JPH0793723B2

JPH0793723B2 - テレビジョン信号の高能率符号化装置及び符号化方法

Info

Publication number: JPH0793723B2
Application number: JP59266407A
Authority: JP
Inventors: 哲二郎近藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS61144989A

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のフィールド
内の処理による高能率符号化装置及び符号化方法に関す
る。

〔従来の技術〕

フィールド内の処理によ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。

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リング点
の位置関係を示す（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
ッ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隣接画素同士の相関が
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、圧縮された符号化コード及びブロック内
のデータのレベル分布の平均値と標準偏差を伝送するも
のがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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。

DPCMは、符号化誤りが以後の符号化に伝播する問題があ
った。

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。

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及び符号化方法を提供するこ
とにある。

また、この発明は、復号側の代表レベルとして最大値及
び最小値が含まれるのであり、それによって、復号画像
の画質の向上を図り、また、VTRのダビング時のような
符号化と復号化とを繰り返す時に、画質の劣化を防止す
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、１フィールド内の２次元ブロックに含まれ
る複数の画素に関して、ダイナミックレンジ（最大レベ
ルと最小レベルの差）と最小レベルとを求め、圧縮され
た量子化ビット数によりダイナミックレンジを均等に分
割し、ブロック内の各画素に最も近いレベルのコードに
符号化するものである。

この発明は、ディジタルテレビジョン信号の２次元ブロ
ック内に含まれる複数の画素データの最大値MAX及び複
数の画素データの最小値MINを検出する検出手段41〜48
及び51〜58と、最大値MAX及び最小値MINから２次元ブロックのダイナミ
ックレンジDRを検出する検出手段49と、ダイナミックレンジDRを規定する値を基準とした相対的
なレベル関係を持つように修正された修正入力データを
形成する形成手段50と、ダイナミックレンジDRを（２^m−１）に分割して得られ
たレベル幅をさらに２つに分割して得られたレベル幅
を、最大値MAXの下側及び最小値MINの上側にそれぞれ含
むように、２^m個のレベル範囲を設定し、修正入力デー
タDTIの値が属するレベル範囲と対応し、且つ元の量子
化ビット数より少ない、ｍビットの符号化コード信号を
発生する符号化手段５と、ダイナミックレンジDRの情報、最大値MAX、最小値MINの
内の少なくとも２つを付加コードとして、符号化コード
信号とともに伝送する伝送手段とからなることを特徴とするテレビジョン信号の高能率符
号化装置である。

また、この発明は、ディジタルテレビジョン信号の２次
元ブロック内に含まれる複数の画素データの最大値MAX
及び複数の画素データの最小値MINを検出し、最大値MAX
及び最小値MINから２次元ブロックのダイナミックレン
ジDRを検出するステップと、ダイナミックレンジDRを規定する値を基準とした相対的
なレベル関係を持つように修正された修正入力データを
形成するステップと、ダイナミックレンジDRを（２^m−１）に分割して得られ
たレベル幅をさらに２つに分割して得られたレベル幅
を、最大値MAXの下側及び最小値MINの上側にそれぞれ含
むように、２^m個のレベル範囲を設定し、修正入力デー
タの値が属する上記レベル範囲と対応し、且つ元の量子
化ビット数より少ない、ｍビットの符号化コード信号を
発生する符号化ステップと、ダイナミックレンジDRの情報、最大値MAX、最小値MINの
内の少なくとも２つを付加コードとして、符号化コード
信号とともに伝送するステップとからなることを特徴とするテレビジョン信号の高能率符
号化方法である。

〔作用〕

テレビジョン信号は、水平方向及び垂直方向に相関を有
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。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図は、この発明の一実施例のエンコーダを全
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NTSC方式のディジタ
ルテレビジョン信号が入力される。このディジタルテレ
ビジョン信号がライン遅延回路２及び３の縦続接続と、
５個のサンプル遅延回路11〜15の縦続接続とに供給され
る。

ライン遅延回路２及び３の接続点に５個のサンプル遅延
回路21〜25の縦続接続が接続される。ライン遅延回路３
の出力端子に５個のサンプル遅延回路31〜35の縦続接続
が接続される。１ライン周期の遅延量を有するライン遅
延回路２及び３と、入力ディジタルテレビジョン信号の
サンプリング周期と等しい遅延量を有するサンプル遅延
回路11〜15、21〜25、31〜35とによって、各遅延回路の
出力端子から１ブロックの画素データを同時に得ること
ができる。

第２図において、10は、１ブロックを示すもので、実線
は、現在のフィールドの連続するｎ番目、（ｎ＋１）番
目、（ｎ＋２）番目の各ラインを示し、破線は、他のフ
ィールドのラインを示す。現在のフィールドの３本のラ
インの夫々に含まれる６個の画素によって、（３ライン
×６画素）の１ブロックが構成される。入力端子１に
（ｎ＋２）番目のラインの画素データが供給される時
に、ライン遅延回路２の出力に（ｎ＋１）番目のライン
の画素データが生じ、ライン遅延回路３の出力にｎ番目
のラインの画素データが生じる。各ラインの６個の画素
データは、サンプル遅延回路の縦続接続の入力端子、出
力端子及び各段間に夫々取り出される。

サンプル遅延回路11〜15の縦続接続により取り出された
同一ラインの６個の画素データが２個ずつ選択回路16,1
7,18に供給される。サンプル遅延回路21〜25の縦続接続
により取り出された同一ラインの６個の画素データが２
個ずつ選択回路26,27,28に供給される。サンプル遅延回
路31〜35の縦続接続により取り出された同一ラインの６
個の画素データが２個ずつ選択回路36,37,38に供給され
る。これらの選択回路は、入力される２つの画素データ
のレベルを比較し、一方の出力端子に大きいレベルの方
の画素データを出力し、他方の出力端子に小さいレベル
の方の画素データを出力するように構成されたディジタ
ルのレベル比較回路である。

選択回路16及び17の一方の出力端子が選択回路41の入力
端子に接続され、選択回路16及び17の他方の出力端子が
選択回路51の入力端子に接続される。選択回路18及び26
の一方の出力端子が選択回路42の入力端子に接続され、
選択回路18及び26の他方の出力端子が選択回路52の入力
端子に接続される。選択回路27及び28の一方の出力端子
が選択回路43の入力端子に接続され、選択回路27及び28
の他方の出力端子が選択回路53の入力端子に接続され
る。選択回路36及び37の一方の出力端子が選択回路44の
入力端子に接続され、選択回路36及び37の他方の出力端
子が選択回路54の入力端子に接続される。

選択回路41〜44は、入力される２つの画素データのレベ
ルを比較し、より大きいレベルの画素データのみを選択
的に出力するように構成されたディジタルのレベル比較
回路である。選択回路51〜54は、入力される２つの画素
データのレベルを比較し、より小さいレベルの画素デー
タのみを選択的に出力するように構成されたディデタル
のレベル比較回路である。

選択回路41及び選択回路42の出力が選択回路45に供給さ
れる。選択回路43及び選択回路44の出力が選択回路46に
供給される。選択回路45及び選択回路46の出力が選択回
路47に供給される。選択回路47の出力及び選択回路38の
大きいレベルの方の出力が選択回路48に供給される。選
択回路45,46,47,48は、選択回路41〜44と同様に、より
大きいレベルの画素データを選択的に出力するものであ
る。従って、選択回路48の出力端子には、ブロック10内
の18個の画素データのうちで最大レベルMAXの画素デー
タが生じる。

選択回路51及び選択回路52の出力が選択回路55に供給さ
れる。選択回路53及び選択回路54の出力が選択回路56に
供給される。選択回路55及び選択回路56の出力が選択回
路57に供給される。選択回路57の出力及び選択回路38の
小さいレベルの方の出力が選択回路58に供給される。選
択回路55,56,57,58は、選択回路51〜54と同様に、より
小さいレベルの画素データを選択的に出力するものであ
る。従って、選択回路58の出力端子には、ブロック10内
の18個の画素データのうちで最小レベルMINの画素デー
タが生じる。

