JP2791016B2 - 静止画像の符号化器 - Google Patents
静止画像の符号化器Info
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/008—Vector quantisation
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、静止画像を階層的に量子化して伝送すると
いう符号化器において、伝送速度及び画質の向上のた
め、原画と予測再生画面との誤差をベクトル量子化し、
このときマッチングしたコードが属する所定コードブッ
ク領域をその画像信号波形の性質に関して更に細分化し
たコードブックを用意し、次のベクトル量子化に際して
使用することにより誤差信号のデータ量及びベクトル量
子化に伴う歪を減少させたものである。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静止画像の符号化器に関し、特に原画をサ
ブサンプルし量子化し可変長符号化して伝送するととも
に、次段画面からは再生画面を予測して該次段画面との
サブサンプル誤差信号を量子化し可変長符号化して伝送
することを所定段数繰り返す静止画像の符号化器に関す
るものである。 画像伝送を画像データベースの検索やテレビ会議にお
ける静止画像伝送等に利用する場合、間引いた、即ち、
サブサンプルした低解像度の画像から徐々に高解像度の
画像が再生できるような階層的な伝送が可能であれば、
画像データベースの検索においては、不必要な画像は初
期の段階で捨てることができるため必要な画像を高速で
検索できるとともに、静止画伝送では初期の段階で見た
い画像の概要を知ることができるため、かかる階層的な
符号化が必要である。 〔従来の技術〕 従来から知られた静止画像の符号化器の概略構成が第
８図に示されており、図の上半分は送信側を示し、下半
分は受信側を示している。 第８図において、11、14は送信側のサブサンプラー、
19は受信側のサブサンプラー、12及び21はそれぞれ送信
側及び受信側のスカラ量子化器、13及び17はそれぞれ送
信側及び受信側のエントロピーコーダ（可変長符号化
器）、15及び20はそれぞれ送信側及び受信側で再生画面
を記憶するフレームメモリ、16及び18はそれぞれ送信側
及び受信側で再生画面を再生するための補間器、を示し
ている。 第９図は第８図で行うサブサンプルの動作を説明する
ためのもので、図中、（１）〜（６）はそれぞれ画像の
１段目〜６段目の伝送段階での画像全体の一部のブロッ
ク（８×８画素）を示しており、○は新たに伝送する画
素（サブサンプルする位置の画素）、●（斜線で示す黒
丸）は既に伝送した画素であることを示している。 また、第10図は画面再生のための補間動作を説明する
ための図である。 次に、この従来例の動作を説明すると、まず、１段目
に伝送する画面では、静止原画を第９図（１）のように
第８図の送信側のサブサンプラー11でサブサンプルした
後、スカラ量子化器12で量子化した上、エントロピーコ
ーダ13で可変長符号化して伝送路Ｌに送出する。 伝送路Ｌからのデータを受信側では送信側と逆の動作
を行う。即ち、エントロピーコーダ17でデコードし、ス
カラ量子化器21で逆量子化して第10図（１）に●で示す
画面データが得られ、補間器18で第10図（１）〜（３）
に示す順に補間してフレーム画面全体を埋め、再生画面
を得るとともにフレームメモリ20にその再生画面を格納
する。 一方、送信側でも、スカラ量子化器12で量子化された
データは補間器16に送られて受信側の補間器18で行われ
た補間動作と同じ補間が行われて第10図（３）に示す同
様の再生画面がフレームメモリ15に格納される。 ２段目に伝送する画面では、第９図（２）に示すよう
にサブサンプラー11で○画素がサブサンプルされるが、
１段目と異なり、今度はこれと同期してサブサンプラー
14でもフレームメモリ15に予め格納された画面データの
同じ○画素がサブサンプルされる。 従って、スカラ量子化器12では両サブサンプラー11と
14の補間誤差信号がスカラ量子化されエントロピーコー
ダ13を経て伝送されることになり、サブサンプラー14か
らの出力信号は再生画面を予測したものであるので誤差
信号が小さければ小さいほど伝送量は削減できる。 この２段目の画面の場合には、受信側においてもフレ
ームメモリ20に既に格納されていた画面を送信側のサブ
サンプラー11及び14と同期してスカラ量子化器21の出力
に加えて補間器18により第10図（２）及び（３）に示す
順に補間されて２段目の画面と近似したフレーム画面全
体が再生され、フレームメモリ20に格納される。 これと同様の動作が送信側においても、サブサンプラ
ー14及びスカラ量子化器12の両出力を加えて補間器16で
補間することにより行われ、フレームメモリ15に格納さ
れる。 以下、同様にして３段目から６段目までの静止画面が
第９図（３）〜（６）に示すようにサブサンプルして行
く。この場合、３段目は第10図（４）及び（５）、４段
目は第10図（３）、５段目は第10図（５）の各順序で補
間され、６段目で１組の（実際は６枚の）静止画面につ
いての伝送処理が終了する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 かかる従来の静止画像の符号化器では、静止画像の歪
の大きい部分も小さい部分もサブサンプルした画素全て
についてスカラ量子化を行って伝送していたため、情報
量が大きくなってしまい伝送所要時間が長くなってしま
うという問題点があった。 一方、画像情報を低ビットレートで符号化して伝送す
る高能率な符号化器として、ベクトル量子化を用いるこ
とが考えられる。 即ち、第11図に示すように予め作成した固定的なベク
トル量子化コードブック30（コード群から成る）を用意
しておき、誤差信号に応じてベクトル量子化器31におい
てコードブック30の中から最も誤差が小さくなるものを
選択（マッチング）し、そのインデックスのみを伝送し
ようとするものである。 しかしながら、この方式もコードブックが固定的であ
るため、誤差を小さくできない不適切なコードブックを
選択せざるを得ないとともに、かかるベクトル量子化特
有の歪を伴うという問題点があった。 従って、本発明の目的は、伝送情報量を少なくするこ
とにより伝送時間を削減でき歪の少ない静止画像の符号
化器を実現することに在る。 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は上記の目的を達成するための本発明に係る静
止画像の符号化器を概念的に示した図で、原画を第１サ
ブサンプラー11でサブサンプルし量子化器１で量子化し
エントロピーコーダ13で可変長符号化して伝送するとと
もに、次段画面からは再生画面を予測器２で作成し第１
サブサンプラー11と同期して第２サブサンプラー14によ
り前記再生画面をサブサンプルし、次段画面のサブサン
プル信号との誤差信号を量子化器１で量子化することを
所定段数繰り返す静止画像の符号化器を改良したもので
ある。 即ち、本発明では、量子化器１が、上記誤差信号をブ
ロックコード化しベクトル量子化してそのインデックス
を送出するベクトル量子化器３と、ベクトル量子化のた
めに使用される画像信号波形の性質の異なるコードブッ
クを複数備え、ブロックコードがその画像信号波形の性
質に関してコードブックのどの領域に属するかを判定
し、次段画面処理では該領域を更にその画像信号波形の
性質に関して細分化して並べたコードブックを前記ベク
トル量子化の対象とするコードブック選択手段４と、を
含んでいる。 〔作用〕 第１図において、原画をサブサンプルしたものと、再
生予測画面をサブサンプルしたものとの誤差信号がベク
トル量子化器３でブロックコード化される。そして、そ
のコードとコードブック選択手段４に用意されたコード
ブックの各コードとを比較し、最も誤差の小さなコード
を選択、即ちマッチングをとってそのコードのインデッ
クスのみを受信側に送出する。 この場合、コードブック選択手段４では、前段の画面
送出においてベクトル量子化器３でのマッチングで得ら
れたコードが、予めその画像信号波形の性質に応じて用
意したコードブックの中のどの領域に属しているかを判
定し、次段の画面処理においては、そのコードブック領
域を更に細分化して並べたコードブックの中から最適な
コードを選択してベクトル量子化器３でのマッチングの
対象としている。 これにより、同一画面を所定段数送信する際、マッチ
ングの対象となるコードブックはその画像信号波形の性
質において徐々に木目細かなコードが選択されて行き、
ベクトル量子化に伴う歪を減少させる。 〔実 施 例〕 以下、本願発明に係る静止画像の符号化器の実施例を
説明する。 第２図は、第１図に概念的に示した本発明の静止画像
の符号化器の一実施例を示しており、第２図では、第１
図に示した予測器２は上記の従来例と同様に補間器16と
フレームメモリ15とで構成されており、また、コードブ
ック選択手段４は、一例として標準偏差値の順に並べて
記憶した複数のコードブック５と、前段において選択さ
れたコードに対応するコードブックを決定してベクトル
量子化器３に送る制御回路６と、で構成されている。
尚、コードブック５は以下に述べるように、その画像信
号波形の性質の一つとして標準偏差値に基づき種々のコ
ードブックを備えている。この標準偏差値の他、最大値
や最小値の値（ダイナミックレンジ）又は分散なども画
像信号波形の性質として用いることができることは当業
者に明らかであろう。 一方、受信側は第３図に示すように、上記の従来例に
おけるスカラ量子化器の代わりに、送信側と同様にベク
トル量子化器3a、コードブック5a、及び制御回路6aによ
る閉ループを形成している。 次に、第２図に示した実施例における送信側（符号化
側）の動作を第４図及び第５図に示したコードブック変
化図並びに第６図に示したフローチャートを参照して説
明する。 まず、最初はサブサンプラー11でサブサンプルして第
９図（１）の１段目の画面を送出するが、この場合、ベ
クトル量子化器３はそのインデックスを通過させるか、
或いはコードブック選択手段４のコードブック５に用意
されたコードブックＸをフルサーチして第５図に示すよ
うに最も誤差の小さなコードを検出（マッチング）し
てそのインデックスａ（標準偏差値に関するコードブッ
ク番号に相当する）を伝送路に送出する。このとき、第
６図に示すように制御回路６はそのインデックスａを入
力し、このインデックスａが第５図に示された１〜ｎ個
のコードを標準偏差値順に並べたコードブックＸの標準
偏差における分割点ｒ（これは幾つ設けてもよい）より
標準偏差が小さいか否かを第６図に示すように判別す
る。そのインデックスａが分割点ｒより小さいとき、次
段のコードブックは分割点ｒより小さい標準偏差値を更
に細分化してやはり標準偏差値順に並べたコードブック
Y1（これも予め用意されておりコードブックＸに含まれ
るコードの数とは特に関係無く、多くても少なくても良
い）をコードブック５から読み出して用意する。同様
に、インデックスａが分割点ｒより大きいときは、コー
ドブックY2を用意する。尚、このように順次細分化した
コードブックを用意するのは、同一画面においては標準
偏差の大きな変化が無いと予測されるからである。 これと同時に、補間器16を介してフレームメモリ15に
受信側の画面を予測した画面が記憶される。 第４図（１）はサブサンプラー11とサブサンプラー14
との補間誤差信号が発生開始する第９図（２）の２段目
画面をサブサンプルするときの様子を示したもので、図
中、○印を付けた画素がサブサンプラー11及び14でサブ
サンプルされ、その補間誤差としてベクトル量子化器３
に入力される。尚、図を見易くするため、以下、サブサ
ンプル点の信号レベル（適当に選択してある）のみを示
すこととする。 ベクトル量子化器３では第４図（１）のサブサンプル
点の信号レベルを第４図（２）に示すようにソフトウェ
ア概念的に詰め替えて４×４のブロックにまとめ、コー
ドブック５のデータ、即ち前段でマッチングしたコード
が分割点ｒより小さければ、コードブックY1を参照し
て最も誤差の少ないベクトル量子化コードを第４図
（３）に示すように選択（マッチング）する。 そして、この段でマッチングしたコードの標準偏差
値が第５図に示す如くコードブックY1の分割点rY1より
も大きい場合には、このコードブックY1の分割点rY1以
上の標準偏差値を更に細分化したコードブックZ2を次の
３段目の画面処理のために用意する。同様にして、前段
でコードブックY2が選択された場合も第６図に示すよう
に更に細分化されたコードブックがそれぞれ次段のため
に用意される。 このように決定されたベクトル量子化コードは３段目
の画面処理に使用されることとなる。尚、この第４図
（３）のベクトル量子化コードも適当に選択した数であ
る。 同様にして、３段目の画面処理においては、第９図
（３）に示すようにサブサンプラー11と14によるサブサ
ンプル動作で得られた補間誤差がベクトル量子化器３に
入力されると、ベクトル量子化器３は用意されたコード
ブックを参照して最も誤差の小さいコードを選択し、そ
のコードのインデックスを受信側に送るとともに、制御
回路６に送って上記と同様にしてコードブックの画像信
号波形の性質に応じた最も好ましい細分化されたコード
ブックを選択する。 このように、一組の静止画像伝送を完了するための６
段階の画面送信を行う度にコードブックのコードの標準
偏差値を小さくして行くことにより、送出するコードの
データ（予測誤差）を小さくして行くことができる。 尚、第３図に示した受信側のサブサンプル動作も全く
同様に行われるので、説明は省略する。 以上の実施例では、量子化器１としてベクトル量子化
器のみを用いる方式を説明したが、ベクトル量子化だけ
でなく、スカラ量子化も採り入れたハイブリッド量子化
が第７図（１）及び（２）に示されている。第７図では
量子化器１の部分のみを示している。この場合は、スカ
ラ量子化コードの標準偏差値によっても次段でマッチン
グすべき対象のコードブックを決定することとなる。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明の静止画像の符号化器によれ
ば、ベクトル量子化器のマッチングで得たコードの画像
信号波形の性質に応じてコードブックを取り出して次段
画面処理に用いるので、スカラ量子化のように逐一サブ
サンプルデータを伝送する必要がなく伝送時間を短縮で
き、また固定的なコードブックを用いたときのベクトル
量子化によるベクトル量子化歪をも減少させることがで
きるという効果がある。
いう符号化器において、伝送速度及び画質の向上のた
め、原画と予測再生画面との誤差をベクトル量子化し、
このときマッチングしたコードが属する所定コードブッ
ク領域をその画像信号波形の性質に関して更に細分化し
たコードブックを用意し、次のベクトル量子化に際して
使用することにより誤差信号のデータ量及びベクトル量
子化に伴う歪を減少させたものである。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静止画像の符号化器に関し、特に原画をサ
ブサンプルし量子化し可変長符号化して伝送するととも
に、次段画面からは再生画面を予測して該次段画面との
サブサンプル誤差信号を量子化し可変長符号化して伝送
することを所定段数繰り返す静止画像の符号化器に関す
るものである。 画像伝送を画像データベースの検索やテレビ会議にお
ける静止画像伝送等に利用する場合、間引いた、即ち、
サブサンプルした低解像度の画像から徐々に高解像度の
画像が再生できるような階層的な伝送が可能であれば、
画像データベースの検索においては、不必要な画像は初
期の段階で捨てることができるため必要な画像を高速で
検索できるとともに、静止画伝送では初期の段階で見た
い画像の概要を知ることができるため、かかる階層的な
符号化が必要である。 〔従来の技術〕 従来から知られた静止画像の符号化器の概略構成が第
８図に示されており、図の上半分は送信側を示し、下半
分は受信側を示している。 第８図において、11、14は送信側のサブサンプラー、
19は受信側のサブサンプラー、12及び21はそれぞれ送信
側及び受信側のスカラ量子化器、13及び17はそれぞれ送
信側及び受信側のエントロピーコーダ（可変長符号化
器）、15及び20はそれぞれ送信側及び受信側で再生画面
を記憶するフレームメモリ、16及び18はそれぞれ送信側
及び受信側で再生画面を再生するための補間器、を示し
ている。 第９図は第８図で行うサブサンプルの動作を説明する
ためのもので、図中、（１）〜（６）はそれぞれ画像の
１段目〜６段目の伝送段階での画像全体の一部のブロッ
ク（８×８画素）を示しており、○は新たに伝送する画
素（サブサンプルする位置の画素）、●（斜線で示す黒
丸）は既に伝送した画素であることを示している。 また、第10図は画面再生のための補間動作を説明する
ための図である。 次に、この従来例の動作を説明すると、まず、１段目
に伝送する画面では、静止原画を第９図（１）のように
第８図の送信側のサブサンプラー11でサブサンプルした
後、スカラ量子化器12で量子化した上、エントロピーコ
ーダ13で可変長符号化して伝送路Ｌに送出する。 伝送路Ｌからのデータを受信側では送信側と逆の動作
を行う。即ち、エントロピーコーダ17でデコードし、ス
カラ量子化器21で逆量子化して第10図（１）に●で示す
画面データが得られ、補間器18で第10図（１）〜（３）
に示す順に補間してフレーム画面全体を埋め、再生画面
を得るとともにフレームメモリ20にその再生画面を格納
する。 一方、送信側でも、スカラ量子化器12で量子化された
データは補間器16に送られて受信側の補間器18で行われ
た補間動作と同じ補間が行われて第10図（３）に示す同
様の再生画面がフレームメモリ15に格納される。 ２段目に伝送する画面では、第９図（２）に示すよう
にサブサンプラー11で○画素がサブサンプルされるが、
１段目と異なり、今度はこれと同期してサブサンプラー
14でもフレームメモリ15に予め格納された画面データの
同じ○画素がサブサンプルされる。 従って、スカラ量子化器12では両サブサンプラー11と
14の補間誤差信号がスカラ量子化されエントロピーコー
ダ13を経て伝送されることになり、サブサンプラー14か
らの出力信号は再生画面を予測したものであるので誤差
信号が小さければ小さいほど伝送量は削減できる。 この２段目の画面の場合には、受信側においてもフレ
ームメモリ20に既に格納されていた画面を送信側のサブ
サンプラー11及び14と同期してスカラ量子化器21の出力
に加えて補間器18により第10図（２）及び（３）に示す
順に補間されて２段目の画面と近似したフレーム画面全
体が再生され、フレームメモリ20に格納される。 これと同様の動作が送信側においても、サブサンプラ
ー14及びスカラ量子化器12の両出力を加えて補間器16で
補間することにより行われ、フレームメモリ15に格納さ
れる。 以下、同様にして３段目から６段目までの静止画面が
第９図（３）〜（６）に示すようにサブサンプルして行
く。この場合、３段目は第10図（４）及び（５）、４段
目は第10図（３）、５段目は第10図（５）の各順序で補
間され、６段目で１組の（実際は６枚の）静止画面につ
いての伝送処理が終了する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 かかる従来の静止画像の符号化器では、静止画像の歪
の大きい部分も小さい部分もサブサンプルした画素全て
についてスカラ量子化を行って伝送していたため、情報
量が大きくなってしまい伝送所要時間が長くなってしま
うという問題点があった。 一方、画像情報を低ビットレートで符号化して伝送す
る高能率な符号化器として、ベクトル量子化を用いるこ
とが考えられる。 即ち、第11図に示すように予め作成した固定的なベク
トル量子化コードブック30（コード群から成る）を用意
しておき、誤差信号に応じてベクトル量子化器31におい
てコードブック30の中から最も誤差が小さくなるものを
選択（マッチング）し、そのインデックスのみを伝送し
ようとするものである。 しかしながら、この方式もコードブックが固定的であ
るため、誤差を小さくできない不適切なコードブックを
選択せざるを得ないとともに、かかるベクトル量子化特
有の歪を伴うという問題点があった。 従って、本発明の目的は、伝送情報量を少なくするこ
とにより伝送時間を削減でき歪の少ない静止画像の符号
化器を実現することに在る。 〔問題点を解決するための手段〕 第１図は上記の目的を達成するための本発明に係る静
止画像の符号化器を概念的に示した図で、原画を第１サ
ブサンプラー11でサブサンプルし量子化器１で量子化し
エントロピーコーダ13で可変長符号化して伝送するとと
もに、次段画面からは再生画面を予測器２で作成し第１
サブサンプラー11と同期して第２サブサンプラー14によ
り前記再生画面をサブサンプルし、次段画面のサブサン
プル信号との誤差信号を量子化器１で量子化することを
所定段数繰り返す静止画像の符号化器を改良したもので
ある。 即ち、本発明では、量子化器１が、上記誤差信号をブ
ロックコード化しベクトル量子化してそのインデックス
を送出するベクトル量子化器３と、ベクトル量子化のた
めに使用される画像信号波形の性質の異なるコードブッ
クを複数備え、ブロックコードがその画像信号波形の性
質に関してコードブックのどの領域に属するかを判定
し、次段画面処理では該領域を更にその画像信号波形の
性質に関して細分化して並べたコードブックを前記ベク
トル量子化の対象とするコードブック選択手段４と、を
含んでいる。 〔作用〕 第１図において、原画をサブサンプルしたものと、再
生予測画面をサブサンプルしたものとの誤差信号がベク
トル量子化器３でブロックコード化される。そして、そ
のコードとコードブック選択手段４に用意されたコード
ブックの各コードとを比較し、最も誤差の小さなコード
を選択、即ちマッチングをとってそのコードのインデッ
クスのみを受信側に送出する。 この場合、コードブック選択手段４では、前段の画面
送出においてベクトル量子化器３でのマッチングで得ら
れたコードが、予めその画像信号波形の性質に応じて用
意したコードブックの中のどの領域に属しているかを判
定し、次段の画面処理においては、そのコードブック領
域を更に細分化して並べたコードブックの中から最適な
コードを選択してベクトル量子化器３でのマッチングの
対象としている。 これにより、同一画面を所定段数送信する際、マッチ
ングの対象となるコードブックはその画像信号波形の性
質において徐々に木目細かなコードが選択されて行き、
ベクトル量子化に伴う歪を減少させる。 〔実 施 例〕 以下、本願発明に係る静止画像の符号化器の実施例を
説明する。 第２図は、第１図に概念的に示した本発明の静止画像
の符号化器の一実施例を示しており、第２図では、第１
図に示した予測器２は上記の従来例と同様に補間器16と
フレームメモリ15とで構成されており、また、コードブ
ック選択手段４は、一例として標準偏差値の順に並べて
記憶した複数のコードブック５と、前段において選択さ
れたコードに対応するコードブックを決定してベクトル
量子化器３に送る制御回路６と、で構成されている。
尚、コードブック５は以下に述べるように、その画像信
号波形の性質の一つとして標準偏差値に基づき種々のコ
ードブックを備えている。この標準偏差値の他、最大値
や最小値の値（ダイナミックレンジ）又は分散なども画
像信号波形の性質として用いることができることは当業
者に明らかであろう。 一方、受信側は第３図に示すように、上記の従来例に
おけるスカラ量子化器の代わりに、送信側と同様にベク
トル量子化器3a、コードブック5a、及び制御回路6aによ
る閉ループを形成している。 次に、第２図に示した実施例における送信側（符号化
側）の動作を第４図及び第５図に示したコードブック変
化図並びに第６図に示したフローチャートを参照して説
明する。 まず、最初はサブサンプラー11でサブサンプルして第
９図（１）の１段目の画面を送出するが、この場合、ベ
クトル量子化器３はそのインデックスを通過させるか、
或いはコードブック選択手段４のコードブック５に用意
されたコードブックＸをフルサーチして第５図に示すよ
うに最も誤差の小さなコードを検出（マッチング）し
てそのインデックスａ（標準偏差値に関するコードブッ
ク番号に相当する）を伝送路に送出する。このとき、第
６図に示すように制御回路６はそのインデックスａを入
力し、このインデックスａが第５図に示された１〜ｎ個
のコードを標準偏差値順に並べたコードブックＸの標準
偏差における分割点ｒ（これは幾つ設けてもよい）より
標準偏差が小さいか否かを第６図に示すように判別す
る。そのインデックスａが分割点ｒより小さいとき、次
段のコードブックは分割点ｒより小さい標準偏差値を更
に細分化してやはり標準偏差値順に並べたコードブック
Y1（これも予め用意されておりコードブックＸに含まれ
るコードの数とは特に関係無く、多くても少なくても良
い）をコードブック５から読み出して用意する。同様
に、インデックスａが分割点ｒより大きいときは、コー
ドブックY2を用意する。尚、このように順次細分化した
コードブックを用意するのは、同一画面においては標準
偏差の大きな変化が無いと予測されるからである。 これと同時に、補間器16を介してフレームメモリ15に
受信側の画面を予測した画面が記憶される。 第４図（１）はサブサンプラー11とサブサンプラー14
との補間誤差信号が発生開始する第９図（２）の２段目
画面をサブサンプルするときの様子を示したもので、図
中、○印を付けた画素がサブサンプラー11及び14でサブ
サンプルされ、その補間誤差としてベクトル量子化器３
に入力される。尚、図を見易くするため、以下、サブサ
ンプル点の信号レベル（適当に選択してある）のみを示
すこととする。 ベクトル量子化器３では第４図（１）のサブサンプル
点の信号レベルを第４図（２）に示すようにソフトウェ
ア概念的に詰め替えて４×４のブロックにまとめ、コー
ドブック５のデータ、即ち前段でマッチングしたコード
が分割点ｒより小さければ、コードブックY1を参照し
て最も誤差の少ないベクトル量子化コードを第４図
（３）に示すように選択（マッチング）する。 そして、この段でマッチングしたコードの標準偏差
値が第５図に示す如くコードブックY1の分割点rY1より
も大きい場合には、このコードブックY1の分割点rY1以
上の標準偏差値を更に細分化したコードブックZ2を次の
３段目の画面処理のために用意する。同様にして、前段
でコードブックY2が選択された場合も第６図に示すよう
に更に細分化されたコードブックがそれぞれ次段のため
に用意される。 このように決定されたベクトル量子化コードは３段目
の画面処理に使用されることとなる。尚、この第４図
（３）のベクトル量子化コードも適当に選択した数であ
る。 同様にして、３段目の画面処理においては、第９図
（３）に示すようにサブサンプラー11と14によるサブサ
ンプル動作で得られた補間誤差がベクトル量子化器３に
入力されると、ベクトル量子化器３は用意されたコード
ブックを参照して最も誤差の小さいコードを選択し、そ
のコードのインデックスを受信側に送るとともに、制御
回路６に送って上記と同様にしてコードブックの画像信
号波形の性質に応じた最も好ましい細分化されたコード
ブックを選択する。 このように、一組の静止画像伝送を完了するための６
段階の画面送信を行う度にコードブックのコードの標準
偏差値を小さくして行くことにより、送出するコードの
データ（予測誤差）を小さくして行くことができる。 尚、第３図に示した受信側のサブサンプル動作も全く
同様に行われるので、説明は省略する。 以上の実施例では、量子化器１としてベクトル量子化
器のみを用いる方式を説明したが、ベクトル量子化だけ
でなく、スカラ量子化も採り入れたハイブリッド量子化
が第７図（１）及び（２）に示されている。第７図では
量子化器１の部分のみを示している。この場合は、スカ
ラ量子化コードの標準偏差値によっても次段でマッチン
グすべき対象のコードブックを決定することとなる。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明の静止画像の符号化器によれ
ば、ベクトル量子化器のマッチングで得たコードの画像
信号波形の性質に応じてコードブックを取り出して次段
画面処理に用いるので、スカラ量子化のように逐一サブ
サンプルデータを伝送する必要がなく伝送時間を短縮で
き、また固定的なコードブックを用いたときのベクトル
量子化によるベクトル量子化歪をも減少させることがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る静止画像の符号化器の原理ブロッ
ク図、 第２図は第１図に示した静止画像の符号化器の一実施例
を示すブロック図、 第３図は第２図の送信側に対応する受信側の実施例を示
すブロック図、 第４図（１）〜（３）は本発明に用いるコードブックの
作成過程を説明するための図、 第５図はコードブックを選択して行く過程を示すブロッ
ク図、 第６図は本発明に用いる量子化器の手順を示すフローチ
ャート図、 第７図（１）及び（２）は本発明の別の実施例を示すブ
ロック図、 第８図は従来の静止画像の符号化器の一例を示すブロッ
ク図、 第９図（１）〜（６）は画面伝送の各段におけるサブサ
ンプルの方法を説明するための図、 第10図（１）〜（５）は補間の方法を説明するための
図、 第11図はベクトル量子化と固定コードブックとを組み合
わせた場合のブロック図、である。 第１図、第２図及び第７図において、 １は量子化器、 ２は予測器、 ３はベクトル量子化器、 ４はコードブック選択手段、 ５はコードブック、 ６は制御回路、 11、14はサブサンプラー、 ８はスカラ量子化器、をそれぞれ示す。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
ク図、 第２図は第１図に示した静止画像の符号化器の一実施例
を示すブロック図、 第３図は第２図の送信側に対応する受信側の実施例を示
すブロック図、 第４図（１）〜（３）は本発明に用いるコードブックの
作成過程を説明するための図、 第５図はコードブックを選択して行く過程を示すブロッ
ク図、 第６図は本発明に用いる量子化器の手順を示すフローチ
ャート図、 第７図（１）及び（２）は本発明の別の実施例を示すブ
ロック図、 第８図は従来の静止画像の符号化器の一例を示すブロッ
ク図、 第９図（１）〜（６）は画面伝送の各段におけるサブサ
ンプルの方法を説明するための図、 第10図（１）〜（５）は補間の方法を説明するための
図、 第11図はベクトル量子化と固定コードブックとを組み合
わせた場合のブロック図、である。 第１図、第２図及び第７図において、 １は量子化器、 ２は予測器、 ３はベクトル量子化器、 ４はコードブック選択手段、 ５はコードブック、 ６は制御回路、 11、14はサブサンプラー、 ８はスカラ量子化器、をそれぞれ示す。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松田 喜一
川崎市中原区上小田中1015番地 富士通
株式会社内
(72)発明者 津田 俊隆
川崎市中原区上小田中1015番地 富士通
株式会社内
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
H04N 1/41 - 1/419
H04N 7/24 - 7/68
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．原画を第１サブサンプラー（11）でサブサンプルし
量子化器（１）で量子化しエントロピーコーダ（13）で
可変長符号化して伝送するとともに、次段画面からは再
生画面を予測器（２）で作成し前記第１サブサンプラー
（11）と同期して第２サブサンプラー（14）により前記
再生画面をサブサンプルし、次段画面のサブサンプル信
号との誤差信号を前記量子化器（１）で量子化すること
を所定段数繰り返す静止画像の符号化器において、前記
量子化器（１）が、 前記誤差信号をブロックコード化しベクトル量子化して
そのインデックスを送出するベクトル量子化器（３）
と、 前記ベクトル量子化のために使用される画像信号波形の
性質が異なるコードブックを複数設け、前記ブロックコ
ードがその画像信号波形の性質に関して前記コードブッ
クのどの領域に属するかを判定し、次段画面処理では該
領域を更にその画像信号波形の性質に関して細分化して
並べたコードブックを前記ベクトル量子化の対象とする
コードブック選択手段（４）と、 を備えたことを特徴とする静止画像の符号化器。 ２．前記コードブック選択手段（４）が、前記画像信号
波形の性質としての標準偏差値の順に並べて記憶した複
数個から成るコードブック（５）と、前段において選択
されたコードに対応する標準偏差の細分化されたコード
ブックを決定して前記ベクトル量子化器（３）に送る制
御回路（６）と、で構成されている特許請求の範囲第１
項記載の静止画像の符号化器。 ３．前記量子化器（１）が、ベクトル量子化器（３）に
よるベクトル量子化とスカラ量子化器（８）によるスカ
ラ量子化とを組み合わせた量子化を行うものである特許
請求の範囲第１項記載の静止画像の符号化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077987A JP2791016B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静止画像の符号化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077987A JP2791016B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静止画像の符号化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198478A JPS63198478A (ja) | 1988-08-17 |
| JP2791016B2 true JP2791016B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=12313167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077987A Expired - Fee Related JP2791016B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 静止画像の符号化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791016B2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP3077987A patent/JP2791016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63198478A (ja) | 1988-08-17 |
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|---|---|---|---|
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