JPH07121113B2 - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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- JPH07121113B2 JPH07121113B2 JP61153330A JP15333086A JPH07121113B2 JP H07121113 B2 JPH07121113 B2 JP H07121113B2 JP 61153330 A JP61153330 A JP 61153330A JP 15333086 A JP15333086 A JP 15333086A JP H07121113 B2 JPH07121113 B2 JP H07121113B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタルテレビジョン信号等の画像デー
タの1画素当たりのビット数を圧縮する高能率符号化装
置に関する。
タの1画素当たりのビット数を圧縮する高能率符号化装
置に関する。
この発明は、ディジタルビデオ信号を伝送する際に使用
する高能率符号化装置において、テレビジョン画面を多
数の3次元的ブロック即ち、時間的に連続するnフレー
ムの夫々に属するn個の領域からなるブロックに分割
し、各ブロック内の画素の相関により狭くなったダイナ
ミックレンジに適応した符号化により、ブロック内の画
素データを圧縮されたビット数で符号化でき、元のデー
タのビット数に比して低減されたビット数の伝送データ
を形成できる。また、ブロック内で画像の動きを判定
し、動きが無い時には、n個の領域の対応する画素デー
タの平均値情報に関するコード信号のみを伝送する所謂
駒落としを行うことにより、時間方向の冗長度を除去で
きるようにしたものである。
する高能率符号化装置において、テレビジョン画面を多
数の3次元的ブロック即ち、時間的に連続するnフレー
ムの夫々に属するn個の領域からなるブロックに分割
し、各ブロック内の画素の相関により狭くなったダイナ
ミックレンジに適応した符号化により、ブロック内の画
素データを圧縮されたビット数で符号化でき、元のデー
タのビット数に比して低減されたビット数の伝送データ
を形成できる。また、ブロック内で画像の動きを判定
し、動きが無い時には、n個の領域の対応する画素デー
タの平均値情報に関するコード信号のみを伝送する所謂
駒落としを行うことにより、時間方向の冗長度を除去で
きるようにしたものである。
テレビジョン信号の符号化方法として、伝送帯域を狭く
する目的でもって、1画素当たりの平均ビット数又はサ
ンプリング周波数を小さくするいくつかの方法が知られ
ている。
する目的でもって、1画素当たりの平均ビット数又はサ
ンプリング周波数を小さくするいくつかの方法が知られ
ている。
サンプリング周波数を下げる符号化方法としては、サブ
サンプリングにより画像データを1/2に間引き、サブサ
ンプリング点と、補間の時に使用するサブサンプリング
点の位置を示す(即ち補間点の上下又は左右の何れのサ
ブサンプリング点のデータを使用するかを示す)フラグ
とを伝送するものが提案されている。
サンプリングにより画像データを1/2に間引き、サブサ
ンプリング点と、補間の時に使用するサブサンプリング
点の位置を示す(即ち補間点の上下又は左右の何れのサ
ブサンプリング点のデータを使用するかを示す)フラグ
とを伝送するものが提案されている。
1画素当たりの平均ビット数を少なくする符号化方法の
ひとつとして、DPCM(differential PCM)が知られてい
る。DPCMは、テレビジョン信号の画素同士の相関が高
く、近接する画素同士の差が小さいことに着目し、この
差分信号を量子化して伝送するものである。
ひとつとして、DPCM(differential PCM)が知られてい
る。DPCMは、テレビジョン信号の画素同士の相関が高
く、近接する画素同士の差が小さいことに着目し、この
差分信号を量子化して伝送するものである。
1画素当たりの平均ビット数を少なくする符号化方法の
他のものとして、1フィールドの画面を微小なブロック
に細分化して、ブロック毎に代表点の画素及びブロック
内のデータのレベル分布の偏差を伝送するものである。
他のものとして、1フィールドの画面を微小なブロック
に細分化して、ブロック毎に代表点の画素及びブロック
内のデータのレベル分布の偏差を伝送するものである。
サブサンプリングを用いてサンプリング周波数を低減し
ようとする符号化方法は、サンプリング周波数が1/2に
なるために、折り返し歪が発生するおそれがあった。
ようとする符号化方法は、サンプリング周波数が1/2に
なるために、折り返し歪が発生するおそれがあった。
DPCMは、誤りが以後の復号化に伝播する問題点があっ
た。
た。
ブロック単位で符号化を行う方法は、ブロック同士の境
界においてブロック歪が生じる欠点があった。
界においてブロック歪が生じる欠点があった。
この発明の目的は、上述の従来の技術が有する折り返し
歪の発生、誤りの伝播、ブロック歪の発生等の問題点が
生じない高能率符号化装置を提供することにある。
歪の発生、誤りの伝播、ブロック歪の発生等の問題点が
生じない高能率符号化装置を提供することにある。
本願出願人は、特願昭59-266407号明細書に記載されて
いるような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の最
大値及び最小値により規定されるダイナミックレンジを
求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行う
高能率符号化装置を提案している。また、特願昭60-232
789号明細書に記載されているように、複数フレームに
夫々含まれる領域の画素から形成された3次元ブロック
に関してダイナミックレンジに適応した符号化を行う高
能率符号化装置が提案されている。
いるような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の最
大値及び最小値により規定されるダイナミックレンジを
求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行う
高能率符号化装置を提案している。また、特願昭60-232
789号明細書に記載されているように、複数フレームに
夫々含まれる領域の画素から形成された3次元ブロック
に関してダイナミックレンジに適応した符号化を行う高
能率符号化装置が提案されている。
更に、特願昭60-268817号明細書に記載されているよう
に、量子化を行った時に生じる最大歪が一定となるよう
なダイナミックレンジに応じてビット数が変化する可変
長符号化方法が提案されている。
に、量子化を行った時に生じる最大歪が一定となるよう
なダイナミックレンジに応じてビット数が変化する可変
長符号化方法が提案されている。
これらのダイナミックレンジに適応した符号化方法は、
ブロックの画像の動きと関係なく、常にブロック内の全
ての画素データを符号化していた。しかし、画像の動き
が無い時には、特願昭60-247840号明細書に記載されて
いるように、ブロック内の1個の領域の画素データのみ
を符号化する所謂駒落とし処理により、圧縮率を一層高
くすることができる。
ブロックの画像の動きと関係なく、常にブロック内の全
ての画素データを符号化していた。しかし、画像の動き
が無い時には、特願昭60-247840号明細書に記載されて
いるように、ブロック内の1個の領域の画素データのみ
を符号化する所謂駒落とし処理により、圧縮率を一層高
くすることができる。
この発明の目的は、上述の3次元ブロックのダイナミッ
クレンジに適応した符号化方法を使用し、動きの有無に
応じて駒落としを行う高能率符号化装置において、駒落
とし時にブロック内のn個の領域の対応する画素データ
の平均値情報を伝送することにより、受信側で画像を良
好に復元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。
クレンジに適応した符号化方法を使用し、動きの有無に
応じて駒落としを行う高能率符号化装置において、駒落
とし時にブロック内のn個の領域の対応する画素データ
の平均値情報を伝送することにより、受信側で画像を良
好に復元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。
この発明は、ディジタル画像信号の時間的に連続するn
フレームの夫々に属するn個の領域からなるブロック内
に含まれる複数の画像データの最大値MAX及び複数の画
像データの最小値MINを求めると共に、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
するダイナミックレンジ検出回路と、 ブロック毎に動きの有無を検出し、判定コードSJを発生
する動き判定回路と、 最小値MINを複数の画素データの値から減算し、最小値
除去後の入力データを形成する減算回路と、 判定コードSJにより、動きが有ると判定されたブロック
に関して、検出されたダイナミックレンジDR内で最小値
除去後の入力データを元の量子化ビット数より少ない量
子化ビット数で符号化し、コード信号を発生すると共
に、判定コードSJにより、動きが無いと判定されたブロ
ックでは、n個の領域の対応する画素のデータの平均値
情報に関する上記コード信号のみを発生するフレーム間
平均値形成回路、2次元エンコーダ及び3次元エンコー
ダと、 ダイナミックレンジ情報と、最大値MAX、最小値MINの内
の少なくとも、2個の付加コードと符号化で得られたコ
ード信号と判定コードSJを伝送するフレーム化回路と からなることを特徴とする高能率符号化装置である。
フレームの夫々に属するn個の領域からなるブロック内
に含まれる複数の画像データの最大値MAX及び複数の画
像データの最小値MINを求めると共に、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
するダイナミックレンジ検出回路と、 ブロック毎に動きの有無を検出し、判定コードSJを発生
する動き判定回路と、 最小値MINを複数の画素データの値から減算し、最小値
除去後の入力データを形成する減算回路と、 判定コードSJにより、動きが有ると判定されたブロック
に関して、検出されたダイナミックレンジDR内で最小値
除去後の入力データを元の量子化ビット数より少ない量
子化ビット数で符号化し、コード信号を発生すると共
に、判定コードSJにより、動きが無いと判定されたブロ
ックでは、n個の領域の対応する画素のデータの平均値
情報に関する上記コード信号のみを発生するフレーム間
平均値形成回路、2次元エンコーダ及び3次元エンコー
ダと、 ダイナミックレンジ情報と、最大値MAX、最小値MINの内
の少なくとも、2個の付加コードと符号化で得られたコ
ード信号と判定コードSJを伝送するフレーム化回路と からなることを特徴とする高能率符号化装置である。
テレビジョン信号は、水平方向、垂直方向並びに時間方
向に関する3次元的な相関を有しているので、定常部で
は、同一のブロックに含まれる画素データのレベルの変
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルMINを除去した後のデータPDIのダイナミ
ックレンジを元の量子化ビット数より少ない量子化ビッ
ト数により量子化しても、量子化歪は、殆ど生じない。
量子化ビット数を少なくすることにより、データの伝送
帯域幅を元のものより狭くすることができる。また、ブ
ロックの画像が静止画像の場合には、このブロックを構
成するn個の領域の対応する画素の平均値に関するコー
ド信号のみが伝送される。この駒落とし処理によって、
圧縮率がより高いものとされる。ブロックの画像が静止
画像の時に、単にn個の領域の中の1個の領域のみを符
号化するのと異なり、平均値を伝送することにより、受
信側で画像を良好に補間することができ、また、ノイズ
の影響を低減できる。
向に関する3次元的な相関を有しているので、定常部で
は、同一のブロックに含まれる画素データのレベルの変
化幅が小さい。従って、ブロック内の画素データが共有
する最小レベルMINを除去した後のデータPDIのダイナミ
ックレンジを元の量子化ビット数より少ない量子化ビッ
ト数により量子化しても、量子化歪は、殆ど生じない。
量子化ビット数を少なくすることにより、データの伝送
帯域幅を元のものより狭くすることができる。また、ブ
ロックの画像が静止画像の場合には、このブロックを構
成するn個の領域の対応する画素の平均値に関するコー
ド信号のみが伝送される。この駒落とし処理によって、
圧縮率がより高いものとされる。ブロックの画像が静止
画像の時に、単にn個の領域の中の1個の領域のみを符
号化するのと異なり、平均値を伝送することにより、受
信側で画像を良好に補間することができ、また、ノイズ
の影響を低減できる。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。この発明は、下記の順序に従ってなされる。
る。この発明は、下記の順序に従ってなされる。
a.送信側の構成 b.受信側の構成 c.ブロック及びブロック化回路 d.エンコーダ e.デコーダ f.ダイナミックレンジ検出回路 g.可変長符号化 h.動き判定回路 i.ジャーキネス対策 j.変形例 a.送信側の構成 第1図は、この発明の送信側(ビデオテープレコーダの
場合では記録側)の構成を全体として示すものである。
1で示す入力端子に例えば1サンプルが8ビットに量子
化されたディジタルビデオ信号(輝度信号)が入力され
る。このディジタルビデオ信号がブロック化回路2に供
給される。
場合では記録側)の構成を全体として示すものである。
1で示す入力端子に例えば1サンプルが8ビットに量子
化されたディジタルビデオ信号(輝度信号)が入力され
る。このディジタルビデオ信号がブロック化回路2に供
給される。
ブロック化回路2により、入力ディジタルビデオ信号が
符号化の単位であるブロックが時間方向に連続する信号
に変換される。ブロック化回路2の出力信号が動き判定
回路3に供給される。動き判定回路3は、3次元ブロッ
ク(この例では、6ライン×6画素×2フレーム)の各
フレームの領域間で同一位置の画像同士のデータから動
きの有無を示す1ビットの判定コードSJを発生する回路
である。動きが無い静止ブロックに関して判定コードSJ
がハイレベルとなり、動きが有るブロックに関して判定
コードSJがローレベルとなる。
符号化の単位であるブロックが時間方向に連続する信号
に変換される。ブロック化回路2の出力信号が動き判定
回路3に供給される。動き判定回路3は、3次元ブロッ
ク(この例では、6ライン×6画素×2フレーム)の各
フレームの領域間で同一位置の画像同士のデータから動
きの有無を示す1ビットの判定コードSJを発生する回路
である。動きが無い静止ブロックに関して判定コードSJ
がハイレベルとなり、動きが有るブロックに関して判定
コードSJがローレベルとなる。
ブロック化回路2からの入力ディジタルビデオ信号がAN
Dゲート4及び8に供給される。ANDゲート4の他の入力
として判定コードSJが供給され、ANDゲート8の他の入
力として判定コードSJが反転されて供給される。一方の
ANDゲート4により、静止ブロックの画素データが分離
され、この画素データがフレーム間平均値形成回路5に
供給される。フレーム間平均値形成回路5は、ブロック
を構成する2個の領域の間で同一位置にある36個の画素
同士の平均値を夫々算出し、この36個の平均値をブロッ
クの画素データに代えて出力する回路である。従って、
フレーム間平均値形成回路5の出力信号は、平均値が
(6ライン×6画素)に配置された2次元ブロックの構
成を有している。このフレーム間平均値形成回路5の出
力信号が2次元エンコーダ6に供給される。
Dゲート4及び8に供給される。ANDゲート4の他の入力
として判定コードSJが供給され、ANDゲート8の他の入
力として判定コードSJが反転されて供給される。一方の
ANDゲート4により、静止ブロックの画素データが分離
され、この画素データがフレーム間平均値形成回路5に
供給される。フレーム間平均値形成回路5は、ブロック
を構成する2個の領域の間で同一位置にある36個の画素
同士の平均値を夫々算出し、この36個の平均値をブロッ
クの画素データに代えて出力する回路である。従って、