選択回路48の出力及び選択回路58の出力が減算回路49に
供給される。減算回路49により（最大レベルMAX−最小
レベルMIN）の演算がなされ、出力端子６に８ビットの
ダイナミックレンジDRが得られる。最小レベルMINは、
出力端子７に取り出されると共に、減算回路50に供給さ
れる。

減算回路50には、サンプル遅延回路35の出力に生じた画
素データPDが遅延回路４を介して供給される。この遅延
回路４は、最大レベルMAX及び最小レベルMINを上述のよ
うに検出するために生じる遅れと等しい遅延量を有して
いる。減算回路50の出力に最小レベルが除去された８ビ
ットの画素データDTIが得られる。

ダイナミックレンジDR及び最小レベル除去後の画素デー
タDTIがエンコーダブロック５に供給される。エンコー
ダブロック５は、ダイナミックレンジDRを元の量子化ビ
ット数より少ない量子化ビット数（この例では、４ビッ
ト）で、均等に分割し、最小レベル除去後の画素データ
DTIが分割された領域のどの領域に含まれるかを判定
し、その領域を特定する４ビットの符号化コードDTを出
力端子８に発生するものである。エンコーダブロック５
の具体的構成については、後述する。

以上のように、第１図に示すエンコーダの出力端子６及
び７には、付加データとしてのダイナミックレンジDR及
び最小レベルMINが得られ、出力端子８には、４ビット
に圧縮された符号化コードが得られる。

元のディジタルテレビジョン信号の１ブロックは、（３
×６×８ビット＝144ビット）である。この一実施例
は、１ブロックが（３×６×４ビット＋16ビット＝88ビ
ット）となり、伝送するビット数を約半分に低減するこ
とができる。図示せずも、符号化コードDT及び付加デー
タDR,MINは、エラー訂正符号の符号化の処理をされ、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。

送信データの形態のいくつかの例を第３図に示す。第３
図Ａは、最小レベルMIN、ダイナミックレンジDR及び符
号化コード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である。第３図Ｂは、最小レベ
ルMIN及びダイナミックレンジDR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
ィを付加したものである。第３図Ｃは、最小レベルMIN
及びダイナミックレンジDRの両者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たものであ
る。

エンコーダの出力端子８に得られる符号化コードDTは、
入力テレビジョン信号と同一の順序である。従って、各
ブロックの付加データMIN,DRは、ラインに関して３ライ
ン毎に発生し、サンプリング方向に関して６サンプル毎
に発生する。符号化コードDTの所定量毎に伝送データを
区切ると、付加データを含まない区間が伝送データ中に
生じる。そこで、エンコーダの出力にバッファメモリを
接続して、１ブロックの付加データDR,MIN及び符号化コ
ードDTを伝送の単位としても良い。この場合には、第３
図における符号化コードDTからなるデータ部分の長さ
は、（４ビット×18）の長さである。勿論、前処理とし
てライン走査の入力データを走査変換してブロック単位
の走査データにしてからエンコード、伝送及びデコード
し、最後に走査変換でライン走査の入力データに戻すよ
うにしてもよい。

符号化コードDTの量子化ビット数は、冗長度を抑圧する
には、少ない程良い。しかし、量子化歪を増大させない
ためには、余り量子化ビット数を少なくしてはならな
い。テレビジョン信号は、１ブロック内の各画素は、相
関を有しているので、定常部分では、ダイナミックレン
ジDRがあまり大きくはならず、最大値としては、128位
を考えれば充分である。

第４図に示すように、量子化ビット数が８ビットの場合
のテレビジョン信号のレベルは、（０〜255）の256通り
あり得る。しかし、物体の輪郭等の非定常部を除く定常
部では、１ブロックの画素のレベルの分布は、第４図に
示すように、かなり狭いレベルの範囲に集中している。
従って、この一実施例のように、符号化コードのビット
数を４ビットとすれば、量子化歪が大きくなることを防
止できる。

即ち、ダイナミックレンジDRは、最悪の場合に128位と
なる。この場合でも、量子化ビット数が４ビットの時に
は、分割のレベルの単位が８となり、量子化歪が４とな
る。この程度の量子化歪は、視覚上は識別できない。一
般的には、定常部ではダイナミックレンジが16以下で劣
化なしに完全に復元することができる。一方、非定常部
では、変化幅が大きくなるが、この発明では、ダイナミ
ックレンジDRが適応的に定まるので、過渡部での応答の
低下が発生しない。

本願発明者がテレビジョンカメラから入力された人形の
画像に対して、この発明を適用した時の量子化歪を復元
誤差として調べた結果を下記の表に示す。この表は、テ
レビジョン信号を4f_sc（ｆ_scは、テレビジョン信号の副
搬送周波数）でサンプリングして得られる１フィールド
の画素データに関するものである。

上記の表から明らかなように、この発明に依れば、復元
誤差が殆ど生じない。

第５図は、上述のエンコーダブロック５の一例の構成を
示す。但し、説明を簡単とするため、量子化ビット数を
４ビットでなく、２ビットとし、ダイナミックレンジを
４分割している。

第５図において、61は、ダイナミックレンジDRの供給さ
れる入力端子を示し、62は、最小レベル除去後のデータ
DTIの供給される入力端子を示す。ダイナミックレンジD
Rは、割算器63（２ビットシフトするビットシフタによ
り構成される。）により1/4のレベルとされる。

この割算器63の出力が乗算器64及び65に供給される。乗
算器64により３倍とされた出力がレベル比較器66の一方
の入力端子に供給される。乗算器65により２倍とされた
出力がレベル比較器67の一方の入力端子に供給される。
割算器63の出力がレベル比較器68の一方の入力端子に供
給される。これらのレベル比較器66,67,68の夫々の他方
の入力端子には、最小レベル除去後のデータDTIが供給
される。

レベル比較器66,67,68の夫々の出力をC1,C2,C3とする
と、データDTIのレベルに応じてこれらの出力C1,C2,C3
は、次のように変化する。

（１）（3/4）DR≦DTI≦DRの時 C1＝‘1',C2＝‘1',C3＝‘1' （２）（2/4）DR≦DTI＜（3/4）DRの時 C1＝‘0',C2＝‘1',C3＝‘1' （３）（1/4）DR≦DTI＜（2/4）DRの時 C1＝‘0',C2＝‘0',C3＝‘1' （４）０≦DTI＜（1/4）DRの時 C1＝‘0',C2＝‘0',C3＝‘0' 上記のレベル比較器66,67,68の出力C1,C2,C3がプライオ
リティエンコーダ69に供給される。プライオリティエン
コーダ69により、出力端子８に２ビットの符号化コード
DTが得られる。プライオリティエンコーダ69は、上記の
（１）の場合に、（11）の符号化コードを発生し、上記
の（２）の場合に、（10）の符号化コードを発生し、上
記の（３）の場合に、（01）の符号化コードを発生し、
上記の（４）の場合に、（00）の符号化コードを発生す
る。

１ブロック内の最小レベルを含む画素データPDは、第６
図に示すように、最小レベルMINから最大レベルMAX迄の
ダイナミックレンジDR内に属している。割算器63は、こ
のダイナミックレンジDRを４分割する。最小レベルの除
去後のデータDTIが分割されたレベル範囲の何れに属す
るかが比較器66,67,68により判定され、そのレベル範囲
と対応する２ビットの符号化コードに変換される。

第７図は、エンコーダブロック５の他の構成例を示す。
入力端子61からのダイナミックレンジDRが割算器71によ
り、4/1のレベルとされる。この割算器71の出力信号が
ディジタルの割算器70に分母入力として供給される。入
力端子62からの最小レベル除去後のデータDTIが割算器7
0に分子入力として供給される。この割算器70の出力に
２ビットの符号化コードが取り出される。割算器70は、
小数点以下の端数を切り捨てた値と対応する２ビットの
出力を符号化コードとして発生する。

更に、図示せずも、エンコーダブロック５は、最小レベ
ル除去後のディジタルDTI及びダイナミックレンジDRの
計16ビットがアドレスとして供給されるROMにより構成
しても良い。

上述の例では、第６図から明らかなように、ダイナミッ
クレンジを量子化ビット数により等分割し、各領域の中
央値L0,L1,L2,L3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。しかしなが
ら、この量子化の方法は、最大値MAX及び最小値MINが代
表値として含まれないために、誤差が０の符号化コード
が少なく、復号画像の画質の劣化が生じる。また、VTR
に適用した場合に、ダビングを繰り返すと、ダイナミッ
クレンジDRが徐々に縮小し、ダビング時の画質に劣化が
大きい問題がある。

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、この発明では、誤差が０の符号化コードを
多くするとともに、ダビング時の画質劣化を防止するた
めに、第８図に示すように、ダイナミックレンジDRを
（２^m−１）（但し、ｍは、量子化ビット数）に分割
し、最小レベルMINを代表レベルL0とし、最大レベルMAX
を代表レベルL3とする。

第９図は、受信（又は再生）側の構成を示す。入力端子
81からの受信データは、データ分離回路82に供給され
る。データ分離回路82により、符号化コードと付加コー
ドとが分離される。付加コード即ち最小レベルMIN及び
ダイナミックレンジDRは、エラー訂正符号のエラー訂正
回路83に供給され、伝送エラーの訂正がなされる。エラ
ー訂正回路83には、エラー修整回路84が接続されてい
る。エラー修整回路84では、エラー訂正回路83からのエ
ラーフラッグに基づいて訂正できなかった付加コードの
修整（補間）が行われる。

エラー修整回路84から出力される付加コードと遅延回路
87によいタイミングが合わされた符号化コードDTとがデ
コーダ85に供給される。デコーダ85により符号化コード
DTの復号がなされ、デコーダ86の出力端子86に元の画素
データPDが取り出される。デコータ86は、各８ビットの
付加コードDR,MINと４ビットの符号化コードDTとから８
ビットの画素データPDを復号するものである。

デコーダ85は、第10図に示す構成とされる。第10図にお
いて、88で示す入力端子からのダイナミックレンジDRが
バッファメモリ91に貯えられる。89で示す入力端子から
の最小レベルMINがバッファメモリ92に貯えられる。こ
れらのバッファメモリ91及び92には、端子90からのブロ
ック識別信号が供給され、ブロック毎に付加コードが貯
えられる。但し、エンコードの最初でライン走査の入力
データを走査変換してブロック単位の走査データにする
とともに、デコードの最後に走査変換でライン走査のデ
ータに戻すようにすれば、これらの処理は必要としな
い。

端子87からの符号化コードDT及びバッファメモリ91から
読み出されたダイナミックレンジDRがデコーダブロック
93に供給される。デコーダブロックツ93により、最小レ
ベル除去後のデータDTIが復号される。このデータDTIと
バッファメモリ92から読み出された最小レベルMINとが
加算器94により加算され、加算器94の出力端子86に画素
データPDが取り出される。デコーダブロック93は、符号
化コードDTと対応する代表値を復元するものである。

第11図は、デコーダブロック93の一例の構成を示す。但
し、第11図及び後述の第12図に夫々示すデコーダブロッ
クは、説明の簡単のため、符号化コードの量子化ビット
数を２ビットとしている。第11図のデコーダブロック
は、第５図に示すエンコーダブロックと対応する構成の
ものである。

入力端子101からのダイナミックレンジDRが割算器103
（２ビットのビットシフタにより構成される。）により
1/4とされ、乗算器104及び105に供給される。乗算器104
は、割算器103の出力を３倍とし、乗算器105は、割算器
103の出力を２倍とする。これらの乗算器104及び105の
出力と割算器103の出力と８ビットが全て‘0'のコード
とがセレクタ107に供給される。セレクタ107は、入力端
子102からの符号化コードDTに応じて４個の入力の何れ
かを選択して出力する。

符号化コードDTが（00）の時、零のコードをセレクタ10
7が選択する。符号化コードDTが（01）の時、割算器103
の出力（1/4DR）をセレクタ107が選択する。符号化コー
ドDTが（10）の時、乗算器105の出力（2/4DR）をセレク
タ107が選択する。符号化コードDTが（11）の時、乗算
器104の出力（3/4DR）をセレクタ107が選択する。この
セレクタ107の出力が加算器109に供給される。加算器10
9には、割算器103の出力を割算器108により1/2としたデ
ータが供給される。従って、加算器109の出力端子111に
最小レベル除去後のデータDTIが得られる。

第12図は、デコーダブロック85の他の例を示す。この第
12図に示す他の例は、第７図に示すエンコーダブロック
と対応する構成のものである。

第12図において、113は、割算器112からの（1/4DR）の
値と入力端子102からの符号化コードDTとを乗算するデ
ィジタルの乗算器である。この乗算器113の乗算出力と
割算器114からの（1/2DR）のデータとが加算器117に供
給される。この加算器117の出力端子118に最小レベル除
去後のデータDTIが取り出される。

上述のこの一実施例におけるエンコーダは、１ブロック
内の全ての画素データを同時に発生させる構成である。
しかし、ブロック内の画素データをシーケンシャルに発
生させるようにしても良い。第13図は、シーケンシャル
にブロックの画素データを発生させるようにしたこの発
明の他の実施例を示す。

入力端子１からのディジタルテレビジョン信号は、遅延
回路120、選択回路126及び選択回路127に供給される。
選択回路126は、入力ディジタルテレビジョン信号の画
素データとメモリ121の出力データとのうちで、よりレ
ベルの大きい方を選択して出力する。選択回路127は、
入力ディジタルテレビジョン信号の画素データとメモリ
122の出力データとのうちで、よりレベルの小さい方を
選択して出力する。

選択回路126の出力データが減算回路128に供給されると
共に、メモリ121に書き込まれる。選択回路127の出力デ
ータが減算回路128及びラッチ130に供給されると共に、
メモリ122に書き込まれる。メモリ121及び122には、書
き込まれるアドレス、読み出しアドレス、書き込み／読
み出しの制御信号が制御部123から供給される。

制御部123には、入力ディジタルテレビジョン信号と同
期するサンプリングクロック及びライン同期信号が端子
124及び125の夫々から供給される。制御部123は、ラッ
チ129及び130にラッチパルスを所定のタイミングで供給
する。

１フィールドの最初では、メモリ121及び122の内容が初
期設定される。メモリ121には、全て“0"のデータが初
期設定され、メモリ122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同一のラ
インの画素データ例えば６個の画素データの中で、最大
レベルがメモリ121に貯えられる。また、順次供給され
る同一のブロックの同一のラインの例えば６個の画素デ
ータの中で、最小レベルがメモリ121に貯えられる。同
一のラインの次のブロックの６個の画素データについて
も、同様に最大レベル及び最小レベルが検出され、この
最大レベル及び最小レベルがメモリ121及び122の夫々に
書き込まれる。

最大レベル及び最小レベルの検出が連続する３ラインに
関してなされると、選択回路126の出力に所定の１ブロ
ックの最大レベルが生じる。一方、選択回路127の出力
に所定の１ブロックの最小レベルが生じる。メモリ121
及び122は、従って、１ラインに含まれるブロックの数
と等しい数のデータを記憶できる容量を有している。３
ラインに含まれる複数ブロックに関しての検出が終了す
ると、メモリ121及び122が再び初期設定される。但し、
ライン走査の入力データをブロック単位の走査データに
走査変換する処理を前処理として行う時、及びブロック
単位の走査データをライン走査のデータに走査変換する
処理を後処理と行う時には、単なるレジスタで構成でき
る。

減算回路128の出力には、選択回路126からの最大レベル
MAX及び選択回路127からの最小レベルMINを減算してな
るダイナミックレンジDRが得られる。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123からのラッチ
パルスにより、ラッチ129及び130に夫々ラッチされる。

ラッチ129に貯えられたダイナミックレンジDRが出力端
子６に取り出されると共に、エンコーダブロック５に供
給される。ラッチ130に貯えられた最小レベルMINが出力
端子７に取り出されると共に、減算回路131の一方の入
力端子に供給される。減算回路131の他方の入力端子に
は、遅延回路120を介された入力ディジタルテレビジョ
ン信号PDが供給される。従って、減算回路131の出力に
最小レベル除去後のデータDTIが得られ、このデータDTI
がエンコーダブロック５に供給される。エンコーダブロ
ック５は、前述の一実施例と同様の構成のもので、その
出力端子８に４ビットの符号化コードDTが取り出され
る。

出力端子6,7,8の夫々に取り出されたダイナミックレン
ジDR、最小レベルMIN及び符号化コードDTがエラー訂正
符号の符号化の処理を受け、第３図に示されるデータ構
成でもって伝送される。

第13図に示すエンコーダに関してのデコーダは、上述の
一実施例と同様の構成のものを使用できる。

尚、以上の説明では、符号化コードDTとダイナミックレ
ンジDRと最小レベルMINとの３者を送信している。しか
し、付加コードとして最小レベルMIN及び最大レベルMAX
を伝送しても良く、又はダイナミックレンジDR及び最大
レベルMAXを伝送しても良い。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、伝送するデータの量は、元のデータ
の半分程度に減少でき、伝送帯域を狭くすることができ
る。また、この発明は、画素データ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。

また、この発明では、最大値及び最小値の画素データが
１ブロック内に必ず存在しているために、誤差が０の符
号化コードを多くすることができ、復号画像の画質を向
上できる。さらに、この発明は、ディジタルVTRに適用
した場合に、ダビング（符号化−復号化）を繰り返す度
に、ダイナミックレンジが縮小し、画質が劣化すること
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２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３図は伝送データの構成の複数の例の説明に用い
る略線図、第４図は１ブロック内の画素データのレベル
分布の説明に用いる略線図、第５図はエンコーダブロッ
クの一例のブロック図、第６図はエンコーダブロックの
説明に用いる略線図、第７図はエンコーダブロックの他
の例のブロック図、第８図はエンコーダブロックの他の
符号化方法の説明のための略線図、第９図は受信側の構
成を示すブロック図、第10図はデコーダのブロック図、
第11図はデコーダブロックの一例のブロック図、第12図
はデコーダブロックの他の例のブロック図、第13図はこ
の発明の他の実施例のブロック図である。図面における主要な符号の説明 1:ディジタルテレビジョン信号の入力端子 2,3:ライン遅延回路 5:エンコーダブロック 6:ダイナミックレンジDRの出力端子 7:最小レベルMINの出力端子 8:符号化コードDTの出力端子 10:ブロック 11〜15,21〜25,31〜35:サンプル遅延回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルテレビジョン信号の２次元ブロ
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検出する検出手段と、上記最大値及び上記最小値から上記２次元ブロックのダ
イナミックレンジを検出する検出手段と、上記ダイナミックレンジを規定する値を基準とした相対
的なレベル関係を持つように修正された修正入力データ
を形成する形成手段と、上記ダイナミックレンジを（２^m−１）に分割して得ら
れたレベル幅をさらに２つに分割して得られたレベル幅
を、上記最大値の下側及び上記最小値の上側にそれぞれ
含むように、２^m個のレベル範囲を設定し、上記修正入
力データの値が属する上記レベル範囲と対応し、且つ元
の量子化ビット数より少ない、ｍビットの符号化コード
信号を発生する符号化手段と、上記ダイナミックレンジの情報、上記最大値、上記最小
値の内の少なくとも２つを付加コードとして、上記符号
化コード信号とともに伝送する伝送手段とからなることを特徴とするテレビジョン信号の高能率符
号化装置。
【請求項２】ディジタルテレビジョン信号の２次元ブロ
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検出し、上記最大値及び上記
最小値から上記２次元ブロックのダイナミックレンジを
検出するステップと、上記ダイナミックレンジを規定する値を基準とした相対
的なレベル関係を持つように修正された修正入力データ
を形成するステップと、上記ダイナミックレンジを（２^m−１）に分割して得ら
れたレベル幅をさらに２つに分割して得られたレベル幅
を、上記最大値の下側及び上記最小値の上側にそれぞれ
含むように、２^m個のレベル範囲を設定し、上記修正入
力データの値が属する上記レベル範囲と対応し、且つ元
の量子化ビット数より少ない、ｍビットの符号化コード
信号を発生する符号化ステップと、上記ダイナミックレンジの情報、上記最大値、上記最小
値の内の少なくとも２つを付加コードとして、上記符号
化コード信号とともに伝送するステップとからなることを特徴とするテレビジョン信号の高能率符
号化方法。