-26 ディジタル信号処理装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081170A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Thomson Licensing Hdr画像をエンコードする方法および装置、hdr画像を再構成する方法および装置ならびに非一時的記憶媒体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081170A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Thomson Licensing Hdr画像をエンコードする方法および装置、hdr画像を再構成する方法および装置ならびに非一時的記憶媒体

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