JPS639393A - 高能率符号の復号装置 - 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の復
号装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、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し、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するようにした高能率符号の復
号装置である。

この発明では、静止ブロックの場合には、時間的に前の
ブロックの最後の領域のデータと現在のブロックの先頭
の領域のデータとの平均値が形成され、この平均値が現
在のブロックの先頭の領域のデータとされることにより
、復元画像中のジャーキネスが低減される。

〔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。

本願出願人は、ＤＰＣＭ、サブサンプリング等の従来の
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案
している。

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
符号化装置が提案されている。

また、特願昭６０−２３２７８９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。

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６０−２４７
８４０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。

この駒落とし処理を行う場合、ブロック内のｎ個の領域
のデータの画素毎の平均値が形成され、この平均値が伝
送される。平均値を伝送すれば、受信側において、伝送
が省略された領域の補間を良好に行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、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
駒落としを行い、駒落とし時にブロック内ａｎ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ようにし
た高能率符号の復号化装置に関する。受信側では、駒落
としされた（ｎ−１）個の領域のデータは、平均値のデ
ータで補間される。この場合、単なる置き代えでは、時
間的に前のブロックから現在のブロックに移行する時に
、画像の動きが不自然となるジャーキネスが発生する問
題があった。

従って、この発明の目的は、受信側で復元された画像中
のジャーキネスを低減することができる高能率符号の復
号装置を提供することにある。

〔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ＭＡＸ及び複数の
画素データの最小値ＭＩＮを求めると共に、最大値ＭＡ
Ｘ及び最小値Ｍ　Ｉ　Ｎからブロック毎のダイナミック
レンジＤＲを検出し、最小（ＩＩＭＩＮ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
し、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若と共に、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コード信号のみを発生し、
ダイナミックレンジ情報と、最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩ
Ｎの内の少なくとも、２個の付加コードと符号化で得ら
れたコード信号と動きの有無を示す判定コードＳＪを伝
送するようにした高能率符号の復号装置において、 判定コードで示される静止ブロックの場合には、ｎ個の
領域の先頭の領域のデータとして、時間的に前の対応す
るブロックの最後の領域のデータと先頭の領域のデータ
との平均値を生じさせるようにしたことを特徴とする高
能率符号の復号装置である。

〔作用〕

テレビジョン信号は、水平方向、垂直方間並びに時間方
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。この防落とし処理によ
って、圧縮率がより高いものとされる。

このような利点を有する高能率符号の復号装置では、静
止ブロックの場合、ｎ個の領域の中の（ｎ−１）個の領
域が平均値で置き換えられる。

時間的に前のブロックから現在のブロックに移行する時
に、前のブロックの最後の領域のデータと現在のブロッ
クの先頭の領域のデータとの平均値が形成され、この平
均値が現在のブロックの先頭の領域のデータに置き代え
られる。従って、前のブロックの画像情報が存在するた
めに、ブロックの変化時に発生するジャーキネスを低減
することができる。

〔実施例〕

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。この説明は、下記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 Ｃ５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 り、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、この発明の一実施例における送信側（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ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号（ｒ１
１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素同士のデータから動
きの有無を示す１ビツトの判定コード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からの人力ディジタルビデオ信号がＡ
ＮＤ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。

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、プロ・７りのダイナミックレンジＤＲ
と最小レヘルＭ　Ｉ　Ｎと０〜５ビツトのコード信号Ｄ
Ｔ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
Ｍ　Ｉ　Ｎ、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，Ｊｉ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，Ｍ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、この発明が適用された受信（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。ＡＮ
Ｄゲート２３の他の人力として判定コードＳＪが供給さ
れ、ＡＮＤゲート２日の他の人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、静止プロ・νりの平均値情報
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，ＭＩＮ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３
０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、防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の他方の入力端子すに供給される。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。

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。

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ブロツクが構成される。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ｋ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プ
ロンクは、（６ｘ６ｘ２＝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
回路が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。

簡箪のために、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、Ａｔ、Ｂｌ
、Ｃ１，Ｄｉ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図りに示すよう
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。

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
、ｌ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ブロツクの画素データ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４′ａＭ　Ｉ　Ｎ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Ｍ　Ｉ　Ｎ　、コード信
号ＤＴがフレーム化回路ＩＯに供給される。フレーム化
回路ｌＯにおいて、判定コードＳＪ、ダイナミックレン
ジＤＲ，ｉ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回に示すエンコーダ
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。

量子化回路４３は、例えばＲＯＭによって構成される。

この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。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ビツトのコード信号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Ｏピットル５ビツトの範囲で
変化する。従って、ＲＯＭ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Ｄ
Ｒ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ＭＥＮ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、防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。

３次元デコーダ３ｏ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。

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、ｌ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。

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
１ｉＪｌ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。

小レベルがランチ５５に貯えられる。

最大レベル及び最小レベルの検出が１ブロツクに関して
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。

■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ＭＡＸ及び選択回路５３からの最小しベル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、ランチ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。

第１０図Ａは、ダイナミックレンジＤＲが（最大４ａＭ
ＡＸ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、（最大歪已＝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０である。受信側では、ブロックの最小値Ｍ
ＩＮ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１０図Ｂは、（ＤＲ＝１７）の場合を示し、代表レベ
ルが（ＬＯ＝４）（ＬＬ＝１″３）と夫々定められ、最
大歪Ｅ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（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、（Ｎ
ｂ＝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（
ＬＯ〜Ｌ７）が用いられる。第１０図りは、（ＤＲ−７
１）の場合を示し、代表レベルが（ＬＯ−４）（ＬＬ−
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
、（Ｎ　ｂ　＝　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１０図Ｅは、（Ｄ
Ｒ＝１４３）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ８＝７６
）（Ｌ９＝８５）（１１０＝９４）（Ｌ１１＝１０３）
（Ｌ１２＝１１２）（Ｌ１３＝１２１）（Ｌ’ｌ　４＝
１３０）（Ｌｌ　５＝１３９）（ＬＯ〜Ｌ７は、上記の
値と同じ）と定められる。１６個の代表レベル（ＬＯ−
ＬＬ５）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１０図Ｆは、（
ＤＲ＝２８７）の場合を示し、代表レベルが（Ｌ１６＝
１４８）（Ｌ１７＝１５７）（Ｌ１８＝１６６）（Ｌ１
９＝１７５）　　・　・　・　・　・（Ｌ２７−２４７
）（Ｌ２Ｂ＝２５６）（Ｌ２９＝２６５）（Ｌ３０＝２
７４）（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（ＬＯ−Ｌ
３１）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／ｌ／（Ｌ２８〜Ｌ３１）に量子化されることが
ない。

１ブロツ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Ｍ
ＩＮを除去した後のデータＤＴ＋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、
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、ｌ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＋ｌ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。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Ａｎａ１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０判定回路７７は、各
領域Ａｎ及びＡｎａｌ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Ｔ「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１判定回路
７７には、１ブロツク毎のリセットパルスＰＲが供給さ
れる０判定回路７７からの１ビツ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Ａ
ｎａｌの画像が殆ど同一であるので、両者の平均値（Ａ
ｎ＋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
駆落としされる。（ＳＪ＝Ｏ）の場合では、２つの領域
Ａｎ及びＡｎａｌ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。

尚、動き判定回路３としては、２フレ一ム間のフレｉム
差の絶対値を１ブロツ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ＡＩ、Ａ２
．Ａ３．Ａ４・・・・のみに注目する。ＡＩ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ブロツクが構成される。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Ａｌ、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・ツクレ
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＋Ａ
６）／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Ａ
２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＋Ａ
４）／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。

このように得られた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（ジャーキヱス）が発生する。

この発明では、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１
２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＋Ａ
６）／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。

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。

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１
３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Ａ１−八６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図りからも理解され
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
図りに示すように、１ブロツクを構成する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図已に示すように、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２
６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が入力端子すに供給される平均値形成回路２
７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＝７７ａ）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。

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ＬＯ，Ｌ
ｌ、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。

一方、最小レベルＭＩＮ及び最大レベルＭ　Ａ　Ｘ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Ｏ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（２’−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１
４図の例は、ａ＊のため、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ＤＴとダイナミックレソン
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。

また、１ブロツ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。

更に、３次元ブロックが２フレームに限らず３フレ一ム
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
。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、静止ブロックの領域のデータがこの
ブロックの平均値のデータで置き代えられる場合に、ブ
ロックの変化時に発生するジャーキネスを低減すること
ができ、良好な復元画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を通用できる高能率符号の送信側のブ
ロック図、第２図はこの発明の一実施例の受信側の構成
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その説明のための路線図
、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路線図、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
説明のための路線図、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
説明のための路線図、第１３図はデコード動作の説明の
ための路線図、第１４図は量子化の他の例の説明のため
の路線間である。 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ニブロ
ック分解回路。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 第４図 フ狛ツ２４も動作 第６図 １イ言データ 第７図 ２吹尤デ′コータ゛ 第９図 ＩＤきギｉ定１回路 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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し、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し、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、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し、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動
   きの有無を示す判定コードを伝送するようにした高能率
   符号の復号装置において、 上記判定コードで示される静止ブロックの場合には、上
   記ｎ個の領域の先頭の領域のデータとして、時間的に前
   の対応するブロックの最後の領域のデータと上記先頭の
   領域のデータとの平均値を生じさせるようにしたことを
   特徴とする高能率符号の復号装置。