JPS634784A - 高能率符号化装置 - 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〕 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。

〔発明の概要〕

この発明は、ディジタルテレビジョン信号を伝送する際
に適用され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、空間的ブロックに
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
ータを形成できると共に、ブロック毎に画像の動きを判
定し、動きが有るブロックに比して動きが無いブロック
をより小さい量子化ステップで符号化することにより、
時間方向の冗長度を除去できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

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画素当たりの平均ピノｈ　Ｂ＆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。

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、Ｄ　Ｐ　ＣＭ　（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｌＰＣＭ　）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フイ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１７２
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。

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つた・ 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。

木廓出願人は、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６０−２３２７８９号明細書に記載されているような
複数フィールドに含まれる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方
法が従業されている。

これらのダイナミックレンジに適応した符号化方法では
、静止画像のブロックと動きが有る画像のブロックとで
量子化ステップが同じものとされている。

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
なるようにダイナミックレンジに応じて語長（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。

この可変長符号化方法においても、静止画像のブロック
と動きが有るブロックの両者の間で最大歪が同一の値と
されている。

しかし、量子化ステップを徐々に大きくして圧縮率を高
（すると、静止画像の方が先にブロック歪等の劣化が生
じる。この理由は、比較的早い動きが有る画像の場合に
は、ブラウン管の残光特性と人の目の積分効果により細
部迄の認識がされず、逆に、静止画像の場合には、画像
の細部迄を認識することができるからである。

この発明は、この視覚特性を考慮して、３次元ブロック
を用いる高能率符号化装置を改良するものである。即ち
、この発明では、ブロック単位で動きがあるブロックと
静止ブロックとを判別し、動きが有るブロックの量子化
ステップに比して、静止ブロックの量子化ステップをよ
り小にすることにより、更に、圧縮率を高くできる高能
率符号化装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、ディジタル画像信号の連続する複数フィー
ルドの夫々に続する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複数の画素データの最小
値を求めると共に、最大値及び最小値からブロック毎の
ダイナミックレンジ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判定し、判別コード
を発生する動き判定回路と、 最小値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、検出されたダイ
ナミックレンジ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すると
共に、判別コードにより動きが有るブロックの量子化ス
テップに比して動きが無いブロックの量子化ステップが
より小さくされた量子化回路と、 ダイナミックレンジ情報、最大値、最小値の内の少なく
とも、２個の付加コードと符号化で得られたコード信号
と判別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である。

〔作用〕

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次元的な相関を存しているので、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
する最小レベルを除去した後のデータのダイナミックレ
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、動きが有るブロックに比
して、量子化ステップがより小さくされ、圧縮率を高く
できると共に、静止部の画像の劣化を防止できる。

〔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。この説明は、下記の項目の順序に従ってなされる
。

ａ、送信側の構成 り、受信側の構成 Ｃ，ブロック及びブロック化回路 ｄ、動き判定回路 ｅ、ダイナミックレンジ検出回路 ｒ、量子化回路 ｇ、変形例 ａ、送信側の構成 第１図は、この発明の送信側（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ビツトに量子化された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
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、入力ディジタルテレビジョン
信号が符号化の単位であるブロック毎に連続する信号に
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及びダイナミックレンジ検出回路４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×３フレーム）内の動きの有無を示す１ビ
ツトの判別コード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、判別コードＳＪがハイレベル
となり、動きがあるブロックに関して、判別コードＳＪ
がローレベルとなる。ダイナミックレンジ検出回路４は
、各ブロックの最大値ＭΔＸ。

最小値Ｍ　Ｔ　Ｎ　、ダイナミックレンジＤＲを検出す
る。ブロック化回路２からのブロックの順序に変換され
た入力データが減算回路５に供給され、減算回路５にお
いて、最小値ＭＩＮが除去されたデータＰＤＩが形成さ
れる。

減算回路５からのデータＰＤｒがＡ　Ｎ　Ｄゲート６及
び７に供給される。Ａ　Ｎ　Ｄゲート６′″を介された
データが量子化回路８に供給され、ＡＮＤゲート７を介
されたデータが量子化回路９に供給される。量子化回路
８及び９では、ブロック毎のダイナミックレンジＤＲに
適応したビット数が可変の符号化がなされる。即ち、量
子化回路８及び９では、ブロックのダイナミックレンジ
ＤＲを量子化ビット数と対応するステップ数で分割し、
最小値除去後のデータＰＤＩがどのレベル範囲に含まれ
るかを判定することにより、量子化がされる。

量子化回路８の量子化ステ・ノブが量子化回路９の量子
化ステップに比して小とされている。量子化回路８には
、Ａ　Ｎ　Ｄゲート６により選択された静止ブロックの
データが供給され、量子化回路９には、ＡＮＤゲート７
により選択された動きが有るブロックのデータが供給さ
れる。これらの量子化回路８及び９からのコード信号Ｄ
ＴＩ又はＤＴ２がＯＲゲート１１を介してフレーム化回
路１２に１共給される。

この一実施例では、判別コードＳＪ、ダイナミックレン
ジＤＲ１最小値ＭＩＮ、コード信号ＤＴ１、ＤＴ２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１２に供給され、送信データに変換される。送信デー
タの形態としては、判別コードＳＪ、最小値Ｍ　Ｉ　Ｎ
、ダイナミックレンジＤＲ及びコード信号ＤＴＬ、ＤＴ
２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、コード信号以外の
判別コードＳＪ、ダイナミックレンジＤＲ及び最小値Ｍ
　Ｉ　Ｎ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、判別コードＳＪ、ダイナミックレンジ
ＤＲ及び最小値ＭＩＮ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ても良い。フレ
ーム化回路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、フレーム化回路１２からの伝送データは、
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からの受信データがフレーム分解回路２２
に供給される。フレーム分解回路２２により、コード信
号ＤＴｌ、ＤＴ２と付加コードＭＩＮ、ＤＲと判別コー
ドＳＪとが分離されると共に、エラー訂正処理がなされ
る。

フレーム分解回路２２からのコード信号がＡＮＤゲート
２３．２４を夫々介して復号化回路２５゜２６に供給さ
れる。復号化回路２５．２６には、ダイナミックレンジ
ＤＲが供給される。ＡＮＤゲート２３には、判別コード
ＳＪが供給されると共に、判別コードＳＪが反転されて
ＡＮＤゲート２４に供給される。従って、静止ブロック
のコード信号ＤＴＩが復号化回路２５に供給され、動き
が有るブロックのコード信号ＤＴ２が復号化回路２６に
供給される。これらの復号化回路２５及び２６は、夫々
送信側の量子化回路８及び９と逆の処理を行うもので、
コード信号と対応するレベルの出力信号が発生する。

復号化回路２５及び２６の出力信号がＯＲゲート２７を
介して加算回路２８に供給される。復号化回路２５．２
６の夫々において８ビツ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
ツトの最小値ＭＩＮとが加算回路２８で加算され、元の
画素データが復号される。加算回路２８の出力データが
ブロック分解回路２９に供給される。ブロック分解回路
２９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２９
の出力端子３０に復号された元のテレビジョン信号が得
られる。

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。第３図において、１４は、３フレームの各
フレームに続する２次元領域１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃか
らなるｌブロックを示すもので、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１４Ａ。

１４Ｂ、１４Ｃが構成される。従って、■ブロックは、
（６ｘ６ｘ３＝１０８）個の画素からなる。

１ブロツク内に含まれる元のディジタルテレビジョン信
号のビット数の合計は、（１０８Ｘ８ビツト＝８６４ビ
ツト）である。

コード信号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。量
子化ビット数が８ビツ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ブロツ
クの画素のレベルの分布は、かなり狭いレベルの範囲に
集中している。テレビジョン信号の場合、３次元的な１
ブロツク内の各画素は、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１にフレームメモリ１５Ａ。

１５Ｂ、１５（Ｊ＜縦続接続されている。現在のフレー
ムＦ　ｎ＋２の画素データが走査変換回路１６Ａに供給
され、フレームメモリ１５Ａからの前のフレームＦ　ｎ
＋１の画素データが走査変換回路１６Ｂに供給され、フ
レームメモリ１５Ａからのより前のフレームＦｎの画素
データが走査変換回路１６Ｃに供給される。

走査変換回路１６Ａは、第５図Ａに示すように、■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１６Ｂ、１６Ｃも同様に、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。走査変換回路１６Ａの出力データが遅延回路１
７Ａを介して合成回路１８に供給され、走査変換回路１
６Ｂの出力信号が遅延回路１７Ｂを介して合成回路１８
に供給される。遅延回路１７Ａは、２個の領域に含まれ
る７２個の画素データと等しい遅延量を有し、遅延回路
１７Ｂは、１個の領域に含まれ３６個の画素データと等
しい遅延量を有する。また、合成回路１８は、遅延回路
及びスイッチ回路から構成されている。

合成回路１８の出力端子１９には、第５図Ｂに示すよう
に、連続する３フレームＦｎ、　　Ｆｎ＋１．Ｆｎ＋２
の夫々に含まれる領域１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの画素デ
ータが順番に出力される。つまり、出力端子１９には、
ブロックの順序に変換された出力データが得られる。

ｄ、動き判定回路 第６図は、動き判定回路３の一例を示す。第６図におい
て、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの夫々は、１）゛ロック内
の３フレームＦ　ｎ、　　Ｆｎ＋１．　Ｆｎ＋２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ブロツク毎
に並列化されることにより形成される。各フレームの画
像データと、端子３１Ｄからのしきい値データＴｆと、
端子３１ＥからのリセットパルスＰＲとが動き検出回路
３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃに夫々供給される。

動き検出回路３２Ａは、フレームＦｎの領域１４Ａ及び
フレームＦｎ＋１の領域１４Ｂ間で画像の動きを検出す
る。動き検出回路３２Ｂは、フレームＦｎＯｆＪ域１４
Ａ及びフレームＦ　ｎ＋２の領域１４０間で画像の動き
を検出する。動き検出回路３２Ｃは、フレームＦｎ＋１
　の領域１４Ｂ及びフレームＦ　ｎ＋２の領域１４Ｃ間
で画像の動きを検出する。

これらの動き検出回路３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、入力
される画像データを除いて同様の構成であるので、第６
図では、動き検出回路３２Ａに関して、具体的構成が示
されている。動き検出回路３２Ａ。

３２Ｂ、３２Ｃの各１ビツトの出力信号がＡＮＤゲート
３３に供給され、Ａ　Ｎ　Ｄゲート３３からｌビットの
判別信号ＳＪが出力端子３４に取り出される。

動き検出回路３２Ａは、減算回路３５．絶対値化回路３
６．比較回路３７及び判定回路３８により構成される。

減算回路３５及び絶対値化回路３６により、領域１４Ａ
とａ域１４Ｂ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３７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３８に供給さ
れる。判定回路３８は、フレームＦｎ及びフレームＦｎ
＋１の各領域１４Ａ及び１４Ｂ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３８には、ｌブロック毎のリセントパルスＰＲ
が供給される。判定回路３８の出力信号は、静止部と判
定した時にハイレベルとなり、動きがあると判定した時
にローレベルとなる。

上述と同様に、領域１４Ａ及び１４Ｃの間の変化が動き
検出回路３２Ｂにより検出され、領域１４Ｂ及び１４Ｃ
の間の変化が動き検出回路３２Ｃにより検出される。従
って、Ａ　Ｎ　Ｄゲート３３から出力端子３４に取り出
される判別コードＳＪは、静止部でハイレベルとなる１
ビツトの信号である。

動き判定としては、絶対値化回路３６からのフレーム差
の積分値としきい値とを比較する方式又は判定回路３８
において、しきい値を越えた絶対値フレーム差の個数と
しきい値とを比較する方式等を使用できる。

ｅ、ダイナミックレンジ検出回路 第７図は、ダイナミックレンジ検出回路４の一例の構成
を示す。４１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ブロツ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４１か
らの画素データは、選択回路４２及び選択回路４３に供
給される。−方の選択回路４２は、入力ディジタルテレ
ビジョン信号の画素データとラッチ４４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４３は、入力ディジタルテレビジョン信号
の画素データとラッチ４５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４２の出力データが減算回路４６に供給される
と共に、ラッチ４４に取り込まれる。選択回路４３の出
力データが減算回路４６及びラッチ４８に供給されると
共に、ラッチ４５に取り込まれる。ラッチ４４及び４５
には、ラッチパルスが制御部４９から供給される。制御
部４９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、同期信号等のタイミング信号
が端子５０から供給される。制御部４９は、ラッチ４４
，４５及びラッチ４７，４８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４４及び４５の内容が初期
設定される。ラッチ４４には、全て′０゛のデータが初
期設定され、ラッチ４５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４４に貯えられる。ま
た、順次供給されろ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４５に貯えられる。

最大レベル及び最小レベルの検出が１ブロツクに関して
終了すると、選択回路４２の出力に当該ブロックの最大
レベルが生じる。−方、選択回路４３の出力に当該ブロ
ックの最小レベルが生じる。

■ブロックに関しての検出が終了すると、ラッチ４４及
び４５が再び初期設定される。

減算回路４６の出力には、選択回路４２からの最大レベ
ルＭＡＸ及び選択回路４３からの最小レベルＭ　Ｉ　Ｎ
を゛減算してなる各ブロックのダイナミックレンジＤＲ
力（得られる。これらのグイナミノクレンジＤＲ及び最
小レベルＭＩＮが制御ブロック４９からのラッチパルス
により、ラッチ４７及び４８に夫々ラッチされる。ラッ
チ４７の出力端子５１に各ブロックのダイナミックレン
ジＤＲが得られ、ラッチ４８の出力端子５２に各ブロッ
クの最小値ＭＩＮが得られる。

ｆ、量子化回路 量子化回路８及び９は、グイナミノクレンジＤＲに適応
した可変長の符号化を夫々行う。第８図は、量子化回路
８の一例を示す。第８図において、５５で示すＲＯＭに
は、最小値除去後の画素データＰＤＩ　　（８ビツト）
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。ＲＯＭ５５に対して、入力端子
５６からのダイナミンクレンジＤＲと入力端子５７から
の画素データＰＤＩとがアドレス信号として供給される
。

ＲＯＭ５５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、出力端子５８に５ビ
ツトのコード信号ＤＴＩ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ＤＴＩ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、ＲＯＭ５
５から出力されるコードの中でを効なビット長が変化す
る。フレーム化回路１２において有効なビットが選択さ
れる。

第９図は、上述の量子化回路８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長の符号化の説明に
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９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
ＬＯとされ、（最大１已＝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Ｏ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ＬＯを復元値とする復
号がなされる。

第９図Ｂは、（ＤＲ＝１７）の場合を示し、代表レベル
が（ＬＯ＝４）（Ｌ１＝１３）と夫々定められ、最大１
已が４となる。２個の代表レベルＬＯ，ＬＬ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１巳は、ダイナミックレンジＤＲが狭いほど小とな
る。

第９図Ｃは、（ＤＲ＝３５）の場合を示し、代表レベル
が（Ｌ　Ｏ＝　４）（Ｌ　１　＝　１３）（Ｌ　２　＝
　２２）（Ｌ３＝３１＞と夫々定められ、（Ｅ＝４）で
ある。４個の代表レベルＬＯ−Ｌ３があるので、（Ｎｂ
＝２）となる。（１８≦ＤＲ≦３５）の場合では、（Ｎ
ｂ＝２）される。

（３６≦ＤＲ≦７１）の場合では、８個の代表レベル（
ＬＯ−Ｌ？）が用いられる。第９図りは、（ＤＲ＝７１
）の場合を示し、代表レベルが（ＬＯ＝４）（Ｌ　１＝
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ＬＯ〜Ｌ７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（ＬＯ−Ｌｌ５）が用いられる。第９図Ｅは、（ＤＲ
＝１４３）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ８＝７６）
（Ｌ９＝８５）（Ｌ　Ｉ　０＝９１Ｉ）（Ｌｌ　１＝１
０３）（Ｌ１２＝１１２）（Ｌ１３＝１２１）（Ｌ１４
＝１３０）（Ｌ１５＝１３９）（ＬＯ〜Ｌ７は、上記の
値と同！、；）と定められる。１６個の代表レベル（Ｌ
Ｏ〜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（ＬＯ〜Ｌ３１）が用いられる。第９図Ｆは、（Ｄ
Ｒ＝２８７）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ　１６　
＝　１４８）（Ｌ　ｌ　７　＝　１５７）（Ｌ１８＝１
６６）（Ｌ１９＝１７５）　　・・・・・　（Ｌ２７＝
２４７）（Ｌ２８＝２５６）（Ｌ２９＝２６５）（Ｌ３
０＝２７４）（Ｌ３１＝２８３）（ＬＯ〜Ｌ１５は、上
記の値と同じ）と定められる。３２個の代表レベル（Ｌ
Ｏ−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ビツ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。

他方の量子化回路９は、上述の里子化回路８と同様の可
変長の符号化を行う。この量子化回路９は、動きがある
ブロックに対して適用されるので、静止ブロックに対し
て適用される量子化回路８に比して最大歪Ｅがより大き
い値とされている。例えば最大歪が７とされている。従
って、量子化回路９から発生するコード信号ＤＴ２０ビ
ット数は、ダイナミックレンジＤＲが同一の場合におい
て、量子化回路８から発生するコード信号ＤＴＩのビッ
ト数に比して少なくなる。

上述のように、ブロックのダイナミックレンジＤＲに応
じて所定数のレベル範囲に分割され、各レベル範囲の中
央の値が代表レベルとされる。この場合では、最大歪の
２倍の値が量子化ステップとなる。

ｌ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
な相関を存しているので、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Ｍ
　Ｉ　Ｎ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故に
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。

ｇ、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、ブロックのダイナミックレンジＤＲが量子化ビ・ノ
ド数で定まる個数のレベル範囲に分割され、最小値除去
後のデータが屈するレベル範囲と対応するコード信号が
形成される。従って、静止ブロックの符号化のための量
子化回路８のビット数が４ビツトとされる時には、動き
が有るブロックの符号化のための量子化回路９のビット
数がより少ないビット数例えば３ビツトとされる。

一方の量子化回路８では、第１０凹入に示すように、ダ
イナミックレンジＤＲを１６分割したレベル範囲の中で
最小値除去後のデータＰＤＩが続するレベル範囲が判定
され、この求められたレベル範囲を示すコード信号を発
生する。他方の量子化回路９では、第１０図Ｂに示すよ
うに、第１０図Ａと同一のダイナミックレンジＤＲの場
合には、このダイナミックレンジＤＲが８個のレベル範
囲に分割され、データＰＤＩの含まれるレベル範囲が判
定される。従って、量子化回路９の里子化スチップをΔ
とすると、第１０図の例では、量子化回路８の量子化ス
テップが２Δとなる。

固定長の符号化では、第１０図から明らかなように、ダ
イナミックレンジを量子化ステップΔ又は２Δにより等
分割し、各領域の中央の値である代表レベルＬＯ，ＬＬ
、　　・・・・・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ＭＥＮ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ブロツク内に必ず存在し
ている。従って、誤差が０の符号化コードを多くするに
は、第１１図に示すように、ダイナミックレンジＤＲを
（２ｆｆｉ−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ＬＯとし、最
大レベルＭＡＸを代表最大レベルＬ３としても良い。第
１１図の例は、筒車のために、量子化ビット数が２ビツ
トの場合を示している。

以上の説明では、コード信号ＤＴＩ又はＤＴ２とダイナ
ミックレンジＤＲと最小値ＭＩＮと動き判別コード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の代わりに量子化幅または最大歪を伝送
しても良い。

また、ｌ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。

〔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
に比して充分に減少でき、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、画質の劣下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、変化幅が大きいエツジ等の
過渡部での応答が良いものとなる。

この発明では、人の視覚特性に考慮して動きがあるブロ
ックの量子化ステップに比して静止ブロックの量子化ス
テップを小さくするので、受信側の復元画像の質の劣化
を生ぜずに、コード信号のビット数を少なくできろ。従
って、圧縮率をより高くすることができる。

【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路線図、第４図及び
第５図はブロック化回路の構成の一例及びブロック化回
路の説明のための路線図、第６図は動き判定回路の一例
のブロック図、第７図はダイナミックレンジ検出回路の
一例のブロック図、第８図は量子化回路の一例のプ０．
７り図、第９図は量子化の一例の説明に用いる路線図、
第１０図及び第１１図は夫々量子化の他の例及び更に他
の例の説明に用いる路線図である。 図面における主要な符号の説明 １：ディジクルテレビジョン信号の入力端子、２ニブロ
ック化回路、　３：動き判定回路、４：ダイナミノクレ
ンジ検出回路、　８，９：ｆｉ量子化回路、　　１２；
フレーム化回路。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 第１図 咄？イλイ貝１」リ　番−Ｌｘ父 第４図 動き判え１コ路 第６図 第１図 竺９図Ａ 第９図Ｂ 第９図　Ｄ Ｉ ■ ■ 」 、ＡＱｒ：−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル画像信号の連続する複数フィールドの夫々に
   続する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判定し、判別コードを発
   生する動き判定手段と、 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
   ビット数で符号化すると共に、上記判別コードにより動
   きが有るブロックの量子化ステップに比して動きが無い
   ブロックの量子化ステップがより小さくされた量子化手
   段と、 上記ダイナミックレンジ情報、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別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。