JP2633683B2 - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はベクトル量子化装置に係り、特にディジタ
ル画像信号を高能率符号化するに好適な学習型のベクト
ル量子化装置に関する。
ル画像信号を高能率符号化するに好適な学習型のベクト
ル量子化装置に関する。
［従来の技術］ 第５図は、例えば電子通信学会技術報告IT85−61「ベ
クトル量子化による画像高能率符号化」（村上篤道著）
に示された従来のベクトル量子化装置のブロック図であ
る。図において、（103）は複数個の量子化代表ベクト
ル（102）を格納しベクトル量子化符号化器（101）およ
びベクトル量子化復号化器（104）に与えるコードブッ
ク、（101）は入力ベクトル（４）をベクトル量子化し
てコードブック（103）から与えられる量子化代表ベク
トル（102）のインデックスを符号化データ（19）とし
て出力し伝送するベクトル量子化符号化器、（104）は
ベクトル量子化符号化器（101）から符号化データ（1
9）として送られてきたインデックスに対応する量子化
代表ベクトルをコードブック（103）からの量子化代表
ベクトル（102）に基づいて復号化して復号ベクトル（2
2）として再生するベクトル量子化復号化器である。
クトル量子化による画像高能率符号化」（村上篤道著）
に示された従来のベクトル量子化装置のブロック図であ
る。図において、（103）は複数個の量子化代表ベクト
ル（102）を格納しベクトル量子化符号化器（101）およ
びベクトル量子化復号化器（104）に与えるコードブッ
ク、（101）は入力ベクトル（４）をベクトル量子化し
てコードブック（103）から与えられる量子化代表ベク
トル（102）のインデックスを符号化データ（19）とし
て出力し伝送するベクトル量子化符号化器、（104）は
ベクトル量子化符号化器（101）から符号化データ（1
9）として送られてきたインデックスに対応する量子化
代表ベクトルをコードブック（103）からの量子化代表
ベクトル（102）に基づいて復号化して復号ベクトル（2
2）として再生するベクトル量子化復号化器である。
以上のような構成において、次にその動作を説明す
る。
る。
今、Ｋ次元の入力ベクトル（４）のベクトルＸをＸ ＝［X1、X2、…、XK］ （１） とし、コードブック（103）に記憶されている量子化代
表ベクトル（102）のベクトルＹ ｉをＹ ｉ ＝ Ｙ i1 、Ｙ i2、…、Ｙ iK］ （２） とし、更にこのベクトルＹ ｉのセットを ［Ｙ］＝［Ｙ １、Ｙ ２、…、Ｙ Ｎ］ （３） とする。この場合、ベクトル量子化符号化器（101）に
おいては、 …（４） によって定義される入力ベクトル（４）の歪diが最小と
なる量子化代表ベクトル（102）のインデックスｉが決
定される。ただし、di＜dlfor all l≠ｉである。そし
て、ベクトル量子化符号化器（101）からは符号化デー
タ（19）として量子化代表ベクトル（102）の当該ベク
トルＹ ｉを識別するためのインデックスｉが出力され伝
送される。
表ベクトル（102）のベクトルＹ ｉをＹ ｉ ＝ Ｙ i1 、Ｙ i2、…、Ｙ iK］ （２） とし、更にこのベクトルＹ ｉのセットを ［Ｙ］＝［Ｙ １、Ｙ ２、…、Ｙ Ｎ］ （３） とする。この場合、ベクトル量子化符号化器（101）に
おいては、 …（４） によって定義される入力ベクトル（４）の歪diが最小と
なる量子化代表ベクトル（102）のインデックスｉが決
定される。ただし、di＜dlfor all l≠ｉである。そし
て、ベクトル量子化符号化器（101）からは符号化デー
タ（19）として量子化代表ベクトル（102）の当該ベク
トルＹ ｉを識別するためのインデックスｉが出力され伝
送される。
以上のようにして、伝送された符号化データ（19）は
ベクトル量子化復号化器（104）に入力されるが、ここ
では符号化データ（19）により与えられるインデックス
ｉに対応する量子化代表ベクトル（102）のベクトルＹ
ｉがコードブック（103）から読み出されて、復号ベク
トル（22）が ＝Ｙ ｉ …（５） なるベクトルとして再生される。
ベクトル量子化復号化器（104）に入力されるが、ここ
では符号化データ（19）により与えられるインデックス
ｉに対応する量子化代表ベクトル（102）のベクトルＹ
ｉがコードブック（103）から読み出されて、復号ベク
トル（22）が ＝Ｙ ｉ …（５） なるベクトルとして再生される。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のベクトル量子化装置は以上のように構成されて
いるので、ベクトルの次元数が高い場合、予めコードブ
ック（103）内に記憶されている有限個数の量子化代表
ベクトル（102）を全ての情報源入力ベクトルに対して
完全に最適化することが困難であり、隣接するベクトル
間の相関等の入力ベクトルの局所的性質を考慮していな
いので符号化効率の点から見ると不利であるという問題
があった。
いるので、ベクトルの次元数が高い場合、予めコードブ
ック（103）内に記憶されている有限個数の量子化代表
ベクトル（102）を全ての情報源入力ベクトルに対して
完全に最適化することが困難であり、隣接するベクトル
間の相関等の入力ベクトルの局所的性質を考慮していな
いので符号化効率の点から見ると不利であるという問題
があった。
この発明は上記のような従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、入力ベクトルの局所的性質を考慮
して処理ブロックサイズを可変とし複数のコードブック
によりベクトル量子化処理を行なうようにして符号化効
率を向上したベクトル量子化装置を得ることを目的とす
る。
めになされたもので、入力ベクトルの局所的性質を考慮
して処理ブロックサイズを可変とし複数のコードブック
によりベクトル量子化処理を行なうようにして符号化効
率を向上したベクトル量子化装置を得ることを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は１フレーム分
の画像入力信号を記憶する第１のフレームメモリ手段
と、第１のフレームメモリ手段に記憶された画像信号を
複数個ずつまとめてブロック化して入力ベクトルを生成
すると共に入力ベクトルの要素のばらつきにより処理ブ
ロックサイズを可変としながら決定し入力ベクトルおよ
び入力ベクトルのフレーム上でのアドレスおよびブロッ
クサイズ情報を出力するブロック制御手段と、予め設定
される複数の量子化代表ベクトルを有する第１のコード
ブックか既量子化領域を入力ベクトルと同じ次元に切り
出し生成する第２のコードブックか最小歪に基づいて抽
出された特異ブロックを入力ベクトルと同じ次元に切り
出し生成する第３のコードブックのいずれかの情報とブ
ロック制御手段からの情報に基づいて入力ベクトルをベ
クトル量子化符号化して、ベクトル量子化時の最小歪が
予め設定された値よりも大きい場合には、入力ベクトル
を新たな量子化代表ベクトルとしてコードブック番号、
アドレス、インデックス等と共に出力するベクトル量子
化符号化手段と、ベクトル量子化符号化手段から出力さ
れる量子化代表ベクトルを復号ベクトルとして所定のア
ドレスに記憶する第２のフレームメモリ手段と、ベクト
ル量子化符号化手段においてベクトル量子化時の最小歪
がある値よりも大きい場合に入力ベクトルを含む領域を
特異ブロックとして所定のアドレスに記憶するメモリ手
段と、第２のフレームメモリ手段およびメモリ手段の内
容に基づいて第２のコードブックに入力ベクトルのフレ
ーム上でのアドレスを用いて第２のフレームメモリから
入力ベクトルの近傍の既量子化領域をシフトしながら入
力ベクトルと同じ次元に切り出し生成させると共に特異
ブロックを記憶するメモリ手段から第３のコードブック
にシフトしながら入力ベクトルと同じ次元に切り出し生
成させるコードブック制御手段と、ベクトル量子化符号
化手段から出力されたブロックサイズ情報、コードブッ
ク番号、アドレス、インデックスと共にベクトル量子化
時の最小歪がある値よりも大きい場合に特異ブロックを
符号化して符号化データとして伝送する符号化制御手段
を備えるベクトル量子化装置を提供するものである。
の画像入力信号を記憶する第１のフレームメモリ手段
と、第１のフレームメモリ手段に記憶された画像信号を
複数個ずつまとめてブロック化して入力ベクトルを生成
すると共に入力ベクトルの要素のばらつきにより処理ブ
ロックサイズを可変としながら決定し入力ベクトルおよ
び入力ベクトルのフレーム上でのアドレスおよびブロッ
クサイズ情報を出力するブロック制御手段と、予め設定
される複数の量子化代表ベクトルを有する第１のコード
ブックか既量子化領域を入力ベクトルと同じ次元に切り
出し生成する第２のコードブックか最小歪に基づいて抽
出された特異ブロックを入力ベクトルと同じ次元に切り
出し生成する第３のコードブックのいずれかの情報とブ
ロック制御手段からの情報に基づいて入力ベクトルをベ
クトル量子化符号化して、ベクトル量子化時の最小歪が
予め設定された値よりも大きい場合には、入力ベクトル
を新たな量子化代表ベクトルとしてコードブック番号、
アドレス、インデックス等と共に出力するベクトル量子
化符号化手段と、ベクトル量子化符号化手段から出力さ
れる量子化代表ベクトルを復号ベクトルとして所定のア
ドレスに記憶する第２のフレームメモリ手段と、ベクト
ル量子化符号化手段においてベクトル量子化時の最小歪
がある値よりも大きい場合に入力ベクトルを含む領域を
特異ブロックとして所定のアドレスに記憶するメモリ手
段と、第２のフレームメモリ手段およびメモリ手段の内
容に基づいて第２のコードブックに入力ベクトルのフレ
ーム上でのアドレスを用いて第２のフレームメモリから
入力ベクトルの近傍の既量子化領域をシフトしながら入
力ベクトルと同じ次元に切り出し生成させると共に特異
ブロックを記憶するメモリ手段から第３のコードブック
にシフトしながら入力ベクトルと同じ次元に切り出し生
成させるコードブック制御手段と、ベクトル量子化符号
化手段から出力されたブロックサイズ情報、コードブッ
ク番号、アドレス、インデックスと共にベクトル量子化
時の最小歪がある値よりも大きい場合に特異ブロックを
符号化して符号化データとして伝送する符号化制御手段
を備えるベクトル量子化装置を提供するものである。
［作用］ 上記手段において、この発明のベクトル量子化装置は
第１のフレームメモリ手段に１フレーム分の画像入力信
号を記憶させ、この第１のフレームメモリ手段に記憶さ
れた画像信号をブロック制御手段により複数個ずつまと
めて可変サイズでブロック化して入力ベクトルを生成し
入力ベクトルおよび入力ベクトルのフレーム上でのアド
レスおよびブロックサイズ情報を出力し、ベクトル量子
化符号化手段により第１、第２、第３のコードブックの
いずれかの情報とブロック制御手段からの情報に基づい
て入力ベクトルをベクトル量子化符号化し、ベクトル量
子化時の最小歪が予め設定された値よりも大きい場合に
はそのときの入力ベクトルを含む領域を特異ブロックと
しこれを新たな量子化代表ベクトルとしてコードブック
番号、アドレス、インデックス等と共に出力すると共に
これらの情報を第２のフレームメモリ手段、メモリ手
段、コードブック制御手段に与え第２、第３のコードブ
ックを生成させ、符号化制御手段によりベクトル量子化
符号化手段から出力された各情報と共に特異ブロックを
符号化して符号化データとして伝送している。
第１のフレームメモリ手段に１フレーム分の画像入力信
号を記憶させ、この第１のフレームメモリ手段に記憶さ
れた画像信号をブロック制御手段により複数個ずつまと
めて可変サイズでブロック化して入力ベクトルを生成し
入力ベクトルおよび入力ベクトルのフレーム上でのアド
レスおよびブロックサイズ情報を出力し、ベクトル量子
化符号化手段により第１、第２、第３のコードブックの
いずれかの情報とブロック制御手段からの情報に基づい
て入力ベクトルをベクトル量子化符号化し、ベクトル量
子化時の最小歪が予め設定された値よりも大きい場合に
はそのときの入力ベクトルを含む領域を特異ブロックと
しこれを新たな量子化代表ベクトルとしてコードブック
番号、アドレス、インデックス等と共に出力すると共に
これらの情報を第２のフレームメモリ手段、メモリ手
段、コードブック制御手段に与え第２、第３のコードブ
ックを生成させ、符号化制御手段によりベクトル量子化
符号化手段から出力された各情報と共に特異ブロックを
符号化して符号化データとして伝送している。
［実施例］ 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例に係るベクトル量子化装
置のブロック図である。図において、（１）は１フレー
ム分の画像入力信号を記憶した入力フレームメモリ、
（２）は入力フレームメモリ（１）から画像データを複
数個ずつまとめてブロック化して読み出し入力ベクトル
（４）を生成すると共にこの入力ベクトル（４）の要素
のばらつきにより処理ブロックサイズを決定し、入力ベ
クトル（４）のフレーム上のアドレス（５）およびブロ
ックサイズ情報（３）等と共に入力ベクトル（４）を送
出するブロック制御部、（６）はブロック制御部（２）
からの入力ベクトル（４）を第１のコードブック（1
4）、第２のコードブック（15）、第３のコードブック
（16）と複数のコードブックを用いてベクトル量子化符
号化し、ベクトル量子化時の歪がある値よりも大きい場
合には、入力ベクトル（４）を量子化代表ベクトルと
し、ブロックサイズ情報（３）、コードブック番号
（７）、アドレス（８）、インデックス（９）、量子化
代表ベクトル（10）を出力するベクトル量子化符号化
部、（17）はベクトル量子化符号化部（６）からのブロ
ックサイズ情報（３）、コードブック番号（７）、アド
レス（８）、インデックス（９）と共に最小歪がある値
よりも大きい場合には特異ブロックを符号化して符号化
データ（19）として送出する符号化制御部、（20）は符
号化制御部（17）から送信された符号化データ（19）よ
りブロックサイズ情報（３）、コードブック番号
（７）、インデックス（９）を受信してこれを復号する
復号化制御部、（21）はブロックサイズ情報（３）、コ
ードブック番号（７）、アドレス（８）、インデックス
（９）を用いてベクトル量子化復号化し復号ベクトル
（22）を再生するベクトル量子化復号化部、（14）は複
数個の量子化代表ベクトルを記憶して構成される第１の
コードブック、（11）はベクトル量子化符号化部（６）
またはベクトル量子化復号化部（21）から出力される量
子化代表ベクトル（10）または復号ベクトル（22）を復
号ベクトルとして所定のアドレスに格納するフレームメ
モリ、（12）は入力ベクトル（４）のフレーム上でのア
ドレス（５）により復号ベクトルを記憶したフレームメ
モリ（11）から入力ベクトル（４）の近傍の既量子化領
域を用いて第２のコードブック（15）を生成し、また特
異ブロックを記憶したメモリ（13）から第３のコードブ
ック（16）を生成し、一方コードブック制御信号（18）
により特異ブロックをメモリ（13）に記憶するコードブ
ック制御部である。
置のブロック図である。図において、（１）は１フレー
ム分の画像入力信号を記憶した入力フレームメモリ、
（２）は入力フレームメモリ（１）から画像データを複
数個ずつまとめてブロック化して読み出し入力ベクトル
（４）を生成すると共にこの入力ベクトル（４）の要素
のばらつきにより処理ブロックサイズを決定し、入力ベ
クトル（４）のフレーム上のアドレス（５）およびブロ
ックサイズ情報（３）等と共に入力ベクトル（４）を送
出するブロック制御部、（６）はブロック制御部（２）
からの入力ベクトル（４）を第１のコードブック（1
4）、第２のコードブック（15）、第３のコードブック
（16）と複数のコードブックを用いてベクトル量子化符
号化し、ベクトル量子化時の歪がある値よりも大きい場
合には、入力ベクトル（４）を量子化代表ベクトルと
し、ブロックサイズ情報（３）、コードブック番号
（７）、アドレス（８）、インデックス（９）、量子化
代表ベクトル（10）を出力するベクトル量子化符号化
部、（17）はベクトル量子化符号化部（６）からのブロ
ックサイズ情報（３）、コードブック番号（７）、アド
レス（８）、インデックス（９）と共に最小歪がある値
よりも大きい場合には特異ブロックを符号化して符号化
データ（19）として送出する符号化制御部、（20）は符
号化制御部（17）から送信された符号化データ（19）よ
りブロックサイズ情報（３）、コードブック番号
（７）、インデックス（９）を受信してこれを復号する
復号化制御部、（21）はブロックサイズ情報（３）、コ
ードブック番号（７）、アドレス（８）、インデックス
（９）を用いてベクトル量子化復号化し復号ベクトル
（22）を再生するベクトル量子化復号化部、（14）は複
数個の量子化代表ベクトルを記憶して構成される第１の
コードブック、（11）はベクトル量子化符号化部（６）
またはベクトル量子化復号化部（21）から出力される量
子化代表ベクトル（10）または復号ベクトル（22）を復
号ベクトルとして所定のアドレスに格納するフレームメ
モリ、（12）は入力ベクトル（４）のフレーム上でのア
ドレス（５）により復号ベクトルを記憶したフレームメ
モリ（11）から入力ベクトル（４）の近傍の既量子化領
域を用いて第２のコードブック（15）を生成し、また特
異ブロックを記憶したメモリ（13）から第３のコードブ
ック（16）を生成し、一方コードブック制御信号（18）
により特異ブロックをメモリ（13）に記憶するコードブ
ック制御部である。
以上のような構成において、次にその動作を第２図の
フローチャートに従って説明する。
フローチャートに従って説明する。
ブロック制御部（２）において１フレーム分の画像入
力信号を記憶した入力フレームメモリ（１）から複数個
ずつまとめてブロック化して生成されたベクトルＸの入
力ベクトル（４）および入力ベクトルの入力フレームメ
モリ（１）上でのアドレス（５）はベクトルの要素のば
らつきにより決められたベクトル量子化処理時のブロッ
クサイズ情報（３）と共にベクトル量子化符号化部
（６）に入力される。ベクトル量子化符号化部（６）で
はブロックサイズ情報（３）に基づく処理サイズでフロ
ーチャートの処理（60）で歪計算をする。
力信号を記憶した入力フレームメモリ（１）から複数個
ずつまとめてブロック化して生成されたベクトルＸの入
力ベクトル（４）および入力ベクトルの入力フレームメ
モリ（１）上でのアドレス（５）はベクトルの要素のば
らつきにより決められたベクトル量子化処理時のブロッ
クサイズ情報（３）と共にベクトル量子化符号化部
（６）に入力される。ベクトル量子化符号化部（６）で
はブロックサイズ情報（３）に基づく処理サイズでフロ
ーチャートの処理（60）で歪計算をする。
さて、各コードブック（14）、（15）、（16）の使用
順序およびベクトル量子化符号化部（６）からの出力は
以下の通りである。
順序およびベクトル量子化符号化部（６）からの出力は
以下の通りである。
先ず、第２のコードブック（15）を用いて処理（60）
で歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベクトル
（10）であるベクトルＹ ｉを求め、処理（61）における
最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較によ
り以下の２通りの処理（51）と（52）に振り分けられ
る。
で歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベクトル
（10）であるベクトルＹ ｉを求め、処理（61）における
最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較によ
り以下の２通りの処理（51）と（52）に振り分けられ
る。
さて、処理（51）では第２のコードブック（15）使用
時にdi≦Ｔの時にコードブック番号（７）を“2"、イン
デックス（９）となるインデックスｉを“0"、アドレス
（８）を最小歪diを与える量子化代表ベクトルのフレー
ム上でのアドレスとし、量子化代表ベクトル（10）と共
に出力する。
時にdi≦Ｔの時にコードブック番号（７）を“2"、イン
デックス（９）となるインデックスｉを“0"、アドレス
（８）を最小歪diを与える量子化代表ベクトルのフレー
ム上でのアドレスとし、量子化代表ベクトル（10）と共
に出力する。
これに対して、処理（52）では第２のコードブック
（15）使用時にdi＞Ｔの時に第３のコードブック（16）
を用いて歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベク
トル（10）となるベクトルＹ ｉを求め、処理（62）にお
ける最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較
により更に以下の２つの処理（53）と（54）に振り分け
られる。
（15）使用時にdi＞Ｔの時に第３のコードブック（16）
を用いて歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベク
トル（10）となるベクトルＹ ｉを求め、処理（62）にお
ける最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較
により更に以下の２つの処理（53）と（54）に振り分け
られる。
先ず、処理（53）では第３のコードブック（16）使用
時にdi≦Ｔの時、コードブック番号（７）を“3"、イン
デックス（９）を特異ブロックのインデックスｉ、アド
レス（８）を最小歪diを与える量子化代表ベクトル（1
0）の特異ブロック上でのアドレスとし、量子化代表ベ
クトル（10）と共に出力する。
時にdi≦Ｔの時、コードブック番号（７）を“3"、イン
デックス（９）を特異ブロックのインデックスｉ、アド
レス（８）を最小歪diを与える量子化代表ベクトル（1
0）の特異ブロック上でのアドレスとし、量子化代表ベ
クトル（10）と共に出力する。
これに対して、処理（54）では第３のコードブック
（16）使用時にdi＞Ｔの時、第１のコードブック（14）
を用いて歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベク
トル（10）となるベクトルＹ ｉを求め、処理（63）にお
ける最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較
により更に以下の２通りの処理（55）と（56）に振り分
けられる。
（16）使用時にdi＞Ｔの時、第１のコードブック（14）
を用いて歪計算をし、最小歪diを与える量子化代表ベク
トル（10）となるベクトルＹ ｉを求め、処理（63）にお
ける最小歪diと任意に設定された歪閾値Ｔとの大小比較
により更に以下の２通りの処理（55）と（56）に振り分
けられる。
そして、処理（55）では第１のコードブック（14）使
用時にdi≦Ｔの時、コードブック番号（７）を“1"、イ
ンデックス（９）を最小歪を与える量子化代表ベクトル
（10）のインデックスｉ、アドレス（８）を“0"とし、
量子化代表ベクトル（10）と共に出力する。
用時にdi≦Ｔの時、コードブック番号（７）を“1"、イ
ンデックス（９）を最小歪を与える量子化代表ベクトル
（10）のインデックスｉ、アドレス（８）を“0"とし、
量子化代表ベクトル（10）と共に出力する。
一方、処理（56）では第１のコードブック（14）使用
時にdi＞Ｔの時、コードブック番号（７）を“0"、イン
デックス（９）となるインデックスｉを“0"、アドレス
（８）を入力ベクトルのフレーム上でのアドレスとし、
量子化代表ベクトル（10）と共に出力する。そして、こ
れらの情報は処理（64）でメモリ（13）に記憶させる。
時にdi＞Ｔの時、コードブック番号（７）を“0"、イン
デックス（９）となるインデックスｉを“0"、アドレス
（８）を入力ベクトルのフレーム上でのアドレスとし、
量子化代表ベクトル（10）と共に出力する。そして、こ
れらの情報は処理（64）でメモリ（13）に記憶させる。
ちなみに、符号化開始時点では第２のコードブック
（15）、第３のコードブック（16）共にクリアされてい
るので、第１のコードブック（14）を用いて歪計算が実
施される。
（15）、第３のコードブック（16）共にクリアされてい
るので、第１のコードブック（14）を用いて歪計算が実
施される。
さて、ここで用いられる第２のコードブック（15）、
第３のコードブック（16）の生成はコードブック制御部
（12）で行なわれる。そして、第２のコードブック（1
5）は第３図の説明図に示すように入力ベクトルに隣接
する既量子化領域（縦線部）から入力ベクトルの処理ブ
ロックサイズと同次元に一部が重なることを許容して切
り出し集めた複数のベクトルである。また、第３のコー
ドブック（16）は全てのコードブックを用いても最小歪
diが任意に設定された歪閾値Ｔより大きい時に順次特異
ブロックとして記憶した特異ブロック、つまり第（４）
図の説明図に横線で示された入力ベクトルを含む領域か
ら入力ベクトルの処理ブロックサイズと同じ次元に一部
が重なることを許容して切り出して集めた複数のベクト
ルである。
第３のコードブック（16）の生成はコードブック制御部
（12）で行なわれる。そして、第２のコードブック（1
5）は第３図の説明図に示すように入力ベクトルに隣接
する既量子化領域（縦線部）から入力ベクトルの処理ブ
ロックサイズと同次元に一部が重なることを許容して切
り出し集めた複数のベクトルである。また、第３のコー
ドブック（16）は全てのコードブックを用いても最小歪
diが任意に設定された歪閾値Ｔより大きい時に順次特異
ブロックとして記憶した特異ブロック、つまり第（４）
図の説明図に横線で示された入力ベクトルを含む領域か
ら入力ベクトルの処理ブロックサイズと同じ次元に一部
が重なることを許容して切り出して集めた複数のベクト
ルである。
符号化制御部（17）ではコードブック番号（７）、ア
ドレス（８）、インデックス（９）の値により以下の処
理を行なう。
ドレス（８）、インデックス（９）の値により以下の処
理を行なう。
先ず、コードブック番号（７）が“1"の時、コードブ
ック番号（７）の“1"とインデックス（９）およびブロ
ックサイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出
すると共にコードブック制御信号（18）として“0"を出
力する。
ック番号（７）の“1"とインデックス（９）およびブロ
ックサイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出
すると共にコードブック制御信号（18）として“0"を出
力する。
次に、コードブック番号（７）が“2"の時、コードブ
ック番号（７）の“0"とアドレス（８）およびブロック
サイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
ック番号（７）の“0"とアドレス（８）およびブロック
サイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
更に、コードブック番号（７）が“3"の時、コードブ
ック番号（７）の“3"とアドレス（８）およびブロック
サイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
ック番号（７）の“3"とアドレス（８）およびブロック
サイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
そして、コードブック番号（７）が“0"のとき、コー
ドブック番号（７）の“0"と特異ブロックおよびブロッ
クサイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出す
ると共にコードブック制御信号（18）として“1"を出力
する。
ドブック番号（７）の“0"と特異ブロックおよびブロッ
クサイズ情報（３）を符号化データ（19）として送出す
ると共にコードブック制御信号（18）として“1"を出力
する。
コードブック制御部（12）では符号化制御部（17）か
ら出力されたコードブック制御信号（18）により以下の
処理を行なう。
ら出力されたコードブック制御信号（18）により以下の
処理を行なう。
先ず、コードブック制御信号（18）が“0"の時、量子
化代表ベクトル（10）をフレームメモリ（11）の所定の
アドレスに書き込む。
化代表ベクトル（10）をフレームメモリ（11）の所定の
アドレスに書き込む。
一方、コードブック制御信号（18）が“1"の時、量子
化代表ベクトル（10）をフレームメモリ（11）の所定の
アドレスに書き込むと共に、例えば第４図に横線で示さ
れる入力ベクトルを含む領域をメモリ（13）の所定のア
ドレスに書き込む。ちなみに、特異ブロックを記憶する
場合、書き込むアドレスはオーバーフローするのを防ぐ
ために“0"番地から最大番地までを繰り返し巡回するよ
うに制御される。
化代表ベクトル（10）をフレームメモリ（11）の所定の
アドレスに書き込むと共に、例えば第４図に横線で示さ
れる入力ベクトルを含む領域をメモリ（13）の所定のア
ドレスに書き込む。ちなみに、特異ブロックを記憶する
場合、書き込むアドレスはオーバーフローするのを防ぐ
ために“0"番地から最大番地までを繰り返し巡回するよ
うに制御される。
符号化制御部（17）からの符号化データ（19）を受信
している復号化制御部（20）では符号化データ（19）の
コードブック番号（７）の値により以下の処理を行な
う。
している復号化制御部（20）では符号化データ（19）の
コードブック番号（７）の値により以下の処理を行な
う。
先ず、コードブック番号（７）が“1"の時、コードブ
ック番号（７）の“1"とインデックス（９）を送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
ック番号（７）の“1"とインデックス（９）を送出する
と共にコードブック制御信号（18）として“0"を出力す
る。
次に、コードブック番号（７）が“2"の時、コードブ
ック番号（７）の“2"とアドレス（８）を送出すると共
にコードブック制御信号（18）として“0"を出力する。
ック番号（７）の“2"とアドレス（８）を送出すると共
にコードブック制御信号（18）として“0"を出力する。
一方、コードブック番号（７）が“3"の時、コードブ
ック番号（７）の“3"とアドレス（８）を送出すると共
にコードブック制御信号（18）として“0"を出力する。
ック番号（７）の“3"とアドレス（８）を送出すると共
にコードブック制御信号（18）として“0"を出力する。
これに対して、コードブック番号（７）が“0"の時、
コードブック番号（７）の“0"と特異ブロックを送出す
ると共にコードブック制御信号（18）として“1"を出力
する。
コードブック番号（７）の“0"と特異ブロックを送出す
ると共にコードブック制御信号（18）として“1"を出力
する。
コードブック制御部（12）では復号化制御部（20）か
ら出力されたコードブック制御信号（18）が“1"の時に
は第４図に横線で示された入力ベクトルを含む領域であ
る特異ブロックをメモリ（13）の所定のアドレスに書き
込む。特異ブロックを記憶する時、書き込むアドレスは
オーバーフローするのを防ぐために“0"番地から最大番
地までを繰り返し巡回するように制御される。
ら出力されたコードブック制御信号（18）が“1"の時に
は第４図に横線で示された入力ベクトルを含む領域であ
る特異ブロックをメモリ（13）の所定のアドレスに書き
込む。特異ブロックを記憶する時、書き込むアドレスは
オーバーフローするのを防ぐために“0"番地から最大番
地までを繰り返し巡回するように制御される。
ベクトル量子化復号化部（21）ではコードブック番号
（７）、アドレス（８）、インデックス（９）の値によ
り以下の処理を行なう。
（７）、アドレス（８）、インデックス（９）の値によ
り以下の処理を行なう。
先ず、コードブック番号（７）が“1"の時、インデッ
クス（９）からインデックスｉとして与えられる第１の
コードブック（14）のベクトル量子化代表ベクトルを復
号ベクトル（22）として再生する。
クス（９）からインデックスｉとして与えられる第１の
コードブック（14）のベクトル量子化代表ベクトルを復
号ベクトル（22）として再生する。
一方、コードブック番号（７）が“2"の時、アドレス
（８）から与えられる第２のコードブック（15）の量子
化代表ベクトルを復号ベクトル（22）として再生する。
（８）から与えられる第２のコードブック（15）の量子
化代表ベクトルを復号ベクトル（22）として再生する。
更に、コードブック番号（７）が“3"の時、アドレス
（８）から与えられる第３のコードブック（16）のベク
トル量子化代表ベクトルを復号ベクトル（22）として再
生する。
（８）から与えられる第３のコードブック（16）のベク
トル量子化代表ベクトルを復号ベクトル（22）として再
生する。
そして、コードブック番号（７）が“0"の時、特異ブ
ロックから与えられるベクトル量子化代表ベクトルを復
号ベクトル（22）として再生する。
ロックから与えられるベクトル量子化代表ベクトルを復
号ベクトル（22）として再生する。
なお、以上の処理の間、コードブック制御部（12）は
復号ベクトル（22）をフレームメモリ（11）の所定のア
ドレスに書き込む。
復号ベクトル（22）をフレームメモリ（11）の所定のア
ドレスに書き込む。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、標準的な量子化代
表ベクトルからなるコードブックの他に入力ベクトルに
隣接した既量子化領域を用いて形成した別のコードブッ
クと最小歪に基づいて抽出された特異な入力ベクトルを
含む領域を順次記憶し、それを用いて形成した更に別の
コードブックを併用して量子化代表ベクトルを決定する
ようにしたので入力ベクトルの局所的性質に適合した効
率的な符号化の可能なベクトル量子化装置を得られる効
果がある。
表ベクトルからなるコードブックの他に入力ベクトルに
隣接した既量子化領域を用いて形成した別のコードブッ
クと最小歪に基づいて抽出された特異な入力ベクトルを
含む領域を順次記憶し、それを用いて形成した更に別の
コードブックを併用して量子化代表ベクトルを決定する
ようにしたので入力ベクトルの局所的性質に適合した効
率的な符号化の可能なベクトル量子化装置を得られる効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例に係るベクトル量子化装置
のブロック図、第２図は第１図の構成の動作を説明する
ためのフローチャート、第３図は入力ベクトルに隣接す
る既量子化された領域の範囲の説明図、第４図は入力ベ
クトルを含む特異ブロックの範囲の説明図、第５図は従
来のベクトル量子化装置の構成を示すブロック図であ
る。 図において、（１）は入力フレームメモリ、（２）はブ
ロック制御部、（６）はベクトル量子化符号化部、（1
1）はフレームメモリ、（12）はコードブック制御部、
（13）はメモリ、（14）は第１のコードブック、（15）
は第２のコードブック、（16）は第３のコードブック、
（17）は符号化制御部、（18）はコードブック制御信
号、（20）は復号化制御部、（21）はベクトル量子化復
号化部である。 なお、図中同一符号は、同一または相当部分を示す。
のブロック図、第２図は第１図の構成の動作を説明する
ためのフローチャート、第３図は入力ベクトルに隣接す
る既量子化された領域の範囲の説明図、第４図は入力ベ
クトルを含む特異ブロックの範囲の説明図、第５図は従
来のベクトル量子化装置の構成を示すブロック図であ
る。 図において、（１）は入力フレームメモリ、（２）はブ
ロック制御部、（６）はベクトル量子化符号化部、（1
1）はフレームメモリ、（12）はコードブック制御部、
（13）はメモリ、（14）は第１のコードブック、（15）
は第２のコードブック、（16）は第３のコードブック、
（17）は符号化制御部、（18）はコードブック制御信
号、（20）は復号化制御部、（21）はベクトル量子化復
号化部である。 なお、図中同一符号は、同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】１フレーム分の画像入力信号を記憶する第
１のフレームメモリ手段と、第１のフレームメモリ手段
に記憶された画像信号を複数個ずつまとめてブロック化
して入力ベクトルを生成すると共に入力ベクトルの要素
のばらつきにより処理ブロックサイズを決定し入力ベク
トルおよび入力ベクトルのフレーム上でのアドレスおよ
びブロックサイズ情報を出力するブロック制御手段と、
予め設定される複数の量子化代表ベクトルを有する第１
のコードブックか既量子化領域を入力ベクトルと同じ次
元に切り出し生成する第２のコードブックか特異ブロッ
クを入力ベクトルと同じ次元に切り出し生成する第３の
コードブックのいずれかの情報とブロック制御手段から
の情報に基づいて入力ベクトルをベクトル量子化符号化
して、ベクトル量子化時の最小歪が予め設定された値よ
りも大きい場合には、入力ベクトルを新たな量子化代表
ベクトルとしてコードブック番号、アドレス、インデッ
クス等と共に出力するベクトル量子化符号化手段と、ベ
クトル量子化符号化手段から出力される量子化代表ベク
トルを復号ベクトルとして所定のアドレスに記憶する第
２のフレームメモリ手段と、ベクトル量子化符号化手段
においてベクトル量子化時の最小歪がある値よりも大き
い場合に入力ベクトルを含む領域を特異ブロックとして
所定のアドレスに記憶するメモリ手段と、第２のフレー
ムメモリ手段およびメモリ手段の内容に基づいて第２の
コードブックに入力ベクトルのフレーム上でのアドレス
を用いて第２のフレームメモリから入力ベクトルの近傍
の既量子化領域をシフトしながら入力ベクトルと同じ次
元に切り出し生成させると共に特異ブロックを記憶する
メモリ手段から第３のコードブックにシフトしながら入
力ベクトルと同じ次元に切り出し生成させるコードブッ
ク制御手段と、ベクトル量子化符号化手段から出力され
たブロックサイズ情報、コードブック番号、アドレス、
インデックスと共にベクトル量子化時の最小歪がある値
よりも大きい場合に特異ブロックを符号化して符号化デ
ータとして伝送する符号化制御手段と、符号化制御手段
から出力された符号化データよりブロックサイズ情報、
コードブック番号、アドレス、インデックス、コードブ
ック制御信号、特異ブロックを復号する復号化制御手段
と、ブロックサイズ情報、コードブック番号、アドレ
ス、インデックス、コードブック制御信号を用いてベク
トル量子化復号化し、復号ベクトルを再生するベクトル
量子化復号化手段を備えたことを特徴とするベクトル量
子化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11923889A JP2633683B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | ベクトル量子化装置 |
| KR1019900005330A KR930004311B1 (ko) | 1989-04-18 | 1990-04-17 | 동화상 부호화 복호화장치 |
| US07/510,140 US5086439A (en) | 1989-04-18 | 1990-04-17 | Encoding/decoding system utilizing local properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11923889A JP2633683B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | ベクトル量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299379A JPH02299379A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2633683B2 true JP2633683B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14756383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11923889A Expired - Lifetime JP2633683B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-05-12 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633683B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69428979T2 (de) * | 1993-08-30 | 2002-08-08 | Sony Corp | Einrichtung und verfahren zur kodierung von bilddaten |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP11923889A patent/JP2633683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299379A (ja) | 1990-12-11 |
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