JPS62216425A - 予測符号化装置 - 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］ 本発明は情報信号を予測符号化して伝送する予測符号化
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から知られている予測符号化方式において例えば前
値予測Ｄ　−Ｐ　ＣＭ　（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ−
ＰｕｌｓｅＣｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と呼ばれ
る符号化方式があるが以下、これについて説明する。第
２図はこの方式を実現するための装置のブロック図を示
したものである。。

第２図に示すように入力端子１より入力した例えば画像
信号の様な情報信号はＡ／Ｄ変換器２でＸｂｉｔのデジ
タル信号に変換され、減算器３で後述する１サンプル前
の復号信号との差分をとられ、その差分値の信号が非線
形量子化器４でＸｂｉｔ　　（Ｘ　＞　ｘ　）に変換さ
れることにより圧縮され、さらに符号変換器８で可変長
符号化されて出力端子９から出力される。

また非線形量子化器４の出力信号は代表値設定器５にも
人力され、この代表値設定器５によって人力信号に応じ
て選択された代表値の信号が加算器６により前記復号信
号と加算され、新たな復号信号を形成する。

この加算器６からの復号信号は、１サンプル遅延器７に
より１サンプル分遅延されて次のサンプル点の予測値と
して減算器３に入力されるとともに、再び加算器６に入
力される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、以上のような予測符号化装置においては
、次のような問題がある。すなわち、第２図の非線形量
子化器４は第３図に示す様な量子化特性となり、一般に
非線形量子化では、入力レベルが大きくなるに従って、
量子化ステップが粗くなり、これに伴って代表値間のレ
ベル差も大きくなる。例えば画像信号のエツジ部などの
輝度変化の急峻な部分であって、しかも予測誤差が第３
図のＡ付近になった場合には、非線形量子化器４は、フ
レーム間の量子化誤差のわずかな変化で代表値として第
３図のＢをとったり、第３図のＣをとったりして、エツ
ジの位置がフレーム間で変動してエツジビジネスと呼ば
れる画像妨害が発生し、視覚上非常に見にくい画像にな
ってしまう。

本発明は以上問題に鑑みて為されたもので、人力信号レ
ベルが急峻に変化する部分においても信号の劣化を抑え
、効率的な量子化を行うことができる予測符号化装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の予測符号化装置は入力信号を量子化する量子化
手段と、量子化手段によって得られた量子化信号におけ
る量子化誤差の極性を検出する検出手段と、検出手段の
検出結果および量子化手段からの量子化信号に応じて量
子化信号における量子化誤差の極性を制御する手段とを
具えたものである。

［作用］ 上述の構成により、人力信号が急峻に変化する部分にお
いて量子化誤差の発生極性を所定の規則により制御する
ことによって、この部分の信号の劣化を抑えることが出
来る。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明を適用した前値予測Ｄ−ＰＣＭ符号化器
の１実施例を示すブロック図である。なお、ｉ２図と同
様部分は同一符号を付しである。

入力端子１より入力されたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変
換器２によりディジタル信号に変換され、該Ａ／Ｄ変換
器２の出力信号は減算器３の十入力端に入力されると同
時に減算器１３の一入力端に入力される。この減算器１
３の十入力端にはさらに後述するエツジ補正判定用の復
号信号が入力され、両者の差分を示す信号が補正回路１
４に入力される（入力２）。

減算器３においては、Ａ／Ｄ変換器２の出力信号（十人
力）と１サンプル遅延器７からの信号（−人力）との差
分が形成される。減算器３の出力信号は非線形量子化器
４に入力されると同時に、補正回路１４に入力される（
入力１）。

補正回路１４の出力信号は量子化レベル補正信号となり
加算器１５に入力され、そこで非線形量子化器４の出力
信号における非線形量子化レベルを補正する。

非線形量子化器４の出力信号は代表値設定回路Ｑ：＞Ｌ
ｌｏに入力され、そこで得られた代表値信号を加算器１
１にて前の復号信号である遅延回路１２の出力信号に加
算することにより、エツジ補正判定用の復号信号が得ら
れ、このエツジ補正判定用の復号信号が１サンプル遅延
器１２および減算器１３の十入力端に入力される。した
がって、減算器１３においては、量子化器４により量子
化された信号の復号信号とＡ／Ｄ変換器２の出力である
原信号との差分信号が第６図（Ａ）中のａに示す量子化
誤差の振幅を示す信号として形成され、補正回路１４の
入力２に入力される。

次に本発明の特徴とする補正回路１４の構成を第５図に
示す。第５図に示すように減算器３の出力信号は入力端
子２０から、比較器２２および符号検出器２３に入力さ
れる。比較器２２においては、入力端子２０からの信号
の絶対値を所定値ＴＨＩと比較することにより、第１図
の入力端子１に入力された入力画像信号に関して次のよ
うな判定信号を出力することによって、スイッチ２４を
ａ端子またはｂ端子に切替える。