フレーム間平均値形成回路5の出力信号は、平均値が
(6ライン×6画素)に配置された2次元ブロックの構
成を有している。このフレーム間平均値形成回路5の出
力信号が2次元エンコーダ6に供給される。
他方のANDゲート8により、画像の動きが有るブロック
の画像データが分離され、この画素データが3次元エン
コーダ9に供給される。
の画像データが分離され、この画素データが3次元エン
コーダ9に供給される。
2次元エンコーダ6及び3次元エンコーダ9では、後述
のように、ブロック毎のダイナミックレンジに適応した
ビット数が可変の符号化がなされる。これらのエンコー
ダ6,9からは、ブロックのダイナミックレンジDRと最小
レベルMINと0〜5ビットのコード信号DTが得られる。
のように、ブロック毎のダイナミックレンジに適応した
ビット数が可変の符号化がなされる。これらのエンコー
ダ6,9からは、ブロックのダイナミックレンジDRと最小
レベルMINと0〜5ビットのコード信号DTが得られる。
2次元エンコーダ6及び3次元エンコーダ9の出力信号
がフレーム化回路7,10に夫々供給される。この一実施例
では、判定コードSJ、コード信号DT,ダイナミックレン
ジDR,最小値MINを伝送するようにしている。これらのデ
ータがフレーム化回路7,10において、送信データに変換
される。送信データの形態としては、判定コードSJ、ダ
イナミックレンジDR,最小値MIN、コード信号DTからなる
データ部分の夫々に独立のエラー訂正符号の符号化を施
して、各エラー訂正符号のパリティを付加して伝送する
ものを使用できる。また、コード信号DT以外の判定コー
ドSJ、ダイナミックレンジDR,最小値MINの夫々に独立の
エラー訂正符号の符号化を施しても良い。更に、判定コ
ードSJ、ダイナミックレンジDR,最小値MINに共通のエラ
ー訂正符号の符号化を施して、そのパリティを付加して
も良い。フレーム化回路7,10の出力信号がORゲート12に
供給され、ORゲート12の出力端子13に伝送データが取り
出される。図示せずも、この伝送データは、シリアルデ
ータとして送信(或いは記録媒体に記録)される。
がフレーム化回路7,10に夫々供給される。この一実施例
では、判定コードSJ、コード信号DT,ダイナミックレン
ジDR,最小値MINを伝送するようにしている。これらのデ
ータがフレーム化回路7,10において、送信データに変換
される。送信データの形態としては、判定コードSJ、ダ
イナミックレンジDR,最小値MIN、コード信号DTからなる
データ部分の夫々に独立のエラー訂正符号の符号化を施
して、各エラー訂正符号のパリティを付加して伝送する
ものを使用できる。また、コード信号DT以外の判定コー
ドSJ、ダイナミックレンジDR,最小値MINの夫々に独立の
エラー訂正符号の符号化を施しても良い。更に、判定コ
ードSJ、ダイナミックレンジDR,最小値MINに共通のエラ
ー訂正符号の符号化を施して、そのパリティを付加して
も良い。フレーム化回路7,10の出力信号がORゲート12に
供給され、ORゲート12の出力端子13に伝送データが取り
出される。図示せずも、この伝送データは、シリアルデ
ータとして送信(或いは記録媒体に記録)される。
b.受信側の構成 第2図は、受信(又は再生)側の構成を示す。入力端子
21からの受信データは、判定コード分離回路22に供給さ
れ、判定コードSJが分離される。また、判定コードSJ以
外の付加データ及びコード信号がANDゲート23及び28に
供給される。ANDゲート23の他の入力として判定コードS
Jが供給され、ANDゲート28の他の入力として反転された
判定コードSJが供給される。
21からの受信データは、判定コード分離回路22に供給さ
れ、判定コードSJが分離される。また、判定コードSJ以
外の付加データ及びコード信号がANDゲート23及び28に
供給される。ANDゲート23の他の入力として判定コードS
Jが供給され、ANDゲート28の他の入力として反転された
判定コードSJが供給される。
ANDゲート23により、静止ブロックの平均値情報のコー
ド信号及び付加データが分離され、この平均値情報がフ
レーム分解回路24に供給される。また、ANDゲート28に
より分離された動きが有るブロックのコード信号及び付
加データがフレーム分解回路29に供給される。フレーム
分解回路24,29により、コード信号DTと付加コードDR,MI
Nが分離されると共に、エラー訂正処理がなされる。こ
れらのコード信号DT及び付加コードが2次元デコーダ25
及び3次元デコーダ30に夫々供給される。
ド信号及び付加データが分離され、この平均値情報がフ
レーム分解回路24に供給される。また、ANDゲート28に
より分離された動きが有るブロックのコード信号及び付
加データがフレーム分解回路29に供給される。フレーム
分解回路24,29により、コード信号DTと付加コードDR,MI
Nが分離されると共に、エラー訂正処理がなされる。こ
れらのコード信号DT及び付加コードが2次元デコーダ25
及び3次元デコーダ30に夫々供給される。
これらのデコーダ25,30は、送信側のエンコーダ6,9の処
理と逆の処理を行う。即ち、8ビットの最小レベル除去
後のデータDTIが代表レベルとして復元され、このデー
タと8ビットの最小値MINとが加算され、元の画素デー
タが復元される。
理と逆の処理を行う。即ち、8ビットの最小レベル除去
後のデータDTIが代表レベルとして復元され、このデー
タと8ビットの最小値MINとが加算され、元の画素デー
タが復元される。
2次元デコーダ25では、駒落としされた領域の復号出力
が形成される。この2次元デコーダ25の出力信号がスイ
ッチ回路26の一方の入力端子a及び平均値形成回路27に
供給される。平均値形成回路27の出力信号がスイッチ回
路26の他方の入力端子bに供給される。スイッチ回路26
の出力信号がORゲート31に供給される。ORゲート31に
は、3次元デコーダ30の出力信号が供給され、ORゲート
31の出力信号がブロック分解回路35及び遅延回路34(遅
延量Td)に供給される。この遅延回路34の出力信号が平
均値形成回路27に供給される。
が形成される。この2次元デコーダ25の出力信号がスイ
ッチ回路26の一方の入力端子a及び平均値形成回路27に
供給される。平均値形成回路27の出力信号がスイッチ回
路26の他方の入力端子bに供給される。スイッチ回路26
の出力信号がORゲート31に供給される。ORゲート31に
は、3次元デコーダ30の出力信号が供給され、ORゲート
31の出力信号がブロック分解回路35及び遅延回路34(遅
延量Td)に供給される。この遅延回路34の出力信号が平
均値形成回路27に供給される。
2次元デコーダ25の出力信号とORゲート31との間に設け
られたスイッチ回路26,平均値形成回路27,遅延回路34
は、復元画像中にジャーキネス(不自然な動き)が発生
することを防止するために設けられている。スイッチ回
路26を制御する信号は、制御パルス発生回路33で形成さ
れる。制御パルス発生回路33には、判定コードSJが供給
されている。
られたスイッチ回路26,平均値形成回路27,遅延回路34
は、復元画像中にジャーキネス(不自然な動き)が発生
することを防止するために設けられている。スイッチ回
路26を制御する信号は、制御パルス発生回路33で形成さ
れる。制御パルス発生回路33には、判定コードSJが供給
されている。
ブロック分解回路35は、送信側のブロック化回路2と逆
に、ブロックの順番の復号データをテレビジョン信号の
走査と同様の順番に変換するための回路である。ブロッ
ク分解回路35の出力端子36に元のディジタルビデオ信号
が取り出される。
に、ブロックの順番の復号データをテレビジョン信号の
走査と同様の順番に変換するための回路である。ブロッ
ク分解回路35の出力端子36に元のディジタルビデオ信号
が取り出される。
c.ブロック及びブロック化回路 第3図を参照して、符号化の単位であるブロックについ
て説明する。この一実施例では、時間的に連続する2フ
レームの夫々に属する2次元領域An,An+1から3次元
的な1ブロックが構成される。第3図において、実線
は、奇数フィールドのラインを示し、破線は、偶数フィ
ールドのラインを示す。各フレームの6本のラインの夫
々に含まれる6個の画素によって、(6ライン×6画
素)の領域An,An+1が構成される。従って、1ブロッ
クは、(6×6×2=72)個の画素からなる。
て説明する。この一実施例では、時間的に連続する2フ
レームの夫々に属する2次元領域An,An+1から3次元
的な1ブロックが構成される。第3図において、実線
は、奇数フィールドのラインを示し、破線は、偶数フィ
ールドのラインを示す。各フレームの6本のラインの夫
々に含まれる6個の画素によって、(6ライン×6画
素)の領域An,An+1が構成される。従って、1ブロッ
クは、(6×6×2=72)個の画素からなる。
第4図は、上述のブロック化回路2の構成の一例を示
す。入力端子14にフレームメモリ15が接続され、現在の
フレームの画素データが走査変換回路16に供給され、フ
レームメモリ15からの前のフレームの画素データが走査
変換回路17に供給される。これらの走査変換回路16,17
の夫々の出力信号が遅延回路及びスイッチ回路から構成
された合成回路18に供給され、合成回路18の出力端子19
にブロックの順序に変換されたディジタルビデオ信号が
発生する。
す。入力端子14にフレームメモリ15が接続され、現在の
フレームの画素データが走査変換回路16に供給され、フ
レームメモリ15からの前のフレームの画素データが走査
変換回路17に供給される。これらの走査変換回路16,17
の夫々の出力信号が遅延回路及びスイッチ回路から構成
された合成回路18に供給され、合成回路18の出力端子19
にブロックの順序に変換されたディジタルビデオ信号が
発生する。
簡単のために、1フレームの画像が4分割される場合に
は、前のフレームが第5図Aに示すように、A1,B1,C1,D
1の領域に分割され、現在のフレームがA2,B2,C2,D2の領
域に分割される。走査変換回路16は、第5図Bに示すよ
うに、1フレーム内のデータの順序をブロックの領域毎
の順序に変換する。他の走査変換回路17も同様に、第5
図Cに示すように、1フレーム内のデータの順序をブロ
ックの領域毎の順序に変換する。
は、前のフレームが第5図Aに示すように、A1,B1,C1,D
1の領域に分割され、現在のフレームがA2,B2,C2,D2の領
域に分割される。走査変換回路16は、第5図Bに示すよ
うに、1フレーム内のデータの順序をブロックの領域毎
の順序に変換する。他の走査変換回路17も同様に、第5
図Cに示すように、1フレーム内のデータの順序をブロ
ックの領域毎の順序に変換する。
合成回路18の出力端子19には、第5図Dに示すように、
連続する2フレームの夫々に含まれる4個の領域の画素
データがブロックの順序に変換された出力データが得ら
れる。
連続する2フレームの夫々に含まれる4個の領域の画素
データがブロックの順序に変換された出力データが得ら
れる。
d.エンコーダ 2次元エンコーダ6及び3次元エンコーダ9の両者は、
ダイナミックレンジDRに適応した可変長の符号化を夫々
行う。2次元エンコーダ6と3次元エンコーダ9とは、
1ブロックに含まれる画素数が異なる点を除けば同一の
構成を有している。第6図は、3次元エンコーダ9とし
て使用できるエンコーダの一例を示す。
ダイナミックレンジDRに適応した可変長の符号化を夫々
行う。2次元エンコーダ6と3次元エンコーダ9とは、
1ブロックに含まれる画素数が異なる点を除けば同一の
構成を有している。第6図は、3次元エンコーダ9とし
て使用できるエンコーダの一例を示す。
第6図において、42で示すダイナミックレンジ検出回路
に1ブロックの画素データPDが供給され、ブロックのダ
イナミックレンジDR及び最小値MINが検出される。減算
回路41において、各画素データから最小値MINが減算さ
れ、最小値除去後のデータPDIが形成される。このデー
タPDIとダイナミックレンジDRとが量子化回路43に供給
され、量子化回路43から圧縮されたビット数のコード信
号DTが得られる。ダイナミックレンジDR,最小値MIN,コ
ード信号DTがフレーム化回路10に供給される。フレーム
化回路10において、判定コードSJ,ダイナミックレンジD
R,最小値MIN,コード信号DTが第7図に示すようなシリア
ルデータに変換される。
に1ブロックの画素データPDが供給され、ブロックのダ
イナミックレンジDR及び最小値MINが検出される。減算
回路41において、各画素データから最小値MINが減算さ
れ、最小値除去後のデータPDIが形成される。このデー
タPDIとダイナミックレンジDRとが量子化回路43に供給
され、量子化回路43から圧縮されたビット数のコード信
号DTが得られる。ダイナミックレンジDR,最小値MIN,コ
ード信号DTがフレーム化回路10に供給される。フレーム
化回路10において、判定コードSJ,ダイナミックレンジD
R,最小値MIN,コード信号DTが第7図に示すようなシリア
ルデータに変換される。
2次元エンコーダ6は、上述の第6図に示すエンコーダ
と同一の構成とされており、入力データとしてフレーム
間平均値形成回路5からの平均値データが供給される。
と同一の構成とされており、入力データとしてフレーム
間平均値形成回路5からの平均値データが供給される。
量子化回路43は、例えばROMによって構成される。このR
OMには、最小値除去後の画素データPDI(18ビット)を
圧縮されたビット数に変換するためのデータ変換テーブ
ルが格納されている。ROMでは、ダイナミックレンジDR
の大きさによりデータ変換テーブルが選択され、読み出
し出力として5ビットのコード信号DTが取り出される。
ダイナミックレンジDRに応じて、コード信号DTのビット
数が0ビット〜5ビットの範囲で変化する。従って、RO
Mから出力されるコードの中で有効なビット長が変化す
る。フレーム化回路7,10において有効なビットが選択さ
れる。
OMには、最小値除去後の画素データPDI(18ビット)を
圧縮されたビット数に変換するためのデータ変換テーブ
ルが格納されている。ROMでは、ダイナミックレンジDR
の大きさによりデータ変換テーブルが選択され、読み出
し出力として5ビットのコード信号DTが取り出される。
ダイナミックレンジDRに応じて、コード信号DTのビット
数が0ビット〜5ビットの範囲で変化する。従って、RO
Mから出力されるコードの中で有効なビット長が変化す
る。フレーム化回路7,10において有効なビットが選択さ
れる。
e.デコーダ 2次元デコーダ25及び3次元デコーダ29は、エンコーダ
6,9と逆の処理を行う回路である。第8図は、2次元デ
コーダ25の一例の構成を示す。前段のフレーム分解回路
24からのダイナミックレンジDR及びコード信号DTが復号
化回路44に供給される。復号化回路44は、例えばROMに
より構成され、復号化回路44から最小値除去後の平均値
データと対応する復元レベルのデータが得られる。この
データが加算回路45に供給され、最小値MINと加算され
る。従って、加算回路45の出力信号として、平均値デー
タと対応する復元レベルの信号が得られる。
6,9と逆の処理を行う回路である。第8図は、2次元デ
コーダ25の一例の構成を示す。前段のフレーム分解回路
24からのダイナミックレンジDR及びコード信号DTが復号
化回路44に供給される。復号化回路44は、例えばROMに
より構成され、復号化回路44から最小値除去後の平均値
データと対応する復元レベルのデータが得られる。この
データが加算回路45に供給され、最小値MINと加算され
る。従って、加算回路45の出力信号として、平均値デー
タと対応する復元レベルの信号が得られる。
静止ブロックの場合では、駒落とし圧縮がされているの
で、メモリ46に加算回路45の出力信号が書き込まれ、メ
モリ46から伝送が省略された領域の平均値データが取り
出される。
で、メモリ46に加算回路45の出力信号が書き込まれ、メ
モリ46から伝送が省略された領域の平均値データが取り
出される。
3次元デコーダ30は、2次元デコーダ25と同様の構成と
されている。但し、動きが有るブロックの場合では、各
領域の画素データが全て復号され、メモリを設ける必要
が無い。
されている。但し、動きが有るブロックの場合では、各
領域の画素データが全て復号され、メモリを設ける必要
が無い。
f.ダイナミックレンジ検出回路 第9図は、2次元エンコーダ6及び3次元エンコーダ9
に設けられるダイナミックレンジ検出回路42の一例の構
成を示す。第9図において、51で示される入力端子に
は、ブロック化回路2から前述のように、1ブロック毎
に符号化が必要な領域の画像データが順次供給される。
この入力端子51からの画素データは、選択回路52及び選
択回路53に供給される。一方の選択回路52は、入力ディ
ジタルビデオ信号の画素データとラッチ54の出力データ
との間で、よりレベルの大きい方を選択して出力する。
他方の選択回路53は、入力ディジタルビデオ信号の画素
データとラッチ55の出力データとの間で、よりレベルの
小さい方を選択して出力する。
に設けられるダイナミックレンジ検出回路42の一例の構
成を示す。第9図において、51で示される入力端子に
は、ブロック化回路2から前述のように、1ブロック毎
に符号化が必要な領域の画像データが順次供給される。
この入力端子51からの画素データは、選択回路52及び選
択回路53に供給される。一方の選択回路52は、入力ディ
ジタルビデオ信号の画素データとラッチ54の出力データ
との間で、よりレベルの大きい方を選択して出力する。
他方の選択回路53は、入力ディジタルビデオ信号の画素
データとラッチ55の出力データとの間で、よりレベルの
小さい方を選択して出力する。
選択回路52の出力データが減算回路56に供給されると共
に、ラッチ54に取り込まれる。選択回路53の出力データ
が減算回路56及びラッチ58に供給されると共に、ラッチ
55に取り込まれる。ラッチ54及び55には、ラッチパルス
が制御部59から供給される。制御部59には、入力ディジ
タルビデオ信号と同期するサンプリングクロック,同期
信号等のタイミング信号が端子60から供給される。制御
部59は、ラッチ54,55及びラッチ57,58にラッチパルスを
所定のタイミングで供給する。
に、ラッチ54に取り込まれる。選択回路53の出力データ
が減算回路56及びラッチ58に供給されると共に、ラッチ
55に取り込まれる。ラッチ54及び55には、ラッチパルス
が制御部59から供給される。制御部59には、入力ディジ
タルビデオ信号と同期するサンプリングクロック,同期
信号等のタイミング信号が端子60から供給される。制御
部59は、ラッチ54,55及びラッチ57,58にラッチパルスを
所定のタイミングで供給する。
各ブロックの最初で、ラッチ54及び55の内容が初期設定
される。ラッチ54には、全て‘0'のデータが初期設定さ
れ、ラッチ55には、全て‘1'のデータが初期設定され
る。順次供給される同一のブロックの画素データの中
で、最大レベルがラッチ54に貯えられる。また、順次供
給される同一のブロックの画素データの中で、最小レベ
ルがラッチ55に貯えられる。
される。ラッチ54には、全て‘0'のデータが初期設定さ
れ、ラッチ55には、全て‘1'のデータが初期設定され
る。順次供給される同一のブロックの画素データの中
で、最大レベルがラッチ54に貯えられる。また、順次供
給される同一のブロックの画素データの中で、最小レベ
ルがラッチ55に貯えられる。
最大レベル及び最小レベルの検出が1ブロックに関して
終了すると、選択回路52の出力に当該ブロックの最大レ
ベルが生じる。一方、選択回路53の出力に当該ブロック
の最小レベルが生じる。1ブロックに関しての検出が終
了すると、ラッチ54及び55が再び初期設定される。
終了すると、選択回路52の出力に当該ブロックの最大レ
ベルが生じる。一方、選択回路53の出力に当該ブロック
の最小レベルが生じる。1ブロックに関しての検出が終
了すると、ラッチ54及び55が再び初期設定される。
減算回路56の出力には、選択回路52からの最大レベルMA
X及び選択回路53からの最小レベルMINを減算してなる各
ブロックのダイナミックレンジDRが得られる。これらの
ダイナミックレンジDR及び最小レベルMINが制御ブロッ
ク59からのラッチパルスにより、ラッチ57及び58に夫々
ラッチされる。ラッチ57の出力端子61に各ブロックのダ
イナミックレンジDRが得られ、ラッチ58の出力端子62に
各ブロックの最小値MINが得られる。
X及び選択回路53からの最小レベルMINを減算してなる各
ブロックのダイナミックレンジDRが得られる。これらの
ダイナミックレンジDR及び最小レベルMINが制御ブロッ
ク59からのラッチパルスにより、ラッチ57及び58に夫々
ラッチされる。ラッチ57の出力端子61に各ブロックのダ
イナミックレンジDRが得られ、ラッチ58の出力端子62に
各ブロックの最小値MINが得られる。
g.可変長符号化 第10図は、上述の量子化回路43によりなされるダイナミ
ックレンジに適応した可変なビット数の符号化の説明に
用いるものである。この符号化は、最小値が除去された
画素データを代表レベルに変換する処理である。この量
子化の際に生じる量子化歪の許容できる最大値(最大歪
と称する。)が所定の値例えば4とされる。
ックレンジに適応した可変なビット数の符号化の説明に
用いるものである。この符号化は、最小値が除去された
画素データを代表レベルに変換する処理である。この量
子化の際に生じる量子化歪の許容できる最大値(最大歪
と称する。)が所定の値例えば4とされる。
第10図Aは、ダイナミックレンジDRが(最大値MAXと最
小値MINの差)が8の場合を示す。(DR=8)の場合で
は、中央のレベル4が代表レベルL0とされ、(最大歪E
=4)となる。つまり、(0≦DR≦8)の時には、ダイ
ナミックレンジの中央のレベルが代表レベルとされ、量
子化されたデータを伝送する必要がない。従って、必要
とされるビット長Nbが0である。受信側では、ブロック
の最小値MIN及びダイナミックレンジDRから代表レベルL
0を復元値とする復号がなされる。
小値MINの差)が8の場合を示す。(DR=8)の場合で
は、中央のレベル4が代表レベルL0とされ、(最大歪E
=4)となる。つまり、(0≦DR≦8)の時には、ダイ
ナミックレンジの中央のレベルが代表レベルとされ、量
子化されたデータを伝送する必要がない。従って、必要
とされるビット長Nbが0である。受信側では、ブロック
の最小値MIN及びダイナミックレンジDRから代表レベルL
0を復元値とする復号がなされる。
第10図Bは、(DR=7)の場合を示し、代表レベルが
(L0=4)(L1=13)と夫々定められ、最大歪Eが4と
なる。2個の代表レベルL0,L1があるので、(Nb=1)
となる。(9≦DR≦17)の場合には、(Nb=1)であ
る。最大歪Eは、ダイナミックレンジDRが狭いほど小と
なる。
(L0=4)(L1=13)と夫々定められ、最大歪Eが4と
なる。2個の代表レベルL0,L1があるので、(Nb=1)
となる。(9≦DR≦17)の場合には、(Nb=1)であ
る。最大歪Eは、ダイナミックレンジDRが狭いほど小と
なる。
第10図Cは、(DR=35)の場合を示し、代表レベルが
(L0=4)(L1=13)(L2=22)(L3=31)と夫々定め
られ、(E=4)である。4個の代表レベルL0〜L13が
あるので、(Nb=2)となる。(18≦DR≦35)の場合で
は、(Nb=2)される。
(L0=4)(L1=13)(L2=22)(L3=31)と夫々定め
られ、(E=4)である。4個の代表レベルL0〜L13が
あるので、(Nb=2)となる。(18≦DR≦35)の場合で
は、(Nb=2)される。
(36≦DR≦71)の場合では、8個の代表レベル(L0〜L
7)が用いられる。第10図Dは、(DR=71)の場合を示
し、代表レベルが(L0=4)(L1=13)(L2=22)(L3
=31)(L4=40)(L5=49)(L6=58)(L7=67)と夫
々定められる。8個の代表レベルL0〜L17を区別するた
めに、(Nb=3)とされる。
7)が用いられる。第10図Dは、(DR=71)の場合を示
し、代表レベルが(L0=4)(L1=13)(L2=22)(L3
=31)(L4=40)(L5=49)(L6=58)(L7=67)と夫
々定められる。8個の代表レベルL0〜L17を区別するた
めに、(Nb=3)とされる。
(72≦DR≦143)の場合では、16個の代表レベル(L0〜L
15)が用いられる。第10図Eでは、(DR=143)の場合
を示し、代表レベルが(L8=76)(L9=85)(L10=9
4)(L11=103)(L12=112)(L13=121)(L14=13
0)(L15=139)(L0〜L7は、上記の値と同じ)と定め
られる。16個の代表レベル(L0〜L15)の区別のため
に、(Nb=4)とされる。
15)が用いられる。第10図Eでは、(DR=143)の場合
を示し、代表レベルが(L8=76)(L9=85)(L10=9
4)(L11=103)(L12=112)(L13=121)(L14=13
0)(L15=139)(L0〜L7は、上記の値と同じ)と定め
られる。16個の代表レベル(L0〜L15)の区別のため
に、(Nb=4)とされる。
(144≦DR≦287)の場合では、32個の代表レベル(L0〜
L31)が用いられる。第10図Fは、(DR=287)の場合を
示し、代表レベルが(L16=148)(L17=157)(L18=1
66)(L19=175)・・・・・(L27=247)(L28=256)
(L29=265)(L30=274)(L31=283)(L0〜L15は、
上記の値と同じ)と定められる。32個の代表レベル(L0
〜L31)の区別のために、(Nb=5)とされる。実際に
は、入力画素データが8ビットで量子化されているの
で、ダイナミックレンジDRの最大値が255であり、代表
レベル(L28〜L31)に量子化されることがない。
L31)が用いられる。第10図Fは、(DR=287)の場合を
示し、代表レベルが(L16=148)(L17=157)(L18=1
66)(L19=175)・・・・・(L27=247)(L28=256)
(L29=265)(L30=274)(L31=283)(L0〜L15は、
上記の値と同じ)と定められる。32個の代表レベル(L0
〜L31)の区別のために、(Nb=5)とされる。実際に
は、入力画素データが8ビットで量子化されているの
で、ダイナミックレンジDRの最大値が255であり、代表
レベル(L28〜L31)に量子化されることがない。
1ブロック内のテレビジョン信号が水平方向,垂直方向
の2次元方向並びに時間方向に関する3次元的な相関を
有しているので、定常部では、同一のブロックに含まれ
る画素データのレベルの変化幅は、小さい。従って、ブ
ロック内の画素データが共有する最小レベルMINを除去
した後のデータDTIのダイナミックレンジを元の量子化
ビット数より少ない量子化ビット数により量子化して
も、量子化歪は、殆ど生じない。量子化ビット数を少な
くすることにより、データの伝送帯域幅を元のものより
狭くすることができる。
の2次元方向並びに時間方向に関する3次元的な相関を
有しているので、定常部では、同一のブロックに含まれ
る画素データのレベルの変化幅は、小さい。従って、ブ
ロック内の画素データが共有する最小レベルMINを除去
した後のデータDTIのダイナミックレンジを元の量子化
ビット数より少ない量子化ビット数により量子化して
も、量子化歪は、殆ど生じない。量子化ビット数を少な
くすることにより、データの伝送帯域幅を元のものより
狭くすることができる。
h.動き判定回路 第11図は、動き判定回路3の一例を示す。第11図におい
て、71,72の夫々は、1ブロックの時間的に連続する2
フレームに夫々属する領域An,An+1の画像データが供
給される入力端子である。この入力データは、前述のブ
ロック化回路2の出力データが1ブロック毎に並列化さ
れることにより形成される。73で示す端子には、しきい
値データTfが供給され、74で示す端子には、リセットパ
ルスPRが供給される。
て、71,72の夫々は、1ブロックの時間的に連続する2
フレームに夫々属する領域An,An+1の画像データが供
給される入力端子である。この入力データは、前述のブ
ロック化回路2の出力データが1ブロック毎に並列化さ
れることにより形成される。73で示す端子には、しきい
値データTfが供給され、74で示す端子には、リセットパ
ルスPRが供給される。
減算回路79及び絶対値化回路75により、領域Anと領域An
+1との間の対応する位置の画素のレベル差(フレーム
差)の絶対値が形成される。このフレーム差の絶対値が
比較回路76により、しきい値データTfと比較される。フ
レーム差の絶対値としきい値データTfとのレベル関係に
対応する2値的な比較出力が判定回路77に供給される。
判定回路77は、各領域An及びAn+1に含まれる全ての画
素に関してのフレーム差の絶対値がしきい値データTf以
下の時に両者の間で変化がない即ち、静止部と判定す
る。判定回路77には、1ブロック毎のリセットパルスPR
が供給される。判定回路77からの1ビットの出力が判定
コードSJとして出力端子78に取り出される。
+1との間の対応する位置の画素のレベル差(フレーム
差)の絶対値が形成される。このフレーム差の絶対値が
比較回路76により、しきい値データTfと比較される。フ
レーム差の絶対値としきい値データTfとのレベル関係に
対応する2値的な比較出力が判定回路77に供給される。
判定回路77は、各領域An及びAn+1に含まれる全ての画
素に関してのフレーム差の絶対値がしきい値データTf以
下の時に両者の間で変化がない即ち、静止部と判定す
る。判定回路77には、1ブロック毎のリセットパルスPR
が供給される。判定回路77からの1ビットの出力が判定
コードSJとして出力端子78に取り出される。
(SJ=1)の場合には、ブロック内の領域An及びAn+1
の画像が殆ど同一であるので、両者の平均値(An+An+
1)/2のみが2次元エンコーダ6により符号化される。
従って、2個の領域の中の1個の領域が駒落としされ
る。(SJ=0)の場合では、2つの領域An及びAn+1の
両者に含まれる画素データが3次元エンコーダ9により
符号化される。
の画像が殆ど同一であるので、両者の平均値(An+An+
1)/2のみが2次元エンコーダ6により符号化される。
従って、2個の領域の中の1個の領域が駒落としされ
る。(SJ=0)の場合では、2つの領域An及びAn+1の
両者に含まれる画素データが3次元エンコーダ9により
符号化される。
上述のように、ブロック毎に静止部かどうかを判定する
ことにより、画像の中で大きな割合を占める静止部に関
してのコード信号の伝送を減少でき、データの圧縮率を
頗る高くできる。
ことにより、画像の中で大きな割合を占める静止部に関
してのコード信号の伝送を減少でき、データの圧縮率を
頗る高くできる。
尚、動き判定回路3としては、2フレーム間のフレーム
差の絶対値を1ブロックに関して累算した値がしきい値
以下かどうかを判定する等の他の構成を使用することが
できる。
差の絶対値を1ブロックに関して累算した値がしきい値
以下かどうかを判定する等の他の構成を使用することが
できる。
i.ジャーキネス対策 第12図は、この一実施例におけるエンコード動作及びデ
コード動作の一例を示す。第5図に示すように、1フレ
ームが4分割されている場合の1個の領域A1,A2,A3,A4
・・・・のみに注目する。A1及びA2が時間的に連続する
2フレームの夫々に属する領域であり、両者により1ブ
ロックが構成される。同様に、A3及びA4,A5及びA6の夫
々の対によりブロックが構成される。
コード動作の一例を示す。第5図に示すように、1フレ
ームが4分割されている場合の1個の領域A1,A2,A3,A4
・・・・のみに注目する。A1及びA2が時間的に連続する
2フレームの夫々に属する領域であり、両者により1ブ
ロックが構成される。同様に、A3及びA4,A5及びA6の夫
々の対によりブロックが構成される。
領域A1及びA2からなるブロックが動きブロックの場合に
は、これらの領域A1,A2に含まれる画素データの全てが
3次元エンコーダ9においてダイナミックレンジに適応
した符号化がされる。領域A3及びA4からなるブロックが
静止ブロックの場合には、フレーム間平均値形成回路5
からのフレーム間平均値(A3+A4)/2が2次元エンコー
ダ6においてダイナミックレンジに適応した符号化がさ
れる。同様に、領域A5及びA6からなるブロックが静止ブ
ロックの場合には、フレーム間平均値形成回路5からの
フレーム間平均値(A5+A6)/2が2次元エンコーダ6に
