JPH02170787A - ベクトル量子化符号化器とベクトル量子化復号化器 - Google Patents
ベクトル量子化符号化器とベクトル量子化復号化器Info
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- JPH02170787A JPH02170787A JP63326595A JP32659588A JPH02170787A JP H02170787 A JPH02170787 A JP H02170787A JP 63326595 A JP63326595 A JP 63326595A JP 32659588 A JP32659588 A JP 32659588A JP H02170787 A JPH02170787 A JP H02170787A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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- G06T9/008—Vector quantisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N19/94—Vector quantisation
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は画像信号や音声信号を高能率に符号化するベク
トル量子化符号化器と高能率に復号化するベクトル量子
化復号化器に関するものである。
トル量子化符号化器と高能率に復号化するベクトル量子
化復号化器に関するものである。
従来の技術
画像データは大量の情報量を有し、画像伝送においては
伝送路のコストアップ要因となる。従って画像信号を高
能率に符号化し、低転送レートで伝送するための符号化
器及び、伝送された信号をいちはやく復号する復号化器
が開発されている。
伝送路のコストアップ要因となる。従って画像信号を高
能率に符号化し、低転送レートで伝送するための符号化
器及び、伝送された信号をいちはやく復号する復号化器
が開発されている。
第３図（ａ）は従来のベクトル量子化器の符号化部のブ
ロック図であり、Φ）は復号化器のブロック図である。
ロック図であり、Φ）は復号化器のブロック図である。
第３図（ａ）において、３０１は信号入力端子、３０２
はへ／Ｄ変換器、３０３は歪計算器、３０４は波形コー
ドブックリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと略す）
、３０５はアドレスカウンタ、３０６は最小歪検出回路
、３０７はインデックスラッチ、３０８は信号出力端子
である。第３図（ｂ）において、３０９は信号入力端子
、３１０は逆ベクトル量子化器、３１１はＤ／Ａ変換器
、３１２は信号出力端子である。
はへ／Ｄ変換器、３０３は歪計算器、３０４は波形コー
ドブックリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと略す）
、３０５はアドレスカウンタ、３０６は最小歪検出回路
、３０７はインデックスラッチ、３０８は信号出力端子
である。第３図（ｂ）において、３０９は信号入力端子
、３１０は逆ベクトル量子化器、３１１はＤ／Ａ変換器
、３１２は信号出力端子である。
以上の様に構成されたベクトル量子化符号化器とベクト
ル量子化復号化器について以下その動作の説明をする。
ル量子化復号化器について以下その動作の説明をする。
信号入力端子３０１から入力された信号は、Ａ／Ｄ変換
器３０２で量子化されて、サンプルごとにブロック化さ
れる。歪計算回路３０３に、そのブロック化された入力
ベクトルが送られると、アドレスカウンタ３０５はカウ
ントアツプしていき、その変波形コードブックＲＯＭ３
０４から出力ベクトルが順次読み出される。そして歪計
算が行なわれ、最小歪検出回路３０６に歪値を送る。最
小歪検出回路３０６は最小歪を検出したときには最小歪
認識信号をインデックスラッチ３０７に送る。インデッ
クスラッチ３０７は前記最小歪認識信号が送られるとア
ドレスカウンタ３０５からのカウント数を読み込んでお
き、カウント数が波形コードブックＲＯＭ３０４に収め
られている出力ベクトル数を数え上げられたときに信号
出力端子３０８にカウント数を送出する。
器３０２で量子化されて、サンプルごとにブロック化さ
れる。歪計算回路３０３に、そのブロック化された入力
ベクトルが送られると、アドレスカウンタ３０５はカウ
ントアツプしていき、その変波形コードブックＲＯＭ３
０４から出力ベクトルが順次読み出される。そして歪計
算が行なわれ、最小歪検出回路３０６に歪値を送る。最
小歪検出回路３０６は最小歪を検出したときには最小歪
認識信号をインデックスラッチ３０７に送る。インデッ
クスラッチ３０７は前記最小歪認識信号が送られるとア
ドレスカウンタ３０５からのカウント数を読み込んでお
き、カウント数が波形コードブックＲＯＭ３０４に収め
られている出力ベクトル数を数え上げられたときに信号
出力端子３０８にカウント数を送出する。
一方復号側は、信号入力端子３０９から送られるカウン
ト数が取り込まれると、符号器側と同一の波形コードブ
ックＲＯＭを蓄えている逆ベクトル量子化回路３１０が
、カウント数に応じた出力ベクトルをＤ／Ａ変換器３１
１に送り、アナログデータに変換して、信号出力端子４
１２から送出する。
ト数が取り込まれると、符号器側と同一の波形コードブ
ックＲＯＭを蓄えている逆ベクトル量子化回路３１０が
、カウント数に応じた出力ベクトルをＤ／Ａ変換器３１
１に送り、アナログデータに変換して、信号出力端子４
１２から送出する。
（例えば、トリケッブス刊 「画像伝送における高能率
符号化技術」第５章） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の様な構成では、様々な入力信号から
作られる入力ベクトルに適用させる波形コードブックＲ
ＯＭ内に多くの出力ベクトルが必要である上に、そのた
めから歪計算回数が増加して歪計算器に多大な負担をか
ける、という課題を有していた。
符号化技術」第５章） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の様な構成では、様々な入力信号から