１人力ＩＩ≧ＴＨＩ（エツジ）φａ端端子１力力１ｌ　
＜Ｔ　Ｈ１（！ｙジ以外）　ｃ３１）端子すなわち、比
較器２２によって人力画像信号をエツジと判定すると、
スイッチ２４をａ端子に接続し、符号検出器２３で検出
した入力信号の正、負を示す符号信号（正＝０．負＝１
）を排他的論理和３０に出力する。なお、ここで、正は
アップエツジ、負はダウンエツジを示す。

また、入力画像信号をエツジではないと判定すると、遅
延器２５で遅延することにより得られた前の符号信号を
排他的論理和回路３０に人力する。

ここで、入力画像信号がエツジでない時に、前の符号信
号をそのまま排他的論理和回路３０に入力するのは、第
４図（’Ｂ）に示すように実線で示す入力信号のエツジ
部分では後述のような処理によって破線の量子化誤差の
方向を常にエツジの方向に持っていき、第４図（Ａ）の
ような実線の人力信号のエツジ部分の量子化の際に生じ
る破線で示す様な２瓜輪郭をなくするためである。すな
わち、スイッチ２４の出力信号は加算器３からの信号が
所定値ＴＨＩ以上のときつまり入力画像信号がアップエ
ツジ、またはダウンエツジと判定されたときのみ符号が
反転するようなエツジの方向を示す信号となる。

次に減算器１３の出力信号（入力２）は、入力端子２６
を経て比較器２８および符号検出器２９に入力される。

比較器２８に入力された入力端子２６からの信号は第６
図（Ｃ）　、　（Ｄ）に示す様な所定値ＴＨ２と比較さ
れ、下の条件に従って、０および±１の３つの異なった
信号をゲート回路３１に入力する。

人力２＞ＴＨ２０＋１ −ＴＨ２＜入力２≦ＴＨ２＝＞０ 人力２≦−ＴＨ２＝＝＞−１ また、符号検出器２９によって量子化誤差を示す信号の
正、負すなわち方向を示す信号（正；０゜負＝１）を発
生し、排他的論理和回路３０に入力する。排他的論理和
回路３０の出力信号はゲート回路３１に制御信号として
人力する。

したがって、補正回路１４の動作をまとめると、表１の
ようになる。

表　　　　１ すなわち、排他的論理和回路３０の入力１、すなわち入
力画像信号のエツジの方向を示す信号と入力２、すなわ
ち第６図（Ａ）のａに示す様な非線形量子化器４の出力
における量子化誤差の方向を示す信号が一致したときは
、ゲート回路３１の出力をゲートする。この結果、非線
形量子化器４の出力信号は、加算器１５において何ら補
正の為の加算が行われずにそのまま符号変換器８に入力
される。

したがって、第６図（Ａ）および（Ｂ”ｌに示すように
エツジが強調されるような量子化信号が得られる。

また、排他的論理和回路３０の入力１と人力２が一致し
ないときは、ゲート回路３１が比較回路２８の出力信号
（０または±１）を通過させる。この結果、比較回路２
８の出力信号が加算器１５に入力される。すなわち、第
６図（Ｃ）に示すように人力画像信号がアップエツジで
入力２＞ＴＨ２を満足するときは、量子化誤差の方向が
−であるから、比較回路２８からの＋１の信号が加算器
１５において非線形量子化器４からの量子化信号に加算
され、同量子化信号の量子化ステップを１ステツプアツ
プさせる。同様に第６図（Ｄ）に示すように人力信号が
ダウンエツジで人力２≦−ＴＨ２を満足するときは、量
子化信号に−１の信号が加算されて、その量子化ステッ
プが１ステツプダウンする。

そして、減算器３の一入力端には、加算器１５を通過し
た（補正後の）信号に基づいて、代表値設定器５．加算
器６および！サンプル遅延器７によって得られた復号信
号が人力される。

このようにして、非線形量子化誤差の極性を安定させる
ことができ、したがって、エツジビジネスが抑えられ、
輪郭のはっきりした画像の得られるデジタル画像信号を
形成し、符号変換器８で可変長符号化され出力端子９か
ら出力されることができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、人力信号レベル
が急峻に変化する部分においても信号の劣化を抑え、効
率的な量子化を行うことが出来る予測符号化装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック図、第２図は従来の
前値予測Ｄ−ＰＣＭ符号化装置のブロック図、 第３図は非線形量子化器の量子化器の量子化特性を示す
図、 第４図（Ａ）　、　（Ｂ）は画像信号のエツジにおける
量子化誤差を示す図、 第５図は第１図における補正回路のブロック図、 第６図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）、　（Ｄ）は量子化
信号のエツジ部分を各々示す図である。 ｌＯ・・・代表値設定器、 １１．１５・・・加算器、 １２・・・遅延器、 １３・・・減算器、 １４・・・補正回路。 第１図 どｌ 第５図 第 不一致 （Ｄ） ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号を量子化する量子化手段と、 該量子化手段によって得られた量子化信号における量子
   化誤差の極性を検出する検出手段と、該検出手段の検出
   結果および前記量子化手段からの量子化信号に応じて前
   記量子化信号における量子化誤差の極性を制御する手段
   とを具えたことを特徴とする予測符号化装置。