(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データの符号化処理を制御する符号化制御装置において、入力された上記画像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックを得る直交変換手段と、
上記係数データブロックデータの各係数データを量子化して量子化データを得る量子化手段と、
上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、検出された上記対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを制御する量子化レベル制御手段とを備え、
上記量子化レベル制御手段は、
上記直交変換後の係数データブロックから上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値より大きいブロックを、候補ブロックとして判定する候補ブロック判定手段と、
２値化用しきい値に基づいて上記画素データブロックの各画素データを２値化し、注目画素の値とその近傍の画素の値が反転している部分を孤立点として、当該孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定手段と、
上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定する総合判定手段と、
上記総合判定手段にて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル低減手段とを有することを特徴とする符号化制御装置。
【請求項２】
上記２値化用しきい値は、上記画素データブロック内の最大値と最小値との加算値を１／２した値であることを特徴とする請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項３】
入力された画像データの符号化処理を制御する符号化制御装置において、
入力された上記画像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックを得る直交変換手段と、
上記係数データブロックデータの各係数データを量子化して量子化データを得る量子化手段と、
上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、検出された上記対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを制御する量子化レベル制御手段とを備え、
上記量子化レベル制御手段は、
上記直交変換後の係数データブロックから上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値より大きいブロックを、候補ブロックとして判定する候補ブロック判定手段と、
上記直交変換前の上記画素データブロックから複数のサブブロックに分割し、各サブブロックと予め決定されたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ることによってエッジパターンを検出し、検出されたエッジパターンの数をエッジパターンの度数として、当該エッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定手段と、
上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定する総合判定手段と、
上記総合判定手段にて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル低減手段とを有することを特徴とする高能率符号化装置。
【請求項４】
上記エッジ検出用パターンは、縦方向エッジ検出用パターン、横方向エッジ検出用パターン及び斜め方向エッジ検出用パターンとで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の符号化制御装置。
【請求項５】
入力された画像データの符号化処理を制御する符号化制御方法において、
入力された上記画像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックを得る直交変換ステップと、
上記係数データブロックデータの各係数データを量子化して量子化データを得る量子化ステップと、
上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、検出された上記対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを制御する量子化レベル制御ステップとを備え、
上記量子化レベル制御ステップは、
上記直交変換後の係数データブロックから上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値より大きいブロックを、候補ブロックとして判定する候補ブロック判定ステップと、
２値化用しきい値に基づいて上記画素データブロックの各画素データを２値化し、注目画素の値とその近傍の画素の値が反転している部分を孤立点として、当該孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定ステップと、
上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定する総合判定ステップと、
上記総合判定ステップにて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル低減ステップとを有することを特徴とする符号化制御方法。
【請求項６】
入力された画像データの符号化処理を制御する符号化制御方法において、
入力された上記画像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックを得る直交変換ステップと、
上記係数データブロックデータの各係数データを量子化して量子化データを得る量子化ステップと、
上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、検出された上記対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを制御する量子化レベル制御ステップとを備え、
上記量子化レベル制御ステップは、
直交変換後の係数データブロックから上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値より大きいブロックを、候補ブロックとして判定する候補ブロック判定ステップと、
上記画素データブロックから複数のサブブロックに分割し、各サブブロックと予め決定されたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ることによってエッジパターンを検出し、検出されたエッジパターンの数をエッジパターンの度数として、当該エッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定ステップと、
上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定する総合判定ステップと、
上記総合判定ステップにて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル低減ステップとを有することを特徴とする符号化制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高能率符号化装置及び高能率符号化方法に関し、特に、画像圧縮方式のデジタルＶＴＲ等に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、高精細度の画像を伝送する、あるいは磁気テープや光磁気ディスク等の記録媒体に蓄積するという高能率符号化装置が開発され、実用化に至っている。この高能率符号化装置は、変換符号化（ブロック符号化）と可変長符号化によって画像情報のデータ圧縮を実現している。
【０００３】
空間面上の画像データは、種々の画像を統計的に見るとき、振幅方向に対して各画像サンプルの出現確率は一様であるといえる。つまり、偏りがない。一方、変換符号化、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）後の係数面上で見た場合には、周波数面で見る画像の性質をよく反映して、低次ほどエネルギが集中し、高次に行くに従って急速に減少する。つまり、偏りが大きい。
【０００４】
この偏りを利用して、画像情報を効率よくデータ圧縮するのが可変長符号化であり、偏りを作るのがＤＣＴなどの直交変換である。このＤＣＴの手法については、例えば「ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ  ＯＮ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＶＯＬ．ＣＯＭ−３２，ＮＯ．３，ＭＡＲＣＨ  １９８４  ２２５〜２３１  頁」にその記載がある。
【０００５】
ところで、我々が使用する画像データは、その種類によって上記偏りの度合が変化する。従って、可変長符号化を施した結果の情報もそれに従って変化する。これを例えばフィールド単位あるいはフレーム単位で一定量に収めようとする処理として、係数面における再量子化処理が存在する。前者の可変長符号化が無歪みの変換であるのに対して、この再量子化処理は歪みを伴う処理である。
【０００６】
また、変換符号化処理は、基本的には、画像情報の冗長度を削減することによって実現しようとするが、それだけで、常に所望の固定レートに収めることはできない。従って、歪みを伴う再量子化によって情報量を圧縮し、該圧縮情報の総量調整を行なう必要が出てくる。なお、該当する直交変換にとって複雑な絵柄であるほど再量子化によって圧縮する量が大きい。
【０００７】
そのため、どこか視覚的に影響の少ない事象で歪ませることが画像情報の圧縮上都合がいい。直交変換前の事象は空間面であるが、この空間面で再量子化を行なうと、階調の欠落となって現れる。空間面上の階調の欠落は人の目は敏感である。このことから、空間面での再量子化は採用できない。
【０００８】
直交変換後の事象は係数面であるが、係数面での再量子化は係数の欠落となるが、これを空間面上で見ると、ブロックを構成する各サンプル間の相関関係の欠落となる。即ち、波形歪みとなって現れることになる。人の目は、波形歪みには寛容である。このことから、歪みを伴う再量子化は係数面で行なうのが有利である。
【０００９】
ここで、画像圧縮方式のデジタルＶＴＲに適用されている従来の高能率符号化装置を図１２に基づいて説明する。
【００１０】
この高能率符号化装置は、図示するように、入力された画像データＤｖを圧縮処理するデータ圧縮処理回路２０１と、このデータ圧縮処理回路２０１から出力される圧縮映像データｄｖを磁気テープに記録するための信号形態に変換して磁気テープに記録する記録ユニット２０２を有して構成されている。
【００１１】
上記データ圧縮処理回路２０１は、入力された画像データＤｖをフレームメモリを用いて水平方向８サンプル、垂直方向８ライン（以下、８×８単位という）を１つのブロックにまとめるブロッキング回路２１１と、このブロッキング回路２１１にてまとめられた８×８単位のブロックを、離散コサイン変換するＤＣＴ回路２１２と、このＤＣＴ回路２１２から出力される係数データを再量子化する量子化器２１３と、この量子化器２１３からの量子化データを可変長符号化してデータ圧縮を行なう可変長符号化器２１４と、この可変長符号化器２１４からの可変長符号化データを一時的に保持するバッファ２１５と、このバッファ２１５にて保持された可変長符号化データに対して記録符号化を行なう記録符号化器２１６を有して構成されている。
【００１２】
上記記録ユニット２０２は、図示しないが、記録符号化器２１６からのデータをシリアルデータに変換するチャンネルエンコーダと、このチャンネルエンコーダから出力されるシリアルデータを増幅する増幅器と、この増幅器からの増幅されたシリアルデータを磁気テープに例えばヘリカルスキャン方式で磁気的に記録する記録用磁気ヘッドを有して構成されている。
【００１３】
また、このデータ圧縮処理回路２０１には、可変長符号化データを一定レートで出力するための符号量制御回路２１７が接続されている。この符号量制御回路２１７は、バッファ２１５に一時的に保持された可変長符号化データの符号量に応じて量子化レベル（量子化ステップ幅）ｑを変化させることにより、符号量制御を行なう回路である。この技術については、例えば米国特許４８９４７１３号にその記載がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＤＣＴ回路２１２の後段に接続された量子化器２１３は、ＤＣＴ回路２１２から出力されるＤＣＴ係数を量子化レベルｑにて割るという処理を行なうが、従来においては、上記量子化において、ＤＣＴを実行する単位であるブロック毎の情報は何も与えられていない。
【００１５】
そのため、量子化器２１３にてＤＣＴ係数を量子化する場合に、画質劣化になり易いブロックにそのまま歪みが生じることになる。例えば、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等ではいわゆるモスキート歪みが発生してしまい、視覚上の画質劣化（局所的な画質劣化）を招来させるおそれがあった。
【００１６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、局所的な画質劣化の発生を防ぎ、画像全体での画質を向上させることができる高能率符号化装置及び高能率符号化方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力された画像データＤｖにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックＣＢを得る直交変換手段１２と、上記係数データブロックデータＣＢの各係数データを量子化して量子化データＱＤを得る量子化手段１３と、この量子化データＱＤを可変長符号化してデータ圧縮を行なう可変長符号化手段１４とを有するデータ圧縮処理手段１を具備し、該データ圧縮処理手段１からの圧縮画像データｄｖを伝送・蓄積する高能率符号化装置において、直交変換前の画素データブロックＤＢと直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、この検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑを制御する量子化レベル制御手段１８とを設けて構成する（請求項１記載の発明）。
【００１８】
この場合、上記量子化レベル制御手段１８に、直交変換後の係数データブロックＣＢから候補ブロック検出規則を満たすブロックを候補ブロックとして判定する候補ブロック判定手段４１と、上記候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢから対象外ブロック検出規則を満たすブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定手段４２と、上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを対象ブロックとして判定する総合判定手段４３と、この総合判定手段４３にて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑを低減する量子化レベル低減手段４４とを設けるようにしてもよい（請求項２記載の発明）。
【００１９】
そして、上記候補ブロック検出規則を、直交変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値とし、上記候補ブロック決定手段４１に、直交変換後の係数データブロックＣＢの各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値とを比較する係数比較手段５４を設けて構成してもよい（請求項３記載の発明）。
【００２０】
また、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大とし、上記対象外ブロック判定手段４２に、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数を計数する孤立点計数手段と、この孤立点計数手段にて計数された孤立点の度数と対象外ブロック検出用しきい値とを比較する度数比較手段８８とを設けて構成してもよい（請求項４記載の発明）。
【００２１】
この場合、上記孤立点計数手段に、２値化用しきい値に基づいて上記画素データブロックＤＢの各画素データを２値化する２値化手段と、順次選定された注目画素の値とその４近傍の画素の値が反転している部分を検出する孤立点検出手段８４と、この孤立点検出手段８４にて検出された孤立点の数を度数として出力する度数出力手段８６とを設けて構成してもよい（請求項５記載の発明）。
【００２２】
そして、上記２値化用しきい値を、上記画素データブロックＤＢ内の最大値と最小値との加算値を１／２した値Ｄｔｈとし、上記２値化手段に、上記画素データブロックＤＢの各画素データから最大値を検出する最大値検出手段７１と、画素データブロックＤＢの各画素データから最小値を検出する最小値検出手段７２と、上記最大値検出手段７１にて検出された最大値と最小値検出手段７２にて検出された最小値を加算する加算器７３と、この加算器７３からの加算データを１／２する除算器７４とを具備した２値化用しきい値決定手段６１を設けるようにしてもよい（請求項６記載の発明）。
【００２３】
一方、対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大とし、上記対象外ブロック判定手段４２に、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数を計数するエッジパターン計数手段と、上記エッジパターン計数手段にて計数されたエッジパターンの度数と対象外ブロック検出用しきい値とを比較する度数比較手段１００とを設けるようにしてもよい（請求項７記載の発明）。
【００２４】
この場合、上記エッジパターン計数手段に、上記画素データブロックＤＢから複数のサブブロックに分割し、各サブブロックと予め決定されたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ってそれぞれエッジパターンを検出するパターンマッチング手段９５と、このパターンマッチング手段９５にて検出されたエッジパターンの数をエッジパターンの度数として出力する度数出力手段９８を設けるようにしてもよい（請求項８記載の発明）。
【００２５】
上記エッジ検出用パターンとして、縦方向エッジ検出用パターン，横方向エッジ検出用パターン及び斜め方向エッジ検出用パターンとすることができる（請求項９記載の発明）。
【００２６】
次に、本発明は、入力された画像データＤｖにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックＣＢとし、この係数データブロックＣＢの各係数データを量子化して量子化データＱＤとし、この量子化データＱＤを可変長符号化してデータ圧縮を行なうデータ圧縮処理にて作成された圧縮画像データｄｖを伝送・蓄積する高能率符号化方法において、上記直交変換前の画素データブロックＤＢと直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、この検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑを制御する（請求項１０記載の発明）。
【００２７】
この場合、上記対象ブロック検出処理を、直交変換後の係数データブロックＣＢから候補ブロック検出規則を満たすブロックを候補ブロックとして判定し、上記候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢから対象外ブロック検出規則を満たすブロックを対象外ブロックとして判定し、上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定し、この判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑを低減するようにしてもよい（請求項１１記載の発明）。
【００２８】
そして、上記候補ブロック検出規則を、上記直交変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値としてもよい（請求項１２記載の発明）。
【００２９】
また、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大としてもよい（請求項１３記載の発明）。
【００３０】
一方、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大としてもよい（請求項１４記載の発明）
【００３１】
【作用】
請求項１記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、まず、入力された画像データＤｖが、データ圧縮処理手段１において圧縮符号化処理され、圧縮画像データｄｖとして伝送・蓄積されることになる。
【００３２】
具体的には、入力された画像データＤｖにおける各画素データが、直交変換手段１２においてブロック単位に直交変換されて係数データブロックＣＢとして取り出される。この係数データブロックＣＢは、後段の量子化手段１３にて量子化されて量子化データＱＤとされる。この量子化データＱＤは、次の可変長符号化手段１４にて可変長符号化処理され、結果として上記画像データＤｖが圧縮符号化されることになる。
【００３３】
そして、この発明では、量子化レベル制御手段１８において、直交変換前の画素データブロックＤＢと直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて画質劣化の対象ブロックが検出され、この検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑが制御され、この制御された量子化レベル（ｑ−△ｑ）によって上記対象ブロック内の係数データが量子化手段１３にて量子化されることになる。
【００３４】
通常、高周波数成分が多い画像においては、直交変換した後の係数データブロックＣＢにおけるＡＣ成分の値が大きくなるため、量子化手段１３において、量子化レベルｑが大に設定されて粗い量子化が行なわれることになる。
【００３５】
ところが、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等においても高周波成分が多くなるため、上記と同様に、粗い量子化が行なわれることになり、結果的にモスキート歪みが発生し、画質の劣化を招くことになる。
【００３６】
しかし、本発明においては、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、例えば低いレベルに制御された量子化レベル（ｑ−△ｑ）にて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、請求項２記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記対象ブロックを検出するに際し、まず、候補ブロック判定手段４１において、直交変換後の係数データブロックＣＢのうち、候補ブロック検出規則を満たすブロックが候補ブロックとして判定される。また、対象外ブロック判定手段４２において、上記判定された候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢのうち、対象外ブロック検出規則を満たすブロックが対象外ブロックとして判定される。
【００３８】
そして、総合判定手段４３において、上記候補ブロックから上記対象外ブロックが除外されたブロックを対象ブロックとして判定され、この総合判定手段４３にて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑが量子化レベル低減手段４４にて低減されることになる。
【００３９】
このように、直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて候補ブロックを粗検索し、検索した候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢに基づいて対象外のブロックを検索して、候補ブロックからこの対象外ブロックを除外して対象ブロックを検索するようにしているため、係数データブロックＣＢから文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックを確実に検出することが可能となる。
【００４０】
また、対象ブロックに対し、低い量子化レベル（ｑ−△ｑ）にて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【００４１】
次に、請求項３記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記請求項２記載の発明において、候補ブロックを判定するに際し、係数比較手段５４において、直交変換後の係数データブロックＣＢの各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値とが比較される。
【００４２】
そして、候補ブロック判定手段４１において、候補ブロック検出規則、即ち、上記直交変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値を満足するブロックを候補ブロックとして判定する。
【００４３】
この場合、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、高周波成分を多く含んでいるため、上記各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値として候補ブロックを判定することにより、この判定された候補ブロック内には必ず対象ブロックが存在することになる。従って、候補ブロックの判定過程において、対象ブロックを外すということがなくなり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００４４】
次に、請求項４記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記対象外ブロック判定手段４２において対象外ブロックを判定するに際し、まず、孤立点計数手段において、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が計数され、度数比較手段８８において、上記孤立点計数手段にて計数された孤立点の度数と対象外ブロック検出用しきい値とが比較されることになる。
【００４５】
そして、対象外ブロック判定手段４２において、対象外ブロック検出規則、即ち、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する。
【００４６】
孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、孤立点が所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分である。
【００４７】
従って、この請求項４記載の発明においては、候補ブロック判定手段４１にて判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００４８】
次に、請求項５記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記請求項４記載の発明における孤立点計数手段において孤立点の度数を計数するに際し、まず、２値化手段において、上記画素データブロックＤＢの各画素データが２値化用しきい値に基づいて「１」，「０」だけが展開されたデータに２値化され、孤立点検出手段８４において、順次選定された注目画素の値とその４近傍の画素の値が反転している部分が孤立点として検出される。
【００４９】
そして、この孤立点検出手段８４にて検出された孤立点の数が度数出力手段８６から度数として出力されることになる。この度数出力手段８６からの度数は、上述したように上記度数比較手段８８に供給されて対象外ブロック検出用しきい値と比較されることになる。
【００５０】
一般に、画像上の孤立点は、注目画素の周囲が輝度反転表示である場合に、その注目画素が孤立点として存在することになる。従って、注目画素とその周囲の画素の値を全て抽出して各値の高低をサーチする必要があるが、この方式では非常に時間がかかり、また、画素データ（例えば８ビットデータ）同士で値の高低をサーチする場合、演算回路の構成が複雑になるという不都合が生じる可能性がある。
【００５１】
しかし、この請求項５記載の発明では、孤立点を検出する際に、各画素データを一旦「１」，「０」の２値化データに変換し、更に注目画素の周囲全部ではなく、注目画素の４近傍の画素データと比較ようにしているため、サーチ時間の短縮化につながり、しかも、２値化データであるため、演算回路も簡単な構成にすることが可能となる。
【００５２】
次に、請求項６記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記２値化手段で用いられる２値化用しきい値を作成するに際し、まず、最大値検出手段７１及び最小値検出手段７２において、画素データブロックＤＢの各画素データから最大値及び最小値が検出される。そして、後段の加算器７３において、上記最大値検出手段７１及び最小値検出手段７２からの最大値及び最小値が加算され、この加算データが除算器７４において１／２され、この除算器７４からの出力、即ち、上記画素データブロックＤＢ内の最大値と最小値との加算値を１／２した値が上記２値化用しきい値として用いられることになる。
【００５３】
画素データを２値化する場合の基準となる値、即ち、２値化用しきい値として様々な値が用いられるが、この発明では、画素データブロックＤＢ内の最大値と最小値との加算値を１／２した値という簡単な処理で求めることができる値としたので、しきい値作成系（回路系又はルーチン）を簡単な構成で実現させることができる。
【００５４】
次に、請求項７記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記対象外ブロック判定手段４２において対象外ブロックを判定するに際し、まず、エッジパターン計数手段において、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が計数され、度数比較手段１００において、上記エッジパターン計数手段にて計数されたエッジパターンの度数と対象外ブロック検出用しきい値とが比較されることになる。
【００５５】
そして、対象外ブロック判定手段４２において、対象外ブロック検出規則、即ち、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定される。
【００５６】
エッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、エッジパターンが所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分である。
【００５７】
従って、この請求項７記載の発明においては、候補ブロック判定手段４１にて判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００５８】
次に、請求項８記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記請求項７記載の発明におけるエッジパターン計数手段においてエッジパターンの度数を計数するに際し、まず、パターンマッチング手段９５において、画素データブロックＤＢが複数のサブブロックに分割され、これら分割された各サブブロックと予め決定されたエッジ検出用パターンとのマッチングが取られてそれぞれエッジパターンが検出される。
【００５９】
そして、このパターンマッチング手段９５にて検出されたエッジパターンの数が度数出力手段９８から度数として出力され、この度数出力手段９８からの度数は、上述したように上記度数比較手段１００に供給されて対象外ブロック検出用しきい値と比較されることになる。
【００６０】
一般に、画像上のエッジパターンは、様々な方向に伸びて細かい画像を形成している場合や、１本あるいは２本というように象徴的に伸びたものなどがある。従って、エッジパターンを検出する場合は、様々な形状のエッジパターンを想定してマッチングをとる必要があり、非常に時間がかかり、しかも多数のエッジパターンを記憶しておくためのメモリの容量も膨大なものとなる。
【００６１】
しかし、本発明においては、画素データブロックＤＢを複数のサブブロックに分割するようにしているため、エッジパターンのパターン形状を特定することが可能となる。このことから、マッチングを取るためのエッジ検出用パターンの数を少なくすることができ、メモリ容量も大幅に低減することが可能となる。
【００６２】
また、２種類のデータブロック同士をマッチング処理する場合、画素データブロックＤＢ全体で行なうと、そのマッチングを取るための回路構成が複雑になり、処理時間も長くなるという問題があるが、この発明では、画素データブロックＤＢ全体でエッジパターンを検出するのではなく、画素データブロックＤＢを複数のサブブロックに分割し、このサブブロックと予め決められたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ることから、マッチング処理を行なうための回路構成を簡単にすることができ、しかもマッチング処理に要する時間も短縮化することができる。
【００６３】
次に、請求項９記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記請求項８記載の発明におけるエッジパターン計数手段において、分割されたサブブロックと、予め決定された縦方向エッジ検出用パターン，横方向エッジ検出用パターン及び斜め方向エッジ検出用パターンとそれぞれマッチングが取られ、これら検出用パターンに対応した縦方向，横方向及び斜め方向のエッジパターンが検出されることになる。
【００６４】
そして、このパターンマッチング手段９５にて検出された縦方向，横方向及び斜め方向のエッジパターンの数が度数出力手段９８からそれぞれ度数として出力されることになる。この度数出力手段９８からの各度数は、上述したように上記度数比較手段１００に供給されて対象外ブロック検出用しきい値と比較される。
【００６５】
この場合、縦方向，横方向及び斜め方向に関するエッジ検出用パターンを用意し、これらのパターンと比較することにより、容易に対象外ブロックを検出するとができ、候補ブロック検出手段にて検出された候補ブロックから容易、かつ確実に対象ブロックを検出することができる。
【００６６】
次に、請求項１０記載の本発明に係る高能率符号化方法においては、まず、入力された画像データＤｖが、圧縮符号化処理されて圧縮画像データｄｖとして伝送・蓄積されることになる。
【００６７】
具体的には、入力された画像データＤｖにおける各画素データが、ブロック単位に直交変換されて係数データブロックＣＢとして取り出され、この係数データブロックＣＢが量子化されて量子化データＱＤとされる。この量子化データＱＤは、可変長符号化処理され、結果として上記画像データＤｖが圧縮符号化されることになる。
【００６８】
そして、この発明に係る方法では、直交変換前の画素データブロックＤＢと直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて画質劣化の対象ブロックが検出され、この検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑが制御され、この制御された量子化レベル（ｑ−△ｑ）によって上記対象ブロック内の係数データが量子化されることになる。
【００６９】
通常、高周波数成分が多い画像においては、直交変換した後の係数データブロックＣＢにおけるＡＣ成分の値が大きくなるため、量子化レベルｑが大に設定されて粗い量子化が行なわれることになる。ところが、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等においても高周波成分が多くなるため、上記と同様に、粗い量子化が行なわれることになり、結果的にモスキート歪みが発生し、画質の劣化を招くことになる。
【００７０】
しかし、本発明に係る方法においては、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、例えば低くレベル制御された量子化レベル（ｑ−△ｑ）にて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【００７１】
次に、請求項１１記載の本発明に係る高能率符号化方法においては、上記対象ブロックを検出するに際し、まず、直交変換後の係数データブロックＣＢのうち、候補ブロック検出規則を満たすブロックが候補ブロックとして判定される。また、上記判定された候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢのうち、対象外ブロック検出規則を満たすブロックが対象外ブロックとして判定される。
【００７２】
そして、上記候補ブロックから上記対象外ブロックが除外されたブロックが対象ブロックとして判定され、この判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルｑが低減されることになる。
【００７３】
このように、直交変換後の係数データブロックＣＢに基づいて候補ブロックを粗検索し、検索した候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックＤＢに基づいて対象外のブロックを検索して、候補ブロックからこの対象外ブロックを除外して対象ブロックを検索するようにしているため、係数データブロックＣＢから文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックを確実に検出することが可能となる。
【００７４】
また、対象ブロックに対し、低い量子化レベル（ｑ−△ｑ）にて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【００７５】
次に、請求項１２記載の本発明に係る高能率符号化装置においては、上記請求項１１記載の発明において、候補ブロックを判定するに際し、直交変換後の係数データブロックＣＢの各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値とが比較される。
【００７６】
そして、候補ブロック検出規則、即ち、上記直交変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値を満足するブロックを候補ブロックとして判定する。
【００７７】
この場合、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、高周波成分を多く含んでいるため、上記各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値として候補ブロックを判定することにより、この判定された候補ブロック内には必ず対象ブロックが存在することになる。従って、候補ブロックの判定過程において、対象ブロックを外すということがなくなり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００７８】
次に、請求項１３記載の本発明に係る高能率符号化方法においては、請求項１１又は１２記載の方法において、上記対象外ブロックを判定するに際し、まず、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が計数され、この計数された孤立点の度数と対象外ブロック検出用しきい値とが比較されることになる。
【００７９】
そして、対象外ブロック検出規則、即ち、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する。
【００８０】
孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、孤立点が所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルｑを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分である。
【００８１】
従って、この請求項１３記載の発明においては、判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００８２】
次に、請求項１４記載の本発明に係る高能率符号化方法においては、請求項１１又は１２の方法において、上記対象外ブロックを判定するに際し、まず、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が計数され、この計数されたエッジパターンの度数と対象外ブロック検出用しきい値とが比較されることになる。
【００８３】
そして、対象外ブロック検出規則、即ち、直交変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定される。
【００８４】
エッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、エッジパターンが所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルｑを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分である。
【００８５】
従って、この請求項１４記載の発明においては、判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【００８６】
【実施例】
以下、本発明に係る高能率符号化装置を、画像圧縮方式のデジタルＶＴＲにおける符号化装置に適用した２つの実施例（以下、それぞれ第１実施例及び第２実施例に係る符号化装置と記す）を図１〜図１１を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本実施例に係る符号化装置とともに復号化装置についても説明する。
【００８７】
まず、第１実施例に係る符号化装置は、図１に示すように、入力されたデジタルコンポーネント画像データ（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ：以下、単に画像データと記す）Ｄｖを圧縮処理するデータ圧縮処理回路１と、このデータ圧縮処理回路１から出力される圧縮画像データｄｖを磁気テープに記録するための信号形態に変換して磁気テープに記録する記録ユニット２を有して構成されている。
【００８８】
上記データ圧縮処理回路１は、入力された画像データＤｖをフレームメモリを用いて水平方向８サンプル、垂直方向８ライン（以下、８×８単位という）を１つのブロック（画素データブロック）ＤＢにまとめるブロッキング回路１１と、このブロッキング回路１１にてまとめられた８×８単位の画素データブロックＤＢを、離散コサイン変換するＤＣＴ回路１２と、このＤＣＴ回路１２から出力される係数データブロックＣＢを再量子化する量子化器１３と、この量子化器１３からの量子化データＱＤを可変長符号化してデータ圧縮を行なう可変長符号化器１４と、この可変長符号化器１４からの可変長符号化データＬｄを一時的に保持するバッファ１５と、このバッファ１５にて保持された可変長符号化データＬｄに対して記録符号化を行なう記録符号化器１６を有して構成されている。
【００８９】
記録符号化器１６は、図示しないが、可変長符号化器１５からの可変長符号化データＬｄに量子化に係る量子化レベルｑを合成する合成回路と、この合成回路からのデータをＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）の積符号構成となるようにブロック化し、更にこのブロック化されたデータにアウターパリティ符号及びインナーパリティ符号を付加するＥＣＣエンコーダを有して構成されている。
【００９０】
上記記録ユニット２は、図示しないが、各パリティ符号が付加されたデータをシリアルデータに変換するチャンネルエンコーダと、このチャンネルエンコーダから出力されるシリアルデータを増幅する増幅器と、この増幅器からの増幅されたシリアルデータを磁気テープに例えばヘリカルスキャン方式で磁気的に記録する記録用磁気ヘッドを有して構成されている。
【００９１】
また、このデータ圧縮処理回路１には、可変長符号化データＬｄを一定レートで出力するための符号量制御回路１７が接続されている。この符号量制御回路１７は、バッファ１５に一時的に保持された可変長符号化データＬｄの符号量Ｃｄに応じて量子化レベル（量子化ステップ幅）ｑを変化させることにより、符号量制御を行なう回路であり、符号量Ｃｄが多くなり過ぎたときは量子化レベルｑを大きくして係数０の発生を多くし、逆に符号量Ｃｄが少ないときは量子化レベルｑを小さくする。
【００９２】
一方、復号化装置は、図２に示すように、磁気テープに磁気記録された記録データＷｄを再生し、後段において復号化処理するための信号形態（再生データ）に変換する再生ユニット２１と、この再生ユニット２１からの再生データｄｖに対してデータ伸長処理（エラー訂正及びデータ復号化）して圧縮処理前の再生画像データＤｖに復元するデータ伸長処理回路２２を有して構成されている。
【００９３】
上記再生ユニット２１は、図示しないが、磁気テープに磁気記録されたデータＷｄをシリアルデータとして再生する再生用磁気ヘッドと、この再生用磁気ヘッドからのシリアルデータを増幅する増幅器と、この増幅器からの増幅されたシリアルデータをデータ検出してシリアル／パラレル変換するチャンネルデコーダを有して構成されている。
【００９４】
上記データ伸長処理回路２２は、再生ユニット２１におけるチャンネルデコーダからのパラレルデータに対して記録復号化処理を行なう記録復号化器３１と、この記録復号化器３１からの復号化データＬｄに対して可変長復号化処理する可変長復号化器３２と、この可変長復号化器３２からの復号化データＱＤを再生された量子化レベルｑに基づいて逆量子化して係数データＣＢを得る逆量子化器３３と、この逆量子化器３３からの係数データＣＢを離散コサイン変換して８×８単位のブロックデータＤＢに変換する逆離散コサイン変換回路（ＩＤＣＴ回路）３４と、この逆ＤＣＴ回路３４からの８×８単位のデータブロックＤＢに対し、デシャフリング、Ｙ／Ｃ分離、データ補間等を行なって再生映像データ（デジタルコンポーネント映像データ）Ｄｖに変換するデブロッキング回路３５とを有して構成されている。
【００９５】
上記データ伸長処理回路２２中の記録復号化器３１は、図示しないが、再生ユニット２１におけるチャンネルデコーダからのパラレルデータに付加されているインナーパリティ符号及びアウターパリティ符号に基づいてエラー訂正を行い、更にエラー訂正されたデータを可変長符号のワード単位に分解するＥＣＣデコーダと、このＥＣＣデコーダからのデータに含まれている量子化レベルｑ等を検出する検出回路を有して構成されている。
【００９６】
上記検出回路は、検出した量子化レベルｑを可変長復号化器３２を通じて逆量子化器３３に供給するという動作を行なう。
【００９７】
そして、この第１実施例に係る符号化装置は、図１に示すように、符号量制御回路１７と量子化器１３との間に、所定のブロックに対する量子化レベルｑを低減して量子化レベル（ｑ−△ｑ）として量子化器１３に供給する量子化レベル制御回路１８が挿入接続されて構成されている。
【００９８】
上記所定のブロックは、量子化器１３にてＤＣＴ係数を量子化する場合に、画質劣化になり易いブロックであり、例えば、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等が該当する。以後の説明においては、この画質劣化になり易いブロックを対象ブロックと記す。
【００９９】
そこで、上記量子化レベル制御回路１８は、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢとＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢに基づいて、上記対象ブロックを検出し、対象ブロックに対応する係数データブロックＣＢの量子化に用いられる量子化レベルｑを低減するものである。
【０１００】
ここで、上記量子化レベル制御回路１８において対象ブロックを検出するための手順について説明すると、まず、係数データブロックＣＢに基づいて、高周波成分を多く含む係数データブロックを検出し、これを候補ブロックとする。この検出手法は、ＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値よりも大きいブロックを候補ブロックとして判定する。
【０１０１】
この場合、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、高周波成分を多く含んでいるため、上記各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値として候補ブロックを判定することにより、この判定された候補ブロック内には必ず対象ブロックが存在することになるからである。
【０１０２】
次に、上記候補ブロックの中から孤立点を多く含むブロックを検出し、これを対象外ブロックとする。この検出手法は、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する。
【０１０３】
この場合、孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、孤立点が所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルｑを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分だからである。
【０１０４】
そして、上記候補ブロックから対象外ブロックを除外したものが対象ブロックとして検出されることになる。
【０１０５】
次に、上記対象ブロック検出手順を実現するための具体的な方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０６】
まず、第１の系列において、ＤＣＴ変化後の係数データブロックＣＢにおける各係数データのｎ個のＡＣ係数を絶対値で以下の関係式に示すように降順に並べ替える（ステップＳ１）。ここで、ｎの値は、係数データブロックを構成する係数データ数が８×８＝６４であれば６３である。
【０１０７】
｜ａ［１］｜＞｜ａ［２］｜＞｜ａ［３］｜………＞｜ａ［ｎ］｜
【０１０８】
次に、ｎ個分のしきい値  ｔｈ［１］（ｉ＝１，２，３  ……，ｎ）を用意し、以下の関係式を満たすブロックをエッジ，輪郭を含む候補ブロックとして判定する（ステップＳ２：しきい値判定）。この場合、エッジ等を含む高周波成分を多く含むブロックは、｜ａ［ｉ］｜の値が、それ以外のブロックに比べて大きいからである。
【０１０９】
｜ａ［ｉ］｜＞  ｔｈ［ｉ］（ｉ＝１，２，３  ……，ｎ）
【０１１０】
一方、第２の系列において、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢのｍ個の各画素データからその画素データブロックＤＢ内における最大値と最小値を求める（ステップＳ３）。ｍの値は、画素データブロックＤＢを構成する画素数と同じであり、画素数８×８＝６４であればｍ＝６４である。
【０１１１】
次に、（最大値＋最小値）／２をしきい値として、一つの画素データブロック内のｍ個の画素データを２値化する（ステップＳ４）。具体的には、しきい値よりも大きい値を有する画素の値を「１」とし、しきい値以下の値を有する画素の値を「０」とする。これによって、「１」と「０」のみからなる画素データブロックｄｂが構成されることになる。
【０１１２】
次に、２値化された画素データブロックｄｂからｋ個の注目画素（１つの画素あるいは複数の画素からなる１つのかたまりを含む）を順次選択し、これら注目画素における４近傍の画素値がその注目画素値と反転しているものを探す。この検出処理を画素データブロックｄｂに含まれる全てのｋ個の注目画素について求め、これを度数：ｄｏｓｕ［ｋ］  （ｋ＝１，２，……ｌ  ）とする。ｌの値は、孤立点として見ることができる画素のかたまりを構成する画素の数であり、これは仕様によって適宜決定することができる。
【０１１３】
なお、図４（ａ）及び（ｂ）は上記ｋ個の注目画素としてｋ＝１、即ち１個の注目画素における孤立点の例を示すもので、図５（ａ）及び（ｂ）は上記ｋ個の注目画素としてｋ＝２、即ち２個の注目画素における孤立点の例を示すものである。
【０１１４】
そして、ｋの値に対応する度数のしきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］を用意して以下の関係式を満たすブロックを、画像が細か過ぎる部分であるブロック、即ち、対象外ブロックとして判定する（ステップ５：孤立点判定）。
【０１１５】
最後に、第１の系列のステップＳ２にて判定した候補ブロックから第２の系列のステップＳ５にて判定した対象外ブロックを除外したものを対象ブロックとすて判定する（ステップＳ６：総合判定）。
【０１１６】
次に、上記対象ブロック検出手順を実現するための具体的な回路例（以下、第１実施例に係る量子化レベル制御回路１８と記す）を図６〜図８の回路図に基づいて説明する。
【０１１７】
この第１実施例に係る量子化レベル制御回路１８は、図６に示すように、ＤＣＴ回路１２の後段に接続され、かつＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢに基づいて候補ブロックを判定する候補ブロック判定回路４１と、ＤＣＴ回路１２の前段に接続され、かつＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに基づいて対象外ブロックを判定する対象外ブロック判定回路４２と、候補ブロック判定回路４１にて判定された候補ブロックから対象外ブロック判定回路４２にて判定された対象外ブロックを除外して最終的に対象ブロックを判定する総合判定回路４３と、符号量制御回路１７から出力された量子化レベルｑ中、総合判定回路４３にて対象ブロックと判定された係数データブロックＣＢに対する量子化に用いられる量子化レベルｑを低減する量子化低減回路４４を有して構成されている。
【０１１８】
具体的には、上記候補ブロック判定回路４１は、図７に示すように、ＤＣＴ回路１２からの係数データブロックＣＢにおける各係数データ（特にＡＣ係数データ）のそれぞれの絶対値をとる絶対値回路５１と、この絶対値回路５１からの絶対値データ（ＡＣ係数データの絶対値を降順に並べ替える並べ替え回路５２と、候補ブロックを検出するために供され、かつ絶対値データの数ｎに相当するしきい値ｔｈ［ｉ］  が降順に記憶されたレジスタ５３と、上記並べ替え回路５２から順次出力される絶対値データ｜ａ［ｉ］｜（ｉ＝１，２，３  ……ｎ  ）とレジスタ５３から順次出力されるしきい値データｔｈ［ｉ］  とを比較して、全絶対値データ｜ａ［ｉ］｜＞全しきい値データｔｈ［ｉ］  を満たす場合に高レベル信号（論理「１」）を出力する比較回路５４とを有して構成されている。
【０１１９】
上記対象外ブロック判定回路４２は、画素データブロックＤＢ内の各画素データを２値化するためのしきい値を決定するしきい値決定回路６１と、このしきい値決定回路６１にて決定されたしきい値に基づいて画素データブロックＤＢ内の各画素データを２値化する２値化回路と、この２値化回路６２にて２値化された画素データブロックｄｂを一時保持するためのバッファ６３と、このバッファ６３に保持された２値化された画素データブロックｄｂに基づいて孤立点判定を行なう孤立点判定回路６４とを有して構成されている。
【０１２０】
上記しきい値決定回路６１は、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢ内の各画素データから最大値を検出する最大値検出回路７１と、上記画素データブロックＤＢ内の各画素データから最小値を検出する最小値検出回路７２と、最大値検出回路７１からの最大値と最小値検出回路７２からの最小値とを加算する加算器７３と、この加算器７３からの加算データを１／２してしきい値データＤｔｈとして出力する除算器７４とを有して構成されている。
【０１２１】
孤立点判定回路６４は、具体的には、図８に示すように、例えば外部からのキー入力操作等によって注目画素の個数ｋを設定する注目画素数設定回路８１と、この注目画素数設定回路にて設定された画素数ｋに対応する注目画素の値を順番に抽出する注目画素値抽出回路８２と、上記注目画素数設定回路８１にて設定された画素数ｋに対応する４近傍の画素の値を順番に抽出する４近傍画素値抽出回路８３と、上記注目画素値抽出回路８２からの注目画素値と４近傍画素値抽出回路８３からの４近傍画素値とを比較し、これらの値が反転している場合に反転検出信号Ｓｐを出力する反転判別回路８４と、この反転判別回路８４での反転判別の回数を計数する第１のカウンタ８５と、上記反転判別回路８４から出力される反転検出信号Ｓｐの出力回数を計数し、第１のカウンタ８５において所定カウントが計数されたことに基づく該第１のカウンタ８５からのキャリー信号ｃに基づいて計数値（度数ｄｏｓｕ［ｋ］  ）を出力し、初期値にリセットする第２のカウンタ８６と、注目画素数設定回路８１からの画素数ｋに対応するしきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］を出力するしきい値出力回路８７と、上記第１のカウンタ８５からのキャリー信号ｃの入力に基づいて第２のカウンタ８６での計数値（度数ｄｏｓｕ［ｋ］  ）としきい値出力回路８７からのしきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］とを比較して、度数ｄｏｓｕ［ｋ］  ＞しきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］の場合に低レベル信号（論理「０」）を出力し、計数値ｄｏｓｕ［ｋ］  ≦しきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］の場合に高レベル信号（論理「１」）を出力する比較回路８８とを有して構成されている。
【０１２２】
総合判定回路４３は、候補ブロック判定回路４１からの出力と対象外ブロック判定回路４２からの出力が入力され、両出力が高レベルの場合に高レベル信号（論理「１」）を出力する例えば２入力ＡＮＤ回路にて構成されている。
【０１２３】
即ち、上記候補ブロック判定回路４１は、係数データブロックＣＢが候補ブロックであると判定した場合に高レベル信号を出力し、上記対象外ブロック判定回路４２は、画素データブロックＤＢが対象外ブロックである場合に低レベル信号（論理「０」）を出力することから、総合判定回路４３にて高レベル信号が出力された場合は、当該ブロックは、対象ブロックとして判定されたことになる。
【０１２４】
そして、ＤＣＴ回路１２から出力された係数データブロックＣＢが対象ブロックである場合、上記総合判定回路４３にて対象ブロックと判定され、その判定信号（高レベル信号）が量子化レベル低減回路４４に供給されることになり、その結果、符号量制御回路１７から出力された量子化レベルｑが該量子化レベル低減回路４４にて低減されて量子化レベル（ｑ−△ｑ）として量子化器１３に供給されることになる。
【０１２５】
従って、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、量子化レベル低減回路４４にて低減された量子化レベル（ｑ−△ｑ）によって量子化されることになる。
【０１２６】
なお、ＤＣＴ回路１２から出力される係数データブロックＣＢが対象ブロックと判定されなかった場合は、符号量制御回路１７からの量子化レベルｑがそのまま量子化器１３に供給されることになる。
【０１２７】
そして、上記量子化器１３にて量子化された係数データは、可変長符号化器１４にて可変長符号化されてデータ圧縮され、後段の記録符号化器１６にてエラー訂正符号や量子化レベル等が付加されて記録ユニット２に供給される。この記録ユニット２に供給されたデータｄｖは、該記録ユニット２においてパラレル／シリアル変換されて記録用磁気ヘッドを通して磁気テープに記録されることになる。なお、記録符号化器１６にて付加された量子化レベル等は、磁気テープ上の補助トラック又は補助スペースに記録されることになる。
【０１２８】
一方、復号化装置においては、図２に示すように、磁気テープに記録されている圧縮画像データｄｖが再生ユニット２１にて順次再生され、後段のデータ伸長処理回路２２にて伸長復号化処理されてデブロッキング回路３５から再生画像データＤｖとして取り出されて、図示しない後段の信号処理系に供給されることになる。
【０１２９】
このように、上記第１実施例に係る符号化装置によれば、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、低い量子化レベル（ｑ−△ｑ）にて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１３０】
特に、ＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢに基づいて候補ブロックを粗検索し、検索した候補ブロックに対応するＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに基づいて対象外のブロックを検索して、候補ブロックからこの対象外ブロックを除外して対象ブロックを検索するようにしているため、係数データブロックＣＢから文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックを確実に検出することが可能となる。
【０１３１】
また、候補ブロック判定回路４１において候補ブロックを判定する際に、係数データブロックＣＢにおける全係数データの絶対値がそれぞれ対応するしきい値よりも大きい場合に候補ブロックとして判定するようにしているため、この判定された候補ブロック内には必ず対象ブロックが存在することになる。従って、候補ブロックの判定過程において、対象ブロックを外すということがなくなり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１３２】
また、対象外ブロック判定回路４２において対象外ブロックを判定するに際し、まず、第２のカウンタ８６において、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに含まれる孤立点の数（度数ｄｏｓｕ［ｋ］  ）を計数し、後段の比較回路８８において、第２のカウンタ８６にて計数された孤立点の度数ｄｏｓｕ［ｋ］  としきい値出力回路８７からのしきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］とを比較して、孤立点の度数ｄｏｓｕ［ｋ］  が上記しきい値ｔｈ＿ｄ［ｋ］より大きいブロックを対象外ブロックとして判定するようにしているため、画像の細かい画素データブロックＤＢを確実に対象外ブロックとして抽出することができ、確実なる対象ブロックの判定に寄与させることができる。
【０１３３】
ところで、画像上の孤立点は、ｋ個の注目画素の周囲が輝度反転表示である場合に、その注目画素が孤立点として存在することになる。従って、注目画素値とその周囲の画素値を全て抽出して各値の高低をサーチする必要があるが、この方式では非常に時間がかかり、また、画素値（例えば８ビットデータ）同士で値の高低をサーチする場合、演算回路の構成が複雑になるという不都合が生じる可能性がある。
【０１３４】
しかし、この第１実施例に係る符号化装置においては、孤立点を検出する際に、各画素データを一旦「１」，「０」の２値化データに変換し、更に注目画素の周囲全部ではなく、注目画素の４近傍の画素値と比較するようにしているため、サーチ時間の短縮化につながり、しかも、２値化データであるため、演算回路も簡単な構成にすることが可能となる。
【０１３５】
また、上記２値化回路６２で用いられる２値化用しきい値Ｄｔｈを決定するに際し、画素データブロックＤＢ内の最大値と最小値との加算値を１／２した値という簡単な処理で求めることができる値としたので、しきい値決定回路６１を簡単な構成で実現させることができる。
【０１３６】
次に、第２実施例に係る符号化装置について図９〜図１１を参照しながら説明する。
【０１３７】
この第２実施例に係る符号化装置は、図１に示す上記第１実施例に係る符号化装置とほぼ同じ構成を有し、符号量制御回路１７と量子化器１３との間に接続された量子化レベル制御回路１８がＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢとＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢに基づいて対象ブロックを検出し、対象ブロックに対応する係数データブロックＣＢの量子化に用いられる量子化レベルｑを低減する点では同じであるが、対象ブロックを検出する手法及びその回路構成が第１実施例のそれとは異なる。
【０１３８】
ここで、第２実施例に係る量子化レベル制御回路１８において、対象ブロック検出するための手順について説明すると、まず、まず、係数データブロックＣＢに基づいて、高周波成分を多く含む係数データブロックＣＢを検出し、これを候補ブロックとする。この検出手法は、ＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢ内の各係数データの絶対値が候補ブロック検出用しきい値よりも大きいブロックを候補ブロックとして判定する。
【０１３９】
この場合、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、高周波成分を多く含んでいるため、上記各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値として候補ブロックを判定することにより、この判定された候補ブロック内には必ず上記対象ブロックが存在することになるからである。ここまでの手順は、上記第１実施例の場合と同じである。
【０１４０】
次に、上記候補ブロックの中からエッジパターンを多く含むブロックを検出し、これを対象外ブロックとする。この検出手法は、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいブロックを対象外ブロックとして判定する。
【０１４１】
この場合、エッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大きいということ、即ち、エッジパターンが所定数以上あるということは、当該ブロックに対応する画像が細かい画像、例えば細かいエッジが多数含まれている画像等が該当し、このような画像に対しては、量子化レベルを低減する必要はなく、通常の粗い量子化で十分だからである。
【０１４２】
そして、上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したものが対象ブロックとして検出されることになる。
【０１４３】
次に、上記対象ブロック検出手順を実現するための具体的な方法を図９のフローチャートに基づいて説明する。
【０１４４】
まず、第１の系列において、ＤＣＴ変化後の係数データブロックＣＢにおける各係数データのｎ個のＡＣ係数を絶対値で以下の関係式に示すように降順に並べ替える（ステップＳ１）。
【０１４５】
｜ａ［１］｜＞｜ａ［２］｜＞｜ａ［３］｜………＞｜ａ［ｎ］｜
【０１４６】
次に、ｎ個分のしきい値ｔｈ［１］  （ｉ＝１，２，３  ……，ｎ）を用意し、以下の関係式を満たすブロックをエッジ，輪郭を含む候補ブロックとして判定する（ステップＳ２：しきい値判定）。この場合、エッジ等を含む高周波成分を多く含むブロックは、｜ａ［ｉ］｜の値が、それ以外のブロックに比べて大きいからである。ここまでの手順は、上記第１実施例の場合と同じである。
【０１４７】
｜ａ［ｉ］｜＞  ｔｈ［ｉ］（ｉ＝１，２，３  ……，ｎ）
【０１４８】
一方、第２の系列において、まず、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢを２×２のサブブロックに分割する（ステップＳ３）。ここで、各サブブロックの１行１列の値をｄａｔ［１］［ｉ］  、１行２列の値をｄａｔ［２］［ｉ］  、２行１列の値をｄａｔ［３］［ｉ］  、２行２列の値をｄａｔ［４］［ｉ］  （ｉ＝１，２，……ｓ  ）とする。ｓの値は、画素データブロックＤＢを構成する画素データ数が８×８＝６４であれば４９である。
【０１４９】
次に、上記サブブロックと各種エッジ検出用パターンとマッチングを取る（ステップＳ４）。エッジ検出用パターンとしては、図１０（ａ）及び（ｂ）で示す２種類の縦方向エッジ検出用パターン，同図（ｃ）及び（ｄ）で示す２種類の横方向エッジ検出用パターン及び同図（ｅ）及び（ｆ）で示す２種類の斜め方向エッジ検出用パターンがある。
【０１５０】
上記パターンマッチングの具体的な手法としては、上記各種検出用パターンの１行１列目の値をＸ［１］［ｊ］  、１行２列の値をＸ［２］［ｊ］  、２行１列の値をＸ［３］［ｊ］  、２行２列の値をＸ［４］［ｊ］  （ｊ＝１，２，…６  ）とする。ここで、ｊ＝１は図１０（ａ）で示す縦方向エッジ検出用パターン、ｊ＝２は同図（ｂ）で示す縦方向エッジ検出用パターン、ｊ＝３は同図（ｃ）で示す横方向エッジ検出用パターン、ｊ＝４は同図（ｄ）で示す横方向エッジ検出用パターン、ｊ＝５は同図（ｅ）で示す斜め方向エッジ検出用パターン、ｊ＝６は同図（ｆ）で示す斜め方向エッジ検出用パターンがそれぞれ対応する。
【０１５１】
そして、以下に示す演算式による６種類のパターン検出値を求める（ステップＳ４１）。
【０１５２】
Ｍ［ｉ］［ｊ］＝ｄａｔ［１］［ｉ］＊Ｘ［１］［ｊ］＋ｄａｔ［２］［ｉ］＊Ｘ［２］［ｊ］                                ＋ｄａｔ［３］［ｉ］＊Ｘ［３］［ｊ］＋ｄａｔ［４］［ｉ］＊Ｘ［４］［ｊ］
ｉ＝１，２，……ｓ
ｊ＝１，２，……６
【０１５３】
上記演算式による６種のパターン検出値に対して、それぞれしきい値ｔｈ＿ｏｆｆｓｅｔ［ｊ］  （ｊ＝１，２，…６  ）を用意し、検出パターン毎にＭ［ｉ］［ｊ］  ＞ｔｈ＿ｏｆｆｓｅｔ［ｊ］  （ｉ＝１，２，……ｓ  ）を満たすサブブロックの度数：ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］（ｊ＝１，２，…６  ）を求める（ステップＳ４２）。
【０１５４】
次に、パターン判定用しきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］（ｊ＝１，２，…６  ）を用意して、度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］＞ｔｈ＿ｐ［ｊ］を満たすブロックを、画像が細か過ぎる部分であるブロック、即ち、対象外ブロックとして判定する（ステップＳ５：パターン判定）。
【０１５５】
最後に、第１の系列のステップＳ２にて判定した候補ブロックから第２の系列のステップＳ５にて判定した対象外ブロックを除外したものを対象ブロックとすて判定する（ステップＳ６：総合判定）。
【０１５６】
次に、上記対象ブロック検出手順を実現するための具体的な回路例（以下、第２実施例に係る量子化レベル制御回路１８と記す）を図６及び図１１の回路図に基づいて説明する。
【０１５７】
この第２実施例に係る量子化レベル制御回路１８は、図６に示すように、ＤＣＴ回路１２の後段に接続され、かつＤＣＴ変換後の係数データブロックＣＢに基づいて候補ブロックを判定する候補ブロック判定回路４１と、ＤＣＴ回路１２の前段に接続され、かつＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに基づいて対象外ブロックを判定する対象外ブロック判定回路４２と、候補ブロック判定回路４１にて判定された候補ブロックから対象外ブロック判定回路４２にて判定された対象外ブロックを除外して最終的に対象ブロックを判定する総合判定回路４３と、符号量制御回路１７から出力された量子化レベルｑ中、総合判定回路４３にて対象ブロックと判定された係数データブロックＣＢに対する量子化に用いられる量子化レベルｑを低減して量子化レベル（ｑ−△ｑ）として供給する量子化低減回路４４を有して構成されている。
【０１５８】
候補ブロック判定回路４１は、第１実施例と同じであるためその説明を省略する（図７参照）。
【０１５９】
対象外ブロック判定回路４２は、インデックス値ｉ及びｊを計数するための第１及び第２のインデックスカウンタ９１及び９２と、ＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢから第１のインデックスカウンタ９１の値ｉに対応し、かつ２×２のサブブロックを構成する複数の画素データｄａｔ［１］［ｉ］，ｄａｔ［２］［ｉ］，ｄａｔ［３］［ｉ］，ｄａｔ［４］［ｉ］  （ｉ＝１，２，……ｓ  ）のみを抽出するサブブロッキング回路９３と、図１０（ａ）〜（ｆ）で示す縦方向，横方向及び斜め方向のエッジ検出用パターンに関する６種類のパターンデータＸ［１］［ｊ］，Ｘ［２］［ｊ］，Ｘ［３］［ｊ］，Ｘ［４］［ｊ］  （ｊ＝１，２，…６  ）が記憶され、これらパターンデータ中、第２のインデックスカウンタの値ｊに対応するパターンデータを出力するパターンデータ出力回路９４と、サブブロッキング回路９３からのサブブロックに関するデータｄａｔ［１］［ｉ］，ｄａｔ［２］［ｉ］，ｄａｔ［３］［ｉ］，ｄａｔ［４］［ｉ］  と上記パターンデータ出力回路９４からのパターンデータＸ［１］［ｊ］，Ｘ［２］［ｊ］，Ｘ［３］［ｊ］，Ｘ［４］［ｊ］  に基づいてパターン検出値Ｍ［ｉ］［ｊ］  を計算するパターン検出値演算回路９５とを有する。
【０１６０】
また、この対象外ブロック判定回路４２は、パターン検出値Ｍ［ｉ］［ｊ］  と比較するための６種類のしきい値ｔｈ＿ｏｆｆｓｅｔ［ｊ］  が記憶され、第２のインデックスカウンタの値ｊに対応するしきい値を出力するしきい値出力回路９６と、上記パターン検出値演算回路９５の後段に接続され、かつこの演算回路９６からのパターン検出値Ｍ［ｉ］［ｊ］  としきい値出力回路９６からのしきい値ｔｈ＿ｏｆｆｓｅｔ［ｊ］  とを比較して、パターン検出値Ｍ［ｉ］［ｊ］  ＞しきい値ｔｈ＿ｏｆｆｓｅｔ［ｊ］  の場合に高レベル信号（論理「１」）を出力する第１の比較回路９７と、この第１の比較回路９７からの出力信号に基づいて各検出用パターンに応じた度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］を演算する度数演算回路９８と、度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］と比較するための６種類のしきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］が記憶されたレジスタ９９と、度数演算回路９８からの度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］とレジスタ９９に記憶された対応するしきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］とを比較して、全度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］がそれぞれ対応するしきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］よりも大きい場合に低レベル信号（論理「０」）を出力する第２の比較回路１００とを有する。
【０１６１】
上記度数演算回路９８は、その内部に６個の度数カウンタが組み込まれ、前段の第１の比較回路９７から出力される信号が高レベルである場合に、第２のインデックスカウンタ９２の値ｊに対応する度数カウンタの値を＋１更新する。上記信号が低レベルである場合は、対応する度数カウンタの更新動作は行なわれない。また、この度数演算回路９８は、上記第１の比較回路９７からの出力があった場合、上記更新動作等を行なうと同時に、第２のインデックスカウンタ９２に対して完了信号Ｓ２を出力する。
【０１６２】
第２のインデックスカウンタ９２は、度数演算回路９８からの完了信号Ｓ２の入力に基づいてカウンタ値ｊを＋１更新する。また、この第２のインデックスカウンタ９２は、カウント値ｊが「７」になった段階でカウント値ｊを初期値「１」にリセットし、同時にキャリー信号ｃ２を度数演算回路９８に出力する。
【０１６３】
度数演算回路９８は、第２のインデックスカウンタ９２からのキャリー信号ｃ２の入力に基づいて第１のインデックスカウンタ９１に完了信号Ｓ１を出力する。第１のインデックスカウンタ９１は、度数演算回路９８からの完了信号Ｓ１の入力に基づいてカウンタ値ｉを＋１更新する。また、この第１のインデックスカウンタ９１は、カウント値ｉがｓ＋１（画素データブロックＤＢが８×８の場合、ｓ＋１＝５０）になった段階でカウント値ｉを初期値「１」にリセットし、同時にキャリー信号ｃ１を度数演算回路９８及び第２の比較回路１００に出力する。
【０１６４】
この第１のインデックスカウンタ９１からキャリー信号ｃ１が入力された段階においては、度数演算回路９８内の各度数カウンタには、画素データパターンＤＢに含まれる６種類のエッジ検出用パターンに対応する度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］がそれぞれ格納されることになる。
【０１６５】
そして、この度数演算回路９８は、上記キャリー信号ｃ１が入力された段階で、各度数カウンタ内に格納されている度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］を第２の比較回路１００に出力し、その後、各度数カウンタ内の値を初期化する。
【０１６６】
第２の比較回路１００は、第１のインデックスカウンタ９１からのキャリー信号ｃ１の入力に基づいて、度数演算回路９８から供給される６種類のエッジ検出用パターンに対応する度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］を入力し、レジスタ９９に記憶されているしきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］と比較する。そして、全ての度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］が対応するしきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］より大きい場合に低レベル信号を出力する。即ち、当該ブロックにはエッジと判断されるサブブロックが縦、横、斜めについて、所定数（しきい値）以上あることになり、この場合、細かいエッジが多数含まれている画像等に該当し、対象外ブロックとして判定されたことになる。逆に、いずれかの度数がそれに対応するしきい値以下であれば高レベルの信号が出力される。
【０１６７】
総合判定回路４３は、第１実施例の場合と同様に、候補ブロック判定回路４１からの出力と対象外ブロック判定回路４２からの出力が入力され、両出力が高レベルの場合に高レベル信号（論理「１」）を出力する例えば２入力ＡＮＤ回路にて構成されている。
【０１６８】
即ち、上記候補ブロック判定回路４１は、係数データブロックＣＢが候補ブロックであると判定した場合に高レベル信号を出力し、上記対象外ブロック判定回路４２は、画素データブロックＤＢが対象外ブロックである場合に低レベル信号（論理「０」）を出力することから、総合判定回路４３にて高レベル信号が出力された場合は、当該ブロックは、対象ブロックとして判定されたことになる。
【０１６９】
そして、ＤＣＴ回路１２から出力された係数データブロックＣＢが対象ブロックである場合、上記総合判定回路４３にて対象ブロックと判定され、その判定信号（高レベル信号）が量子化レベル低減回路４４に供給されることになり、その結果、符号量制御回路１７から出力された量子化レベルｑが該量子化レベル低減回路４４にて低減されて量子化器１３に供給されることになる。
【０１７０】
従って、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックは、量子化レベル低減回路４４にて低減された量子化レベル（ｑ−△ｑ）によって量子化されることになる。
【０１７１】
なお、ＤＣＴ回路１２から出力される係数データブロックＣＢが対象ブロックと判定されなかった場合は、符号量制御回路１７からの量子化レベルｑがそのまま量子化器１３に供給されることになる。
【０１７２】
このように、上記第２実施例に係る符号化装置においても、上記第１実施例の場合と同様に、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、低い量子化レベルにて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１７３】
特に、対象外ブロック判定回路４２において対象外ブロックを判定するに際し、まず、パターン検出値演算回路９５，第１の比較回路９７及び度数演算回路９８を通じてＤＣＴ変換前の画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数が計数され、第２の比較回路１００において、上記度数演算回路９８にて計数されたエッジパターンの度数としきい値とを比較して、画素データブロックＤＢに含まれるエッジパターンの度数ｄｏｓｕ＿ｓ［ｊ］が上記しきい値ｔｈ＿ｐ［ｊ］より大きいブロックを対象外ブロックとして判定するようにしているため、画像の細かい画素データブロックＤＢを確実に対象外ブロックとして抽出することができ、確実なる対象ブロックの判定に寄与させることができる。
【０１７４】
ところで、画像上のエッジパターンは、様々な方向に伸びて細かい画像を形成している場合や、１本あるいは２本というように象徴的に伸びたものなどがある。従って、エッジパターンを検出する場合は、様々な形状のエッジパターンを想定してマッチングをとる必要があり、非常に時間がかかり、しかも多数のエッジパターンを記憶しておくためのメモリの容量も膨大なものとなる。
【０１７５】
しかし、この第２実施例においては、画素データブロックＤＢを複数のサブブロックに分割するようにしているため、エッジパターンのパターン形状を特定することが可能となる。このことから、マッチングを取るためのエッジ検出用パターンの数を少なくすることができ、メモリ容量も大幅に低減することが可能となる。
【０１７６】
また、２種類のデータブロック同士をマッチング処理する場合、データブロックＤＢ全体で行なうと、そのマッチングを取るための回路構成が複雑になり、処理時間も長くなるという問題があるが、この第２実施例においては、画素データブロックＤＢ全体でエッジパターンを検出するのではなく、画素データブロックＤＢを複数のサブブロックに分割し、このサブブロックと予め決められたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ることから、マッチング処理を行なうための回路構成を簡単にすることができ、しかもマッチング処理に要する時間も短縮化することができる。
【０１７７】
また、上記パターン検出値演算回路９５において、分割されたサブブロックと、予め決定された縦方向エッジ検出用パターン，横方向エッジ検出用パターン及び斜め方向エッジ検出用パターンとそれぞれマッチングを取り、これら検出用パターンに対応した縦方向，横方向及び斜め方向のエッジパターンを検出するようにしているため、縦方向，横方向及び斜め方向に関するエッジ検出用パターンを用意し、これらのパターンと比較することにより、容易に対象外ブロックを検出するとができ、候補ブロック判定回路４１にて検出された候補ブロックから容易、かつ確実に対象ブロックを検出することができる。
【０１７８】
なお、上記第１実施例及び第２実施例に係る画像処理システムは、符号化装置にて作成された圧縮映像データｄｖを磁気テープに記録し、この記録された圧縮映像データｄｖを復号化装置にて再生して元の映像データＤｖに復元させるデジタルＶＴＲに適用した例を示したが、その他、圧縮映像データｄｖを光ファイバ等の通信路を通して伝送し、伝送された圧縮映像データｄｖを元の映像データＤｖに復元するデータ通信装置にも適用することができる。
【０１７９】
この場合、記録符号化処理を行なうＥＣＣエンコーダと記録復号化処理を行なうＥＣＣデコーダの各符号化処理及び復号化処理の変換パラメータを使用される通信路の特性に合わせて作成すればよい。
【０１８０】
また、上記第１実施例及び第２実施例に係る画像処理システムは、円盤状の記録媒体である例えば記録可能な光磁気ディスクに対して圧縮映像データｄｖを記録再生する場合にも適用させることができる。
【０１８１】
この場合、磁界変調方式及び光変調方式のどちらを使用してもよく、磁界変調方式を採用した場合は、上記記録ユニット２における記録用磁気ヘッドとして、圧縮映像データｄｖの論理値に応じた外部磁界を発生する磁界発生手段（励磁コイル）と、光磁気ディスクの記録層（垂直磁化膜）をキュリー点以上に熱するレーザ光照射手段（光学ピックアップ）を用い、再生ユニット２１における再生用磁気ヘッドとして、上記光学ピックアップを兼用させることで実現させることができる。
【０１８２】
また、光変調方式を採用した場合においては、上記記録用磁気ヘッドの代わりに一定の外部磁界を発生する励磁コイルと、圧縮映像データｄｖの論理値に応じて光磁気ディスクの記録層（垂直磁化膜）を選択的にキュリー点に以上に熱するレーザ光照射手段（光学ピックアップ）を用い、上記再生用磁気ヘッドとして、上記光学ピックアップを兼用させることで実現させることができる。
【０１８３】
【発明の効果】
上述のように、請求項１記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、入力された映像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックを得る直交変換手段と、上記係数データブロックデータの各係数データを量子化して量子化データを得る量子化手段と、上記量子化データを可変長符号化してデータ圧縮を行なう可変長符号化手段とを有するデータ圧縮処理手段を具備し、該データ圧縮処理手段からの圧縮画像データを伝送・蓄積する高能率符号化装置において、上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、この検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル制御手段とを設けるようにしたので、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、制御された量子化レベルにて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１８４】
また、請求項２記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記量子化レベル制御手段に、直交変換後の係数データブロックから候補ブロック検出規則を満たすブロックを候補ブロックとして判定する候補ブロック判定手段と、上記候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックから対象外ブロック検出規則を満たすブロックを対象外ブロックとして判定する対象外ブロック判定手段と、上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを対象ブロックとして判定する総合判定手段と、該総合判定手段にて判定された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを低減する量子化レベル低減手段を設けるようにしたので、係数データブロックから文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックを確実に検出することが可能となる。また、対象ブロックに対し、低い量子化レベルにて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１８５】
また、請求項３記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記候補ブロック検出規則を、上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値とし、上記候補ブロック決定手段に、上記直交変換後の係数データブロックの各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値とを比較する係数比較手段を設けるようにしたので、候補ブロックの判定過程において、対象ブロックを外すということがなくなり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１８６】
また、請求項４記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大とし、上記対象外ブロック判定手段に、直交変換前の画素データブロックに含まれる孤立点の度数を計数する孤立点計数手段と、上記孤立点計数手段にて計数された孤立点の度数と対象外ブロック検出用しきい値とを比較する度数比較手段とを設けるようにしたので、候補ブロック判定手段にて判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１８７】
また、請求項５記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記孤立点計数手段に、２値化用しきい値に基づいて上記画素データブロックの各画素データを２値化する２値化手段と、順次選定された注目画素の値とその４近傍の画素の値が反転している部分を検出する孤立点検出手段と、上記孤立点検出手段にて検出された孤立点の数を度数として出力する度数出力手段とを設けるようにしたので、孤立点のサーチ時間の短縮化を図ることができ、しかも、２値化データとして扱うことができるため、演算回路も簡単な構成にすることが可能となる。
【０１８８】
また、請求項６記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記２値化用しきい値を、上記画素データブロック内の最大値と最小値との加算値を１／２した値とし、上記２値化手段に、上記画素データブロックの各画素データから最大値を検出する最大値検出手段と、上記画素データブロックの各画素データから最小値を検出する最小値検出手段と、上記最大値検出手段にて検出された最大値と最小値検出手段にて検出された最小値を加算する加算器と、上記加算器からの加算データを１／２する除算器とを具備した２値化用しきい値決定手段を設けるようにしたので、画素データブロック内の最大値と最小値との加算値を１／２した値という簡単な処理で求めることができ、しきい値作成系（回路系又はルーチン）を簡単な構成で実現させることができる。
【０１８９】
また、請求項７記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大とし、上記対象外ブロック判定手段に、直交変換前の画素データブロックに含まれるエッジパターンの度数を計数するエッジパターン計数手段と、上記エッジパターン計数手段にて計数されたエッジパターンの度数と対象外ブロック検出用しきい値とを比較する度数比較手段とを設けるようにしたので、候補ブロック判定手段にて判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１９０】
また、請求項８記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記エッジパターン計数手段に、上記画素データブロックから複数のサブブロックに分割し、各サブブロックと予め決定されたエッジ検出用パターンとのマッチングを取ってそれぞれエッジパターンを検出するパターンマッチング手段と、上記パターンマッチング手段にて検出されたエッジパターンの数をエッジパターンの度数として出力する度数出力手段を設けるようにしたので、エッジパターンのパターン形状を特定することが可能となり、その結果、マッチングを取るためのエッジ検出用パターンの数を少なくすることができ、メモリ容量も大幅に低減することが可能となる。
【０１９１】
また、請求項９記載の本発明に係る高能率符号化装置によれば、上記構成において、上記エッジ検出用パターンとして、縦方向エッジ検出用パターン，横方向エッジ検出用パターン及び斜め方向エッジ検出用パターンとしたので、容易に対象外ブロックを検出するとができ、候補ブロック検出手段にて検出された候補ブロックから容易、かつ確実に対象ブロックを検出することができる。
【０１９２】
次に、請求項１０記載の本発明に係る高能率符号化方法によれば、入力された映像データにおける各画素データをブロック単位に直交変換して係数データブロックとし、この係数データブロックの各係数データを量子化して量子化データとし、この量子化データを可変長符号化してデータ圧縮を行なうデータ圧縮処理にて作成された圧縮画像データを伝送・蓄積する高能率符号化方法において、上記直交変換前の画素データブロックと直交変換後の係数データブロックに基づいて画質劣化の対象ブロックを検出し、上記検出された対象ブロックの量子化に用いられる量子化レベルを制御するようにしたので、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックに対し、制御された量子化レベルにて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１９３】
また、請求項１１記載の本発明に係る高能率符号化方法によれば、上記方法において、上記対象ブロック検出処理を、直交変換後の係数データブロックから候補ブロック検出規則を満たすブロックを候補ブロックとして判定し、上記候補ブロックに対応する直交変換前の画素データブロックから対象外ブロック検出規則を満たすブロックを対象外ブロックとして判定し、上記候補ブロックから上記対象外ブロックを除外したブロックを上記対象ブロックとして判定するようにしたので、係数データブロックから文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等の画質劣化の対象ブロックを確実に検出することが可能となる。また、対象ブロックに対し、低い量子化レベルにて量子化することができ、細かい量子化を行なうことが可能となる。その結果、文字領域の境界を含むブロックやエッジを含むブロック等に対する量子化による局部的な画質の劣化を防ぐことができ、画像全体での画質の向上を図ることができる。
【０１９４】
また、請求項１２記載の本発明に係る高能率符号化方法によれば、上記方法において、上記候補ブロック検出規則を、上記直交変換後の係数データブロック内の各係数データの絶対値と候補ブロック検出用しきい値との大小関係が各係数データの絶対値＞候補ブロック検出用しきい値としたので、候補ブロックの判定過程において、対象ブロックを外すということがなくなり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１９５】
また、請求項１３記載の本発明に係る高能率符号化方法によれば、上記方法において、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックに含まれる孤立点の度数が対象外ブロック検出用しきい値より大としたので、判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【０１９６】
また、請求項１４記載の本発明に係る高能率符号化方法によれば、上記方法において、上記対象外ブロック検出規則を、直交変換前の画素データブロックに含まれるエッジパターンの度数が対象外ブロック検出用しきい値より大としたので、判定した候補ブロックから上記のような細かい画像のブロックを除外することが可能となり、確実なる対象ブロックの検出に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高能率符号化装置を、画像圧縮方式のデジタルＶＴＲにおける符号化装置に適用した実施例（以下、実施例に係る符号化装置と記す）の構成を示すブロック図である。
【図２】復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施例に係る符号化装置の対象ブロック判定手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例に係る孤立点判定の一例（ｋ＝１の注目画素の場合）を示す説明図である。
【図５】第１実施例に係る孤立点判定の一例（ｋ＝２の注目画素の場合）を示す説明図である。
【図６】量子化レベル制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施例に係る量子化レベル制御回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施例に係る孤立点判定回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施例に係る符号化装置の対象ブロック判定手順を示すフローチャートである。
【図１０】縦方向，横方向及び斜め方向のエッジ検出用パターンの例を示す説明図である。
【図１１】第２実施例に係る対象外ブロック判定回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来例に係る符号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  データ圧縮処理回路
２  記録ユニット
１１  ブロッキング回路
１２  ＤＣＴ回路
１３  量子化器
１４  可変長符号化器
１５  バッファ
１６  記録符号化器
１７  符号量制御回路
１８  量子化レベル制御回路
４１  候補ブロック判定回路
４２  対象外ブロック判定回路
４３  総合判定回路
４４  量子化レベル低減回路
５１  絶対値回路
５２  並べ替え回路
５４  比較回路
６１  しきい値決定回路
６２  ２値化回路
６４  孤立点判定回路
７１  最大値検出回路
７２  最小値検出回路
７３  加算器
７４  除算器
８２  注目画素値抽出回路
８３  ４近傍画素値抽出回路
８４  反転判別回路
８５及び８６  第１及び第２のカウンタ
８７  しきい値出力回路
８８  比較回路
９３  サブブロック回路
９４  パターンデータ出力回路
９５  パターン検出値演算回路
９７  比較回路
９８  度数演算回路
１００  比較回路
【図１】
0003620074.tif 000002
【図２】
0003620074.tif 000003
【図３】
0003620074.tif 000004
【図４】
0003620074.tif 000005
【図５】
0003620074.tif 000006
【図６】
0003620074.tif 000007
【図７】
0003620074.tif 000008
【図８】
0003620074.tif 000009
【図９】
0003620074.tif 000010
【図１０】
0003620074.tif 000011
【図１１】
0003620074.tif 000012
【図１２】
0003620074.tif 000013