作られる入力ベクトルに適用させる波形コードブックＲ
ＯＭ内に多くの出力ベクトルが必要である上に、そのた
めから歪計算回数が増加して歪計算器に多大な負担をか
ける、という課題を有していた。
本発明は上記課題を鑑み、入力ベクトル内での最小値を
分離し、最大値で正規化することにより出力ベクトル数
を大幅に減少させることができ、歪計算器の負担を減少
させるものである。
分離し、最大値で正規化することにより出力ベクトル数
を大幅に減少させることができ、歪計算器の負担を減少
させるものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の符号化器は、入力
信号をに個（ｋは整数）のサンプル毎にブロック化した
入力ベクトルの要素の最小値を算出し、前記入力ベクト
ルの各要素から前記最小値を減じることにより最小値分
離処理を行なうと共に前記最小値を出力する最小値分離
回路と、前記最小値分離された入力ベクトルの要素に対
して最大値を算出し、各要素から前記最大値を振幅係数
として除算することにより正規化を行なうと共に前記振
幅係数を出力する振幅正規化回路と、前記振幅正規化回
路から前記最小値分離正規化された入力ベクトルが順次
読み出される毎にカウントアツプされる第１アドレスカ
ウンタと、前記最小値分離して振幅正規化したベクトル
の統計的性質に基づき予め最適化された複数個の出力ベ
クトルを記憶し、前記第１アドレスカウンタがカウント
アツプされる毎に順次読み出す第１波形コードブツクＲ
ＯＭと、前記最小値分離振幅正規化された入力ベクトル
と前記第１波形コードブツクＲＯＭから読み出される出
力ベクトルとの各要素との絶対値を算出し、その合計を
求める第１歪演算回路と、その合計を順次比較し最小歪
を与えるアドレスカウンタ値を第１インデックスラッチ
に出力する第１最小歪検出回路と、前記第１アドレスカ
ウンタからのカウンタ値が前記第１波形コードブツクＲ
ＯＭ内の出力ベクトル数と等しくなったときに読み込ま
れているアドレスカウンタ値を出力する第１インデック
スラッチとを具備する様にしたものである。
信号をに個（ｋは整数）のサンプル毎にブロック化した
入力ベクトルの要素の最小値を算出し、前記入力ベクト
ルの各要素から前記最小値を減じることにより最小値分
離処理を行なうと共に前記最小値を出力する最小値分離
回路と、前記最小値分離された入力ベクトルの要素に対
して最大値を算出し、各要素から前記最大値を振幅係数
として除算することにより正規化を行なうと共に前記振
幅係数を出力する振幅正規化回路と、前記振幅正規化回
路から前記最小値分離正規化された入力ベクトルが順次
読み出される毎にカウントアツプされる第１アドレスカ
ウンタと、前記最小値分離して振幅正規化したベクトル
の統計的性質に基づき予め最適化された複数個の出力ベ
クトルを記憶し、前記第１アドレスカウンタがカウント
アツプされる毎に順次読み出す第１波形コードブツクＲ
ＯＭと、前記最小値分離振幅正規化された入力ベクトル
と前記第１波形コードブツクＲＯＭから読み出される出
力ベクトルとの各要素との絶対値を算出し、その合計を
求める第１歪演算回路と、その合計を順次比較し最小歪
を与えるアドレスカウンタ値を第１インデックスラッチ
に出力する第１最小歪検出回路と、前記第１アドレスカ
ウンタからのカウンタ値が前記第１波形コードブツクＲ
ＯＭ内の出力ベクトル数と等しくなったときに読み込ま
れているアドレスカウンタ値を出力する第１インデック
スラッチとを具備する様にしたものである。
また復号化器においては、符号化器からの出力信号に応
じた出力ベクトルを第１波形コードブツクＲＯＭから順
次読み出す手段と、前記出力ベクトルの各要素に振幅係
数を乗算する振幅係数乗算回路と、前記振幅係数乗算回
路からの出力ベクトルの各要素に最小値を加える最小値
加算回路とを具備する様にしたものである。
じた出力ベクトルを第１波形コードブツクＲＯＭから順
次読み出す手段と、前記出力ベクトルの各要素に振幅係
数を乗算する振幅係数乗算回路と、前記振幅係数乗算回
路からの出力ベクトルの各要素に最小値を加える最小値
加算回路とを具備する様にしたものである。
作用
本発明は上記した構成により、入力ベクトルの最小値を
分離させ、最大値で正規化させることにより、入力ベク
トルのパターン数を減少させることで第１波形コードブ
ツクＲＯＭ内の出力ベクトル数を減らすことができ、そ
の結果、歪計算器の負担を減少させることが可能である
。
分離させ、最大値で正規化させることにより、入力ベク
トルのパターン数を減少させることで第１波形コードブ
ツクＲＯＭ内の出力ベクトル数を減らすことができ、そ
の結果、歪計算器の負担を減少させることが可能である
。
また、最小値成分と正規化成分をさらにブロック化して
、ベクトル量子化符号化することによりさらに圧縮率を
上げることが可能である。
、ベクトル量子化符号化することによりさらに圧縮率を
上げることが可能である。
実施例
以下本発明の一実施例のベクトル量子化符号化器及びベ
クトル量子化復号化器について、図面を参照しながら説
明する。
クトル量子化復号化器について、図面を参照しながら説
明する。
第１図は本発明のベクトル量子化符号化器の一実施例を
示すブロック図である。第１図において、１０１は信号
入力端子、１０２はＡ／Ｄ変換器、１０３は最小値分離
回路、１０４は振幅正規化回路、１０５は第１歪演算回
路、１０６は第１波形コードブツクＲＯＭ、１０７は第
１アドレスカウンタ、１０８は第１最小歪検出回路、１
０９は第１インデックスラッチ、１１０は平均値分離回
路、１１１は第２歪演算回路、１１２は第２波形コード
ブツクＲＯＭ、１１３は第２アドレスカウンタ、１１４
は第２最小歪検出回路、１１５は第２インデックスラッ
チ、１１６は振幅平均値分離回路、１１７は第３歪演算
回路、１１８は第３波形コードブツクＲＯＭ、１１９は
第３アドレスカウンタ、１２０は第３最小歪検出回路、
１２１は第３インデックスラッチ、１２２は符号化回路
、１２３は信号入力端子である。
示すブロック図である。第１図において、１０１は信号
入力端子、１０２はＡ／Ｄ変換器、１０３は最小値分離
回路、１０４は振幅正規化回路、１０５は第１歪演算回
路、１０６は第１波形コードブツクＲＯＭ、１０７は第
１アドレスカウンタ、１０８は第１最小歪検出回路、１
０９は第１インデックスラッチ、１１０は平均値分離回
路、１１１は第２歪演算回路、１１２は第２波形コード
ブツクＲＯＭ、１１３は第２アドレスカウンタ、１１４
は第２最小歪検出回路、１１５は第２インデックスラッ
チ、１１６は振幅平均値分離回路、１１７は第３歪演算
回路、１１８は第３波形コードブツクＲＯＭ、１１９は
第３アドレスカウンタ、１２０は第３最小歪検出回路、
１２１は第３インデックスラッチ、１２２は符号化回路
、１２３は信号入力端子である。
以上の様に構成されたベクトル量子化符号化器について
以下第１図を用いて動作を説明する。信号入力端子１０
１より入力された信号はＡ／Ｄ変換器１０２を通してデ
ィジタルデータになる。最小値分離回路１０３はそのデ
ィジタル化された信号をに個のサンプルごとにブロック
化した入力ベクトル５＝（Ｓｔ、Ｓｔ、・・・・・・、
Ｓ、）の要素から最小値Ｓ。
以下第１図を用いて動作を説明する。信号入力端子１０
１より入力された信号はＡ／Ｄ変換器１０２を通してデ
ィジタルデータになる。最小値分離回路１０３はそのデ
ィジタル化された信号をに個のサンプルごとにブロック
化した入力ベクトル５＝（Ｓｔ、Ｓｔ、・・・・・・、
Ｓ、）の要素から最小値Ｓ。
を求めて、各要素から最小値Ｓｌを減じる。
ＴＬ ＝ＳＬ Ｓｔ （Ｌ＝１．２．・・・・・・
、ｋ）Ｔ＝ （Ｔ、、Ｔ、、・・・・・・、ＴＫ）そこ
で得られた最小（＋！！Ｓｉを平均値分離回路１１０に
送り、ベクトルＴを振幅正規化回路１０４に送る。振幅
正規化回路１０４では送られてきたベクトルＴの要素か
ら最大値Ｔ、を求め、各要素から最小値Ｔ、を除算する
。
、ｋ）Ｔ＝ （Ｔ、、Ｔ、、・・・・・・、ＴＫ）そこ
で得られた最小（＋！！Ｓｉを平均値分離回路１１０に
送り、ベクトルＴを振幅正規化回路１０４に送る。振幅
正規化回路１０４では送られてきたベクトルＴの要素か
ら最大値Ｔ、を求め、各要素から最小値Ｔ、を除算する
。
ＸＬ ＝ＴＬ ／ Ｔｉ（Ｌ ＝ １ 、 ２ 、・・
・・・・、ｋ）Ｘ −（Ｘ ｌ＋ Ｘ ｚ、・・・・・
・、Ｘに）そこで得られた最小値Ｔｉを振幅平均値分離
回路１１６に送り、ベクトルＸを第１歪演算回路１０５
に送る。第１歪演算回路１０５にベクトルＸが送られる
と、第１アドレスカウンタ１０７はカウントアツプして
いき、その度第１波形コードブックＲＯＭ１０６から出
力ベクトルが順次読み出される。第１歪演算回路１０５
は、ベクトルＸと第１波形コードブツクＲＯＭ１０６か
らの出力ベクトルＹ＝ （Ｙ、、Ｙ２゜・・・・・・、
ｙ、）とで歪ｄ、を求める。
・・・・、ｋ）Ｘ −（Ｘ ｌ＋ Ｘ ｚ、・・・・・
・、Ｘに）そこで得られた最小値Ｔｉを振幅平均値分離
回路１１６に送り、ベクトルＸを第１歪演算回路１０５
に送る。第１歪演算回路１０５にベクトルＸが送られる
と、第１アドレスカウンタ１０７はカウントアツプして
いき、その度第１波形コードブックＲＯＭ１０６から出
力ベクトルが順次読み出される。第１歪演算回路１０５
は、ベクトルＸと第１波形コードブツクＲＯＭ１０６か
らの出力ベクトルＹ＝ （Ｙ、、Ｙ２゜・・・・・・、
ｙ、）とで歪ｄ、を求める。
ｄ＋＝Σ Ｙｔ Ｘ＝
それにより求められた歪ｄ、を第１最小歪検出回路１０
８に送る。第１最小歪検出回路１０８は、同一ベクトル
Ｘで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄ１が送られた場
合にはその歪ｄｌを読み込み、第１インデックスラッチ
１０９に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第１インデックスラッチ１０９は最小歪認識信
号が送られると第１アドレスカウンタ１０７からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第１波形コードブツク
ＲＯＭ１０６内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。平均値分離回路１１０は最小値分離回路１０３より送
られた最小値Ｓｉを入力信号としてｍ個のすンブルごと
にブロック化した人力ベクトルＡ＝（Ａ Ｉｎ Ａ ｚ
、・・・・・・、Ａ１）から以下の様に平均値μを求め
、各要素から平均値μを減じる。
８に送る。第１最小歪検出回路１０８は、同一ベクトル
Ｘで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄ１が送られた場
合にはその歪ｄｌを読み込み、第１インデックスラッチ
１０９に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第１インデックスラッチ１０９は最小歪認識信
号が送られると第１アドレスカウンタ１０７からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第１波形コードブツク
ＲＯＭ１０６内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。平均値分離回路１１０は最小値分離回路１０３より送
られた最小値Ｓｉを入力信号としてｍ個のすンブルごと
にブロック化した人力ベクトルＡ＝（Ａ Ｉｎ Ａ ｚ
、・・・・・・、Ａ１）から以下の様に平均値μを求め
、各要素から平均値μを減じる。
μ′ ＋ΣＡｉ
μｍ （１／ｍ） Ｘμ゛
Ｂｔ ＝Ａｔ ＩＩ （Ｌ−１，２，−・・
・ 、ｍ）Ｂ＝（Ｂ、、Ｂ、、・・・・・・ 、Ｂ＠
）そこで得られた平均値μを符号化回路１２２に送り、
ベクトルＢを第２歪演算回路１１１に送る。第２歪演算
回路１１１にベクトルＢが送られると、第２アドレスカ
ウンタ１１３はカウントアツプしていき、その度第２波
形コードブックＲＯに１１２から出力ベクトルが順次読
み出される。第２歪演算回路１１１ は、ベクトルＢと
第２波形コードブツクＲＯＭ１１２からの出力ベクトル
Ｗ＝ （ｗ、、ｗ、、・・・・・・Ｗ、）とで歪ｄｚを
求める。
・ 、ｍ）Ｂ＝（Ｂ、、Ｂ、、・・・・・・ 、Ｂ＠
）そこで得られた平均値μを符号化回路１２２に送り、
ベクトルＢを第２歪演算回路１１１に送る。第２歪演算
