JP2002232295A - Method and device for quantizing vector - Google Patents

Method and device for quantizing vector

Info

Publication number
JP2002232295A
JP2002232295A JP2001028798A JP2001028798A JP2002232295A JP 2002232295 A JP2002232295 A JP 2002232295A JP 2001028798 A JP2001028798 A JP 2001028798A JP 2001028798 A JP2001028798 A JP 2001028798A JP 2002232295 A JP2002232295 A JP 2002232295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vector
representative
representative vector
encoded
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001028798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4631178B2 (en
Inventor
Yukihiko Mogi
幸彦 茂木
Kazuhiko Nishibori
一彦 西堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001028798A priority Critical patent/JP4631178B2/en
Publication of JP2002232295A publication Critical patent/JP2002232295A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4631178B2 publication Critical patent/JP4631178B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To select the same representative vector as full search at high speed only by searching for the representative vectors of one part. SOLUTION: This method has arithmetic steps (F105 and F110) for calculating the distortions of input vector and representative vector and calculating the address of the representative vector to be next searched, decision steps (F106 and F111) for comparing two distortions and deciding the candidates of the representative vector to be encoded and storage steps (F109 and F114) for storing a sorted code book and by repeatedly performing these steps, the vector is encoded to a representative vector wmin of a number min having minimum distortion dcurmin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベクトル量子化技
術に関わり、特にパターン認識・計算幾何学・画像信号
・音声信号などにおけるベクトル量子化方法及びベクト
ル量子化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector quantization technique, and more particularly to a vector quantization method and apparatus for pattern recognition, computational geometry, image signals, audio signals, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ベクトル量子化は、入力空間を有限個の
代表ベクトルで符号化する手法である。ベクトル量子化
の応用例として、パターン認識の特徴抽出、計算幾何学
の最近点問題、情報の圧縮、画像や音声などの量子化な
どが挙げられる。
2. Description of the Related Art Vector quantization is a technique for encoding an input space with a finite number of representative vectors. Application examples of vector quantization include feature extraction of pattern recognition, the latest problem of computational geometry, information compression, and quantization of images and sounds.

【0003】図21にベクトル量子化の概念図を示す。
ベクトル量子化には (1)入力ベクトルの符号化 (2)コードブックの生成 という2つの側面をもつ。
FIG. 21 is a conceptual diagram of vector quantization.
Vector quantization has two aspects: (1) encoding an input vector and (2) generating a codebook.

【0004】ベクトル量子化の(1)入力ベクトルの符
号化の手続では、入力ベクトルx(1050)に対して
あらかじめ与えられているN個の代表ベクトル{コード
ベクトルと呼ばれることもある}からなるコードブック
W={w∈R:i=1,・・・,N}(1040)
の中から最も近い代表ベクトルwminを選びだし(1
060)、その代表ベクトルの番号min、又は、その
代表ベクトルの値を出力する(1070)。
[0004] In the vector quantization (1) procedure of encoding an input vector, a code consisting of N representative vectors (sometimes called a code vector) given in advance to an input vector x (1050) is used. book W = {w i ∈R K: i = 1, ···, N} (1040)
, The closest representative vector w min is selected (1
060), the representative vector number min or the value of the representative vector is output (1070).

【0005】その際、最も近い代表ベクトルを選ぶとき
の測度として、非負のひずみ測度d(x,w)を利用
する。すなわち、代表ベクトルの番号を出力したいとき
の式は、次の(1)式にて表すことができる。
[0005] At that time, as a measure of when choosing a closest representative vectors, non-negative strain measure d (x, w i) utilize. That is, the expression for outputting the number of the representative vector can be expressed by the following expression (1).

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】また、代表ベクトルの値を出力したいとき
の式は、次の(1)式にて表すことができる。
An expression for outputting the value of the representative vector can be expressed by the following expression (1).

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】また、ベクトル量子化の(2)コードブッ
クの生成では、初期コードブック(1010)を設定
し、コードブック生成用の入力ベクトル集合(103
0)を与えて、入力ベクトル集合に合うように代表ベク
トルの値を修正することを繰り返して最適化し(102
0)、最終的に最適なコードブック(1040)を得
る。コードブック生成用の入力ベクトルは,(1)入力
ベクトルの符号化で入力される入力ベクトルと異なって
いてもかまわない。
In (2) codebook generation of vector quantization, an initial codebook (1010) is set, and an input vector set (103) for codebook generation is set.
0) and repeatedly modifying the value of the representative vector to match the input vector set to optimize (102)
0), finally obtaining the optimal codebook (1040). The input vector for generating the codebook may be different from the input vector input in (1) encoding of the input vector.

【0010】上記(1)入力ベクトルの符号化は、1つ
の入力ベクトルに対して、全ての代表ベクトルとのひず
みを計算し、最も近い代表ベクトルを選択する全探索が
基本であるため、符号化に時間が非常にかかる点が問題
点である。
The above (1) encoding of an input vector is based on a full search for calculating the distortion with respect to one representative vector and all representative vectors and selecting the nearest representative vector. The problem is that it takes much time.

【0011】この問題を解決する手法の一つとして、特
開平4−156181号公報に開示されたベクトル量子
化方法及びベクトル量子化装置がある。このベクトル量
子化技術は、文献[中野恵一,笠原博徳:“ソートされ
たコードブックを用いた高速ベクトル量子化(Fast Vec
tor Quantization Using Sorted Codebook:VQ-SC)”
電子情報通信学会論文誌D-II Vol.J77-D-II No.10 pp.1
984-1992,1994]に関連するものであって、VQ−SC
は、大雑把に述べると以下のようなアルゴリズムであ
る。 (1)代表ベクトルを各次元ごとにソートし,その順番
を記憶しておく。 (2)探索が済んだ代表ベクトルかどうかをしめすフラ
グをクリアする。 (3)ひずみの下限値となるひずみを計算する。 (4)分枝限定法の原理に基づいて、ひずみの上限値を
利用することで解の精度を向上する可能性のない代表ベ
クトルの探索を省略する。探索が済んだ代表ベクトルは
フラグをたてる。ひずみの下限値に使われている代表ベ
クトルの探索が省略された場合には、ひずみの下限値を
更新する。ひずみの上限値とひずみの下限値が一致する
まで探索を続ける。次の探索する代表ベクトルの決め方
は、ヒューリスティックである。
As one of the techniques for solving this problem, there is a vector quantization method and a vector quantization apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-156181. This vector quantization technique is described in the literature [Keiichi Nakano, Hironori Kasahara: "Fast vector quantization using sorted codebooks (Fast Vec
tor Quantization Using Sorted Codebook (VQ-SC) ”
IEICE Transactions D-II Vol.J77-D-II No.10 pp.1
984-1992, 1994], and VQ-SC
Is roughly the following algorithm: (1) The representative vectors are sorted for each dimension, and the order is stored. (2) Clear the flag indicating whether or not the searched representative vector has been reached. (3) Calculate the strain that is the lower limit of the strain. (4) A search for a representative vector that does not improve the accuracy of the solution by using the upper limit of the distortion based on the principle of the branch and bound method is omitted. The searched representative vector sets a flag. When the search for the representative vector used for the lower limit of the distortion is omitted, the lower limit of the distortion is updated. The search is continued until the upper limit of the strain and the lower limit of the strain match. The method of determining the next representative vector to be searched is heuristic.

【0012】ひずみの上限値とひずみの下限値を利用す
ることにより、コードブックの一部を調べれば全探索し
た場合と同じ代表ベクトルが高速に探索できる。
By using the upper limit value of the strain and the lower limit value of the strain, if a part of the codebook is examined, the same representative vector as in the case of performing a full search can be searched at high speed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法に
は次のような問題点がある。 (1)各次元ごとに代表ベクトルをソートする必要があ
り、次元が高くなるとソートにかかる時間が大きくな
る。 (2)各次元ごとにソートされた代表ベクトルの順番を
記憶しておく必要があり、記憶しておくメモリ容量が膨
大になる。 (3)各入力ベクトルごとにどの代表ベクトルの探索が
済んだかどうかを示すフラグをクリアする必要があり、
入力ベクトルが多いと、クリアする時間が膨大になる。
また、代表ベクトルの数分、フラグのためのメモリ容量
が必要である。 (4)次の探索する代表ベクトルをヒューリスティック
に決めてよいため、効率の良い決定方法を考える必要が
ある。
However, the above method has the following problems. (1) It is necessary to sort the representative vectors for each dimension, and the higher the dimension, the longer the time required for sorting. (2) It is necessary to store the order of the representative vectors sorted for each dimension, and the memory capacity to store becomes enormous. (3) It is necessary to clear a flag indicating which representative vector has been searched for each input vector,
If there are many input vectors, the time to clear becomes enormous.
Also, a memory capacity for flags is required for the number of representative vectors. (4) Since the next representative vector to be searched may be determined heuristically, it is necessary to consider an efficient determination method.

【0014】そこで、本発明の目的は、上記の問題点を
解決することができるようにしたベクトル量子化方法及
びベクトル量子化装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vector quantization method and a vector quantization apparatus which can solve the above-mentioned problems.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】ここで、K次元の入力ベ
クトルxに対して、最小のひずみをもつ代表ベクトルw
minを探索するときに、ある次元kに対して、次の
(3)式となるような代表ベクトルw を探索する必
要はない。
Here, for a K-dimensional input vector x, a representative vector w having the minimum distortion is set.
When searching for a min, for a dimension k, it is not necessary to search for the representative vector w i such that the following equation (3).

【0016】[0016]

【数3】 (Equation 3)

【0017】しかし、式(3)は、符号化されるw
min が求まっているときの条件であり、式(3)を
計算することができない。また、k次元に対する代表ベ
クトルの値は、規則正しく並んでいるわけではなく、順
番がランダムな状態になっているので、探索終了条件を
決めることができない。
However, equation (3) shows that the encoded w
This is a condition when min is obtained, and the equation (3) cannot be calculated. In addition, the values of the representative vectors for the k-dimension are not arranged regularly, and the order is in a random state, so that it is not possible to determine the search termination condition.

【0018】そこで、本発明では、次のような方法を採
用する。 (1) いままでの探索で見つかった最小の代表ベクト
ルをwcur minとする。すなわち、探索が終了すれ
ば最終的に得られたをdcur min持つ代表ベクトル
cur minが最小のひずみをもつ代表ベクトルw
min =wcur minとなる。 (2) 探索を始める前に、k次元の値に応じて代表ベ
クトルを小さい順(又は大きい順)にソートしておく。
式(3)を満足する代表ベクトルが存在したら、ソート
してあるのでそれ以上先の代表ベクトルは最小のひずみ
を持つ代表ベクトルになる可能性は全くない。すなわ
ち、代表ベクトルをソートをしておくことで、探索の効
率を大幅に上げることができる。
Therefore, the present invention employs the following method.
To use. (1) The smallest representative vector found by the search so far
Wcur minAnd That is, when the search ends
If finally obtained dcur minRepresentative vector
wcur minIs the representative vector w with the least distortion
min = Wcur minBecomes (2) Before starting the search, the representative
Sort the vectors in ascending (or descending) order.
If there is a representative vector satisfying equation (3), sort
The representative vector beyond that has the minimum distortion
There is no possibility to be a representative vector with. Sand
In other words, by sorting the representative vectors, the search
The rate can be greatly increased.

【0019】式(3)のひずみの計算を考察すると、一
般に各次元の代表ベクトルの値のとりうる範囲(レン
ジ)は異なるはずである。したがって、レンジが最も広
いものを選ぶと探索回数は減るはずである。画像の階調
変換では、R,G,Bはどの次元でも0〜255の値を
とるので、どの次元を選択しても同じような回数になる
と思われる。
Considering the calculation of the distortion in equation (3), the range in which the value of the representative vector of each dimension can be generally different. Therefore, choosing the one with the widest range should reduce the number of searches. In the gradation conversion of an image, R, G, and B take values of 0 to 255 in any dimension. Therefore, it is expected that the same number of times will be obtained even if any dimension is selected.

【0020】ソートしておくことで探索の打切り方法が
決まるが、最低限の回数で探索を打ち切ることが望まし
い。そのためには、一番最初に設定する最小の代表ベク
トルwcur minの決め方が重要である。この初期の
代表ベクトルの決め方次第で、探索効率が大幅に変わる
ことが予想される。
The method of terminating the search is determined by sorting, but it is desirable to terminate the search with a minimum number of times. For that purpose, it is important to determine the minimum representative vector w cur min set first. It is expected that the search efficiency will greatly change depending on how to determine the initial representative vector.

【0021】2つの場合に分けて、探索する初期の代表
ベクトルの決め方は、以下のように設定する方法が効率
的な選択であると考えられる。
It is considered that a method of determining an initial representative vector to be searched for in the following two cases is an efficient choice by setting as follows.

【0022】あらかじめ決められている代表ベクトルに
入力ベクトルを符号化するとき、一般的には、隣の入力
データが符号化された代表ベクトルを初期値とする。
When an input vector is encoded into a predetermined representative vector, a representative vector obtained by encoding adjacent input data is generally used as an initial value.

【0023】静止画の場合、隣の画素どうしは同じよう
な色を持つ可能性が高いので、隣の画素の代表ベクトル
を初期値とする。
In the case of a still image, since there is a high possibility that adjacent pixels have the same color, the representative vector of the adjacent pixel is set as an initial value.

【0024】動画の場合、2つのやり方が考えられる。
一つは静止画の場合と同様,隣の画素の代表ベクトルを
初期値とする。もうひとつは,フレーム間の絵は似てい
ることを利用して、前フレームの同じ位置の代表ベクト
ルを初期値とする。
In the case of a moving image, two methods are conceivable.
One is to set a representative vector of an adjacent pixel as an initial value as in the case of a still image. The other is to use the similarity between pictures between frames, and set a representative vector at the same position in the previous frame as an initial value.

【0025】本発明に係るベクトル量子化方法は、入力
ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次に探索す
る代表ベクトルのアドレスを計算する演算ステップと、
2つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定ステップと、ソートされたコードブック
を格納する記憶ステップとを有し、上記各ステップを繰
り返し行うことを特徴とする。
A vector quantization method according to the present invention calculates a distortion of an input vector and a representative vector, and calculates an address of a representative vector to be searched next,
It has a determining step of comparing two distortions to determine a candidate of a representative vector to be encoded, and a storing step of storing a sorted codebook, and the above steps are repeatedly performed.

【0026】また、本発明に係るベクトル量子化方法
は、入力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並
列に計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計
算する演算ステップと、複数のひずみを比較して符号化
される代表ベクトルの候補を決める判定ステップと、ソ
ートされたコードブックを格納する記憶ステップとを有
し、上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とする。
The vector quantization method according to the present invention calculates a distortion between an input vector and a plurality of representative vectors in parallel, calculates an address of a representative vector to be searched next, and calculates a plurality of distortions. The method includes a determining step of determining a candidate of a representative vector to be encoded by comparison, and a storing step of storing a sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed.

【0027】また、本発明に係るベクトル量子化方法
は、コードブックを並び替えるソーティングステップ
と、入力ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次
に探索する代表ベクトルのアドレスを計算する演算ステ
ップと、2つのひずみを比較して符号化される代表ベク
トルの候補を決める判定ステップと、ソートされたコー
ドブックを格納する格納する記憶ステップと、ソートし
たコードブックの並び順を格納するステップとを有し、
上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とする。
In the vector quantization method according to the present invention, a sorting step of rearranging a codebook, an operation step of calculating distortion of an input vector and a representative vector, and calculating an address of a representative vector to be searched next, A determining step of comparing two distortions to determine a candidate of a representative vector to be encoded; a storing step of storing a sorted codebook; and a storing step of storing a sorted order of the codebook. ,
Each of the above steps is repeatedly performed.

【0028】さらに、本発明に係るベクトル量子化方法
は、コードブックを並び替えるソーティングステップ
と、入力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並
列に計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計
算する演算ステップと、複数のひずみを比較して符号化
される代表ベクトルの候補を決める判定ステップと、ソ
ートされたコードブックを格納する記憶ステップとを有
し、上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とする。
Further, in the vector quantization method according to the present invention, the sorting step of rearranging the codebook, the distortion between the input vector and the plurality of representative vectors are calculated in parallel, and the address of the next representative vector to be searched is calculated. And a determining step of comparing a plurality of distortions to determine a candidate of a representative vector to be encoded, and a storing step of storing a sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed. And

【0029】本発明に係るベクトル量子化装置は、入力
ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次に探索す
る代表ベクトルのアドレスを計算する演算手段と、2つ
のひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候補を
決める判定手段と、ソートされたコードブックを格納す
る記憶手段と、上記演算手段及び判定手段の処理フロー
を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
The vector quantization apparatus according to the present invention calculates the distortion of the input vector and the representative vector, and calculates the address of the representative vector to be searched next. It is characterized by comprising a determination means for determining a candidate of a representative vector, a storage means for storing a sorted codebook, and a control means for controlling a processing flow of the calculation means and the determination means.

【0030】また、本発明に係るベクトル量子化装置
は、入力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並
列に計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計
算する演算手段と、複数のひずみを比較して符号化され
る代表ベクトルの候補を決める判定手段と、ソートされ
たコードブックを格納する記憶手段と、上記演算手段及
び判定手段の処理フローを制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。
Further, the vector quantization apparatus according to the present invention calculates in parallel the distortion between the input vector and the plurality of representative vectors, calculates the address of the next representative vector to be searched, and calculates the plurality of distortions. Determining means for determining a candidate of a representative vector to be encoded by comparison, storage means for storing a sorted codebook, and control means for controlling a processing flow of the calculating means and the determining means. I do.

【0031】また、本発明に係るベクトル量子化装置
は、コードブックを並び替えるソーティング手段と、入
力ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次に探索
する代表ベクトルのアドレスを計算する演算手段と、2
つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候補
を決める判定手段と、コードブックを格納するコードブ
ック記憶手段と、ソートしたコードブックの並び順が記
された記憶手段と、上記ソーティング手段、演算手段及
び判定手段の処理フローを制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。
Further, the vector quantization apparatus according to the present invention includes a sorting means for rearranging the codebook, an arithmetic means for calculating the distortion of the input vector and the representative vector, and calculating the address of the representative vector to be searched next. 2
Determining means for determining a candidate of a representative vector to be encoded by comparing two distortions, codebook storage means for storing a codebook, storage means in which the sorted order of sorted codebooks is described, A control unit for controlling a processing flow of the calculation unit and the determination unit.

【0032】さらに、本発明に係るベクトル量子化装置
は、コードブックを並び替えるソーティング手段と、入
力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並列に計
算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計算する
演算手段と、複数のひずみを比較して符号化される代表
ベクトルの候補を決める判定手段と、ソートされたコー
ドブックを格納する記憶手段と、上記ソーティング手
段、演算手段及び判定手段の処理フローを制御する制御
手段とを備えることを特徴とする。
Further, the vector quantization apparatus according to the present invention calculates sorting of the codebook in parallel, calculates the distortion between the input vector and the plurality of representative vectors in parallel, and calculates the address of the next representative vector to be searched. Calculating means for comparing a plurality of distortions to determine a candidate of a representative vector to be encoded; storage means for storing a sorted codebook; and processing flow of the sorting means, the calculating means, and the determining means And control means for controlling

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0034】本発明は、例えば図1に示すような構成の
ベクトル量子化器100に適用される。
The present invention is applied to, for example, a vector quantizer 100 having a configuration as shown in FIG.

【0035】このベクトル量子化器100は、入力部1
10、ソーティング装置120、コードブックメモリ1
30、演算装置140、判定装置150及び制御装置1
60から構成される。
This vector quantizer 100 has an input unit 1
10, sorting device 120, codebook memory 1
30, arithmetic device 140, determination device 150, and control device 1
60.

【0036】このベクトル量子化器100において、入
力部110は、入力端子101より新しいコードブック
を受け取る。そして、この入力部110は、コードブッ
クを記憶するコードブックメモリ130に、コードブッ
クを書き込むアドレスと新しいコードブックを与える。
In the vector quantizer 100, the input unit 110 receives a new codebook from the input terminal 101. Then, the input unit 110 gives an address to write the codebook and a new codebook to the codebook memory 130 that stores the codebook.

【0037】ソーティング装置120は、制御装置16
0からのソートの指示とどの次元kを基準としてソート
するかの指示を受け、コードブックメモリ130からコ
ードブックを読み出し、指定された次元を基準としてコ
ードブックをソートする。また、ソーティング装置12
0は、ソートしたコードブックをコードブックメモリ1
30の指定したアドレスに書き込む。
The sorting device 120 includes the control device 16
Upon receiving a sorting instruction from 0 and an instruction on which dimension k is to be sorted, the code book is read from the code book memory 130 and the code book is sorted based on the specified dimension. Also, the sorting device 12
0 is a codebook memory 1 for storing sorted codebooks.
Write to the specified 30 addresses.

【0038】コードブックメモリ130は、入力部11
0から書き込むアドレスと新しいコードブックを受け取
り、そのコードブックを指定されたアドレスに格納す
る。また、コードブックメモリ130は、コードブック
をソーティング装置120に渡す。また、コードブック
メモリ130は、ソーティング装置120によりソート
されたコードブックと書き込むアドレスを受け取り、指
定されたアドレスにコードブックを格納する。さらに、
コードブックメモリ130は、ひずみ計算・アドレス計
算を行う演算装置140から、アドレスを受け取り、代
表ベクトルのデータ(代表ベクトルの値w,番号iな
ど)を渡す。
The codebook memory 130 stores the input unit 11
Receives the address to write from 0 and the new codebook and stores the codebook at the specified address. Further, the codebook memory 130 transfers the codebook to the sorting device 120. Further, the codebook memory 130 receives the codebook sorted by the sorting device 120 and the address to be written, and stores the codebook at the specified address. further,
The codebook memory 130 receives an address from the arithmetic unit 140 that performs strain calculation and address calculation, and passes representative vector data (representative vector value w i , number i, etc.).

【0039】演算装置140は、制御装置160からひ
ずみ・アドレスの計算の指示を受け、コードブックメモ
リ130に読み込みたい代表ベクトルのアドレス(初期
の代表ベクトルは制御回路から指示される)を指定し
て、対応するデータ(代表ベクトルの番号と値)を読み
込む。また、演算装置140は、入力端子102から入
力ベクトルxを受け取り、入力ベクトルと代表ベクトル
とのひずみd(x,w)を計算する。そして、演算装
置140は、ひずみd(x,w)とデータ(代表ベク
トルの番号と値)を判定装置150に渡す。また、演算
装置140は、制御装置160からソートの基準となっ
た次元kの指示を受け、k次元だけのひずみd(x
ik)も判定装置150に渡す。さらに、演算装置1
40は、判定装置150から、判定結果により探索する
代表ベクトルの方向を示すup/downの情報を受
け、次の探索する代表ベクトルのアドレスを計算する。
なお、演算装置140は、探索終了を示す情報finishを
受けた場合は、代表ベクトルの探索を終了する。
The arithmetic unit 140 receives an instruction for calculating a distortion / address from the control unit 160, and specifies the address of the representative vector to be read into the codebook memory 130 (the initial representative vector is specified by the control circuit). And the corresponding data (representative vector number and value). The arithmetic unit 140 receives the input vector x from an input terminal 102, calculates the distortion d (x, w i) of the input vector the representative vector. The calculation unit 140 is passed to the strain d (x, w i) a determination device data (number and value of the representative vector) 150. Further, the arithmetic unit 140 receives an instruction of the dimension k serving as a sorting criterion from the control unit 160, and receives a k-dimensional distortion d (x k ,
w ik ) is also passed to the determination device 150. Further, the arithmetic unit 1
40 receives up / down information indicating the direction of the representative vector to be searched based on the determination result from the determination device 150, and calculates the address of the next representative vector to be searched.
Note that the arithmetic device 140 ends the search for the representative vector when receiving the information finish indicating the search end.

【0040】判定装置150は、現在の最小のひずみd
cur minとその代表ベクトルの番号minを保持し
ており、現在の最小のひずみdcur minをもつmi
n番の代表ベクトルと演算装置140により計算された
i番の代表ベクトルについてひずみd(x,w)を比
較し、ひずみが小さい方を新しいmin番、現在の最小
のひずみdcur minとする。また、判定装置150
は、制御装置160からの指示により、現在の最小のひ
ずみを持つ代表ベクトルの番号min(インデック
ス)、又は代表ベクトルの値を出力端子103に出力す
る。また、判定装置150は、制御装置160から判定
の指示を受け、k次元だけのひずみd(x,wik
と現在の最小のひずみdcur minを比較し、d(x
,wik)の方が大きければ、次に探索する代表ベク
トルの方向を示すup/downの情報を変更し、ま
た、up/down両方向とも調べ終わった場合には探
索終了を示す情報finishを演算装置140に渡し、d
(x,wik)の方が小さければ、同方向の次の代表
ベクトルを調べる情報を演算装置140に渡す。
The determination device 150 determines the current minimum distortion d.
cur min and the number min of the representative vector are held, and mi having the current minimum distortion d cur min
Strain representative vector of the calculated i-th by the representative vector and the arithmetic unit 140 of the n-th comparing d (x, w i), distortion smaller new min number, the current minimum distortion d cur min . Also, the determination device 150
Outputs the number min (index) of the representative vector having the current minimum distortion or the value of the representative vector to the output terminal 103 in accordance with an instruction from the control device 160. Further, the determination device 150 receives a determination instruction from the control device 160, and receives a k-dimensional distortion d (x k , w ik ).
And the current minimum distortion d cur min , and d (x
If k , w ik ) is larger, the information of up / down indicating the direction of the next representative vector to be searched is changed. If both the up and down directions have been checked, the information finish indicating search end is changed. Passed to the arithmetic unit 140 and d
If (x k , w ik ) is smaller, information for examining the next representative vector in the same direction is passed to the arithmetic unit 140.

【0041】制御装置160は、ソーティング装置12
0、演算装置140及び判定装置150の処理フローを
制御する。また、制御装置160は、ソーティング装置
120にソートの基準となる次元を指定する。また、制
御装置160は、演算装置140に初期代表ベクトルの
アドレス(又は番号)を指定し、また、ソートの基準と
なった次元を指示する。さらに、制御装置160は、判
定装置150に出力端子103に出力するのが代表ベク
トルの番号なのか、代表ベクトルの値なのかを指示す
る。
The control device 160 controls the sorting device 12
0, the processing flow of the arithmetic unit 140 and the determination unit 150 is controlled. Further, the control device 160 designates a dimension serving as a sorting reference to the sorting device 120. Further, the control device 160 specifies the address (or number) of the initial representative vector to the arithmetic device 140, and also indicates the dimension used as the reference for sorting. Further, the control device 160 instructs the determination device 150 whether the output to the output terminal 103 is the number of the representative vector or the value of the representative vector.

【0042】このような構成のベクトル量子化器100
において、本発明では、図2のフローチャートに示す符
号化アルゴリズムにしたがってソートされた代表ベクト
ルを用いた高速ベクトル量子化(Vector Quantization
by Searching in Sirted Codebook:VQ−SSC)を
行う。
The vector quantizer 100 having the above configuration
In the present invention, high-speed vector quantization (Vector Quantization) using representative vectors sorted according to the encoding algorithm shown in the flowchart of FIG.
by Searching in Sirted Codebook (VQ-SSC).

【0043】すなわち、このベクトル量子化器100で
は、先ず、ステップF101において代表ベクトルをソ
ートするための基準の次元kを指定する。
That is, in the vector quantizer 100, first, in step F101, a reference dimension k for sorting representative vectors is designated.

【0044】次のステップF102では、次元kの代表
ベクトルの値に基づいて代表ベクトルをソートする。
In the next step F102, the representative vectors are sorted based on the value of the representative vector of dimension k.

【0045】ソートされた順番の情報については、以下
の2通りのやり方が考えられる。
Regarding the information of the sorted order, the following two methods are conceivable.

【0046】(1)直接代表ベクトルの順番を入れ替え
てしまう。代表ベクトルの番号を変更したくないとき
は、代表ベクトルの番号の情報を持つ構造体にして入れ
替える。
(1) The order of the representative vectors is directly changed. If it is not desired to change the number of the representative vector, the structure is replaced with a structure having information on the number of the representative vector.

【0047】直接ならべ変えているので、自分より下位
の代表ベクトルの番号lowerは、自分の配列の番号
−1とした配列の番号となり、自分より上位の代表ベク
トルの番号upperは、自分の配列の番号+1とした
配列の番号となる。
Since the numbers are directly changed, the lower number of the representative vector lower than the own is the number of the array whose number is −1 of the own array, and the upper number of the representative vector higher than the own is the upper number of the own array. It becomes the number of the array with the number + 1.

【0048】(2)ソートしたときの順番を示す配列を
用意する場合、各代表ベクトルが保持すべき情報は、自
分より下位の代表ベクトルの番号lowerと、自分よ
り上位の代表ベクトルの番号upperである。
(2) When an array indicating the order of sorting is prepared, the information that each representative vector should hold is the lower number of the representative vector lower than itself and the upper number of the representative vector higher than itself. is there.

【0049】ここで、上記ステップF101とステップ
F102は、コードブックが変わらない限り一度だけ行
えばよい。
Here, the steps F101 and F102 need to be performed only once unless the codebook is changed.

【0050】次のステップF103では、入力ベクトル
xと初期の代表ベクトルw とのひずみの計算を行
い、このひずみd(x,w)を現在の最小のひずみd
cur minとし、番号iを符号化の候補として保存し
ておく。
In the next step F103, the input vector
x and initial representative vector wi And calculate the strain with
This strain d (x, wi) Is the current minimum strain d
cur minAnd store the number i as a candidate for encoding.
Keep it.

【0051】 dcur min=d(x,w) (4) min=i (5) 次のステップF104では、初期の代表ベクトルw
両隣の代表ベクトルの番号、すなわち、 lower=下位方向の隣の代表ベクトルの番号 upper=上位方向の隣の代表ベクトルの番号 を保存する。
[0051] d cur min = d (x, w i) (4) min = i (5) In the next step F 104, the number of the representative vector on both sides of the initial representative vector w i, i.e., lower = lower direction The number of the next representative vector upper = the number of the next representative vector in the upper direction is stored.

【0052】次のステップF105では、入力ベクトル
xとlower番の代表ベクトルw lowerとのひず
みd(x,wlower)の計算を行い、計算途中のd
(x ,wlowerk)を保存しておく。
In the next step F105, the input vector
x and the representative vector w of the lower number lowerWith the strain
Only d (x, wlower) And calculate d
(X k, Wlowerk) Is saved.

【0053】次のステップF106では、ステップF1
05で計算したひずみd(x,w ower)が現在の
最小のひずみdcur minより小さいか否か、すなわ
ち、 d(x,wlower)<dcur min (6) が成り立つか否かを判定する。もし、この(6)式が成
り立つならば、次のステップF107へ進み、さもなけ
れば、ステップF108へ移る。
In the next step F106, step F1
05 strain was calculated d (x, w l ower) whether the current minimum distortion d cur min smaller, i.e., d whether (x, w lower) <d cur min (6) is satisfied judge. If this equation (6) is satisfied, the process proceeds to the next step F107, and otherwise proceeds to step F108.

【0054】ステップF107では、 dcur min=d(x,wlower) (7) min=lower (8) とする。In step F107, d cur min = d (x, w lower ) (7) min = lower (8)

【0055】次のステップF108では、下位方向の探
索を続けるかどうか判断する。このステップF108に
おいて、もし、 d(x,wlowerk)>dcur min (9) を満足するなら,下位方向の探索は終了で、ステップF
110へ移り、さもなければ、次のステップF109へ
進む。
In the next step F108, it is determined whether to continue the search in the lower direction. In this step F108, if d (x k , w lowerk )> d cur min (9) is satisfied, the search in the lower direction is completed, and step F
Go to 110, otherwise go to the next step F109.

【0056】ステップF109は、代表ベクトルの番号
lowerの更新ステップであり、現在のlower番
の代表ベクトルの下位方向の隣の代表ベクトルの番号を
新しいlowerとして、ステップF105へ戻る。
Step F109 is a step of updating the representative vector number lower. The process returns to step F105 by setting the number of the next lower representative vector of the current lower representative vector as the new lower.

【0057】ステップF110では、入力ベクトルxと
upper番の代表ベクトルwup perとのひずみd
(x,wupper)の計算を行い、計算途中のd(x
,wupperk)を保存しておく。
[0057] In step F110, the strain of the representative vector w up per input vector x and the upper number d
(X, w upper ) is calculated, and d (x
k , w upperk ) are saved.

【0058】次のステップF111では、ステップF1
10で計算したひずみd(x,w pper)が現在の
最小のひずみdcur minより小さいか否か、すなわ
ち、 d(x,wupper)<dcur min (10) が成り立つか否かを判定する。もし、この(10)式が
成り立つならば、次のステップF112へ進み、さもな
ければ、ステップF113へ移る。
In the next step F111, step F1
Strain was calculated by 10 d (x, w u pper ) whether the current minimum distortion d cur min smaller, i.e., d whether (x, w upper) <d cur min (10) is satisfied judge. If this expression (10) is satisfied, the process proceeds to the next step F112, and otherwise proceeds to step F113.

【0059】ステップF112では、 dcur min=d(x,wupper) (11) min=upper (12) とする。In step F112, d cur min = d (x, w upper ) (11) min = upper (12)

【0060】次のステップF113では、上位方向の探
索を続けるかどうか判断する。このステップF113で
は、もし、 d(x,wupperk)>dcur min (13) を満足するなら、上位方向の探索は終了で、ステップF
115へ移り、さもなければ、次のステップF114へ
進む。
In the next step F113, it is determined whether or not the search in the upper direction is to be continued. In this step F113, if d (x k , w upperk )> d cur min (13) is satisfied, the search in the upper direction is completed, and step F
Go to 115, otherwise go to the next step F114.

【0061】ステップF114は、代表ベクトル番号u
pperの更新ステップであり、現在のupper番の
代表ベクトルの上位方向の隣の代表ベクトルの番号を新
しいupperとして、ステップF110へ戻る。
In step F114, the representative vector number u
This is a step of updating the upper, in which the number of the representative vector next to the current upper-numbered representative vector in the upper direction is set as a new upper and the process returns to step F110.

【0062】次のステップF115は、入力ベクトルx
を代表ベクトルwminに符号化する。このステップF
115において、入力ベクトルxは、最小のひずみd
cur minを持つ番号minの代表ベクトルwmin
に符号化される。
In the next step F115, the input vector x
Is the representative vector wminTo be encoded. This step F
At 115, the input vector x has the minimum distortion d
cur minRepresentative vector w of number min withmin
Is encoded.

【0063】ここで、このベクトル量子化器100にお
けるベクトル量子化の符号化アルゴリズム(VQ−SS
C)の動作について、例題を用いて説明する。
Here, an encoding algorithm (VQ-SS) for vector quantization in the vector quantizer 100
The operation of C) will be described using an example.

【0064】この例題では、ひずみ測度として二乗誤差
ひずみ測度を用いている。
In this example, a square error distortion measure is used as the distortion measure.

【0065】 d(x,w)=(x−w) (14) 当然、このほかのひずみ測度を用いた場合も、本発明は
有効である。また、次元ごとに違うひずみ測度を用いた
ときも、本発明は有効である。
D (x, w) = (x−w) 2 (14) Naturally, the present invention is also effective when other strain measures are used. The present invention is also effective when a different strain measure is used for each dimension.

【0066】3次元の入力ベクトルx=(12,16,
13)に対して、従来どおりすべての代表ベクトルに対
してひずみを計算し、ベクトル量子化(符号化)される
代表ベクトルを求めた例を図3に示す。この場合、12
個の代表ベクトルに対してひずみを計算しないと、符号
化される代表ベクトルが決まらない。今回の例題では、
最小ひずみ8を持つ9番の代表ベクトルw=(14,
18,3)に符号化される。
A three-dimensional input vector x = (12,16,
FIG. 3 shows an example in which the distortion is calculated for all the representative vectors as in the conventional method, and the representative vectors to be subjected to vector quantization (encoding) are obtained. In this case, 12
If distortion is not calculated for the representative vectors, the representative vector to be encoded cannot be determined. In this example,
The 9th representative vector w 9 = (14,
18, 3).

【0067】これに対して、ベクトル量子化の符号化ア
ルゴリズム(VQ−SSC)では、k=1に対して代表
ベクトルをソートしてある。わかりやすいようにソート
した順に代表ベクトルの番号をつけた状態にしてある。
実際は、わざわざ代表ベクトルの番号をつけ直す必要な
なく、自分の代表ベクトルの両隣(上位方向・下位方
向)の代表ベクトルの番号を保存するようにプログラム
すればよい。
On the other hand, in the coding algorithm for vector quantization (VQ-SSC), representative vectors are sorted for k = 1. The representative vectors are numbered in the sorted order for easy understanding.
Actually, it is not necessary to renumber the representative vectors, and the program may be programmed to save the numbers of the representative vectors on both sides (upper direction / lower direction) of the own representative vector.

【0068】もし、符号化される代表ベクトルが事前に
わかっているならば、最小ひずみが8なので、√8以下
の最大の整数、すなわち、2以下の範囲を探索すればよ
い。図3から、1次元で12±2となる代表ベクトル
は、(7),(8),(9)番の3個の代表ベクトルだ
けを調べればよい。
If the representative vector to be encoded is known in advance, since the minimum distortion is 8, the maximum integer less than or equal to √8, that is, the range of 2 or less may be searched. From FIG. 3, only the three representative vectors (7), (8), and (9) need to be examined for the representative vectors that become 12 ± 2 in one dimension.

【0069】しかし、事前に符号化される代表ベクトル
がわかるはずがないので、次のようなアルゴリズム(探
索0〜探索6)を用いて探索をすることになる。
However, since the representative vector to be encoded cannot be known in advance, the search is performed using the following algorithm (search 0 to search 6).

【0070】すなわち、探索0では、図4に示すよう
に、初期の代表ベクトルを(7)番の代表ベクトルと
し、ひずみd(x,w)を計算する。
That is, in search 0, as shown in FIG. 4, the initial representative vector is set as the (7) th representative vector, and the distortion d (x, w 7 ) is calculated.

【0071】d(x,w)=17 lower=6 upper=8 そして、最小のひずみdcur min=17とその代表
ベクトルの番号min=7を保存保存する。
D (x, w 7 ) = 17 lower = 6 upper = 8 Then, the minimum distortion d cur min = 17 and its representative vector number min = 7 are stored.

【0072】探索1では、図5に示すように、lowe
r(6)番の代表ベクトルのひずみd(x,w
lower)を計算する。
In search 1, as shown in FIG.
The distortion d (x, w) of the representative vector of r (6)
lower ).

【0073】d(x ,wlower1)=9 d(x,wlower)=189 そして、d(x,wlower)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも大きいので、最
小のひずみdcur minはそのままの値すなわち dcur min=17 min=7 を保持する。また、d(x ,wlower1)は現
在の最小のひずみdcu minよりも小さいので、次
のlower=5の探索2に移る。
D (x 1 , w lower1 ) = 9 d (x, w lower ) = 189 Then, when d (x, w lower ) is compared with the current minimum distortion d cur min , d (x, w lower )
Since w lower ) is greater than d cur min , the minimum distortion d cur min retains its value, that is, d cur min = 17 min = 7. Also, d (x 1, w lower1 ) because the current minimum of less than the strain d cu r min, moves to explore 2 of the next lower = 5.

【0074】次の探索2では、図6に示すように、lo
wer(5)番の代表ベクトルのひずみd(x,w
lower)を計算する。
In the next search 2, as shown in FIG.
The distortion d (x, w) of the representative vector of the wer (5)
lower ).

【0075】d(x ,wlower1)=9 d(x,wlower)=14 そして、d(x,wlower)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも小さいので、最
小のひずみdcur minを更新して dcur min=14 min=5 とする。また、d(x ,wlower1)はd
cur min=14よりも小さいので、次のlower
=4の探索3に移る。
D (x 1 , w lower1 ) = 9 d (x, w lower ) = 14 Then, when d (x, w lower ) is compared with the current minimum distortion d cur min , d (x, w lower 1 )
Since w lower ) is smaller than d cur min , the minimum distortion d cur min is updated to d cur min = 14 min = 5. D (x 1 , w lower1 ) is d
Since it is smaller than cur min = 14, the next lower
Move to search 3 where = 4.

【0076】探索3では、図7に示すように、lowe
r(4)番の代表ベクトルのひずみを計算を行う。
In search 3, as shown in FIG.
The distortion of the representative vector of r (4) is calculated.

【0077】d(x ,wlower1)=16 d(x,wlower)=186 そして、d(x,wlower)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも大きいので、最
小のひずみdcur minはそのままの値すなわち dcur min=14 min=5 を保持する。また、d(x,wlower1)はd
cur min=14よりも大きいので、下位方向の探索
は終了し、次にupper=8の上位方向の探索4に移
る。
D (x 1 , w lower1 ) = 16 d (x, w lower ) = 186 Then, when d (x, w lower ) is compared with the current minimum distortion d cur min , d (x, w lower )
Since w lower ) is greater than d cur min , the minimum distortion d cur min retains its value, that is, d cur min = 14 min = 5. D (x 1 , w lower1 ) is d
Since it is larger than cur min = 14, the search in the lower direction ends, and the process then proceeds to search 4 in the upper direction with upper = 8.

【0078】探索4では、図8に示すように、uppe
r(8)番の代表ベクトルのひずみを計算する。
In search 4, as shown in FIG.
The distortion of the representative vector of r (8) is calculated.

【0079】d(x,wupper1)=1 d(x,wupper)=46 そして、d(x,wupper)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも大きいので、最
小のひずみdcur minはそのままの値すなわち dcur min=14 min=5 を保持する。また、d(x ,wupper1)はd
cur min=14よりも小さいので、次のupper
=9の探索5に移る。
[0079] d (x 1, w upper1) = 1 d (x, w upper) and = 46, d (x, w upper) if the comparing the current minimum distortion d cur min, d (x,
Since w lower ) is greater than d cur min , the minimum distortion d cur min retains its value, that is, d cur min = 14 min = 5. D (x 1 , w upper1 ) is d
Since cur min = 14, the next upper
Move to search 5 where = 9.

【0080】探索5では、図9に示すように、uppe
r(9)番の代表ベクトルのひずみを計算する。
In search 5, as shown in FIG.
The distortion of the r (9) -th representative vector is calculated.

【0081】d(x,wupper1)=4 d(x,wupper)=8 そして、d(x,wupper)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも小さいので、最
小のひずみdcur minを更新して、 dcur min=8 min=9 とする。また、d(x,wupper1)はdcur
min=9よりも小さいので、次のupper=10の
探索6に移る。
D (x 1 , w upper 1 ) = 4 d (x, w upper ) = 8 Then, when d (x, w upper ) is compared with the current minimum distortion d cur min , d (x, w upper )
Since w lower ) is smaller than d cur min , the minimum distortion d cur min is updated so that d cur min = 8 min = 9. D (x 1 , w upper1 ) is d cur
Since it is smaller than min = 9, the process moves to the next search 6 of upper = 10.

【0082】探索6では、図10に示すように、upp
er(10)番の代表ベクトルのひずみを計算する。
In search 6, as shown in FIG.
The distortion of the representative vector of er (10) is calculated.

【0083】d(x,wupper1)=9 d(x,wupper)=41 そして、d(x,wupper)と現在の最小のひずみ
cur minとを比較すると、d(x,
lower)はdcur minよりも大きいので、最
小のひずみdcur minはそのままの値すなわち dcur min=8 min=9 を保持する。また、(x,wupper1)はd
cur min=9よりも大きいので、上位方向の探索終
了する。
D (x 1 , w upper 1 ) = 9 d (x, w upper ) = 41 Then, when d (x, w upper ) is compared with the current minimum distortion d cur min , d (x, w upper )
Since w lower ) is greater than d cur min , the minimum distortion d cur min retains its value, that is, d cur min = 8 min = 9. (X 1 , w upper1 ) is d
Since it is larger than cur min = 9, the search in the upper direction ends.

【0084】このようにして下位方向、上位方向、両方
とも探索を終了し、最終的に得られた最小のひずみd
cur min=8をもつmin=9番の代表ベクトルが
入力ベクトルx=(12,16,13)に対する符号化
される代表ベクトルである。
The search is completed in both the lower direction and the upper direction in this way, and the finally obtained minimum distortion d
The min = 9 representative vector with cur min = 8 is the representative vector to be encoded for the input vector x = (12,16,13).

【0085】ここで、図11より、あらかじめ符号化さ
れる代表ベクトルがわかっている場合は3個の代表ベク
トルを探索すれば十分であるが、一般には無理なので初
期代表ベクトルを決めて探索する必要がある。今回の場
合、最小ひずみを更新しながら探索したので、7個の代
表ベクトルを探索することで最小のひずみを持つ代表ベ
クトルを得ることができた。これが階調変換では,代表
ベクトルの数が256個あるので、探索範囲を大幅に制
限することが期待できる。
Here, from FIG. 11, if the representative vector to be encoded is known in advance, it is sufficient to search for three representative vectors. However, since it is generally impossible, it is necessary to determine and search for the initial representative vector. There is. In this case, since the search was performed while updating the minimum distortion, a representative vector having the minimum distortion could be obtained by searching for seven representative vectors. In the gradation conversion, since the number of representative vectors is 256, it can be expected that the search range is greatly limited.

【0086】以上、このベクトル量子化器100におけ
るベクトル量子化の符号化アルゴリズム(VQ−SS
C)の動作について、例題を用いて説明したが、次に、
上記ベクトル量子化器100による静止画像の符号化の
シミュレーション結果(図12及び図13)、及び動画
像の符号化のシミュレーション結果(図14及び図1
5)について説明する。
As described above, the encoding algorithm (VQ-SS) for vector quantization in the vector quantizer 100
The operation of C) has been described using an example.
Simulation results of encoding a still image by the vector quantizer 100 (FIGS. 12 and 13) and simulation results of encoding a moving image (FIGS. 14 and 1)
5) will be described.

【0087】上記ベクトル量子化器100による静止画
像の符号化の例題として、各8ビット(R,G,B)の
フルカラーの画像を256色に減色する階調変換を取り
上げる。コードブックは,各画像ごとに最適なものを作
成してある。ソートは、R,G,Bそれぞれを選択した
ときの代表ベクトルの探索回数を示す。
As an example of the encoding of a still image by the vector quantizer 100, gradation conversion for reducing the color of a full-color image of 8 bits (R, G, B) to 256 colors will be described. Codebooks are created for each image. The sort indicates the number of searches for the representative vector when each of R, G, and B is selected.

【0088】テスト画像として、Kodak PHOTOCD に入っ
ている図17、図18、図19及び図20に示す24枚
のBMPファイルに対しても、次の2通りのやり方で2
56色に階調変換した。 (1) 図12から、どの色を選択しても平均約20個
以下の探索で、符号化されるべき代表ベクトルを発見し
ていることがわかる。すなわち、ソートに使う色はそれ
ほど気にする必要はなく、どの色を選択しても同じよう
な探索回数になる。 (2) Kodok PHOTOCDの24枚のBMP
ファイルの適用から、探索回数が最も少ない色は絵によ
って異なる。ただ、Kodak PHOTOCDの場
合、赤色を基準にソートをすれば、平均として速く符号
化される代表ベクトルを見つけることができることが図
12及び図13から読みとれる。
As a test image, the 24 BMP files shown in FIGS. 17, 18, 19 and 20 included in Kodak PHOTOCD are also subjected to the following two methods.
The gradation was converted to 56 colors. (1) It can be seen from FIG. 12 that a representative vector to be coded has been found by searching about 20 or less on average regardless of which color is selected. In other words, it is not necessary to care much about the colors used for sorting, and the same number of searches is performed regardless of which color is selected. (2) 24 BMPs from Kodock PHOTOCD
From the application of the file, the color with the least number of searches differs for each picture. However, in the case of Kodak PHOTOCD, it can be seen from FIG. 12 and FIG. 13 that if sorting is performed on the basis of red, a representative vector that can be encoded faster as an average can be found.

【0089】また、動画像などの符号化に用いた場合
も、前フレームの代表ベクトルを初期代表ベクトルに選
んだり、隣の画素の代表ベクトルを初期代表ベクトルに
選んだりすれば、探索する代表ベクトルの数は少なくな
る。
Also, when used for encoding of a moving image or the like, if the representative vector of the previous frame is selected as the initial representative vector or the representative vector of an adjacent pixel is selected as the initial representative vector, the representative vector to be searched is determined. Will be reduced.

【0090】シミュレーションでは,Flower G
ardenの連続する10枚のフレームに対して、25
6色の代表ベクトルに符号化する(シーンチェンジはな
い)。その256色の代表ベクトルは、1枚目のフレー
ムに対して設計されたものである。初期代表ベクトルの
選び方を(1)前フレームの代表ベクトルを選択した場
合、(2)隣の画素の代表ベクトルを選択した場合、の
2通り行った。図14に探索回数及び探索時間を示して
いる。図15に各フレームと探索回数の関係を示した。
ただし、時間の測定は、次の環境で行った。
In the simulation, Flower G
For 10 consecutive frames of Arden, 25
Encode into 6 color representative vectors (no scene change). The 256-color representative vectors are designed for the first frame. There are two ways to select an initial representative vector: (1) when the representative vector of the previous frame is selected, and (2) when the representative vector of the adjacent pixel is selected. FIG. 14 shows the number of searches and the search time. FIG. 15 shows the relationship between each frame and the number of searches.
However, the time was measured in the following environment.

【0091】CPU:PentiumII 400MH
z Memory:64Mbyte OS:WindowsNT4.0 このように、初期代表ベクトルに前フレームの画素を使
った場合、探索した代表ベクトルの平均の個数が約44
個であり、隣の画素を使った場合、約27個である。そ
れぞれ、全探索に比べて1/5.82、1/9.48の
探索で符号化される代表ベクトルを見つけている。今回
のFlower Gardenでは、初期代表ベクトル
に隣の画素を用いた方がよい結果を得ることができた。
CPU: Pentium II 400MH
z Memory: 64 Mbytes OS: Windows NT 4.0 As described above, when the pixels of the previous frame are used as the initial representative vector, the average number of searched representative vectors is about 44.
, And about 27 when adjacent pixels are used. In each case, a representative vector to be coded is found in 1 / 5.82 and 1 / 9.48 of the full search. In Flower Garden this time, better results could be obtained by using neighboring pixels for the initial representative vector.

【0092】また、本発明は、ひずみの部分和を用いた
高速化手法を組み合わせるとより一層の効果がある。ひ
ずみの部分和を用いた高速化手法は、次式で示されるひ
ずみの部分和が現在の最小のひずみdcur minと比
較して大きいときは、次の代表ベクトルを探索する。
Further, the present invention is more effective when a high-speed technique using a partial sum of distortions is combined. The high-speed technique using the partial sum of distortion searches for the next representative vector when the partial sum of distortion represented by the following equation is larger than the current minimum distortion d cur min .

【0093】[0093]

【数4】 (Equation 4)

【0094】すなわち、ひずみを最後まで求めるのでは
なく、計算途中のひずみと現在の最小のひずみを比較す
ることで探索の効率をあげる手法である。このひずみの
部分和を用いた高速化手法は、文献[Bei C-D. & Gray,
R. M..“An improvement of minimum distortion enco
ding algorithm for vector quantization.” IEEE Tra
nsactions on Communications, COM-33, pp.1132-1133,
1985.]に詳述されている。
That is, this is a method of increasing the efficiency of the search by comparing the distortion in the middle of calculation with the current minimum distortion, instead of calculating the distortion to the end. A high-speed method using this partial sum of distortions is described in the literature [Bei CD. & Gray,
RM. “An improvement of minimum distortion enco
ding algorithm for vector quantization. ”IEEE Tra
nsactions on Communications, COM-33, pp.1132-1133,
1985.].

【0095】ここでは、上述の図1に示したベクトル量
子化器100の変形例の変形例として、図16を参照し
て差分のみを説明する。
Here, only a difference will be described with reference to FIG. 16 as a modification of the above-described modification of the vector quantizer 100 shown in FIG.

【0096】コードブックメモリ130は、コードブッ
クとアドレスをソーティング装置120に渡す。
The code book memory 130 passes the code book and the address to the sorting device 120.

【0097】ソーティング装置120は、制御装置16
0からのソートの指示とどの次元kを基準としてソート
するかの指示を受け、コードブックメモリ130からコ
ードブックのアドレスとコードブックを読み出し、指定
された次元を基準としてコードブックをソートする。そ
して、そのソートされた代表ベクトルの順番通りに、各
代表ベクトルのアドレスを並び替え、ソート順に並んだ
アドレスをコードブックソート表170に書き込む。
[0097] Sorting device 120 is controlled by control device 16.
Upon receiving a sort instruction from 0 and an instruction on which dimension k is to be sorted, the code book address and the code book are read from the code book memory 130, and the code book is sorted based on the designated dimension. Then, the addresses of the representative vectors are rearranged in the order of the sorted representative vectors, and the addresses arranged in the sorted order are written in the codebook sort table 170.

【0098】演算装置140は、判定装置150から、
判定結果により探索する代表ベクトルの方向を示すup
/downの情報を受け、次の探索する代表ベクトルの
アドレスをコードブックソート表170に参照しに行
き、アドレスを受け取る。そして、コードブックメモリ
130に、そのアドレスを指定して、対応するデータ
(代表ベクトルの番号と値)を読み込む。
The arithmetic unit 140 determines from the determination unit 150
Up indicating the direction of the representative vector to be searched based on the determination result
In response to the information of / down, the address of the next representative vector to be searched is referred to the codebook sort table 170, and the address is received. Then, the address is specified and the corresponding data (representative vector number and value) is read into the codebook memory 130.

【0099】そして、コードブックソート表170は、
ソーティング装置120から受け取ったアドレスを格納
する。また、コードブックソート表170は、演算装置
140からの次の探索する代表ベクトルの参照の指示に
従って、その代表ベクトルのアドレスを演算装置140
に渡す。
Then, the codebook sort table 170 is
The address received from the sorting device 120 is stored. Further, the codebook sort table 170 stores the address of the representative vector in accordance with the instruction from the arithmetic unit 140 to refer to the next representative vector to be searched.
Pass to.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一部分の代表ベクトルを探索するだけで全探索と同じ代
表ベクトルを高速に選択することができる。また、本発
明によれば、従来方法と比較して、記憶するメモリが少
なくて済む。また、本発明によれば、従来方法と比較し
て、ソートはいずれかの一次元についてのみ行えばよい
ので、時間が短縮できる。また、本発明によれば、従来
方法と比較して、ソートされた代表ベクトルの順番を記
憶しておくメモリが必要ない。また、本発明によれば、
従来方法と比較して、代表ベクトルの探索が済んだかど
うかを示すフラグのメモリが必要なく、入力ベクトルご
とにフラグをクリアする時間も必要ない。さらに、本発
明によれば、次の探索する代表ベクトルの決め方は、一
意に決まる。
As described above, according to the present invention,
By searching only a part of the representative vectors, the same representative vector as in the full search can be selected at high speed. Further, according to the present invention, the number of memories to be stored can be reduced as compared with the conventional method. Further, according to the present invention, as compared with the conventional method, since the sorting only needs to be performed for any one dimension, the time can be reduced. Further, according to the present invention, as compared with the conventional method, there is no need for a memory for storing the order of the sorted representative vectors. According to the present invention,
Compared with the conventional method, a memory for a flag indicating whether or not the search for the representative vector has been completed is not required, and no time is required to clear the flag for each input vector. Further, according to the present invention, the method of determining the next representative vector to be searched is uniquely determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したベクトル量子化器の構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vector quantizer to which the present invention has been applied.

【図2】上記ベクトル量子化器におけるベクトル量子化
の符号化アルゴリズム(VQ−SSC)を示すフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an encoding algorithm (VQ-SSC) for vector quantization in the vector quantizer.

【図3】全検索による代表ベクトルの探索の例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of searching for a representative vector by full search.

【図4】上記符号化アルゴリズム(VQ−SSC)によ
る代表ベクトルの探索例(探索0)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a search example (search 0) of a representative vector by the encoding algorithm (VQ-SSC).

【図5】同じく代表ベクトルの探索例(探索1)を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of searching for a representative vector (search 1).

【図6】同じく代表ベクトルの探索例(探索2)を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a search example (search 2) of a representative vector.

【図7】同じく代表ベクトルの探索例(探索3)を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of searching for a representative vector (search 3).

【図8】同じく代表ベクトルの探索例(探索4)を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of searching for a representative vector (search 4).

【図9】同じく代表ベクトルの探索例(探索5)を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of searching for a representative vector (search 5).

【図10】同じく代表ベクトルの探索例(探索6)を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of searching for a representative vector (search 6).

【図11】上記符号化アルゴリズム(VQ−SSC)の
探索範囲を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a search range of the encoding algorithm (VQ-SSC).

【図12】上記符号化アルゴリズム(VQ−SSC)に
よる静止画像の符号化のシミュレーション結果(ソート
にR,G,Bそれぞれを選択したときの代表ベクトルの
探索回数の比較)を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a simulation result of the encoding of a still image by the above-mentioned encoding algorithm (VQ-SSC) (comparison of the number of searches for a representative vector when each of R, G, and B is selected for sorting).

【図13】Kodak PHOTOCD に対する階調変換の代表ベク
トルの探索回数を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the number of searches for a representative vector of gradation conversion for Kodak PHOTOCD.

【図14】動画像(Flower Garden) の符号化を示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram illustrating encoding of a moving image (Flower Garden).

【図15】動画像(Flower Garden) に対して、1フレー
ム目のコードブックを利用して階調変換したときの探索
回数を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the number of searches when a moving image (Flower Garden) is subjected to gradation conversion using the codebook of the first frame.

【図16】本発明を適用したベクトル量子化器の変形例
を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a modification of the vector quantizer to which the present invention is applied.

【図17】Kodak PHOTOCD(24枚)の6枚を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing six Kodak PHOTOCDs (24).

【図18】Kodak PHOTOCD(24枚)の6枚を示す図で
ある。
FIG. 18 is a diagram showing six Kodak PHOTOCD (24).

【図19】Kodak PHOTOCD(24枚)の6枚を示す図で
ある。
FIG. 19 is a diagram showing six Kodak PHOTOCD (24).

【図20】Kodak PHOTOCD(24枚)の6枚を示す図で
ある。
FIG. 20 is a diagram showing six Kodak PHOTOCDs (24).

【図21】ベクトル量子化の概念図である。FIG. 21 is a conceptual diagram of vector quantization.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200 ベクトル量子化器、101,102
入力端子、103 出力端子、110 入力部、120
ソーティング装置、130 コードブックメモリ、1
40 演算装置、150 判定装置、160 制御装
置、170 コードブックソート表
100, 200 Vector quantizer, 101, 102
Input terminal, 103 output terminal, 110 input section, 120
Sorting device, 130 codebook memory, 1
40 arithmetic unit, 150 judgment unit, 160 control unit, 170 codebook sort table

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK06 MC18 MD04 MD07 PP04 UA02 5J064 AA03 BA13 BB14 BC01 BC02 BC14 BC25 BD01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK06 MC18 MD04 MD07 PP04 UA02 5J064 AA03 BA13 BB14 BC01 BC02 BC14 BC25 BD01

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力ベクトルと代表ベクトルのひずみを
計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計算す
る演算ステップと、 2つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定ステップと、 ソートされたコードブックを格納する記憶ステップとを
有し、 上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とするベクト
ル量子化方法。
An arithmetic step of calculating a distortion between an input vector and a representative vector and calculating an address of a representative vector to be searched next; and a determining step of comparing two distortions to determine a candidate of a representative vector to be encoded. And a storage step of storing the sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed.
【請求項2】 上記コードブックを並び替えるソーティ
ングを有することを特徴と請求項1に記載するベクトル
量子化方法。
2. The vector quantization method according to claim 1, further comprising sorting for rearranging the codebook.
【請求項3】 上記判定ステップにおいて、さらに、ひ
ずみの部分和の比較を行うことを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載のベクトル量子化方法。
3. The vector quantization method according to claim 1, wherein in the determining step, a partial sum of distortion is compared.
【請求項4】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクトル
が符号化された代表ベクトルを指定することを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のベクト
ル量子化方法。
4. The vector quantization method according to claim 1, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項5】 初期の代表ベクトルに前フレームの同位
置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定し
て動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする請
求項4に記載のベクトル量子化方法。
5. The vector quantization according to claim 4, wherein a vector of a moving image is quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Method.
【請求項6】 入力ベクトルと複数の代表ベクトルとの
ひずみを並列に計算し、次に探索する代表ベクトルのア
ドレスを計算する演算ステップと、 複数のひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定ステップと、 ソートされたコードブックを格納する記憶ステップとを
有し、 上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とするベクト
ル量子化方法。
6. A computing step of calculating distortions of an input vector and a plurality of representative vectors in parallel, calculating an address of a representative vector to be searched next, and comparing a plurality of distortions with a representative vector to be encoded. A vector quantization method, comprising: a determination step of determining a candidate; and a storage step of storing a sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed.
【請求項7】 上記コードブックを並び替えるソーティ
ングを有することを特徴と請求項6に記載するベクトル
量子化方法。
7. The vector quantization method according to claim 6, further comprising sorting for rearranging the codebook.
【請求項8】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクトル
が符号化された代表ベクトルを指定することを特徴とす
る請求項6又は請求項7に記載のベクトル量子化方法。
8. The vector quantization method according to claim 6, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項9】 初期の代表ベクトルに前フレームの同位
置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定し
て動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする請
求項8に記載のベクトル量子化方法。
9. The vector quantization according to claim 8, wherein a vector of a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Method.
【請求項10】 コードブックを並び替えるソーティン
グステップと、 入力ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次に探
索する代表ベクトルのアドレスを計算する演算ステップ
と、 2つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定ステップと、 ソートされたコードブックを格納する格納する記憶ステ
ップと、 ソートしたコードブックの並び順を格納するステップと
を有し、 上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とするベクト
ル量子化方法。
10. A sorting step of rearranging a codebook, a calculating step of calculating a distortion of an input vector and a representative vector, and calculating an address of a representative vector to be searched next. A determination step of determining a candidate of a representative vector to be stored, a storage step of storing a sorted codebook, and a step of storing an arrangement order of the sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed. Vector quantization method.
【請求項11】 上記判定ステップにおいて、さらに、
ひずみの部分和の比較を行うことを特徴と請求項10記
載のベクトル量子化方法。
11. The method according to claim 11, wherein:
11. The vector quantization method according to claim 10, wherein a comparison is made between partial sums of distortions.
【請求項12】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項10又は請求項11に記載のベクトル量子化
方法。
12. The vector quantization method according to claim 10, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項13】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項12に記載のベクトル量子化方法。
13. The vector quantization according to claim 12, wherein a vector image of a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Method.
【請求項14】 コードブックを並び替えるソーティン
グステップと、 入力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並列に
計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計算す
る演算ステップと、 複数のひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定ステップと、 ソートされたコードブックを格納する記憶ステップとを
有し、 上記各ステップを繰り返し行うことを特徴とするベクト
ル量子化方法。
14. A sorting step of rearranging a code book, an operation step of calculating distortion of an input vector and a plurality of representative vectors in parallel, and calculating an address of a representative vector to be searched next, and comparing the plurality of distortions. A vector quantization method, comprising: a determination step of determining a candidate of a representative vector to be encoded by encoding; and a storage step of storing a sorted codebook, wherein the above steps are repeatedly performed.
【請求項15】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項14に記載のベクトル量子化方法。
15. The vector quantization method according to claim 14, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項16】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項14に記載のベクトル量子化方法。
16. The vector quantization according to claim 14, wherein a vector of a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Method.
【請求項17】 入力ベクトルと代表ベクトルのひずみ
を計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計算
する演算手段と、 2つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定手段と、 ソートされたコードブックを格納する記憶手段と、 上記演算手段及び判定手段の処理フローを制御する制御
手段とを備えることを特徴とするベクトル量子化装置。
17. A calculating means for calculating a distortion between an input vector and a representative vector and calculating an address of a representative vector to be searched next, and a judging means for comparing two distortions to determine a candidate for a representative vector to be encoded. And a storage means for storing the sorted codebook; and a control means for controlling a processing flow of the calculation means and the determination means.
【請求項18】 コードブックを並び替えるソーティン
グ手段をさらに備えることを特徴とする請求項17に記
載のベクトル量子化装置。
18. The vector quantization apparatus according to claim 17, further comprising sorting means for rearranging the codebook.
【請求項19】 上記判定手段は、さらに、ひずみの部
分和の比較を行うことを特徴とする請求項17又は請求
項18に記載のベクトル量子化装置。
19. The vector quantization apparatus according to claim 17, wherein said determination means further performs a comparison of partial sums of distortions.
【請求項20】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項17乃至請求項19のいずれか1項に記載の
ベクトル量子化装置。
20. The vector quantization apparatus according to claim 17, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項21】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項20に記載のベクトル量子化装置。
21. Vector quantization according to claim 20, wherein a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Device.
【請求項22】 入力ベクトルと複数の代表ベクトルと
のひずみを並列に計算し、次に探索する代表ベクトルの
アドレスを計算する演算手段と、 複数のひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定手段と、 ソートされたコードブックを格納する記憶手段と、 上記演算手段及び判定手段の処理フローを制御する制御
手段とを備えることを特徴とするベクトル量子化装置。
22. An arithmetic unit for calculating a distortion between an input vector and a plurality of representative vectors in parallel, calculating an address of a representative vector to be searched next, and a representative vector encoded by comparing the plurality of distortions. A vector quantization apparatus comprising: a determination unit that determines a candidate; a storage unit that stores a sorted codebook; and a control unit that controls a processing flow of the calculation unit and the determination unit.
【請求項23】 コードブックを並び替えるソーティン
グ装置さらに備えることを特徴とする請求項22に記載
のベクトル量子化装置。
23. The vector quantization apparatus according to claim 22, further comprising a sorting apparatus for rearranging codebooks.
【請求項24】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項22又は請求項23に記載のベクトル量子化
装置。
24. The vector quantization apparatus according to claim 22, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項25】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項24に記載のベクトル量子化装置。
25. The vector quantization according to claim 24, wherein a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Device.
【請求項26】 コードブックを並び替えるソーティン
グ手段と、 入力ベクトルと代表ベクトルのひずみを計算し、次に探
索する代表ベクトルのアドレスを計算する演算手段と、 2つのひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定手段と、 コードブックを格納するコードブック記憶手段と、 ソートしたコードブックの並び順が記された記憶手段
と、 上記ソーティング手段、演算手段及び判定手段の処理フ
ローを制御する制御手段とを備えることを特徴とするベ
クトル量子化装置。
26. A sorting means for rearranging a codebook, a calculating means for calculating distortion of an input vector and a representative vector, and calculating an address of a representative vector to be searched next. Determining means for determining a representative vector candidate to be stored, a codebook storing means for storing a codebook, a storing means in which the sorted order of the codebook is described, and a processing flow of the sorting means, the calculating means and the determining means. A vector quantization device, comprising: control means for controlling.
【請求項27】 上記判定手段は、さらに、ひずみの部
分和の比較も行うことを特徴とする請求項26に記載の
ベクトル量子化装置。
27. The vector quantization apparatus according to claim 26, wherein said determination means further performs comparison of partial sums of distortions.
【請求項28】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項26又は請求項27に記載のベクトル量子化
装置。
28. The vector quantization apparatus according to claim 26, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項29】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項28に記載のベクトル量子化装置。
29. The vector quantization according to claim 28, wherein a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Device.
【請求項30】 コードブックを並び替えるソーティン
グ手段と、 入力ベクトルと複数の代表ベクトルとのひずみを並列に
計算し、次に探索する代表ベクトルのアドレスを計算す
る演算手段と、 複数のひずみを比較して符号化される代表ベクトルの候
補を決める判定手段と、 ソートされたコードブックを格納する記憶手段と、 上記ソーティング手段、演算手段及び判定手段の処理フ
ローを制御する制御手段とを備えることを特徴とするベ
クトル量子化装置。
30. A sorting means for rearranging a codebook, an arithmetic means for calculating a distortion between an input vector and a plurality of representative vectors in parallel and calculating an address of a representative vector to be searched next, and comparing the plurality of distortions. Determining means for determining a candidate of a representative vector to be coded by encoding, storage means for storing a sorted codebook, and control means for controlling a processing flow of the sorting means, the calculating means and the determining means. Characteristic vector quantization device.
【請求項31】 初期の代表ベクトルに前の入力ベクト
ルが符号化された代表ベクトルを指定することを特徴と
する請求項30に記載のベクトル量子化装置。
31. The vector quantization apparatus according to claim 30, wherein a representative vector in which a previous input vector is encoded is designated as an initial representative vector.
【請求項32】 初期の代表ベクトルに前フレームの同
位置の入力ベクトルが符号化された代表ベクトルを指定
して動画の画像をベクトル量子化することを特徴とする
請求項31に記載のベクトル量子化装置。
32. Vector quantization according to claim 31, wherein a moving image is vector-quantized by designating a representative vector in which an input vector at the same position in the previous frame is encoded as an initial representative vector. Device.
JP2001028798A 2001-02-05 2001-02-05 Vector quantization method and vector quantization apparatus Expired - Fee Related JP4631178B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001028798A JP4631178B2 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Vector quantization method and vector quantization apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001028798A JP4631178B2 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Vector quantization method and vector quantization apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002232295A true JP2002232295A (en) 2002-08-16
JP4631178B2 JP4631178B2 (en) 2011-02-16

Family

ID=18893235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001028798A Expired - Fee Related JP4631178B2 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Vector quantization method and vector quantization apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4631178B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009021873A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Sony Corp Vector quantizing apparatus, and vector quantizing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149700A (en) * 1986-12-15 1988-06-22 松下電器産業株式会社 Vector quantizer
JPH02186836A (en) * 1989-01-13 1990-07-23 Mitsubishi Electric Corp Vector quantizer
JPH04156181A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Olympus Optical Co Ltd Vector quantization method and vector quantizer
JPH05304478A (en) * 1992-04-27 1993-11-16 Olympus Optical Co Ltd Device for generating vector quantization code book
JPH0645946A (en) * 1992-07-27 1994-02-18 Olympus Optical Co Ltd Formation of vector quantizing code book and searching device
JPH08279757A (en) * 1995-04-06 1996-10-22 Casio Comput Co Ltd Hierarchical vector quantizer
JPH08316842A (en) * 1995-05-15 1996-11-29 N T T Data Tsushin Kk Representative vector generating system and method for vector quantization
JPH10200890A (en) * 1997-01-09 1998-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image encoding method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149700A (en) * 1986-12-15 1988-06-22 松下電器産業株式会社 Vector quantizer
JPH02186836A (en) * 1989-01-13 1990-07-23 Mitsubishi Electric Corp Vector quantizer
JPH04156181A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Olympus Optical Co Ltd Vector quantization method and vector quantizer
JPH05304478A (en) * 1992-04-27 1993-11-16 Olympus Optical Co Ltd Device for generating vector quantization code book
JPH0645946A (en) * 1992-07-27 1994-02-18 Olympus Optical Co Ltd Formation of vector quantizing code book and searching device
JPH08279757A (en) * 1995-04-06 1996-10-22 Casio Comput Co Ltd Hierarchical vector quantizer
JPH08316842A (en) * 1995-05-15 1996-11-29 N T T Data Tsushin Kk Representative vector generating system and method for vector quantization
JPH10200890A (en) * 1997-01-09 1998-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image encoding method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009021873A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Sony Corp Vector quantizing apparatus, and vector quantizing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4631178B2 (en) 2011-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fränti Genetic algorithm with deterministic crossover for vector quantization
KR0154739B1 (en) Fractal image compression device and method
EP0576765A1 (en) Method for coding digital data using vector quantizing techniques and device for implementing said method
JPH07177502A (en) Method for compressing picture information, compressed picture information recording medium, and compressed picture information reproducing device
JPH0564015A (en) Picture encoder and picture decoder
JP2002232295A (en) Method and device for quantizing vector
JP3932244B2 (en) Image encoding / decoding method and apparatus, and recording medium recording the program
JPH0766448B2 (en) Image signal analyzer
JP2009021873A (en) Vector quantizing apparatus, and vector quantizing method
JP2002232296A (en) Method and device for generating code book for vector quantization
JP3093868B2 (en) Vector quantization codebook creation device
JP3412118B2 (en) Conjugate structure vector quantization method, apparatus therefor, and program recording medium
JP3977753B2 (en) Information source encoding method, information source encoding device, information source encoding program, and recording medium on which information source encoding program is recorded
Rizvi et al. Finite-state residual vector quantization using a tree-structured competitive neural network
JP3093879B2 (en) Vector quantization codebook creation and search device
JP2957673B2 (en) Calculation method of inverse gray code inverse conversion value
JP2002171412A (en) Simd type information processing apparatus provided with x-branch tree instruction
JP4077771B2 (en) Data reproduction apparatus, reproduction method, data compression apparatus, and compression method
JP3046871B2 (en) Vector quantization method and vector quantization apparatus
CN115408571A (en) Neighbor graph vector retrieval-oriented vector coding learning method and device
JP2000022961A (en) Device and method for generating code book used for vector quantization, vector quantizing device, and recording medium
Zubko IMPROVING THE EFFICIENCY OF FRACTAL IMAGE COMPRESSION BY THE CRITERION OF DETAIL OF RANK AND DOMAIN BLOCKS
JP3215598B2 (en) Minimum error storage device
JPH0666948B2 (en) Interframe vector quantization coding / decoding device
JPH08279757A (en) Hierarchical vector quantizer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100817

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101019

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101101

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees