JP3223487B2 - 情報伝送装置 - Google Patents
情報伝送装置Info
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Description
えば画像情報を圧縮し、通信回線等を介して伝送するも
のに適用して好適なものである。
遠隔地に伝送したり、デイジタル方式の記録媒体に記録
する情報伝送システムにおいては、データ量の多い画像
情報を効率良く伝送するため画像データや音声データを
相関関係を利用して圧縮するようになされている。
と、情報伝送システム1により伝送される情報の圧縮率
や情報伝送率は次のように考えることができる(図
4)。すなわち情報源から出力された情報をuL とし、
その情報uL を符号化回路2でデイジタル信号に符号化
すると共に、情報を圧縮した情報cK を雑音のない伝送
路3を介して伝送した際に、当該復号化回路4で復号さ
れた情報をvL とすると、伝送情報の圧縮率Cは、次式
uL の単位時間当たりのビツト数であり、AR は受信
側、すなわち圧縮後の情報vL の単位時間当たりのビツ
ト数であり、情報伝送システム1は伝送対象の情報によ
らず圧縮率Cを一定に制御して伝送するようになされて
いる。
像や音声の種類によつては圧縮率Cを一定に制御すると
画質や音質がかなり劣化する場合があつた。例えば場面
の変化が多い画像のようにフレーム間の相関が少ない画
像の場合には、圧縮が難しいために圧縮率Cは一定でも
歪測度d(uL 、vL )から見ると大きな差が生じる場
合があつた。
例えば次式
の歪測度d(uL 、vL )に着目し、当該歪測度を所定
値以下にすることが考えられるが、この場合には伝送情
報によつて圧縮率Cが無制限に小さくなり(最小は1、
すなわち非圧縮である)伝送路3の伝送能力を越える場
合があり、情報伝送システム1に適応できなくなるおそ
れがあつた。
報伝送システム1が伝送できる伝送速度の最大値、すな
わち最大伝送速度を発生する情報量が越えてしまい伝送
できなくなるためである。
で、情報源によらず画質や音質をほぼ一定値以上確保し
たまま破綻なく情報を伝送することができる情報伝送装
置を提案しようとするものである。
め本発明においては、情報信号S1を量子化手段19を
介して量子化データS6に量子化し、当該量子化データ
S6を伝送する情報伝送装置において、量子化手段19
の量子化サイズを、量子化データS6に生じる歪み量S
10に基づいて制御するようにする。
御を量子化データS6に生じる歪み量S10に基づく制
御に代えて、量子化データに生じる歪み量S10と量子
化データの発生情報量S14のそれぞれに基づく制御を
適宜切り換えることによつて制御するようにする。
制御を量子化データに生じる歪み量S10と量子化デー
タの発生情報量S14のそれぞれに基づく制御を適宜切
り換える制御に代えて、歪み量S10又は発生情報量S
14に基づく制御を適宜切り換える量子化処理と、歪み
量S10のみに基づく量子化処理のいずれか一方によつ
て制御するようにする(53、54)。
制御を量子化データに生じる歪み量S10と量子化デー
タの発生情報量S14のそれぞれに基づく制御を適宜切
り換える制御に代えて、所定の量子化サイズS51又は
発生情報量S14に基づく制御の適宜切り換えによる量
子化処理と、所定の量子化サイズS51に基づく量子化
処理のいずれか一方によつて制御するようにする(5
3、54)。
て、量子化データに生じる歪み量S10が常に一定にな
るように量子化サイズを制御することにより、情報の種
類によらず情報の質を一定に保つたまま伝送することが
できる。また歪み量S10に基づく量子化サイズの制御
と発生情報量S14に基づく量子化サイズの制御とを適
宜切り換えて量子化サイズを制御することにより、情報
の種類によらず発生情報量S14を一定値以下に保ち、
かつ情報の質を一定に保つたまま伝送することができ
る。
1の量子化か、歪み量S10と発生情報量S14に基づ
く情報信号S1の量子化の適宜切り換えかのいずれか一
方を選択できるようにすることにより、情報伝送装置に
許される最大転送速度に対する発生情報量の余裕の有無
や伝送情報に要求される品質に応じた選択ができ、効率
の良いシステムを構築することができる。
の量子化か、所定サイズの量子化と発生情報量に基づく
情報信号の量子化の適宜切り換えかのいずれか一方を選
択できるようにすることにより、情報伝送装置に許され
る最大転送速度に対する発生情報量の余裕の有無や伝送
情報に要求される品質に応じた選択ができ、効率の良い
システムを構築することができる。
する。
ムを示し、符号化装置11で符号された伝送情報uL を
伝送路12を介して復号化装置13に伝送し、当該復号
化装置13で受信情報vL を復号するようになされてい
る。
伝送情報データS1としてDPCM(Differencial Pul
se Code Modulation)符号化回路15を介して圧縮する
と、マルチプレクサ(MUX)16で圧縮後の伝送デー
タS2に量子化情報S3を多重化して伝送路12に出力
するようになされている。
路でなる差分データ生成回路17を有し、遅延回路18
より入力される前局部復号データS4と伝送情報データ
S1との差分を当該差分データ生成回路17で求め、差
分データS5として量子化回路19に供給するようにな
されている。
9で差分データS5を所定単位量ごとに定まる量子化ス
テツプサイズで量子化すると、量子化データS6を可変
長符号化回路(VLC:variable length coding)20
で所定の可変長符号化処理してマルチプレクサ16に供
給する。
ータS6を逆量子化回路21を介して代表値に逆量子化
して逆量子化データS7に変換し、当該復号データを加
算回路22に供給するようになされている。
S4を逆量子化データS7に加算して、復号化装置13
で復号されるであろう受信情報vL を局部復号し、局部
復号データS8として減算回路26及び遅延回路18に
供給するようになされている。
を所定時間遅延して差分データ生成回路17及び加算回
路22に出力するようになされている。減算回路26
は、局部復号データS8を入力すると伝送情報データS
1との差分を求め差分データS9を歪測度判定回路25
に出力する。
S9を変換テーブルで構成される二乗値演算回路27、
積分回路28及び平方根演算回路29の各演算回路を介
して出力することにより、(2)式で与えられる歪測度
を求めると、歪測度データS10として量子化サイズ制
御回路30に出力するようになされている。
歪測度データS10に基づいて量子化サイズ制御信号S
11を切換回路31を介して量子化回路19、逆量子化
回路21及びマルチプレクサ16に出力して量子化ステ
ツプサイズを制御することにより、伝送情報S1に生じ
る歪を一定に制御するようになされている。
イズ制御回路32から量子化サイズ制御信号S12を入
力するようになされており、切換信号S13によりいづ
れか一方を切り換えて出力するようになされている。
回路33より伝送データS2の所定単位時間当たりの情
報量を表す情報量データS14を入力すると、伝送情報
S1を情報量一定に制御する量子化サイズ制御信号S1
2を出力するようになされている。
送データS2の所定単位時間当たりの情報量を表す情報
量データS14を入力すると、発生情報量が一定基準値
を越えるか否かを判別するようになされている。
一定基準値を越えない場合には、伝送情報S1に生じる
歪を一定に制御するように量子化サイズ制御回路30よ
り入力される量子化サイズ制御信号S11を選択する切
換信号S13を出力し、発生情報量が一定基準値を越え
た場合には、伝送情報S1を発生情報量を一定に制御す
るように量子化サイズ制御回路32より入力される量子
化サイズ制御信号S12を選択するように切換信号S1
3を出力するようになされている。
て符号化装置11から伝送されたデータを受信すると、
デマルチプレクサ35により圧縮後の伝送データS20
と量子化情報S21とに分離し、DPCM復号化回路3
6に供給するようになされている。
復号化(VLD:variable lengthdecoding)回路37
に伝送データS20を入力すると、可変長符号化回路2
0とは逆の処理手順により量子化データS22を復号し
て逆量子化回路38に供給し、デマルチプレクサ35に
より分離された量子化情報S21により代表値データS
23に復号する。
3に前復号データS24に加算して復号データS25出
力すると共に、当該復号データS25を遅延回路40に
出力するようになされている。
DPCM符号化回路15で圧縮された伝送データS2の
発生情報量を積分回路33で求めると共に、伝送データ
S2に生じる歪量を歪測度判定回路25で求める。
6で得られる局部復号データS8と伝送情報データS1
との差分データS9に基づいて(2)式で定義される2
重積分歪を求め、歪測度データS10を量子化サイズ制
御回路30に出力する。
6に供給される伝送データS2の単位時間当たりの発生
情報量を検出し、情報量データS14を量子化サイズ制
御回路32に出力する。このとき量子化サイズ制御回路
30は、歪測度データS10から伝送情報S1に生じる
歪を一定に制御するように量子化ステツプサイズを増減
させる量子化サイズ制御信号S11を出力する。
は、情報量データS14から伝送データS2の発生情報
量が例えば情報伝送システム10が情報を伝送すること
ができる最大限(この実施例の場合10〔M bit/s 〕と
する)になるように、量子化ステツプサイズを増減させ
る量子化サイズ制御信号S12を出力する。
伝送システム10が情報を伝送することができる最大限
(すなわち10〔M bit/s 〕とする)とし、伝送データ
S2の発生情報量が基準値未満の場合には、量子化サイ
ズ制御信号S11を量子化回路19、逆量子化回路21
及びマルチプレクサ16に出力させ、伝送データS2の
歪みを一定値に制御する。
ばシーンチエンジが多い画像のように情報の圧縮が困難
で歪みが生じやすい画像の場合にも歪を一定に制御する
ため、従来のように発生情報量に着目して圧縮率を一定
に制御することによる画質劣化のおそれを有効に回避す
ることができる。
の発生情報量が基準値を越えた場合には、量子化サイズ
制御信号S12を量子化回路19、逆量子化回路21及
びマルチプレクサ16に出力し、発生情報量を10〔M b
it/s 〕に制御する。これにより情報伝送システム10
は、圧縮率が無制限に小さくなつて伝送能力を越える伝
送データが発生し、情報が伝送できなくなるおそれを回
避することができる。
おいて情報量データS14を所定基準値と比較して発生
情報量が所定基準値以下になるように制御することによ
り、情報の圧縮率Cを所定値以上に保つと共に、所定基
準値に対して情報量データS14が小さい範囲では伝送
情報S1に生じる歪量が所定値以下となるように量子化
ステツプサイズを制御して情報を伝送することにより、
情報源の種類によらず画質、音質をほぼ一定に保つて伝
送することができる。
て、50は全体として情報伝送システムを示し、符号化
装置51で符号化された伝送情報uL を伝送路12を介
して復号化装置13に伝送し、当該復号化装置13で受
信情報vL を復号するようになされている。
子化サイズ制御信号S51を発生する量子化サイズ一定
制御回路52を有すると共に、新たに2組の切換回路5
3、54を設けることを除いて符号化装置11と同様の
構成を有している。
て量子化サイズを制御する量子化サイズ制御信号S11
と、発生情報量や歪量によらず量子化サイズを一定値に
固定する量子化サイズ制御信号S51とを切換制御信号
S52によつて切り換え、切り換えられた信号を切換回
路31に供給するようになされている。
に基づいた量子化サイズの制御と歪量に基づいた量子化
サイズの制御との切り換え、又は発生情報量に基づいた
量子化サイズの制御と一定量子化サイズでの制御とを切
り換えることができるようになされている。
出力と切換回路53の選択出力とを切換制御信号S53
によつていずれか一方に切り換え、切り換えられた信号
を量子化回路19及び逆量子化回路21に供給するよう
になされている。
子化サイズ制御信号のうち最適な制御信号を適宜選択す
ることにより情報伝送に破綻を生じさせない範囲で品質
の均一な伝送を実現する量子化処理と、1種類の量子化
サイズ制御信号のみによる高品質な伝送を実現する量子
化処理とを切り換えることができるようになされてい
る。
ーザが切換スイツチを手動で切り換えることにより選択
できるようになされている。
作を量子化データS6に予想される最大転送速度VMAX
が伝送路12の許容伝送速度VCONST に対して速くなり
得る場合と等しいか又は遅くなり得る場合に分けて説明
する。
送速度VCONST に対して速くなり得る場合、ユーザは発
生情報量に基づく量子化と歪量に基づく量子化のいづれ
かによる量子化処理、又は発生情報量とは無関係に定ま
る一定量子化サイズに基づく量子化制御と発生情報量に
基づく量子化制御のいづれか一方による量子化処理を選
択し得る。
に基づいた量子化制御と歪量に基づいた量子化制御の適
応切り換えを選択する場合、符号化装置51は切換回路
53及び54の入力端を量子化サイズ制御回路30及び
切換回路31側に切り換える。
であり、符号化装置51は、発生情報量が一定基準値を
越えない間、量子化サイズ制御回路30より出力される
量子化サイズ制御信号S11によつて量子化サイズを制
御することにより伝送データS2の歪量を一定に制御
し、発生情報量が一定値を越えた時点で量子化サイズ制
御回路32より出力される量子化サイズ制御信号S12
による制御に切り換えることにより発生情報量を抑制し
つつ伝送データS2を伝送路12を介して伝送する。
ち伝送データの量子化サイズが均一になることを重点を
おく伝送情報データS1の符号化を選択する場合、符号
化装置51は切換回路53及び54の入力端を量子化サ
イズ一定制御回路52及び切換回路31側に切り換え
る。
34の切り換え制御によつて発生情報量に基づく量子化
と一定量子化サイズによる量子化を適応的に切り換え
る。すなわち符号化装置51は、発生情報量が一定基準
値を越えない間、量子化サイズ一定制御回路52より出
力される量子化サイズ制御信号S51によつて量子化サ
イズを制御することにより伝送情報データS1を一定の
量子化サイズで量子化し、伝送データS2をほぼ定歪で
伝送する。
送路12を介した情報の伝送に破綻が生じるおそれがあ
るため、符号化装置51は、量子化制御を量子化サイズ
制御回路32より出力される量子化サイズ制御信号S1
2による制御に切り換えて発生情報量を抑制する。これ
により伝送される伝送データS2の品質をほぼ均一に保
ることができる。
許容伝送速度VCONST を越えないことが規格等から分か
つている場合、符号化装置51はユーザの指示に従つて
切換回路53の入力端を切換回路52側に切り換え、か
つ切換回路52の入力端を量子化サイズ制御回路30又
は量子化サイズ一定制御回路52に切り換える。
子化回路19及び逆量子化回路21の量子化サイズを歪
測度測定回路25より与えられる量子化サイズ制御信号
S11によつて常時制御し、また後者の場合、量子化サ
イズ一定制御回路52より与えれる量子化サイズ制御信
号S51によつて制御する。
うに情報圧縮が困難で歪が生じ易い画像の場合でも伝送
データS2に生じる歪を一定にでき、また動きの多い画
像のように量子化サイズが荒くなり易い画像の場合でも
量子化サイズを均一にできる。
3及び54の入力端を切り換えることにより、同じ一つ
の符号化装置51を情報の伝送に破綻が生じない範囲で
歪量を一定に制御する量子化処理と量子化サイズを一定
に制御する量子化処理とを適宜選択することができるシ
ステムや、常に伝送画像の歪量を一定に制御して符号化
するシステムや、常に量子化サイズを一定に制御して符
号化するシステムとして使用できる。
る量子化サイズ制御信号S11と量子化サイズを一定に
固定する量子化サイズ制御信号S51を切り換える切換
回路53と、この選択出力と発生情報量を一定に制御す
る量子化サイズ制御信号S12を切り換える切換回路3
1と、これら2つの切換回路53及び31の選択出力を
切り換える切換回路54の3つの切換回路を設け、ユー
ザの選択に応じて切換回路53及び54の入力を切り換
えることにより、伝送装置に要求される機能や伝送デー
タS2に要求される品質に応じた最適な情報伝送装置を
実現できる。
大伝送速度の10〔M bit/s 〕とする場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、適応する情報伝送システ
ムに応じて例えば 150〔M bit/s 〕等種々の値をとる
場合に適用し得る。
でなる情報を圧縮して伝送する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、情報源と伝送路の伝送能力の関
係から圧縮率が1の場合、すなわち情報が圧縮されない
又は圧縮しない場合にも適用し得る。
定回路25によつて伝送情報データS1と局部復号情報
データS8とを比較することにより歪測度を求める場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばKL
変換のように寄与度から歪測度を決定する寄与度演算回
路を用いるようにしても良い。
の単位時間当たりの発生情報量を積分回路33で求める
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、マルチ
プレクサ16に内蔵されるバツフアメモリのデータ蓄積
量により制御するようにしても良い。
信号S52及びS53はユーザが手動に応じて選択され
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、伝送
時においてシステムが自動判別して切り換え制御するよ
うにしても良い。
装置を図1又は図3に示す符号化装置10又は50とす
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光デ
イスクや光磁気デイスクの記録及び又は再生装置にもI
SDNの通信装置等にも広く適用し得る。
を量子化して伝送する情報伝送装置において、伝送対象
である情報に生じる歪量を測定し、測定された歪量に基
づいて当該歪量が一定になるように量子化サイズを制御
する。これにより情報の種類によらず伝送情報の品質が
ほぼ一定に保たれた伝送を実現することができる。
に基づく量子化サイズの制御と発生情報量に基づく量子
化サイズの制御とを適宜切り換えて量子化サイズを制御
する。これにより情報の伝送に破綻が生じないようにで
き、かつ情報の品質がほぼ一定に保たれた伝送を実現す
ることができる。
量のみに基づく情報信号の量子化か、歪み量と発生情報
量に基づく情報信号の量子化の適宜切り換えかのいずれ
か一方を選択できるようにする。又は所定量子化サイズ
による情報信号の量子化か、所定サイズの量子化と発生
情報量に基づく情報信号の量子化の適宜切り換えかのい
ずれか一方を選択できるようにする。これにより情報伝
送装置に許される最大転送速度に対する量子化データの
発生情報量の余裕の有無や伝送情報に要求される品質に
応じた選択ができ、効率の良いシステムの構築が容易に
実現できる。
の一実施例を示すブロツク図である。
の一実施例を示すブロツク図である。
の他の実施例を示すブロツク図である。
図である。
符号化装置、12……伝送路、13……復号化装置、1
5……DPCM符号化回路、16……マルチプレクサ、
17……差分データ生成回路、18、40……遅延回
路、19……量子化回路、20……可変長符号化回路、
21、38……逆量子化回路、25……歪測度判定回
路、30、32……量子化サイズ制御回路、33……積
分回路、34……切換制御回路、35……デマルチプレ
クサ、36……DPCM復号化回路、53……量子化サ
イズ一定制御回路。
Claims (3)
- 【請求項1】情報信号を量子化手段を介して量子化デー
タに量子化し、当該量子化データを伝送する情報伝送装
置において、 上記量子化データを局部復号し、復号後の復号情報信号
より上記情報信号に対する歪み量を測定する歪測定手段
と、 上記歪み量に基づいて上記量子化手段の量子化サイズを
制御し、上記量子化データに生じる歪み量を一定に制御
する第1の量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量を測定する発生情報量測
定手段と、 上記発生情報量に基づいて上記量子化手段の量子化サイ
ズを制御し、上記量子化データの発生情報量を一定に制
御する第2の量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量に基づいて上記第1の量
子化サイズ制御手段又は上記第2の量子化サイズ制御手
段から出力される第1又は第2の量子化サイズ制御信号
を切り換えて上記量子化手段に供給する切換手段と を具
えることを特徴とする情報伝送装置。 - 【請求項2】情報信号を量子化手段を介して量子化デー
タに量子化し、当該量子化データを伝送する情報伝送装
置において、 上記量子化データを局部復号し、復号後の復号情報信号
より上記情報信号に対する歪み量を測定する歪測定手段
と、 上記歪み量に基づいて上記量子化手段の量子化サイズを
制御し、上記量子化データに生じる歪み量を一定に制御
する第1の量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量を測定する発生情報量測
定手段と、 上記発生情報量に基づいて上記量子化手段の量子化サイ
ズを制御し、上記量子化データの発生情報量を一定に制
御する第2の量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量に基づいて上記第1又は
第2の量子化サイズ制御手段から出力される上記第1又
は第2の量子化サイズ制御信号を切り換えて出力する第
1の切換手段と、 上記第1の切換手段より出力される切換出力又は上記第
1の量子化サイズ制御 信号のいずれか一方を切り換えて
上記量子化手段に供給する第2の切換手段と を具えるこ
とを特徴とする情報伝送装置。 - 【請求項3】情報信号を量子化手段を介して量子化デー
タに量子化し、当該量子化データを伝送する情報伝送装
置において、 上記量子化手段の量子化サイズを一定に制御する第1の
量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量を測定する発生情報量測
定手段と、 上記発生情報量に基づいて上記量子化手段の量子化サイ
ズを制御し、上記量子化データの発生情報量を一定に制
御する第2の量子化サイズ制御手段と、 上記量子化データの発生情報量に基づいて上記第1又は
第2の量子化サイズ制御手段から出力される上記第1又
は第2の量子化サイズ制御信号を切り換えて出力する第
1の切換手段と、 上記第1の切換手段より出力される切換出力又は上記第
1の量子化サイズ制御信号のいずれか一方を切り換えて
上記量子化手段に供給する第2の切換手段と を具えるこ
とを特徴とする情報伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32874792A JP3223487B2 (ja) | 1991-12-19 | 1992-11-13 | 情報伝送装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35482591 | 1991-12-19 | ||
JP3-354825 | 1991-12-19 | ||
JP32874792A JP3223487B2 (ja) | 1991-12-19 | 1992-11-13 | 情報伝送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05252050A JPH05252050A (ja) | 1993-09-28 |
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ID=26572967
Family Applications (1)
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JP32874792A Expired - Lifetime JP3223487B2 (ja) | 1991-12-19 | 1992-11-13 | 情報伝送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3223487B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7035473B1 (en) | 2000-03-01 | 2006-04-25 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Distortion-adaptive visual frequency weighting |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP32874792A patent/JP3223487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05252050A (ja) | 1993-09-28 |
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