回路１１１にベクトルＢが送られると、第２アドレスカ
ウンタ１１３はカウントアツプしていき、その度第２波
形コードブックＲＯに１１２から出力ベクトルが順次読
み出される。第２歪演算回路１１１ は、ベクトルＢと
第２波形コードブツクＲＯＭ１１２からの出力ベクトル
Ｗ＝ （ｗ、、ｗ、、・・・・・・Ｗ、）とで歪ｄｚを
求める。
それにより求められた歪ｄ２を第２最小歪検出回路１１
４に送る。第２最小歪検出回路１１４は、同一ベクトル
Ｂで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄｔが送られた場
合にはその歪ｄ２を読み込み、第２インデックスラッチ
１１５に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第２インデックスラッチ１１５は最小歪認識信
号が送られると第２アドレスカウンタ１１３からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第２波形コードブツク
ＲＯＭ１１２内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。振幅平均値分離回路１１６は振幅正規化回路１０４よ
り送られた最大値Ｔｚを入力信号としてｎ個のサンプル
ごとにブロック化した入力ベクトルＣ”” （Ｃ１，Ｃ
ｚ、・・・・・・、Ｃ，、）から以下の様に振幅平均値
σを求めて、各要素から振幅平均値σを減じる。
４に送る。第２最小歪検出回路１１４は、同一ベクトル
Ｂで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄｔが送られた場
合にはその歪ｄ２を読み込み、第２インデックスラッチ
１１５に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第２インデックスラッチ１１５は最小歪認識信
号が送られると第２アドレスカウンタ１１３からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第２波形コードブツク
ＲＯＭ１１２内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。振幅平均値分離回路１１６は振幅正規化回路１０４よ
り送られた最大値Ｔｚを入力信号としてｎ個のサンプル
ごとにブロック化した入力ベクトルＣ”” （Ｃ１，Ｃ
ｚ、・・・・・・、Ｃ，、）から以下の様に振幅平均値
σを求めて、各要素から振幅平均値σを減じる。
ｄ、 −ΣｌＷｉ Ｂｉ
σ９−ΣＣ８
五ｍｌ
σ−（１／ｎ）Ｘσ′
ＥＬ、＝ＣＬ−σ （Ｌ＝＝１，２．＝ 、ｎ）Ｅ−
（Ｅ、、Ｅ２．・・・・・・、Ｅ７ ）そこで得られた
振幅平均値σを符号化回路１２２に送り、ベクトルＥを
第３歪演算回路１１７に送る。
（Ｅ、、Ｅ２．・・・・・・、Ｅ７ ）そこで得られた
振幅平均値σを符号化回路１２２に送り、ベクトルＥを
第３歪演算回路１１７に送る。
第３歪演算回路１１７にベクトルＥが送られると、第３
アドレスカウンタ１１９はカウントアツプしていき、そ
の皮果３波形コードブックＲＯＭ１１８から出力ベクト
ルが順次読み出される。第３歪演算回路１１７ は、ベ
クトルＥと第３波形コードブツクＲＯＭ１１Ｂからの出
力ベクトルＺ−（Ｚ＋、Ｚｚ、・・・・・・Ｚ、）とで
歪ｄ、を求める。
アドレスカウンタ１１９はカウントアツプしていき、そ
の皮果３波形コードブックＲＯＭ１１８から出力ベクト
ルが順次読み出される。第３歪演算回路１１７ は、ベ
クトルＥと第３波形コードブツクＲＯＭ１１Ｂからの出
力ベクトルＺ−（Ｚ＋、Ｚｚ、・・・・・・Ｚ、）とで
歪ｄ、を求める。
ｄ、＝Σ ｌＺ＋ Ｅｔ
それにより求められた歪ｄ、を第３最小歪検出回路１２
０に送る。第３最小歪検出回路１２０は、同一ベクトル
Ｅで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄ３が送られた場
合にはその歪ｄ３を読み込み、第３インデックスラッチ
１２１に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第３インデックスラッチ１２１は最小歪認識信
号が送られると第３アドレスカウンタ１１９からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第３波形コードブツク
ＲＯＭ１１８内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。符号化回路１２２は、第１インデックスラッチ１０９
、第２インデックスラッチ１１５、第３インデックスラ
ッチ１２１、平均値分離回路１１０、振幅平均値分離回
路１１６からの信号をそれぞれ可変長符号化して出力信
号端子１２３に送り出す。
０に送る。第３最小歪検出回路１２０は、同一ベクトル
Ｅで歪ｄ、がそれまでよりも小さい歪ｄ３が送られた場
合にはその歪ｄ３を読み込み、第３インデックスラッチ
１２１に最小歪認識信号を送り、それ以外には何も行な
わない。第３インデックスラッチ１２１は最小歪認識信
号が送られると第３アドレスカウンタ１１９からのカウ
ント数を読み込み、カウント数が第３波形コードブツク
ＲＯＭ１１８内の出力ベクトル数と等しくなったときに
読み込まれているカウント数を符号化回路１２２に送る
。符号化回路１２２は、第１インデックスラッチ１０９
、第２インデックスラッチ１１５、第３インデックスラ
ッチ１２１、平均値分離回路１１０、振幅平均値分離回
路１１６からの信号をそれぞれ可変長符号化して出力信
号端子１２３に送り出す。
第２図は本発明のベクトル量子化復号化器の一実施例を
示すブロック図である。第２図において２０１は信号入
力端子、２０２は復号化回路、２０３は第２波形コード
ブツクＲＯＭ、２０４は第３波形コードブツクＲＯＭ、
２０５は第１波形コードブツクＲＯＭ、２０６は平均
値加算回路、２０７は振幅平均値加算回路、２０８は振
幅係数ラッチ、２０９は振幅係数乗算回路、２１０は最
小値ラッチ、２１１は最小値加算回路、２１２はＤ／Ａ
変換器、２１３は信号入力端子である。
示すブロック図である。第２図において２０１は信号入
力端子、２０２は復号化回路、２０３は第２波形コード
ブツクＲＯＭ、２０４は第３波形コードブツクＲＯＭ、
２０５は第１波形コードブツクＲＯＭ、２０６は平均
値加算回路、２０７は振幅平均値加算回路、２０８は振
幅係数ラッチ、２０９は振幅係数乗算回路、２１０は最
小値ラッチ、２１１は最小値加算回路、２１２はＤ／Ａ
変換器、２１３は信号入力端子である。
以上の様に構成されたベクトル量子化復号化器について
以下第２図を用いて動作を説明する。ベクトル量子化符
号化器の出力信号を入力信号として信号入力端子２０１
から取り込まれた信号を、復号化回路２０２が可変長復
号化してカウント数を第２波形コードブツクＲＯＭ２０
３、第３波形コードブツクＲＯＭ２０４、第１波形コー
ドブツクＲＯＭ２０５に、平均値を平均値加算回路２０
６に、振幅平均値を振幅平均値加算回路２０７に送り込
む。第１図における第２波形コードブツクＲＯＭ１１２
、第３波形コードブツクＲＯＭ１１８、第１波形コード
ブツクＲＯＭ１０６と各々同一の出力ベクトルを備えて
いる第２波形コードブツクＲＯＭ２０３、第３波形コー
ドブツクＲＯ？１２０４、第１波形コードブツクＲＯＭ
２０５に信号が送られると、その送られた信号値に応じ
た出力ベクトルを各々平均値加算回路２０６、振幅平均
値加算回路２０７、振幅係数乗算器２０９に送り込む、
振幅平均値加算回路２０７に出力ベクトル２−＜２．．
２．、・・・・・・、Ｚ７）が送り込まれると復号化回
路２０２から送られた振幅平均値σを出力ベクトルＺの
各要素に加算する。
以下第２図を用いて動作を説明する。ベクトル量子化符
号化器の出力信号を入力信号として信号入力端子２０１
から取り込まれた信号を、復号化回路２０２が可変長復
号化してカウント数を第２波形コードブツクＲＯＭ２０
３、第３波形コードブツクＲＯＭ２０４、第１波形コー
ドブツクＲＯＭ２０５に、平均値を平均値加算回路２０
６に、振幅平均値を振幅平均値加算回路２０７に送り込
む。第１図における第２波形コードブツクＲＯＭ１１２
、第３波形コードブツクＲＯＭ１１８、第１波形コード
ブツクＲＯＭ１０６と各々同一の出力ベクトルを備えて
いる第２波形コードブツクＲＯＭ２０３、第３波形コー
ドブツクＲＯ？１２０４、第１波形コードブツクＲＯＭ
２０５に信号が送られると、その送られた信号値に応じ
た出力ベクトルを各々平均値加算回路２０６、振幅平均
値加算回路２０７、振幅係数乗算器２０９に送り込む、
振幅平均値加算回路２０７に出力ベクトル２−＜２．．
２．、・・・・・・、Ｚ７）が送り込まれると復号化回
路２０２から送られた振幅平均値σを出力ベクトルＺの
各要素に加算する。
ＣＦＬ＝ＺＬ ＋ｏ （Ｌ＝１．２． ・・・−、ｎ
）ＣＦ ”” （ＣＦｌ、 ＣＦ２．・・・・・・、Ｔ
７）そこで得られたベクトルＣＦを振幅係数ラッチ２０
８に送る。平均値加算回路２０６に出力ベクトルＷ＝（
Ｗ、、Ｗ２．・・・・・・、Ｗ、、）が送り込まれると
復号化回路２０２より送られた平均値μを出力ベクトル
Ｗの各要素に加算する。
）ＣＦ ”” （ＣＦｌ、 ＣＦ２．・・・・・・、Ｔ
７）そこで得られたベクトルＣＦを振幅係数ラッチ２０
８に送る。平均値加算回路２０６に出力ベクトルＷ＝（
Ｗ、、Ｗ２．・・・・・・、Ｗ、、）が送り込まれると
復号化回路２０２より送られた平均値μを出力ベクトル
Ｗの各要素に加算する。
ＡＦＬ−ＷＬ ＋μ （Ｌ＝１．２．”” 、ｍ）Ａ
Ｆ ＝ （ＡＰｌ、 Ａｒｇ、・・・・・・、ＡＦ−）
そこで得られたベクトルＡＦを最小値ラッチ２１０に送
る。振幅係数乗算器２０９は第１波形コードブツク２０
５から出力ベクトルＹ＝ （Ｙ、、Ｙ、、・・・・・・
、Ｙｍ ）が送られる度に、振幅係数ラッチ２０８に取
り込まれているベクトルＣＦの要素ＣＦｊを一つずつ読
み込んでいき乗算していく。
Ｆ ＝ （ＡＰｌ、 Ａｒｇ、・・・・・・、ＡＦ−）
そこで得られたベクトルＡＦを最小値ラッチ２１０に送
る。振幅係数乗算器２０９は第１波形コードブツク２０
５から出力ベクトルＹ＝ （Ｙ、、Ｙ、、・・・・・・
、Ｙｍ ）が送られる度に、振幅係数ラッチ２０８に取
り込まれているベクトルＣＦの要素ＣＦｊを一つずつ読
み込んでいき乗算していく。
Ｔｙｔ−Ｙｔ ＊Ｃｙｊ（ｉ ＝１．２．・・・・・・
、ｋ）Ｔ Ｆ ＝ （ＴＦｌ、 Ｔｖｚ、 ・・・・・
・、Ｔ□）そこで得られたベクトルＴＦを最小値加算回
路２１１に送る。最小値加算回路２１１は振幅係数乗算
器２０９からベクトルＴＦが送られる度に、最小値ラッ
チ２１０に取り込まれているベクトルＡＦの要素ＡＦｊ
を一つずつ読み込んでいき加算していく。
、ｋ）Ｔ Ｆ ＝ （ＴＦｌ、 Ｔｖｚ、 ・・・・・
・、Ｔ□）そこで得られたベクトルＴＦを最小値加算回
路２１１に送る。最小値加算回路２１１は振幅係数乗算
器２０９からベクトルＴＦが送られる度に、最小値ラッ
チ２１０に取り込まれているベクトルＡＦの要素ＡＦｊ
を一つずつ読み込んでいき加算していく。
Ｓ□−Ｔｒｉ＋Ａｒｊ（ｉ−１，２，・・・・・・、ｋ
）ＳＦ ＝ （ＳＦＩ、 Ｓｙｇ、・・・・・・、Ｓｒ
ｍ）そこで得られたベクトルＳＦをＤハ変換器２１２に
送る。Ｄ／Ａ変換器２１２は最小値加算回路２１１から
ベクトルＳＦが送られてくると各要素ごとにディジタル
データをアナログデータに変換して信号出力端子２１３
に送る。
）ＳＦ ＝ （ＳＦＩ、 Ｓｙｇ、・・・・・・、Ｓｒ
ｍ）そこで得られたベクトルＳＦをＤハ変換器２１２に
送る。Ｄ／Ａ変換器２１２は最小値加算回路２１１から
ベクトルＳＦが送られてくると各要素ごとにディジタル
データをアナログデータに変換して信号出力端子２１３
に送る。
発明の効果
以上の様に本発明は、入力信号から作られる入力ベクト
ルを最小値で減じて最大値で正規化側ることにより入力
ベクトルのパターン数を減少させることにより、第１波
形コードブツクＲＯＭ内の出力ベクトル数を減少させて
も適応できるようにしたものである。また分離させた最
小値と振幅係数をさらにベクトル量子化符号化させて大
幅な圧縮率をとることができるようにしたものである。
ルを最小値で減じて最大値で正規化側ることにより入力
ベクトルのパターン数を減少させることにより、第１波
形コードブツクＲＯＭ内の出力ベクトル数を減少させて
も適応できるようにしたものである。また分離させた最
小値と振幅係数をさらにベクトル量子化符号化させて大
幅な圧縮率をとることができるようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例によるベクトル量子化符号化
器の構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例
によるベクトル量子化復号化器の構成を示すブロック図
、第３図（ａ）は従来例のベクトル量子化符号化器の構
成を示すブロック図、第３図（ハ）は従来例のベクトル
量子化復号化器を構成を示すブロック図である。 １０３・・・・・・最小値分離回路、１０４・・・・・
・振幅正規化回路、１０５・・・・・・第１歪演算回路
、１０６・・・・・・第１波形コードブツクＲＯＭ、１
０７・・・・・・第１アドレスカウンタ、１０８・・・
・・・第１最小歪検出回路、１０９・・・・・・第１イ
ンデックスラッチ、１１０・・・・・・平均値分離回路
、１１１・・・・・・第２歪演算回路、１１２・・・・
・・第２波形コードブツクＲＯＭ、１１３・・・・・・
第２アドレスカウンタ、１１４・・・・・・第２最小歪
検出回路、１１５・・・・・・第２インデックスラッチ
、１１６・・・・・・振幅平均値分離回路、１１７・・
・・・・第３歪演算回路、１１８・旧・・第３波形コー
トブツクＲＯＭ、１１９・・・・・・第３アドレスカウ
ンタ、１２０・・・・・・第３最小歪検出回路、１２１
・旧・・第３インデックスラッチ、２０３・・・・・・
第２波形コードブツクＲＯＭ、 ２０４・・・・・・第
３波形コードブツクＲＯＭ、 ２０５・・・・・・第１
波形コードブツクＲＯＭ、２０６・・・・・・平均値加
算回路、２０７・・・・・・振幅平均値加算回路、２０
８・・・・・・振幅係数ラッチ、２０９・・・・・・振
幅係数乗算回路、２１０・・・・・・最小値ラッチ、２
１１・・・・・・最小値加算回路。
器の構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例
によるベクトル量子化復号化器の構成を示すブロック図
、第３図（ａ）は従来例のベクトル量子化符号化器の構
成を示すブロック図、第３図（ハ）は従来例のベクトル
量子化復号化器を構成を示すブロック図である。 １０３・・・・・・最小値分離回路、１０４・・・・・
・振幅正規化回路、１０５・・・・・・第１歪演算回路
、１０６・・・・・・第１波形コードブツクＲＯＭ、１
０７・・・・・・第１アドレスカウンタ、１０８・・・
・・・第１最小歪検出回路、１０９・・・・・・第１イ
ンデックスラッチ、１１０・・・・・・平均値分離回路
、１１１・・・・・・第２歪演算回路、１１２・・・・
・・第２波形コードブツクＲＯＭ、１１３・・・・・・
第２アドレスカウンタ、１１４・・・・・・第２最小歪
検出回路、１１５・・・・・・第２インデックスラッチ
、１１６・・・・・・振幅平均値分離回路、１１７・・
・・・・第３歪演算回路、１１８・旧・・第３波形コー
トブツクＲＯＭ、１１９・・・・・・第３アドレスカウ
ンタ、１２０・・・・・・第３最小歪検出回路、１２１
・旧・・第３インデックスラッチ、２０３・・・・・・
第２波形コードブツクＲＯＭ、 ２０４・・・・・・第
３波形コードブツクＲＯＭ、 ２０５・・・・・・第１
波形コードブツクＲＯＭ、２０６・・・・・・平均値加
算回路、２０７・・・・・・振幅平均値加算回路、２０
８・・・・・・振幅係数ラッチ、２０９・・・・・・振
幅係数乗算回路、２１０・・・・・・最小値ラッチ、２
１１・・・・・・最小値加算回路。
Claims (6)
- （１）入力信号をｋ個（ｋは整数）のサンプル毎にブロ
ック化した入力ベクトルの要素の最小値を算出し、前記
入力ベクトルの各要素から前記最小値を減じることによ
り最小値分離処理を行なうと共に前記最小値を出力する
最小値分離回路と、前記最小値分離された入力ベクトル
の要素に対して最大値を算出し、各要素から前記最大値
を振幅係数として除算することにより正規化を行なうと
共に前記振幅係数を出力する振幅正規化回路と、前記振
幅正規化回路から前記最小値分離振幅正規化された入力
ベクトルが順次読み出される毎にカウントアップされる
第１アドレスカウンタと、前記最小値分離して振幅正規
化したベクトルの統計的性質に基づき予め最適化された
複数個の出力ベクトルを記憶し、前記第１アドレスカウ
ンタがカウントアップされる毎に順次読み出す第１波形
コードブックリードオンリーメモリと、前記最小値分離
振幅正規化された入力ベクトルと前記第１波形コードブ
ックリードオンリーメモリから読み出される出力ベクト
ルとの各要素との差分の絶対値を算出し、その合計を求
める第１歪演算回路と、その合計を順次比較し最小歪を
与えるアドレスカウンタ値を第１インデックスラッチに
出力する第１最小歪検出回路と、前記第１アドレスカウ
ンタからのカウンタ値が前記第１波形コードブックリー
ドオンリーメモリ内の出力ベクトル数と等しくなったと
きに読み込まれているアドレスカウンタ値を出力する第
１インデックスラッチとを具備することを特徴とするベ
クトル量子化符号化器。 - （２）請求項（１）記載の最小値分離回路から出力され
る最小値を入力信号として、ｍ個（ｍは整数）のサンプ
ル毎にブロック化した入力ベクトルの平均値を算出し、
前記入力ベクトルの各要素から前記平均値を減じること
により平均値分離処理を行なうと共に前記平均値を出力
する平均値分離回路と、前記平均値分離回路から前記平
均値分離された入力ベクトルが順次読み出される毎にカ
ウントアップされる第２アドレスカウンタと、前記平均
値分離したベクトルの統計的性質に基づき予め最適化さ
れた複数個の出力ベクトルを記憶し、前記第２アドレス
カウンタがカウントアップされる毎に順次読み出す第２
波形コードブックリードオンリーメモリと、前記平均値
分離された入力ベクトルと前記第２波形コードブックリ
ードオンリーメモリから読み出される出力ベクトルとの
各要素との差分の絶対値を算出し、その合計を求める第
２歪演算回路と、その合計を順次比較し最小歪を与える
アドレスカウンタ値を第２インデックスラッチに取り込
ませる第２最小歪検出回路と、前記第２アドレスカウン
タからのカウンタ値が前記第２波形コードブックリード
オンリーメモリ内の出力ベクトル数と等しくなったとき
に読み込まれているアドレスカウンタ値を出力する第２
インデックスラッチとを具備することを特徴とする請求
項（１）記載のベクトル量子化符号化器。 - （３）請求項（１）記載の振幅正規化回路から出力され
る振幅係数を入力信号として、ｎ個（ｎは整数）のサン
プル毎にブロック化した入力ベクトルの平均値を算出し
、前記入力ベクトルの各要素から前記平均値を減じるこ
とにより平均値分離処理を行なうと共に前記平均値を出
力する振幅平均値分離回路と、前記振幅平均値分離回路
から前記平均値分離された入力ベクトルが順次読み出さ
れる毎にカウントアップされる第３アドレスカウンタと
、前記平均値分離したベクトルの統計的性質に基づき予
め最適化された複数個の出力ベクトルを記憶し、前記第
３アドレスカウンタがカウントアップされる毎に順次読
み出す第３波形コードブックリードオンリーメモリと、
前記平均値分離された入力ベクトルと前記第３波形コー
ドブックリードオンリーメモリから読み出される出力ベ
クトルとの各要素との差分の絶対値を算出し、その合計
を求める第３歪演算回路と、その合計を順次比較し最小
歪を与えるアドレスカウンタ値を第３インデックスラッ
チに取り込ませる第３最小歪検出回路と、前記第３アド
レスカウンタからのカウンタ値が前記第３波形コードブ
ックリードオンリーメモリ内の出力ベクトル数と等しく
なったときに読み込まれているアドレスカウンタ値を出
力する第３インデックスラッチとを具備することを特徴
とする請求項（１）または請求項（２）記載のベクトル
量子化符号化器。 - （４）請求項（１）記載のベクトル量子化符号化器から
の出力信号に応じて出力ベクトルを読み出す第１波形コ
ードブックリードオンリーメモリと、前記出力ベクトル
の各要素に振幅係数を乗算する振幅係数乗算回路と、前
記振幅係数乗算回路からの出力ベクトルの各要素に最小
値を加える最小値加算回路とを具備する事を特徴とする
ベクトル量子化復号化器。 - （５）請求項（２）記載のベクトル量子化符号化器から
の出力信号に応じて出力ベクトルを読み出す第２波形コ
ードブックリードオンリーメモリと、前記出力ベクトル
の各要素に平均値を加える平均値加算回路と、前記平均
値加算回路からの出力ベクトルを記憶しておき、各要素
を順次、請求項（４）記載の最小値加算回路に送出する
最小値ラッチとを具備する事を特徴とする請求項（４）
記載のベクトル量子化復号化器。 - （６）請求項（３）記載のベクトル量子化符号化器から
の出力信号に応じて出力ベクトルを読み出す第３波形コ
ードブックリードオンリーメモリと、前記出力ベクトル
の各要素に振幅平均値を加える振幅平均値加算回路と、
前記振幅平均値加算回路からの出力ベクトル記憶してお
き、各要素を順次、請求項（４）記載の振幅係数乗算回
路に送出する振幅係数ラッチとを具備する事を特徴とす
る請求項（４）または請求項（５）記載のベクトル量子
化復号化器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326595A JPH02170787A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | ベクトル量子化符号化器とベクトル量子化復号化器 |
| US07/454,951 US5136663A (en) | 1988-12-23 | 1990-12-22 | Vector quantization image processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326595A JPH02170787A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | ベクトル量子化符号化器とベクトル量子化復号化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170787A true JPH02170787A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18189573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326595A Pending JPH02170787A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | ベクトル量子化符号化器とベクトル量子化復号化器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5136663A (ja) |
| JP (1) | JPH02170787A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992020029A1 (en) * | 1991-04-29 | 1992-11-12 | Intel Corporation | Neural network incorporating difference neurons |
| WO1992021101A1 (en) * | 1991-05-17 | 1992-11-26 | The Analytic Sciences Corporation | Continuous-tone image compression |
| US5325126A (en) * | 1992-04-01 | 1994-06-28 | Intel Corporation | Method and apparatus for real time compression and decompression of a digital motion video signal |
| US5420639A (en) * | 1993-04-01 | 1995-05-30 | Scientific-Atlanta, Inc. | Rate adaptive huffman coding |
| US5467413A (en) * | 1993-05-20 | 1995-11-14 | Radius Inc. | Method and apparatus for vector quantization for real-time playback on low cost personal computers |
| US5640159A (en) * | 1994-01-03 | 1997-06-17 | International Business Machines Corporation | Quantization method for image data compression employing context modeling algorithm |
| US5577135A (en) * | 1994-03-01 | 1996-11-19 | Apple Computer, Inc. | Handwriting signal processing front-end for handwriting recognizers |
| US5592227A (en) * | 1994-09-15 | 1997-01-07 | Vcom, Inc. | Method and apparatus for compressing a digital signal using vector quantization |
| US5828413A (en) * | 1995-09-21 | 1998-10-27 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for image processing using model-based localized quantization |
| JPH1032495A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-03 | Sony Corp | データ処理装置および方法 |
| US5826225A (en) * | 1996-09-18 | 1998-10-20 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for improving vector quantization performance |
| US6519368B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-02-11 | Sony Corporation | Resolution enhancement by nearest neighbor classified filtering |
| US6662154B2 (en) * | 2001-12-12 | 2003-12-09 | Motorola, Inc. | Method and system for information signal coding using combinatorial and huffman codes |
| US9025641B2 (en) * | 2006-06-21 | 2015-05-05 | Alcatel Lucent | Distributed transmission involving cooperation between a transmitter and a relay |
| JP6624092B2 (ja) * | 2017-01-27 | 2019-12-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | データ送信システム及びデータ送信方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183542A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 適応型ベクトル量子化器 |
| JPS6460175A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Method for compressing digital image data |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US477945A (en) * | 1892-06-28 | Erastus b | ||
| US4560977A (en) * | 1982-06-11 | 1985-12-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector quantizer |
| US4670851A (en) * | 1984-01-09 | 1987-06-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector quantizer |
| EP0632656A3 (en) * | 1985-02-28 | 1995-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | Inter-image coding apparatus with adaptive vector quantization. |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63326595A patent/JPH02170787A/ja active Pending
-
1990
- 1990-12-22 US US07/454,951 patent/US5136663A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183542A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 適応型ベクトル量子化器 |
| JPS6460175A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Method for compressing digital image data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5136663A (en) | 1992-08-04 |
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