おいてダイナミックレンジに適応した符号化がされる。
従って、静止ブロックに関しては、2個の領域の画素デ
ータが1個の領域の画素データと等しい個数の平均値に
減少される。
は、これらの領域A1,A2に含まれる画素データの全てが
3次元エンコーダ9においてダイナミックレンジに適応
した符号化がされる。領域A3及びA4からなるブロックが
静止ブロックの場合には、フレーム間平均値形成回路5
からのフレーム間平均値(A3+A4)/2が2次元エンコー
ダ6においてダイナミックレンジに適応した符号化がさ
れる。同様に、領域A5及びA6からなるブロックが静止ブ
ロックの場合には、フレーム間平均値形成回路5からの
フレーム間平均値(A5+A6)/2が2次元エンコーダ6に
おいてダイナミックレンジに適応した符号化がされる。
従って、静止ブロックに関しては、2個の領域の画素デ
ータが1個の領域の画素データと等しい個数の平均値に
減少される。
受信側では、動きが有るブロックに関しては、3次元デ
コーダ30において、復号動作がされ、領域A1及びA2から
なるブロックの画素データが復元される。一方、静止ブ
ロックに関しては、フレーム間平均値(A3+A4)/2が復
号されると共に、このフレーム間平均値が連続する2フ
レームの夫々の領域のデータとされる。
コーダ30において、復号動作がされ、領域A1及びA2から
なるブロックの画素データが復元される。一方、静止ブ
ロックに関しては、フレーム間平均値(A3+A4)/2が復
号されると共に、このフレーム間平均値が連続する2フ
レームの夫々の領域のデータとされる。
このように得られる2次元デコーダ25及び3次元デコー
ダ30の夫々の復号出力の単純なOR出力では、フレーム間
平均値のデータの領域と他のブロックの前の領域との間
で、画像中の物体の動きが不連続となり、不自然な動き
(ジャーキネス)が発生する。
ダ30の夫々の復号出力の単純なOR出力では、フレーム間
平均値のデータの領域と他のブロックの前の領域との間
で、画像中の物体の動きが不連続となり、不自然な動き
(ジャーキネス)が発生する。
この一実施例では、時間的に前のブロックから静止ブロ
ックのフレーム間平均値の領域に移行する時のジャーキ
ネスを防止するために、平滑化の処理を施す。つまり、
第12図に示すように、前のブロックの領域A2からフレー
ム間平均値の領域(A3+A4)/2に移行する時には、この
領域のデータと前のブロックの領域のデータとの平均値
(2A2+A3+A4)/4が(A3+A4)/2のデータの代わりに
使用される。同様に、前のブロックとの境界に位置する
次のブロックのデータ(A5+A6)/2に代えて(A3+A4+
A5+A6)/4のデータが用いられる。
ックのフレーム間平均値の領域に移行する時のジャーキ
ネスを防止するために、平滑化の処理を施す。つまり、
第12図に示すように、前のブロックの領域A2からフレー
ム間平均値の領域(A3+A4)/2に移行する時には、この
領域のデータと前のブロックの領域のデータとの平均値
(2A2+A3+A4)/4が(A3+A4)/2のデータの代わりに
使用される。同様に、前のブロックとの境界に位置する
次のブロックのデータ(A5+A6)/2に代えて(A3+A4+
A5+A6)/4のデータが用いられる。
上述の平滑化処理により、時間的に連続する異なるブロ
ックの間で、前のブロックと現在のブロックとの画像情
報が混在する画像が生じるので、ジャーキネスが低減さ
れる。
ックの間で、前のブロックと現在のブロックとの画像情
報が混在する画像が生じるので、ジャーキネスが低減さ
れる。
第13図を参照して、第2図に示す受信側の構成のジャー
キネスを低減するための動作について説明する。
キネスを低減するための動作について説明する。
第13図Aは、受信された判定コードSJである。この判定
コードSJは、受信側のブロックの変化と同期して変化す
る。第13図Bは、2次元デコーダ25において形成された
復号データを示し、第13図Cは、3次元デコーダ30にお
いて形成された復号データを示す。第13図では、第12図
と同様に1フレームの4分割された領域中の1個の領域
A1〜A6の処理のみが示されている。これらの領域A1〜A6
は、時間的に連続する3フレームに属している。従っ
て、第13図のタイムチャートで省略されている部分に
は、第5図Dからも理解されるように、他の領域B,C,D
に関しての信号が含まれる。
コードSJは、受信側のブロックの変化と同期して変化す
る。第13図Bは、2次元デコーダ25において形成された
復号データを示し、第13図Cは、3次元デコーダ30にお
いて形成された復号データを示す。第13図では、第12図
と同様に1フレームの4分割された領域中の1個の領域
A1〜A6の処理のみが示されている。これらの領域A1〜A6
は、時間的に連続する3フレームに属している。従っ
て、第13図のタイムチャートで省略されている部分に
は、第5図Dからも理解されるように、他の領域B,C,D
に関しての信号が含まれる。
制御パルス発生回路33(第2図参照)では、第13図Dに
示すように、1ブロックを構成する2個の領域の復元デ
ータと同期してハイレベル及びローレベルが交互に変化
するタイミング信号と判定信号SJ(第13図A)とから第
13図Eに示すように、静止ブロックの先頭の領域と対応
してハイレベルとなる制御パルスが形成される。この制
御パルスによりスイッチ回路26が制御される。制御パル
スがローレベルの時に、スイッチ回路26が入力端子aに
供給される2次元デコーダ25の復号出力を選択し、制御
パルスがハイレベルの時に、スイッチ回路26が入力端子
bに供給される平均値形成回路27の出力信号を選択す
る。
示すように、1ブロックを構成する2個の領域の復元デ
ータと同期してハイレベル及びローレベルが交互に変化
するタイミング信号と判定信号SJ(第13図A)とから第
13図Eに示すように、静止ブロックの先頭の領域と対応
してハイレベルとなる制御パルスが形成される。この制
御パルスによりスイッチ回路26が制御される。制御パル
スがローレベルの時に、スイッチ回路26が入力端子aに
供給される2次元デコーダ25の復号出力を選択し、制御
パルスがハイレベルの時に、スイッチ回路26が入力端子
bに供給される平均値形成回路27の出力信号を選択す
る。
また、遅延回路34の遅延量Tdは、1個の領域の期間をTa
と表す時に、(Td=7Ta)に選定されている。従って、
遅延回路34からは、第13図Fに示すようにORゲート31の
出力信号が遅延された出力信号が発生し、平均値形成回
路27に供給される。スイッチ回路26が制御パルス発生回
路33からの制御パルスで制御され、ORゲート31からは、
第13図Gに示すように、静止ブロックへの移行時に平滑
処理がなされた復号出力が得られる。
と表す時に、(Td=7Ta)に選定されている。従って、
遅延回路34からは、第13図Fに示すようにORゲート31の
出力信号が遅延された出力信号が発生し、平均値形成回
路27に供給される。スイッチ回路26が制御パルス発生回
路33からの制御パルスで制御され、ORゲート31からは、
第13図Gに示すように、静止ブロックへの移行時に平滑
処理がなされた復号出力が得られる。
j.変形例 この発明は、可変長の符号化方式に限らず、固定長の符
号化方式に対しても適用できる。固定長の符号化方式で
は、ブロック毎のダイナミックレンジDRが量子化ビット
数で定まる個数のレベル範囲に分割され、最小値除去後
のデータが属するレベル範囲と対応する所定ビット数の
コード信号が形成される。
号化方式に対しても適用できる。固定長の符号化方式で
は、ブロック毎のダイナミックレンジDRが量子化ビット
数で定まる個数のレベル範囲に分割され、最小値除去後
のデータが属するレベル範囲と対応する所定ビット数の
コード信号が形成される。
この一実施例では、第10図から明らかなように、ダイナ
ミックレンジを分割してなる各領域の中央値L0,L1,L2,L
3・・・を復号時の値として利用している。この符号化
方法は、量子化歪を小さくできる。
ミックレンジを分割してなる各領域の中央値L0,L1,L2,L
3・・・を復号時の値として利用している。この符号化
方法は、量子化歪を小さくできる。
一方、最小レベルMIN及び最大レベルMAXの夫々のレベル
を有する画素データが1ブロック内に必ず存在してい
る。従って、誤差が0のコード信号を多くするには、第
14図に示すように、ダイナミックレンジDRを(2m−1)
(但し、mは、量子化ビット数)に分割し、最小レベル
MINを代表最小レベルL0とし、最大レベルMAXを代表最大
レベル3としても良い。第14図の例は、簡単のため、量
子化ビット数が2ビットの場合を示している。
を有する画素データが1ブロック内に必ず存在してい
る。従って、誤差が0のコード信号を多くするには、第
14図に示すように、ダイナミックレンジDRを(2m−1)
(但し、mは、量子化ビット数)に分割し、最小レベル
MINを代表最小レベルL0とし、最大レベルMAXを代表最大
レベル3としても良い。第14図の例は、簡単のため、量
子化ビット数が2ビットの場合を示している。
以上の説明では、コード信号DTとダイナミックレンジDR
と最小値MINと判定コードSJとを送信している。しか
し、付加コードとしてダイナミックレンジDRの代わりに
最大値MAX、量子化ステップまたは最大歪を伝送しても
良い。
と最小値MINと判定コードSJとを送信している。しか
し、付加コードとしてダイナミックレンジDRの代わりに
最大値MAX、量子化ステップまたは最大歪を伝送しても
良い。
また、1ブロックのデータをフレームメモリ、ライン遅
延回路、サンプル遅延回路を組み合わせた回路により、
同時に取り出すようにしても良い。
延回路、サンプル遅延回路を組み合わせた回路により、
同時に取り出すようにしても良い。
更に、3次元ブロックが2フレームに限らず3フレーム
以上のnフレームのデータにより構成されていても良
い。
以上のnフレームのデータにより構成されていても良
い。
この発明に依れば、伝送するデータの量は、元のデータ
に比して十分に減少でき、伝送帯域を狭くすることがで
きる。また、この発明は、輝度レベルの変化幅が小さい
定常部では、受信データから元の画素データを略々完全
に復元することができ、画質の劣化が殆どない利点があ
る。更に、この発明では、ダイナミックレンジがブロッ
ク毎に対応して定まるので、変化幅が大きいエッジ等の
過渡部での応答が良いものとなる。
に比して十分に減少でき、伝送帯域を狭くすることがで
きる。また、この発明は、輝度レベルの変化幅が小さい
定常部では、受信データから元の画素データを略々完全
に復元することができ、画質の劣化が殆どない利点があ
る。更に、この発明では、ダイナミックレンジがブロッ
ク毎に対応して定まるので、変化幅が大きいエッジ等の
過渡部での応答が良いものとなる。
この発明では、静止ブロックについては、駒落とし処理
による、圧縮率をより向上させることができる。この場
合、静止ブロックに関しては、ブロック内の複数の領域
の画素データの平均値を伝送しているので、受信側で伝
送が省略されたデータの補間を良好になしうると共に、
ノイズの影響が低減される。
による、圧縮率をより向上させることができる。この場
合、静止ブロックに関しては、ブロック内の複数の領域
の画素データの平均値を伝送しているので、受信側で伝
送が省略されたデータの補間を良好になしうると共に、
ノイズの影響が低減される。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図は受
信側の構成を示すブロック図、第3図は符号化の処理の
単位であるブロックの説明に用いる略線図、第4図及び
第5図はブロック化回路の構成の一例及びその説明のた
めの略線図、第6図はエンコーダの構成を示すブロック
図、第7図は送信データの構成を示す略線図、第8図は
2次元デコーダの構成を示すブロック図、第9図はダイ
ナミックレンジ検出回路のブロック図、第10図は可変長
符号化の説明のための略線図、第11図は動き判定回路の
一例のブロック図、第12図はエンコード及びデコード動
作の説明のための略線図、第13図はデコード動作の説明
のための略線図、第14図は量子化の他の例の説明のため
の略線図である。 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:ブロック化回
路、3:動き判定回路、5:フレーム間平均値形成回路、6:
2次元エンコーダ、9:3次元エンコーダ、7,10:フレーム
化回路、25:2次元デコーダ、30:3次元デコーダ、27:平
均値形成回路、35:ブロック分解回路。
信側の構成を示すブロック図、第3図は符号化の処理の
単位であるブロックの説明に用いる略線図、第4図及び
第5図はブロック化回路の構成の一例及びその説明のた
めの略線図、第6図はエンコーダの構成を示すブロック
図、第7図は送信データの構成を示す略線図、第8図は
2次元デコーダの構成を示すブロック図、第9図はダイ
ナミックレンジ検出回路のブロック図、第10図は可変長
符号化の説明のための略線図、第11図は動き判定回路の
一例のブロック図、第12図はエンコード及びデコード動
作の説明のための略線図、第13図はデコード動作の説明
のための略線図、第14図は量子化の他の例の説明のため
の略線図である。 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:ブロック化回
路、3:動き判定回路、5:フレーム間平均値形成回路、6:
2次元エンコーダ、9:3次元エンコーダ、7,10:フレーム
化回路、25:2次元デコーダ、30:3次元デコーダ、27:平
均値形成回路、35:ブロック分解回路。
Claims (1)
- 【請求項1】ディジタル画像信号の時間的に連続するn
フレームの夫々に属するn個の領域からなるブロック内
に含まれる複数の画素データの最大値及び上記複数の画
素データの最小値を求めると共に、上記最大値及び上記
最小値から上記ブロック毎のダイナミックレンジを検出
する手段と、 上記ブロック毎に動きの有無を検出し、判定コードを発
生する手段と、 上記最小値を上記複数の画素データの値から減算し、最
小値除去後の入力データを形成する手段と、 上記判定コードにより、動きが有ると判定されたブロッ
クに関して、上記検出されたダイナミックレンジ内で上
記最小値除去後の入力データを元の量子化ビット数より
少ない量子化ビット数で符号化し、コード信号を発生す
ると共に、上記判定コードにより、動きが無いと判定さ
れたブロックでは、上記n個の領域の対応する画素のデ
ータの平均値情報に関する上記コード信号のみを発生す
る手段と、 ダイナミックレンジ情報と、上記最大値、上記最小値の
内の少なくとも、2個の付加コードと上記符号化で得ら
れたコード信号と上記判定コードを伝送する手段と からなることを特徴とする高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61153330A JPH07121113B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61153330A JPH07121113B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS639394A JPS639394A (ja) | 1988-01-16 |
JPH07121113B2 true JPH07121113B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=15560130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61153330A Expired - Lifetime JPH07121113B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07121113B2 (ja) |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153330A patent/JPH07121113B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS639394A (ja) | 1988-01-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |