JP2696869B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JP2696869B2 JP2696869B2 JP841188A JP841188A JP2696869B2 JP 2696869 B2 JP2696869 B2 JP 2696869B2 JP 841188 A JP841188 A JP 841188A JP 841188 A JP841188 A JP 841188A JP 2696869 B2 JP2696869 B2 JP 2696869B2
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像符号化装置に関し、より具体的には、予
測符号化方式を用いた符号化装置に関する。
測符号化方式を用いた符号化装置に関する。
予測符号化（以後、DPCMと呼ぶ）は、過去の符号化サ
ンプル値から次の符号化サンプル値の予測値を得て、当
該予測値と実際のサンプル値との差（誤差信号）を符号
化して伝送する方式であり、サンプル値間に強い相関が
あるほど、情報圧縮率を高くでき、画像信号や音声信号
の伝送・記録などに多く利用されている。
ンプル値から次の符号化サンプル値の予測値を得て、当
該予測値と実際のサンプル値との差（誤差信号）を符号
化して伝送する方式であり、サンプル値間に強い相関が
あるほど、情報圧縮率を高くでき、画像信号や音声信号
の伝送・記録などに多く利用されている。
ところが伝送レートが極めて高い場合、予測符号化処
理も高速化させなければならないが、高速化にも限界が
ある。そこで、標本化されたビデオ・データを複数のDP
CM符号器に各画素毎に順次循環的に供給し、DPCM処理速
度を複数分の１に低下させる手法が提案されている。し
かしながら、この手法では、各符号器において或る画素
の予測値を算出するのに、直前に入力されたデータ、即
ち隣接画素のデータを利用しない。従って、例えば、ラ
スターに伝送されたビデオ・データを一次元DPCM符号化
する場合、画面上での水平方向に複数画素離れた画素で
予測値を生成するので、予測誤差が大きくなる。これ
は、或る画素と、その画素の予測値の生成に用いる画素
との間の相関性が低下するからである。
理も高速化させなければならないが、高速化にも限界が
ある。そこで、標本化されたビデオ・データを複数のDP
CM符号器に各画素毎に順次循環的に供給し、DPCM処理速
度を複数分の１に低下させる手法が提案されている。し
かしながら、この手法では、各符号器において或る画素
の予測値を算出するのに、直前に入力されたデータ、即
ち隣接画素のデータを利用しない。従って、例えば、ラ
スターに伝送されたビデオ・データを一次元DPCM符号化
する場合、画面上での水平方向に複数画素離れた画素で
予測値を生成するので、予測誤差が大きくなる。これ
は、或る画素と、その画素の予測値の生成に用いる画素
との間の相関性が低下するからである。
一般に、データ量の削減のために差分データは非線形
量子化されるが、予測誤差が大きいと、非線形量子化さ
れたデータの代表値と真値との差が大きくなり、伝送さ
れる画像データが劣化してしまう。そこで、本出願人
は、予測符号化処理の並列化を所定期間を１単位として
行うことを別の特許出願（特願昭62−272282号）で提案
した。以下、この処理について簡単に説明する。
量子化されるが、予測誤差が大きいと、非線形量子化さ
れたデータの代表値と真値との差が大きくなり、伝送さ
れる画像データが劣化してしまう。そこで、本出願人
は、予測符号化処理の並列化を所定期間を１単位として
行うことを別の特許出願（特願昭62−272282号）で提案
した。以下、この処理について簡単に説明する。
第３図はDPCMの高速処理のために１ライン毎に並列処
理化した符号化器（又は送信器）の構成ブロック図を示
す。入力端子10から入力されたディジタル信号は、ライ
ン（水平走査線）毎に接点a,bに切り換えられるスイッ
チ12により、ライン・メモリ14A,14Bに書き込まれる。
この場合には、入力信号２分割しているので、時間軸は
メモリ14A,14B上で２倍に伸長される。つまり、ｎ分割
の場合にはｎ倍されることになる。メモリ14A,14Bで２
倍に伸長された各データは、減算器16A,16Bで後述する
予測値を減算され、減算器16A,16Bの出力する差分値は
量子化器18A,18Bに入力される。量子化器18A,18Bは入力
値を、１画素当たりｋビットのデータに量子化して出力
する。
理化した符号化器（又は送信器）の構成ブロック図を示
す。入力端子10から入力されたディジタル信号は、ライ
ン（水平走査線）毎に接点a,bに切り換えられるスイッ
チ12により、ライン・メモリ14A,14Bに書き込まれる。
この場合には、入力信号２分割しているので、時間軸は
メモリ14A,14B上で２倍に伸長される。つまり、ｎ分割
の場合にはｎ倍されることになる。メモリ14A,14Bで２
倍に伸長された各データは、減算器16A,16Bで後述する
予測値を減算され、減算器16A,16Bの出力する差分値は
量子化器18A,18Bに入力される。量子化器18A,18Bは入力
値を、１画素当たりｋビットのデータに量子化して出力
する。
逆量子化器20A,20Bは、量子化器18A,18Bの量子化デー
タから差分値（実際にはその代表値）を復号する。加算
器22A,22Bは逆量子化器20A,20Bからの差分代表値に予測
値を加算して入力信号を復元し、予測器24A,24Bは、加
算器22A,22Bにより復元された入力信号から次の画素値
を予測し、予測値として次のDPCMサイクルで減算器16A,
16B及び加算器22A,22Bに印加する。この動作ループによ
り、順次、予測符号化が行われる。これをDPCMループと
呼ぶ。
タから差分値（実際にはその代表値）を復号する。加算
器22A,22Bは逆量子化器20A,20Bからの差分代表値に予測
値を加算して入力信号を復元し、予測器24A,24Bは、加
算器22A,22Bにより復元された入力信号から次の画素値
を予測し、予測値として次のDPCMサイクルで減算器16A,
16B及び加算器22A,22Bに印加する。この動作ループによ
り、順次、予測符号化が行われる。これをDPCMループと
呼ぶ。
並列処理されたDPCMの出力（量子化器18A,18Bの出
力）はそれぞれ、ライン・メモリ26A,26Bに書き込ま
れ、ライン・メモリ14A,14Bで２倍に伸長された時間軸
を元に戻すために、ここで1/2に時間軸圧縮される。そ
の後、スイッチ28をa,b接点の順に選択接続することに
より、入力端子10での入力順に出力端子30からDPCM化デ
ータが出力される。
力）はそれぞれ、ライン・メモリ26A,26Bに書き込ま
れ、ライン・メモリ14A,14Bで２倍に伸長された時間軸
を元に戻すために、ここで1/2に時間軸圧縮される。そ
の後、スイッチ28をa,b接点の順に選択接続することに
より、入力端子10での入力順に出力端子30からDPCM化デ
ータが出力される。
第４図は第３図に対応する受信側（復号側）の構成ブ
ロック図を示す。入力端子32には符号化された信号が力
され、この符号化信号は、符号化側と同様に、ライン毎
に切り換わるスイッチ33により、a,b接点で交互にライ
ン・メモリ34A,34Bに書き込まれる。ライン・メモリ34
A,34Bでは時間軸が２倍に伸長される。DPCM逆量子化器3
6A,36Bは、DPCM符号から復号して差分代表値を出力す
る。加算器38A,38Bは、当該差分代表値に後述する予測
値を加算し、元の値を復元する。予測器40A,40Bは、加
算器38A,38Bの出力から次の画素の予測値を計算し、次
のDPCMサイクルで加算器38A,38Bに帰還する。この一連
の動作をDPCM復号サイクルと呼ぶ。
ロック図を示す。入力端子32には符号化された信号が力
され、この符号化信号は、符号化側と同様に、ライン毎
に切り換わるスイッチ33により、a,b接点で交互にライ
ン・メモリ34A,34Bに書き込まれる。ライン・メモリ34
A,34Bでは時間軸が２倍に伸長される。DPCM逆量子化器3
6A,36Bは、DPCM符号から復号して差分代表値を出力す
る。加算器38A,38Bは、当該差分代表値に後述する予測
値を加算し、元の値を復元する。予測器40A,40Bは、加
算器38A,38Bの出力から次の画素の予測値を計算し、次
のDPCMサイクルで加算器38A,38Bに帰還する。この一連
の動作をDPCM復号サイクルと呼ぶ。
このように並列処理された復号信号は、ライン・メモ
リ42A,42Bで時間軸を1/2倍に圧縮され、スイッチ44によ
りライン交互に出力端子46から出力される。
リ42A,42Bで時間軸を1/2倍に圧縮され、スイッチ44によ
りライン交互に出力端子46から出力される。
上述の構成によれば、予測誤差を大きくすることな
く、高速の予測符号化処理を行うことが可能になる。
く、高速の予測符号化処理を行うことが可能になる。
一次元予測符号化のみの場合、その画質は量子化レベ
ル数でほぼ決定され、更に画質を改善したい場合には、
二次元、三次元などの高次の予測符号化を採用すればよ
いが、そのための予測回路が必要となり、回路規模が膨
大なものとなる。
ル数でほぼ決定され、更に画質を改善したい場合には、
二次元、三次元などの高次の予測符号化を採用すればよ
いが、そのための予測回路が必要となり、回路規模が膨
大なものとなる。
そこで本発明は、回路規模を増すことなく処理の高速
化及び高画質化を図りうる画像号化装置を提示すること
を目的とする。
化及び高画質化を図りうる画像号化装置を提示すること
を目的とする。
本発明に係る画像符号化装置は、画像の標本値を隣接
する複数ラインについて並列に予測符号化する複数の予
測符号化手段と、当該複数の予測符号化手段から並列に
出力される複数の予測差分値をベクトル量子化するベク
トル量子化手段とを具備することを特徴とする。
する複数ラインについて並列に予測符号化する複数の予
測符号化手段と、当該複数の予測符号化手段から並列に
出力される複数の予測差分値をベクトル量子化するベク
トル量子化手段とを具備することを特徴とする。
相関の強い複数の画素についてベクトル量子化を行う
と、高圧縮率でありながら、高画質を達成できる。従っ
て、並列に出力される隣接する複数のラインの予測差分
値は互いに相関が高いので、これらにベクトル量子化を
行うことにより、高速処理と高画質化を図りうるように
なる。
と、高圧縮率でありながら、高画質を達成できる。従っ
て、並列に出力される隣接する複数のラインの予測差分
値は互いに相関が高いので、これらにベクトル量子化を
行うことにより、高速処理と高画質化を図りうるように
なる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は、一次元予測符号化装置に本発明を適用した
実施例の送信系の構成ブロック図を示す。第３図と同じ
構成要素には同じ符号を付してある。入力端子10と入力
された信号は、スイッチ12により、ライン毎にライン・
メモリ48A,48Bに書き込まれる。ライン・メモリ48A又は
同48Bでは、ベクトル量子化のために、画面上で上下に
位置する画素が同じタイミングとなるように時間軸の調
整又は伸長が行われる。ライン・メモリ48A,48Bの出力
はそれぞれ、加算器16A,16Bにより差分信号とされ、量
子化器50A,50Bに印加される。１画素当たりｋビットで
伝送したい場合、量子化器50A,50Bは、後段でのベクト
ル量子化のために入力の差分信号を（ｋ＋１）ビット以
上で量子化する。量子化器50A及び同50Bで量子化された
データはベクトル量子化器52に印加され、そこで２画素
毎に2kビット（１画素当たりｋビット）にベクトル量子
化され、出力端子30から通信路に出力される。
実施例の送信系の構成ブロック図を示す。第３図と同じ
構成要素には同じ符号を付してある。入力端子10と入力
された信号は、スイッチ12により、ライン毎にライン・
メモリ48A,48Bに書き込まれる。ライン・メモリ48A又は
同48Bでは、ベクトル量子化のために、画面上で上下に
位置する画素が同じタイミングとなるように時間軸の調
整又は伸長が行われる。ライン・メモリ48A,48Bの出力
はそれぞれ、加算器16A,16Bにより差分信号とされ、量
子化器50A,50Bに印加される。１画素当たりｋビットで
伝送したい場合、量子化器50A,50Bは、後段でのベクト
ル量子化のために入力の差分信号を（ｋ＋１）ビット以
上で量子化する。量子化器50A及び同50Bで量子化された
データはベクトル量子化器52に印加され、そこで２画素
毎に2kビット（１画素当たりｋビット）にベクトル量子
化され、出力端子30から通信路に出力される。
ベクトル量子化器52の出力は逆ベクトル量子化器54に
も印加される。逆ベクトル量子化器54はベクトル量子化
データをDPCM符号化データに復号し、DPCM逆量子化器56
A,56Bに印加する。DPCM逆量子化器56A,56Bは差分代表値
を算出し、加算器22A,22Bに印加する。加算器22A,22B及
び予測器24A,24Bにより次の画素の予測値が決定され
る。
も印加される。逆ベクトル量子化器54はベクトル量子化
データをDPCM符号化データに復号し、DPCM逆量子化器56
A,56Bに印加する。DPCM逆量子化器56A,56Bは差分代表値
を算出し、加算器22A,22Bに印加する。加算器22A,22B及
び予測器24A,24Bにより次の画素の予測値が決定され
る。
例えば、１画素当たりｋビットで符号化する場合、第
３図の従来の符号化装置では、量子化器18A,18Bが１画
素当たりｋビットで量子化するのに対し、本実施例で
は、量子化器50A,50Bは１画素当たり（ｋ＋１）ビット
以上で先ず量子化し、ベクトル量子化器52で２画素毎に
2kビット（１画素当たりｋビット）に量子化するので、
画質を向上させうる。
３図の従来の符号化装置では、量子化器18A,18Bが１画
素当たりｋビットで量子化するのに対し、本実施例で
は、量子化器50A,50Bは１画素当たり（ｋ＋１）ビット
以上で先ず量子化し、ベクトル量子化器52で２画素毎に
2kビット（１画素当たりｋビット）に量子化するので、
画質を向上させうる。
第２図は、第１図の送信符号を復号する復号系の構成
ブロック図を示す。第４図と同じ構成要素には同じ符号
を付した。入力端子32に入力された符号化データは逆ベ
クトル量子化器60でDPCM符号に復号される。即ち、逆ベ
クトル量子化器60は第１図の逆ベクトル量子化器54と同
じ作用をする。逆ベクトル量子化器60で復号されたDPCM
符号は、逆量子化器62A,62で差分代表値に復号され、以
後、加算器38A,38B及び予測器40A,40Bにより従来例と同
様の復号処理が行われる。このようにして復号された信
号は、ライン・メモリ64A,64Bに書き込まれる。ライン
・メモリ64A,64Bでは、符号化装置側（第１図のライン
・メモリ48A,48B）で行われた時間軸調節を元に戻す処
理が行われ、ライン・メモリ42A,42Bの出力はスイッチ4
4によりライン毎に出力端子46に供給される。出力端子4
6では、復号された信号が得られる。
ブロック図を示す。第４図と同じ構成要素には同じ符号
を付した。入力端子32に入力された符号化データは逆ベ
クトル量子化器60でDPCM符号に復号される。即ち、逆ベ
クトル量子化器60は第１図の逆ベクトル量子化器54と同
じ作用をする。逆ベクトル量子化器60で復号されたDPCM
符号は、逆量子化器62A,62で差分代表値に復号され、以
後、加算器38A,38B及び予測器40A,40Bにより従来例と同
様の復号処理が行われる。このようにして復号された信
号は、ライン・メモリ64A,64Bに書き込まれる。ライン
・メモリ64A,64Bでは、符号化装置側（第１図のライン
・メモリ48A,48B）で行われた時間軸調節を元に戻す処
理が行われ、ライン・メモリ42A,42Bの出力はスイッチ4
4によりライン毎に出力端子46に供給される。出力端子4
6では、復号された信号が得られる。
上記説明では、一次元予測符号化を例にとったが、本
発明はこれに限らず、二次元などの高次予測符号化の場
合にも適用できるものである。また、２系統の予測符号
化手段を有する場合を例にとったが、３個以上の予測符
号化手段を有する場合でもよく、更には、１系統の予測
符号化手段を持ち、その出力をメモリに一時収容してベ
クトル量子化するようにしてもよい。
発明はこれに限らず、二次元などの高次予測符号化の場
合にも適用できるものである。また、２系統の予測符号
化手段を有する場合を例にとったが、３個以上の予測符
号化手段を有する場合でもよく、更には、１系統の予測
符号化手段を持ち、その出力をメモリに一時収容してベ
クトル量子化するようにしてもよい。
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、隣接する複数のラインの予測差分値に対しベクト
ル量子化を施すことにより、高速処理を行いつつより良
好な画質が得られる。また、符号化側及び復号側におい
て、時間軸の圧縮・伸長用のライン・メモリを設けなく
て済む。
れば、隣接する複数のラインの予測差分値に対しベクト
ル量子化を施すことにより、高速処理を行いつつより良
好な画質が得られる。また、符号化側及び復号側におい
て、時間軸の圧縮・伸長用のライン・メモリを設けなく
て済む。
第１図は本発明の一実施例の送信側の構成ブロック図、
第２図はその受信側の構成ブロック図、第３図は並列処
理を行う送信装置の構成ブロック図、第４図は並列処理
を行う受信装置の構成ブロック図である。 50A,50B……DPCM量子化器、52……ベクトル量子化器、5
4,60……逆ベクトル量子化器、56A,56B,62A,62B……逆
量子化器、24A,24B,40A,40B……予測器
第２図はその受信側の構成ブロック図、第３図は並列処
理を行う送信装置の構成ブロック図、第４図は並列処理
を行う受信装置の構成ブロック図である。 50A,50B……DPCM量子化器、52……ベクトル量子化器、5
4,60……逆ベクトル量子化器、56A,56B,62A,62B……逆
量子化器、24A,24B,40A,40B……予測器
Claims (1)
- 【請求項１】画像の標本値を隣接する複数ラインについ
て並列に予測符号化する複数の予測符号化手段と、 当該複数の予測符号化手段から並列に出力される複数の
予測差分値をベクトル量子化するベクトル量子化手段 とを具備することを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP841188A JP2696869B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP841188A JP2696869B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185087A JPH01185087A (ja) | 1989-07-24 |
| JP2696869B2 true JP2696869B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=11692402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP841188A Expired - Fee Related JP2696869B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696869B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055790A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 |
| JPS62171389A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式 |
| JPS63124692A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Hitachi Ltd | 高能率符号化装置 |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP841188A patent/JP2696869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185087A (ja) | 1989-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |