JPH02194734A - 符号化出力データ量の制御方式 - Google Patents

符号化出力データ量の制御方式

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JPH02194734A
JPH02194734A JP1014273A JP1427389A JPH02194734A JP H02194734 A JPH02194734 A JP H02194734A JP 1014273 A JP1014273 A JP 1014273A JP 1427389 A JP1427389 A JP 1427389A JP H02194734 A JPH02194734 A JP H02194734A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 高能率符号化方式、特に、デジタル信号の処理が行われ
る記録、伝送、表示装置等に有効に適用できる高能率符
号化方式において、信号をより一層少ない符号量で効率
的に符号化でき、かつ、符号化出力データ量を均一化で
きる符号化出力データ量の制御方式に関する。
（従来の技術） 各サンプル当りのデータ量を圧縮する高能率符号化方式
は、通信、記録再生装置、表示装置、その他多くの技術
分野において、従来から種々の構成原理に従う高能率符
号化方式が提案されている。
ところで、高能率符号化方式の一つとして、可変長符号
を用いることにより各サンプル当りのデータ量を少なく
して高能率符号化が行われるようにした高能率符号化方
式は、従来から多くの技術分野において実用されている
。
すなわち、高能率符号化の手段として行われる予測符号
化、あるいは変換符号化によって得られた予測誤差ある
いは直交変換成分には、信号のレベル分布にかなりの偏
りがあるために、予めそれぞれ符号長を異にしている符
号を定めておき、信号レベルの発生頻度に合わせて符号
の長さが異なる符号（可変長の符号としては例えばハフ
マン符号などが採用できる）を割り当てるようにすると
、固定長の符号が使用された場合に比べて符号長の平均
値が短くできるので、高能率符号化の手段として、単に
、予測符号化、あるいは変換符号化等の手段を適用して
固定長の符号を用いられた場合よりもデータ量が圧縮で
きるために、従来から各種の技術分野において採用され
ていることは周知のとおりである。
そして、前記した可変長符号が採用された場合のデータ
量の圧縮の程度は、データの発生頻度の偏りが大きな場
合はど全体のデータ量を大きく下げることができるので
あり、また、可変長符号が採用された高能率符号化方式
では、固定長符号が用いられた高能率符号化方式場合と
再生信号の品質を同等に保ちながら平均のデータ量を少
なくできるという利点がある。
しかしながら、前記のような利点のある可変長符号を使
用した高能率符号化方式は、それの実施によって発生す
るデータ量が一定でなくなるために、予め定められた一
定の区間毎のデータ量が一定であることが望まれる情報
信号に対する高能率符号化手段として、前記の可変長符
号を使用した高能率符号化方式をそのまま使用すること
は不適当である。
ところで、高能率符号化によって得られる符号化出力デ
ータ量を均一にさせるためのデータ量の制御方式の具体
例としては、 （１）エントロピー符号化とフィードバック制御とを行
って符号化出力データ量が均一になるようにデータ量の
制御を行う方式。
（２）量子化ビット数適応化とフィードフォワード制御
とを行って符号化出力データ量が均一になるようにデー
タ量の制御を行う方式。
前記の（１）、　（２）で示すようなデータ量制御方式
を挙げることができる。
第５図は（１）として前記したエントロピー符号化とフ
ィードバック制御とを行って符号化出力データ量が均一
になるようにデータ量の制御を行うようにしたデータ量
制御方式の具体的な構成例を示すブロック図であり、こ
の第５図において１は高能率符号化の対象にされる画像
信号の入力端子、２３は直交変換器、２４は量子化器、
２５はエントロピー符号化器、２６は可変長バッファ・
メモリ、２７は量子化ステラフ設定器２８を含んで構成
されているデータ量制御系、８は符号化出力データの出
力端子である。
第５図において入力端子１に供給された高能率符号化の
対象にされる画像信号は、直交変換器２３において一定
のブロック信号毎に直交変換される。直交変換として例
えばアダマール変換や離散コサイン変換を用いることが
できる。
前記した直交変換器２３からは複数の直交変換係数が出
力されるが、前記した複数の直交変換係数は、周知のよ
うに１つの平均成分（直流成分）と他のすべてが交流成
分である。直交変換器２３から出力された複数の直交変
換係数は量子化器２４において量子化ステップＳｑで均
等量子化される。
量子化器２４からの出力データはエントロピー符号化器
２５において、予め設定されていたハフマン符号などの
可変長の符号にされるが、直交変換によって得られる直
交変換係数に対してハフマン符号が適用される場合は１
通常、０の語長が最も短く、レベルの絶対値が大きくな
るのに従って語長が長くなる。
ところで、前記した直交変換係数の交流成分はそれの大
半が０近辺に集中しているので、エントロピー符号化器
２５における符号化によって、データの大半が語長の短
い符号に変換されるので。
エントロピー符号化器２５における符号化によってデー
タ量の大巾な圧縮が行われ得るのである。
前記のようにしてエントロピー符号化器２５における符
号化により可変長符号となされたデータは各変換成分ご
とに長さが異なるので、−たん可変長バッファ・メモリ
２６に記憶され、可変長バッファ・メモリ２６から一定
のデータ・レートで出力端子８へ送出されるようになさ
れる。
さて、前記した可変長バッファ２６に記憶されるデータ
量Ｍは、エントロピー符号化器２５よす出力されるデー
タ量に応じて変化するものであって、エントロピー符号
化器２５より出力されるデータ量が多ければ可変長バッ
ファ・メモリ２６に記憶されるデータ量Ｍは多くなり、
また、前記とは逆にエントロピー符号化器２５より出力
されるデータ量が少なければ可変長バッファ・メモリ２
６に記憶されるデータ量Ｍは少なくなる。
それで、量子化された信号がＯから離れたものが多くて
データ語長の長いものが続いた場合には可変長バッファ
・メモリ２６におけるバッファ可変幅の最大量ＷＬａａ
ｘを越えてしまう可能性がある。
前記の問題が生じないようにするために、例えば、前記
した可変長バッファ・メモリ２６の最大記憶容量を大き
くして可変長バッファ・メモリ２６のバッファ可変幅を
大きくすると、当然のことながら可変長バッファ・メモ
リ２６による遅延時間が大きくなるために、例えばテレ
ビ会議システムなどのように即時性が要求されるメディ
アで問題となる。
そこで、データ量制御系２７に量子化ステラフ設定器２
８を設けて、可変長バッファ２６に記憶されるデータ量
Ｍの値に応じて自動的に量子化ステップＳｑが変化する
ように、例えば可変長バッファ２６に記憶されるデータ
量Ｍが大きくなったときには粗い量子化が行われるよう
に量子化ステップＳｑを大きくして量子化値をＯに近ず
け、エントロピー符号化出力の平均語長が短くなるよう
にして、可変長バッファ２６に記憶されるデータ量Ｍを
少なくさせるような動作を自動的に行い、また、例えば
可変長バッファ２６に記憶されるデータ量Ｍが小さくな
ったときには細かな量子化が行われるように量子化ステ
ップＳｑを小さくして量子化値を大きくし、エントロピ
ー符号化出力の平均語長が長くなるようにして、可変長
バッファ２６に記憶されるデータ量Ｍを多くさせるよう
な動作を自動的に行うフィードバック制御を適用して前
記した問題点が一解決できるようにしているのである。
そして、前記したフィードバック制御において可変長バ
ッファ・メモリ２６に記憶されるデータ量Ｍと量子化ス
テップＳｑとの間の変換特性としては、例えば第７＠の
（ａ）に示したように概略比例関係を示すようなものが
用いられるが、可変長バッファ・メモリ２６のオーバー
フローを避けるために前記の変換特性はバッファ可変幅
の最大量Ｍｍａｘに近いほうで急激に量子化ステップＳ
ｑが大きくなるようなものとされる。
ところで、バッファ可変幅の最大量Ｍｍａｘが小さな可
変長バッファ・メモリ２６が用いられている場合のフィ
ードバック制御動作は、フィードバック制御が画像の局
部的な状態に応じて高速に激しく行なわれる。ために、
量子化ステップＳｑの変化によって画質の変動が大きく
なり、主観評価上で望ましくない結果を生じるために、
フィードバック制御が行われる場合に使用される可変長
バッファ・メモリ２６におけるバッファ可変幅Ｍｔａａ
ｘとしては、先に述べた遅延時間との関係もあって一般
的には１フレ一ム分程度とされる。
第５図を参照して説明して来たデータ量制御方式では、
符号化出力データ量を均一にするためのデータ量の制御
がフィードバック制御によって行われるようにされてい
たから、符号化出力データ量を平均的にみて一定に保つ
ようにすることができるにしても、希望する単位の区間
毎に常に確実に一定のデータ量を有する符号化出力デー
タが得られるような制御動作を行うことはできない。
ところで、画像信号を記録媒体に記録したり再生したり
する場合に、通常再生モードの他に特殊再生（スローモ
ーション再生、高速再生等）モードでの記録再生機能も
求められた場合には、再生の対象にされている画像デー
タが各単位の区間毎。
例えば各１フレ一ム期間毎に一定のデータ量であること
が望ましいのであり、また、例えば、符号化された画像
データを編集する場合に、画像データを入れ換えるため
には、データ長が１フイ一ルド期間乃至は数フレーム期
間程度の単位で固定であることが必要とされる。
しかし、第５図を参照して説明した（１）のフィードバ
ック型の制御によってデータ量が一定になされた場合に
は、既述のようにデータ量の平均値は一定に保たれるも
のの、データ量を希望する単位の区間毎に確実に一定以
内に納めるようにすることはできない。
第４図の（ｂ）は第５図を参照して説明した（１）のフ
ィードバック型の制御によってデータ量が平均的に一定
になされている状態を図示説明している図であって、第
４図の（ｂ）における横軸は時間であり、この例では画
像信号の１フレ一ム期間が時間の単位として用いられて
おり、また、縦軸は累積データ量（相対値）を示してい
る。
第４図の（ｂ）において実線図示の曲線は累積データ量
（相対値）を示しており、また、破線で示されている直
線は累積データ量の平均値である。
既述した（１）のフィードバック型の制御ではデータ量
の平均を第４図の（ｂ）における破線で示されている直
線のように一定にできるが、順次の１フレ一ム期間毎に
おけるデータ量は、実線の縦線の長さでそれぞれ示され
ているように各１フレ一ム区間毎に変動しているものに
なっている。
それで、希望する単位の区間、例えば１フイ一ルド期間
、あるいは１フレ一ム期間毎のデータ量が確実に一定の
データ量に納まるようにして、記録再生、編集等も容易
にできる高能率符号化された画像データも得られるよう
なデータ量の制御方式としては、本出願人会社が「適応
型データ量削減方式」として特許出願を行って特開昭６
３−１５１２６９号公報により開示されているフィード
フォワード制御を用いてデータ量の制御を行うようにし
ている高能率符号化方式がある。
第６図は先に（２）として挙げた量子化ビット数適応化
とフィードフォワード制御とを行って符号化出力データ
量が均一になるようにデータ量の制御を行うデータ量制
御方式が適用された高能率符号化方式の具体的な構成例
を示すブロック図であり、この第６図に示されている高
能率符号化方式は、画像信号には時間や空間の各部分で
比較的データ量を少なくできる部分とそうでない部分の
あることを利用して適応処理を行うようにしているもの
であって、信号処理の対象にされている信号を一定の区
間に分割して得た個々のブロック毎に正規化（規格化）
処理を行い、正規化（規格化）処理が行われた個々のブ
ロック毎に信号の状態をｆＲ測して、多くのデータ量を
必要とするブロック（変化の激しい部分）については符
号化出力データ量が多く、そうでないブロックについて
は符号化出力データ量が少なくなるように、各ブロック
毎の信号の状態に応じて個々のブロックごとに符号化出
力データ量を変えることにより、均一の処理が行われた
場合に比較して平均のデータ量が少なくできるような画
像信号処理を行っているものであり、各ブロック毎にそ
れぞれどのような信号処理が行われたのかを示す付加情
報をも出力するようになされている高能率符号化方式で
ある。
第６図において１は高能率符号化の対象にされる画像信
号の入力端子、２９は正規化器（規格化器）、３ｏは固
定長メモリ、３１は適応量子化器、３２は可変長バッフ
ァ・メモリ、３３はブロック振幅観測器３４としきい値
設定器３５と量子化ステラフ設定器３６などを含んで構
成されているデータ量制御系、８は符号化出力データの
出力端子。
９は正規化情報（正規化情報・・・規格化情報または規
格化データ）の出力端子である。
第６図に示されている入力端子１に供給された高能率符
号化の対象にされる画像信号は、正規化器（規格化器）
２９において、信号処理の対象にされている信号を一定
の区間に分割して得た個々のブロック毎にブロック内の
最大値と最小値とによって正規化されて、正規化器（規
格化器）２９からは正規化された信号が順次に出力され
て固定長メモリ３０に供給される。
また、正規化器２９からは前記した各ブロックが正規化
器２９においてどのような正規化処理を施されたのかを
示すための情報として、ブロックの最小値および最大値
と最小値との差（振幅）Ｄとの規格化データが出力され
て、固定長メモリ３０とデータ量制御系３３におけるブ
ロック振幅Ｗｔｗ器３４とに供給される。
前記した正規化器２９の具体的な構成例は、例えば前記
した特開昭６３−１５１２６９号公報中における非適応
規格器の一例構成として公報中の第２図について詳細に
述べられているので参照されるとよい。
前記した正規化器２９によって正規化された信号はフィ
ードフォワード型の制御を行なうために固定長メモリ３
０により一定時間遅延された後に適応量子化器３１に供
給される。また、前記の固定長メモリ３ｏから正規化さ
れた信号と同時間遅延されたブロックの最小値および最
大値と最小値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データ
は、データ量制御系３３における量子化ステップ設定器
３６にも供給されている。
一方、ブロック振幅観測器３４としきい値設定器３５と
量子化ステラフ設定器３６などを含んで構成されている
データ量制御系３３では、予め定められた単位の区間（
ここでは１フレームとする）における符号化出力データ
量を一定量にするために、ブロックの最小値および最大
値と最小値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データと
対応させて量子化ステップＳｑの割当てを決めるための
しきい値をフレーム毎に設定するフィードフォワード制
御を行う。
すなわち、データ量制御系３３においては、正規化器２
９から出力されたブロックの最小値および最大値と最小
値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データが供給され
ているブロック振幅観測器３４が１フレ一ム期間にわた
って各ブロックの振幅を観測して１フレ一ム期間におけ
る振幅のヒストグラムを作って振幅の分布を求め１次に
、１フレ一ム期間のブロックの最大値と最小値との差（
振幅）Ｄの分布を複数のしきい値によって分割し、分割
されたブロック数にそれぞれのブロックあたりのデータ
量をかけて１フレ一ム期間のデータ量を求め、しきい値
設定器３５では複数のしきい値を徐々に変えながら、そ
の動作を繰り返すことにより、データ量を目的のデータ
量にさせうるしきい値を求める。
このようにして求ぬれたしきい値と、固定長メモリ３０
から出力される各ブロックごとのブロックの最小値およ
び最大値と最小値との差（振幅）Ｄにより、量子化ステ
ップ設定器３６ではブロックごとに量子化ステップＳｑ
を決定して、それを前記した適応量子化器３１に供給す
る。
前記した適応量子化器３１は、各ブロック毎の信号が可
変量子化ステップＳｑにより画素単位で量子化ビット数
を変えることができるようなものが用いられている。
前記した適応量子化器３１では前記した正規化されてい
る信号をブロック毎に適応量子化する。
各ブロック毎の信号はブロックの最小値および最大値と
最小値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データによっ
て正規化されているので、ブロックの最小値および最大
値と最小値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データの
大きさに応じてより少ないビット数で量子化できること
になる。
前記した適応量子化器３１から出力されるデータの量は
ブロック毎には異なっているが、前記のように予めデー
タ量が制御されているので、各フレーム期間の単位では
確実に一定値以内に納まる。
第４図の（ｃ）は第６図を参照して説明した（２）のフ
ィードフォワード型の制御によってデータ量が単位の区
間毎にそれぞれ一定になされている状態を図示説明して
いる図であって、第４図の（Ｃ）における横軸は時間で
あり、この例では時間の単位が画像信号の１フレ一ム期
間であるとしており、また、縦軸は累積データ量（相対
値）を示している。
第４図の（Ｑ）において実線図示の曲線は累積データ量
（相対値）を示している。
既述した（２）のフィードフォワード型の制御ではデー
タ量は各１フレ一ム期間内では図示の曲線のように変化
しているが、順次の１フレ一ム期間毎におけるデータ量
は、実線の縦線の長さでそれぞれ示されているように各
１フレ一ム期間毎に一定しているものになっている。
適応量子化器３１において前記のようにして行われる適
応量子化は、第５図を参照して既述された高能率符号化
方式で採用されていたエントロピー符号化とは異なり、
量子化ステップＳｑにより画素単位で量子化ビット数を
変えるものであるために、ブロックあたりのデータ量は
量子化ステップＳｑにより一義的に定まるものである。
そして、前記のように適応量子化された信号は既述した
（１）の場合と同様に可変長バッファ３２でデータレー
トが一定化された後に出力端子８から出力される。また
、復号側で必要となるブロックの最小値および最大値と
最小値との差（振幅）Ｄとからなる規格化データは、も
ともと一定レートなので、正規化情報出力端子９から出
力される。
（発明が解決しようとする課題） 第５図について既述した従来のフィードバック制御によ
るデータ量制御方式では、エントロピー符号化によって
高い符号化効率が得られるが、データ量をフレーム単位
などで確実に一定以内にすることができないから蓄積系
メディアには適用し難いという点が問題であり、また、
第６図を参照して説明した従来例のフィードフォワード
制御方式によるデータ量制御方式では、予め定められた
一定の区間、例えばフレーム期間単位などでデータ量を
固定化できるが、ブロックあたりのデータ量を量子化ス
テップＳｑに対して固定する必要があるために、データ
語長が成分ごとに異なるエントロピー符号化を使用でき
ず、符号化効率を上げることが出来ないという問題点が
ある。
（課題を解決するための手段） 本発明は予め定められた一定区間毎の符号化出力データ
量が一定値以内になるようにデータ量を制御して高能率
符号化が行われるようにした符号化出力データ量の制御
方式であって、前記した予め定められた一定区間よりも
短かい区間を単位にしてデータ量を予測する手段と、前
記した予測手段によって得られる予測データ量に基づい
て前記した予め定められた一定区間における予測データ
量の合計が一定になるように符号化処理を制御する手段
と、前記の予測手段によって得た予測データ量と実際に
符号化されたデータ量との差を累積し、前記した累積の
結果に基づいて符号化処理を制御する手段とからなる符
号化出力データ量の制御方式を提供する。
（作用） 正規化処理を行った後にエントロピー符号化を行うとと
もに、フィードフォワード制御とフィードバック制御と
の両方によりデータ量の制御を行うことにより、符号化
効率の向上と、データ量の固定化との双方が達成される
ようにするために。
データ量の制御は、まず、フィードフォワード制御によ
り、データ量の予測値によって量子化ステップＳｑのし
きい値を設定する。
符号化手段としてブロック毎の符号化出力データ量を予
め正確には求めることができないエントロピー符号化を
用いてデータ量の圧縮を行うようにするが、前記のエン
トロピー符号化の対象にされる信号が、予め最大値と最
小値の差（振幅）Ｄによって正規化したものを用いるよ
うにして、エントロピー符号化によって生じる符号化出
力データの大体の予測ができるようにする。
エントロピー符号化で生じる符号化出力データ量と予測
値との差は、高速なフィードバック制御で量子化ステッ
プＳｑをシフトすることにより誤差累積の絶対値が大き
くならないようにする。
フィードフォワード制御とフィードバック制御との両方
の制御により、エントロピー符号化を行いながらデータ
量が希望する単位の区間で固定化され、また、データ量
の予測誤差は高速フィードバック処理によりそのフレー
ム累積は数ブロック分の誤差程度に抑えられるから、フ
ィードフォワード制御は目的とするデータ量に対して若
干のゆとりを持てばよく、さらにフィードバック制御は
小さな予測誤差に対して行なわれるので、高速制御を行
っても画質が大きく変動することはない。
（実施例） 以下、本発明の符号化出力データ量の制御方式の具体的
な内容について添付図面を参照しながら詳細に説明する
。
第１図は本発明の符号化出力データ量の制御方式の一実
施例のブロックであり、また、第２図及び第３図は第１
図に示されている本発明の符号化出力データ量の制御方
式における一部の構成部分のブロック図、第４図及び第
７図は説明用の特性曲線図である。
第１図において、１は高能率符号化の対象にされる画像
信号の入力端子、２は直交変換器、３は正規化器（規格
化器）、４は固定長メモリ、５は適応量子化器、６はエ
ントロピー符号化器、７は可変長バッファ・メモリ、８
は符号化出力データの出力端子、９は規格化データの出
力端子、Ａはデータ量制御系、１０はデータ量予測器、
１１はしきい値設定器、１２は量子化ステップ設定器、
１３は減算器、１４は累積加算器である。
第１図に示されている本発明の符号化出力データ量の制
御方式において、入力端子１に供給された高能率符号化
の対象にされる画像データは、直交変換器２で一定のブ
ロック信号毎に直交変換される。直交変換として例えば
アダマール変換や離散コサイン変換が用いられた場合に
は周知のように簡単な構成で直交変換を行うことができ
る。
前記した直交変換器２からは複数の直交変換係数が出力
されるが、前記した複数の直交変換係数は１周知のよう
に１つの平均成分（直流成分・・・ＤＣ係数）と他のす
べてが交流成分（ＡＣ係数）である。直交変換器２から
出力された１つの平均成分（直流成分・・・ＤＣ係数）
と交流成分（ＡＣ係数）とか、らなる複数の直交変換係
数は、正規化器（規格化器）３に供給され、ここで正規
化処理が行われる。
前記した正規化器３としては１例えば第３図に例示され
ているような構成態様のものが使用されてもよい、第３
図において３７は前記した直交変換ｌＩ２から出力され
た直交変換係数におけるＤＣ係数の入力端子であり、ま
た、３８は前記した直交変換器２から出力された直交変
換係数におけるＡＣ係数の入力端子である。
前記した正規化器３は、それに入力された直交変換係数
におけるＤＣ係数及び直交変換係数におけるＡＣ係数を
、それぞれ別個に規格化処理を行った後に、規格化処理
された直交変換係数におけるＤＣ係数及び直交変換係数
におけるＡＣ係数を出力端子５２．５３から出力すると
ともに、後述されている代表レベル値と変動値などの情
報が後続の回路及び復号側でも必要とされるので、それ
らの情報は規格化データ（規格化情報）として出力端子
５４から出力される（なお、規格化処理の具体的方法や
考え方については、本出願人による先願の特願昭６１−
２０２１６４号及び特願昭６１−２０６５９９号に詳細
に述べられているので、ここでは省略する）。
第３図における入力端子３７に供給された直交変換係数
におけるＤＣ係数と、入力端子３８に供給された直交変
換係数におけるＡＣ係数とは、互に性質を異にしている
ために別々の方法で規格化′処理が施される。
まず、直交変換係数におけるＤＣ係数は、ブロック内の
平均値であるので、通常のサンプル値に対する規格化処
理と同様な方法で、最大値と最小値により規格化処理が
行われるが、直交変換係数におけるＡＣ係数は、複数の
係数を見た場合に平均値は零に近くなるので、その絶対
値について規格化処理が施される。
前記した直交変換係数におけるＤＣ係数は、最小値検出
器４０と最大値検出器４１に供給され、シリアルに入力
するブロックの直交変換係数におけるＤＣ係数のうちで
最小値及び最大値が検出され、次いで１次のサンプル値
入力のために、リセット信号によりリセットされる。
前記した最小値と最大値とは、それぞれ減算器４２へ供
給され、減算器４２では最大値から最小値を減算して差
分値ｄ１を出力する。また、前記した直交変換係数にお
けるＡＣ係数は、絶対値化器４３へ供給されてブロック
について統合された直交変換係数におけるＡＣ係数が絶
対値化され。
さらに絶対値化によりピーク値が約半分になるために絶
対値化器４３で２倍にされた後に出力される。
前記した絶対値化器４２の出力信号は最大値検出器４５
に供給され、ブロックの直交変換係数におけるＡＣ係数
のうちで最大値ｄ２が検出された後に次のサンプル値入
力のためにリセット信号によりリセットされる。
直交変換係数におけるＤＣ係数の差分値ｄ１と直交変換
係数におけるＡＣ係数の最大値ｄ２とは、どちらも変動
分（変動値）を表わしており、類似した性質を有するの
で、共通化することが可能であり、それぞれＮＡＭ４６
へ供給されて、どちらか大きな方が選択されて変動値ｄ
３となる。
ＮＡＭ（Ｎｏｎ　Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｍｉｘｅｒ）４６
は、それに同時に入力する２信号のうち大きな方を出力
するように動作する。
前記した変動値ｄ３と前記最小値検出器４０の最小値（
代表レベル値）の２値は、それぞれベクトル量子化器４
７へ供給されて量子化され、情報量が削減される（なお
、この量子化については、本出願人による先頭特願昭６
１−２０６５９９号で示した考え方により、２次元ベク
トル量子化すれば、さらに少ないビット数で量子化する
ことが出来る）。
前記したベクトル量子化器４７の出力信号である代表レ
ベル値と変動値は、出力端子５４を介して規格化情報と
して復号側へ供給されると共に、量子化再生器（逆量子
化器）４８へ供給される。前記した量子化再生器（逆量
子化器）４８では量子化された信号を元に戻して情報量
の削減された最小値（代表レベル値）ｍと変動値ｄとを
発生し、最小値ｍは減算器４９へ供給される。
また前記した入力端子３７に供給された直交変換係数に
おけるＤＣ係数は、全ての係数に対する規格化処理が終
了するまでの時間だけ遅延器３９によって遅延された後
に減算器４９へ被減数信号として供給されている。
前記した減算器４９は遅延器３９から供給される直交変
換係数におけるＤＣ係数を被減数信号とし、また、量子
化再生器４８から供給される最小値ｍを減数信号として
減算を行って直交変換係数におけるＤＣＣ係数を出力す
る。
この動作により直交変換係数におけるＤＣＣ係数は最小
値が０となり、全体的にレベルがシフトされて余分な情
報量が削減される。
前記した減算器４９の出力信号である直交変換係数にお
けるＤＣＣ係数と、前記した量子化再生器４８の出力信
号である変動値ｄは割り算器５０においてａ　＋ｄの割
り算が行なわれ、０〜１間の数値に正規化されたＤＣ係
数が出力端子５２から規格化された直交変換係数におけ
るＤＣ係数出力が送出される。
また、前記した入力端子３８に供給された直交変換係数
におけるＡＣ係数は、全ての係数に対しての処理が終了
するまでの時間だけ遅延器４４によって遅延された後に
割算ｌｌ５１へ供給されている。
前記した遅延器４４の出力信号である直交変換係数にお
けるＡＣ係数すは割り算器５１へ供給され、ここで前記
した量子化再生器４８の出力信号である変動値ｄとによ
り、ｂ÷ｄの割り算が行なわれて０〜１間の数値に正規
化されて、出力端子５３からは規格化された直交変換係
数におけるＡＣ係数出力が送出される。
前記した正規化器３から出力された信号は、フィードフ
ォワード制御を行うことによって生じる時間遅延の補償
を行なうために固定長メモリ４によって遅延された後に
適応量子化器５に供給され、る、そして、前記した適応
量子化器５では、ブロック毎に異なった量子化ステップ
Ｓｑにより量子化を行う。
前記した適応量子化器５において量子化された信号は、
エントロピー符号化器６において、例えばハフマン符号
により可変長符号化される。このエントロピー符号化器
６から出力された符号化出力データのデータ量は、大き
な量子化ステップＳｑで粗く量子化された場合には値が
Ｏ近辺に集中するために出力データ量が少なく、また、
小さな量子化ステップｓｑの場合には多くなる。このよ
うにして得られた符号化出力データは可変長バッファ・
メモリ７によって固定の伝送レート化された後に出力端
子８から出力される。
また、既述した正規化情報（規格化データ）は復号側に
おいて必要とされるために、固定長メモリ４で遅延され
た後に正規化情報の出力端子９から出力されるが、この
正規化情報（規格化データ）は固定長なので特にバッフ
ァ・メモリは必要とされない。
次に、第１図の像に４２図も参照してデータ量の制御系
Ａの構成及び動作について説明する。データ量の制御系
Ａにおけるデータ予測器１ｏと量子化ステップ設定器１
２とには、正規化器３から。
出力された正規化情報が供給されていて、データ量の制
御系Ａは前記した正規化器３から出力された正規化情報
に基づいてフィードフォワード制御が行われる。
前記のように正規化器３から出力された正規化情報が供
給されたデータ量の制御系Ａにおけるデータ予測器１０
では、正規化器３から供給された正規化情報と対応して
、データ予測器１０に予め設定させておいたブロック当
りのデータ量の予測値を出力して、それをしきい値設定
器１１に与える。
前記したデータ予測器１０に予め設定させておくべきブ
ロック当りのデータ量の予測値としては、正規化器３か
ら出力された正規化情報がデータ量の制御系Ａに供給さ
れたときに、前記の正規化情報と対応してデータ量の制
御系Ａの制御動作によりデータ量の制御系Ａの量子化ス
テップ設定器１２で設定された量子化ステップによって
エントロピー符号化器６から出力される符号化出力のデ
ータ量を略々所定の一定値になしうるような値が用いら
れるのであり、ブロック当りのデータ量の予測値は統計
的に求められた平均値が採用される。
正規化器３から正規化情報が与えられたデータ量の制御
系Ａのデータ量予測器１０では、それに与えられた正規
化情報に対応するブロック当りのデータ量の予測値をし
きい値設定器１１に与え。
しきい値設定器１１では前記したブロック当りのデータ
量の予測値に対応するしきい値を設定して、その設定さ
れたしきい値を量子化ステップ設定器１２に与える。
前記したしきい値設定器１１においては、例えば、一定
区間（例えば１フレ一ム期間）中の各ブロックにおける
直交変換係数の絶対値の分布を複数のしきい値によって
分割し、分割されたブロック数にそれぞれのブロック当
りの予測データ量をかけて一定区間（例えば１フレ一ム
期間）の予測データ量を求め、前記した複数のしきい値
を徐々に変えながら、その動作を繰り返えすことにより
、データ量を目的のデータ量にさせうるしきい値を設定
する。
前記したしきい値設定器１１で設定されたしきい値が与
えられる量子化ステップ設定器１２は、それの−例の具
体的な構成が第２図中に示されているように、ブロック
クラス判定器１５と、量子化ステップ発生器１６と、予
測データ量発生樹１７と、加算器１８と、量子化ステッ
プシフト回路１９とによって構成されている。
第２図中に示されている量子化ステップ設定器１２にお
けるブロッククラス判定器１５には、前記したしきい値
設定器１１から出力されたしきい値が与えられていると
ともに、固定長メモリ４から正規化情報が与えられてい
る。
そして、このブロッククラス判定器１５では、固定長メ
モリー４によって遅延された各ブロック毎の正規化情報
と、しきい値設定器１１から出力されたしきい値とを比
較してブロックのクラスを決定して、ブロッククラス判
定器１５からの出力を量子化ステップ発生器１６と予測
データ量発生器１７とに与える。
量子化ステップ発生器１６ではブロッククラス判定器１
５で決定されたクラスに対し、・前記したクラスと対応
する量子化ステップＰＳｑを発生して、それを加算器１
８に供給する。
また、予測データ量発生器１７ではブロッククラス判定
器１５で決定されたクラスに対し、前記したクラスと対
応する予測データ量ＰＤｂを発生して、それを減数信号
ＰＤｂとして減算器１３に供給する。前記の予測データ
量ＰＤｂとしては統計的な平均値が用いられるのであり
、この予測データ量ＰＤｂは、既述したデータ予測器１
０に予め設定させておくべきブロック当りのデータ量の
予測値と同様に定められる。
前記の減算器１３にはエントロピー符号化器６から実際
に出力されている符号化出力のデータ量Ｄｂが被減数信
号として供給されているから、減算器１３から出力され
る信号は、エントロピー符号化器６から出力されている
符号化出力のデータ量Ｄｂと、予測データ量発生器１７
で発生された予測データ量ＰＤｂとの誤差のデータ量（
Ｄｂ−ＰＤｂ）である。
前記した減算器１３から出力された誤差のデータ量（Ｄ
ｂ−ＰＤｂ）は累積加算器１４における加算＠２０に供
給される。前記した累積加算＠１４における加算器２０
には、ブロックホールド回路２２に保持されていた累積
加算値Ｋがスイッチ２１の可動接点Ｖと固定接点すとを
介して供給されているから、前記の加算器２０では前記
した減算器１３から出力された前記の誤差のデータ量（
Ｄｂ−ＰＤｂ）と、ブロックホールド回路２２に保持さ
れていた累積加算値にとの加算を行って、新たな累積加
算値Ｋをブロックホールド回路２２で保持されるように
する。
前記したブロックホールド回路２２に保持されている累
積加算値には１例えば１フレ一ム周期の信号によってス
イン２１の可動接点Ｖを固定接点ａ側に切換えることに
よりリセットされる。
前記した累積加算値には量子化ステップシフト回路１９
において、例えば第７図の（ｂ）のような変換特性でシ
フト信号ＤＳ（１に変換される。量子化ステップシフト
回路１９から出力されたシフト信号ＤＳｑは加算器１８
において、既述のように量子化ステップ発生器１６でブ
ロッククラス判定器１５で決定されたクラスに対応して
発生された量子化ステップＰＳｑと加算され、加算器１
８から適応量子化器５に対して所定の量子化ステップが
与えられるようにする。
既述した予測データ量発生器１７で発生される予測デー
タ量ＰＤｂは、既述のように統計的な平均値が用いられ
ており、一方、一般的な画像についてみると前記した予
測データ量ＰＤｂの累積値と符号化出力データ量Ｄｂの
累積値とは略々等しく、一般的な画像に関しては前記し
た累積加算値には０に近い値となる。
しかし、符号化出力データ量Ｄｂが偏って発生した場合
には、累積加算値には正または負の値を持ち、累積加算
値Ｋを量子化ステップシフト回路１９で例えば第７図の
（ｂ）のような変換特性で変換して得たシフト信号ＤＳ
ｑが、量子化ステップ発生器１６でブロッククラス判定
器１５で決定されたクラスに対応して発生された量子化
ステップＰＳｑに対してシフトする。
前記した累積加算値Ｋからシフト信号への変換特性は、
基本的には符号化特性によって決められるのであり、累
積加算値ＫがＫ　ｗａｘを越えないように設定される。
データ量制御系Ａにおける加算器１８から所定の量子化
ステップが与えられた適応量子化器５では、固定長メモ
リ４から適応量子化器Ｓに供給されている既述のように
正規化が施されている画像′データに対して適応量子化
を行って、その出力データをエントロピー符号化器６に
供給する。
エントロピー符号化器６では、それに供給された両像デ
ータを例えばハフマン符号によって符号化してデータ量
の圧縮を行った後に可変長バッファ・メモリ７を介して
出力端子８に送出する。
これまでの説明から明らかなように１本発明の符号化デ
ータ量の制御方式では、予測データ量を設定して行った
データ量のフォワード制御の結果として得られる小さな
値を示すデータ量の予測誤着に対してフィードバック制
御を行うようにしているので、第５図を参照した既述し
た固定データレートに対してフィードバック制御が行わ
れるようになされている従来例の場合とは大きく異なる
。
このことは前記した累積加算値の最大値ＫｍａＸと可変
バッファ・メモリの最大記憶データ量Ｍｍ　ａ　Ｘとが
Ｋｍａｘ（Ｍｍａｘの関係にあることからも容易に理解
できる。
従来例では１フレ一ム期間程度のデータ量で制御が行わ
れるのに対し、本発明の符号化データ量の制御方式では
数ブロツク期間程度の単位で細かく制御が行われるので
ある。
そして、本発明の符号化データ量の制御方式において前
記したデータ量の制御が正しく行われることにより、１
フレ一ム期間の終了時点で１フレ一ム期間に生じるデー
タ量の誤差はＫｍａｘ以内に納まり、フィードフォワー
ド系で設定されるしきい値は目的とするデータ量に対し
てＫｍａｘのゆとりをもてばよいのである。
今、前記した累積前１値の最大値Ｋｍａｘを１０ブロッ
ク分のデータ量とした場合における前記のデー・夕景は
、１フレ一ム期間の画素数を例えば７２０Ｘ４８０、ブ
ロックサイズを８Ｘ８と仮定すると、前記の累積加算値
の最大値Ｋｍａｘは１フレ一ム期間における全画素数と
対応するデータ量の１１５４０程度であり、符号化効率
の低下はほとんど無視できることになる。
一方、本発明の符号化データ量の制御方式では比較的に
複雑な構成の制御回路を使用しているが。
データの処理単位がブロックであるために、ブロックの
大きさが例えば８Ｘ８画素であると、本来の信号の１／
６４程度の処理速度でよいので、制御回路としては汎用
のＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）による処
理も可能であり、制御回路の構成の複雑さが本発明の実
施に際して支障を与えることはない。
なお、復号系としては符号化系から復号系に伝送される
規格化データに基づいてブロックのクラスを決め、符号
化系と同様なフィードバック制御系を持つことで正しい
復号値を得ることができる。
なお、符号化系のフィードフォワード制御系で設定され
たしきい値は、復号系でも同様に再生できるが、そのデ
ータ量は１フレームあたり高々１０ビット程度であるの
で、それを伝送してもデータ量の増加はほとんど無視で
きる。
（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の符号化出力データ量の制御方式は予め定められた一
定区間毎の符号化出力データ量が一定値以内になるよう
にデータ量を制御して高能率符号化が行われるようにし
た符号化出力データ量の制御方式であって、前記した予
め定められた一定区間よりも短かい区間を単位にしてデ
ータ量を予測する手段と、前記した予測手段によって得
られる予測データ量に基づいて前記した予め定められた
一定区間における予測データ量の合計が一定になるよう
に符号化処理を制御する手段と、前記の予測手段によっ
て得た予測データ量と実際に符号化されたデータ量との
差を累積し、前記した累積の結果に基づいて符号化処理
を制御する手段とからなる符号化出力データ量の制御方
式であって、この本発明方式では正規化処理とエントロ
ピー符号化とを行い、また、フィードフォワード制御と
フィードバック制御との両方の制御方式によりデータ量
を制御するようにして高い符号化効率の達成とデータ量
の固定化とを両立させて所期の目的が達成できるように
しているのである。
すなわち、直交変換およびエントロピー符号化により高
い符号化効率が得られるようにするともに、正規化処理
と適応量子化処理とにより視覚特性に適合した量子化を
行って高能率符号化を実現させ、また、データ量の予測
値を用いてフィードフォワード制御により仮の量子化ス
テップを定め。
実際のエントロピー符号化で生じる実際のデータ量とデ
ータ量の予測値との差を高速なフィードバック制御で量
子化ステップをシフトさせるようにして予測誤差のフレ
ーム累積が数ブロック分の程度に抑えることができ、し
たがってフィードフォワード制御では目的とするデータ
量に対してわずかなゆとりを持つだけで、データ量を１
フレ一ム期間等の目的とする単位で目的とする量に制限
することかできるし、さらにフィードバック制御は小さ
な値を示す予測誤差に対して行われているので、データ
量の制御に伴って画質が大きく変動するようなことも生
じない、さらにまた、データ量の制御により発生するデ
ータの量も均一化されるので、出力に設けられるバッフ
ァの容量も少なくでき、また、データ量の制御はブロッ
ク単位で行なねれるので処理速度はかなり遅くてもよい
から汎用のＤＳＰなどでも容易に制御系が実現可能であ
る。
したがって、本発明の符号化出力データ量の制御方式は
特殊再生やデータのフレーム単位での入れ替えが望まれ
る蓄積系メディアにも、高い符号化効率を保ちながら適
用可能であり、本発明によれば既述した従来の問題点は
良好に解決できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の符号化出力データ量の制御方式の一実
施例のブロックであり、また、第２図及び第３図は第１
図に示されている本発明の符号化出力データ量の制御方
式における一部の構成部分のブロック図、第４図及び第
７図は説明用の特性曲線図、第５図及び第６図は従来の
高能率符号化方式の構成例を示すブロック図である。 １・・・高能率符号化の対象にされる画像信号の入力端
子、２・・・直交変換器、３・・・正規化器（規格化器
）、４・・・固定長メモリ、５・・・適応量子化器、６
・・・エントロピー符号化器、７・・・可変長バッファ
・メモリ、８・・・符号化出力データの出力端子、９・
・・正規化情報（規格化情報）の出力端子、１０・・・
データ量予測器、１１・・・しきい値設定器、１２・・
・量子化ステップ設定器、１３・・・減算器、１４・・
・累積加算器、１５・・・ブロッククラス判定器、１６
・・・量子化ステップ発生器、１７・・・予測データ量
発生器。 １８・・・加算器、１９・・・量子化ステップシフト回
路、２０・・・加算器、２１・・・スイッチ、２２・・
・ブロックホールド回路、２３・・・直交変換器、２４
・・・量子化器、２５・・・エントロピー符号化器、２
６・・・可変長バッファ・メモリ、２７・・・量子化ス
テラフ設定器２８を含んで構成されているデータ量制御
系、２９・・・正規化器（規格化器）、３０・・・固定
長メモリ、３１・・・適応量子化器、３２・・・可変長
バッファ・メモリ、３３・・・ブロック振幅観測器３４
としきい値設定器３５と量子化ステラフ設定器３６など
を含んで構成されているデータ量制御系、 ｈ　　２　７ 手続補正書 １．事件の表示 平成１年特許願第１４２７３号 ２、発明の名称 符号化出力データ量の制御方式 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願人 性　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行ｒ方式場合」をｒ方式の場
合」に補正する。 （２）明細書第１３頁第１９行「テップ」をｒテップ」
に補正する。 （３）明細書第２６頁第１１行「４２Ｊを「４３」に補
正する。 （４）明細書第３２頁第１行乃至同頁第２０行「いられ
るのであり・・・　・・・しきい値を設定する。」を次
のように補正する。 ［いられるのであり、ブロック当りのデータ量の予測値
は統計的に求められた平均値が採用される。 前記したデータ予測器１０に予め設定させておくべきブ
ロック当りのデータ量の予測値に関して補足的に説明を
加えると次のとおりである。すなわち、前記したデータ
予測器１０に予め設定させておくべきブロック当りのデ
ータ量の予測値は既述のように正規化器３から出力され
た正規化情報がデータ量の制御系Ａに供給されたときに
、前記の正規化情報と対応してデータ量の制御系Ａの制
御動作によりデータ量の制御系Ａの量子化ステップ設定
器１２で設定された量子化ステップＳｑによってエント
ロピー符号化器６から出力される符号化出力のデータ量
を略々所定の一定値になしつるような値に設定されるの
であるが、第２図を参照して後述されている量子化ステ
ップ設定器１２では、それの量子化ステップ発生器１６
から量子化レベルに応じて異なる量子化ステップＰｓｑ
を発生させるので、前記したデータ予測器１０に予め設
定させておくべきブロック当りのデータ量の予測値とし
ても、前記した量子化ステップ発生器１６から発生され
る量子化ステップＰｓｑに応じた数の予測値が必要とさ
れる。 そして前記したデータ予測器１０としては１例えば正規
化器３から出力された正規化情報がアドレスとして与え
られることにより、予め設定させておいたブロック当り
のデータ量の予測値が出力されるようなテーブル（リー
ドオンリーメモリ）によって容易に構成できる。 データ量の制御系Ａのデータ量予測器１０では。 それに与えられた正規化情報に対応するブロック当りの
データ量の予測値をしきい値設定器１１に与え、しきい
値設定器１１では前記したブロック当りのデータ量の予
測値に対応するしきい値を設定して、その設定されたし
きい値を量子化ステップ設定器１２に与える。 前記したしきい値設定器１１においては１例えば、一定
区間（例えばｌフレーム期間）中の各ブロックにおける
データ量の予測値の分布を複数のしきい値によって分割
し、分割されたブロック数にそれぞれのブロック当りの
予測データ量をかけて一定区間（例えば１フレ一ム期間
）の予測データ量を求め、前記した複数のしきい値を徐
々に変えながら、その動作を繰り返えすことにより、デ
ータ量を予め設定されている目的のデータ量（固定値）
にさせうるしきい値を設定する。 すなわち、前記したしきい値設定器１１では。 例えば、一定区間（例えば１フレ一ム期間）中の各ブロ
ックにおけるデータ量の予測値から前記した一定区間（
例えば１フレ一ム期間）のデータ量を予測して、前記し
た一定区間（例えば１フレ一ム期間）の出力データ量が
予め定められている目標データ量となるようにブロック
のクラス分けを行なえるしきい値を決定する。 前記したしきい値の設定に関する具体例を例示すると次
のとおりである。まず、正規化された信号は正規化情報
りが大きいもの程、それを細かなステップで量子化する
必要があるが、量子化ステップ設定器１２における量子
化ステップ発生器１６から量子化レベルに応じて発生さ
せるべき異なる量子化ステップＰｓｑは、出力データ量
が目標データ量に合うように正規化情報りの値に対して
どのように対応させて変化させるようにするのであり、
例えば、前記したデータ予測器１０から出力されたブロ
ック当りのデータ量の予測値を前記した一定区間（例え
ば１フレ一ム期間）にわたって加算する際に、前記した
量子化ステップ発生器１６から発生される量子化ステッ
プＰｓｑを変更できるような複数のしきい値の設定態様
に従う複数のケースを設定しておき、前記した複数のケ
ースでの一定区間（例えば１フレ一ム期間）にわたる加
算によって得られるデータ量と目標データ量との比較に
よって適正なしきい値が設定されるようにする。 そして前記したしきい値設定器１１では、例えば前記し
た複数のケースの数と対応するデータ量の加算器と、前
記した加算器の出力を比較する比較器とを備えることに
より容易に構成できる。」（５）明細書第３８頁第１行
［参照した」を「参照して」に補正する。 （６）明細書第３９頁第２０行「なお、符号化系」を「
符号化系」に補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 予め定められた一定区間毎の符号化出力データ量が一定
    値以内になるようにデータ量を制御して高能率符号化が
    行われるようにした符号化出力データ量の制御方式であ
    って、前記した予め定められた一定区間よりも短かい区
    間を単位にしてデータ量を予測する手段と、前記した予
    測手段によって得られる予測データ量に基づいて前記し
    た予め定められた一定区間における予測データ量の合計
    が一定になるように符号化処理を制御する手段と、前記
    の予測手段によって得た予測データ量と実際に符号化さ
    れたデータ量との差を累積し、前記した累積の結果に基
    づいて符号化処理を制御する手段とからなる符号化出力
    データ量の制御方式
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DE69028221T DE69028221T2 (de) 1989-01-24 1990-01-24 System zum Steuern einer Menge kodierter Ausgangsdaten
EP90101425A EP0380081B1 (en) 1989-01-24 1990-01-24 System for controlling an amount of coded output data
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0313065A (ja) * 1989-06-09 1991-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高能率符号化装置
JPH04177991A (ja) * 1990-11-13 1992-06-25 Nec Home Electron Ltd 動画データの圧縮符号化方式
US5274516A (en) * 1990-09-29 1993-12-28 Victor Company Of Japan, Ltd. Multi-cassette recording and reproducing apparatus
JPH0795582A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Nec Corp 画像データ圧縮装置
EP0595268A3 (en) * 1992-10-28 1996-01-10 Victor Company Of Japan Variable transfer rate control coding apparatus, reproducing apparatus and recording medium
US5542008A (en) * 1990-02-28 1996-07-30 Victor Company Of Japan, Ltd. Method of and apparatus for compressing image representing signals
JP2547479B2 (ja) * 1989-08-23 1996-10-23 富士通株式会社 画像符号化制御システム
US5844611A (en) * 1989-08-23 1998-12-01 Fujitsu Limited Image coding system which limits number of variable length code words
US7139436B2 (en) 2002-01-31 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Orthogonal transform method and apparatus
US9661323B2 (en) 2012-01-11 2017-05-23 Hitachi Maxell, Ltd. Method of encoding picture and picture encoding device
US10027960B2 (en) 2013-03-25 2018-07-17 Maxell, Ltd. Coding method and coding device

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2921879B2 (ja) 1989-09-29 1999-07-19 株式会社東芝 画像データ処理装置
US5144426A (en) * 1989-10-13 1992-09-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motion compensated prediction interframe coding system
US5142380A (en) * 1989-10-23 1992-08-25 Ricoh Company, Ltd. Image data processing apparatus
GB9015426D0 (en) * 1990-07-13 1990-08-29 Indep Broadcasting Authority Error protection for variable length codestreams
EP0469835B1 (en) * 1990-07-31 1998-09-30 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method
US6915014B1 (en) 1990-07-31 2005-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method
US5146324A (en) * 1990-07-31 1992-09-08 Ampex Corporation Data compression using a feedforward quantization estimator
JP2723660B2 (ja) * 1990-08-06 1998-03-09 松下電器産業株式会社 直交変換装置
EP0474444B1 (en) * 1990-09-04 1999-12-01 Canon Kabushiki Kaisha Image processing method and apparatus
DE69131809T2 (de) * 1990-09-04 2000-05-11 Canon Kk Bildverarbeitungsverfahren und -gerät
DE69125329T2 (de) * 1990-09-10 1997-10-09 Mitsubishi Electric Corp Kodiervorrichtung für digitale Bilddaten
US5038209A (en) * 1990-09-27 1991-08-06 At&T Bell Laboratories Adaptive buffer/quantizer control for transform video coders
DE69132063T2 (de) * 1990-12-28 2000-09-14 Canon Kk Bildcodierung mit Optimierung der erzeugten Codemenge
JP2514111B2 (ja) * 1990-12-28 1996-07-10 日本ビクター株式会社 フレ―ム間符号化出力デ―タ量制御方式及び画像符号化出力デ―タ量制御方法
EP0514663A3 (en) * 1991-05-24 1993-07-14 International Business Machines Corporation An apparatus and method for motion video encoding employing an adaptive quantizer
JP2646921B2 (ja) * 1991-11-15 1997-08-27 日本ビクター株式会社 適応量子化装置
US5339368A (en) * 1991-11-21 1994-08-16 Unisys Corporation Document image compression system and method
JP3298915B2 (ja) * 1991-12-28 2002-07-08 ソニー株式会社 符号化装置
US5337085A (en) * 1992-04-10 1994-08-09 Comsat Corporation Coding technique for high definition television signals
JP2551305B2 (ja) * 1992-09-11 1996-11-06 日本電気株式会社 動画像符号化制御方式
US5426463A (en) * 1993-02-22 1995-06-20 Rca Thomson Licensing Corporation Apparatus for controlling quantizing in a video signal compressor
JP2979900B2 (ja) * 1993-05-26 1999-11-15 日本ビクター株式会社 記録媒体
FR2718303B1 (fr) * 1994-03-30 1996-07-12 Sgs Thomson Microelectronics Circuit de quantification.
US5623424A (en) * 1995-05-08 1997-04-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Rate-controlled digital video editing method and system which controls bit allocation of a video encoder by varying quantization levels
US5612900A (en) * 1995-05-08 1997-03-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Video encoding method and system which encodes using a rate-quantizer model
WO2005083684A1 (en) * 2004-02-19 2005-09-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Decoding scheme for variable block length signals
US9774856B1 (en) 2012-07-02 2017-09-26 Google Inc. Adaptive stochastic entropy coding
US9509998B1 (en) 2013-04-04 2016-11-29 Google Inc. Conditional predictive multi-symbol run-length coding
US9392288B2 (en) 2013-10-17 2016-07-12 Google Inc. Video coding using scatter-based scan tables

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5979307A (ja) * 1982-10-29 1984-05-08 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ワニス装置の温度制御方式
JPS61121102A (ja) * 1984-11-16 1986-06-09 Omron Tateisi Electronics Co モ−タ位置制御装置
JPS62175552A (ja) * 1986-01-27 1987-08-01 Toto Ltd 冷温水吐出装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179710A (en) * 1976-02-23 1979-12-18 Nippon Electric Co., Ltd. Predictive encoder with a non-linear quantizing characteristic
US4133976A (en) * 1978-04-07 1979-01-09 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Predictive speech signal coding with reduced noise effects
FR2463549A1 (fr) * 1979-08-10 1981-02-20 Telecommunications Sa Dispositif de reduction du debit numerique d'informations codees
JPS5711190A (en) * 1980-06-26 1982-01-20 Asahi Chem Ind Co Ltd Method of reconstructing water tank for storing and nourishing live fish in live fish ship
US4414536A (en) * 1980-07-25 1983-11-08 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Data compressing system
US4411003A (en) * 1981-07-20 1983-10-18 Communication Satellite Corporation Multiple-loop adaptive delta modulator
US4617676A (en) * 1984-09-04 1986-10-14 At&T Bell Laboratories Predictive communication system filtering arrangement
JPS61248692A (ja) * 1985-04-26 1986-11-05 Hitachi Ltd Ｔｖ信号のフレ−ム間動きベクトル検出装置
JPS62222783A (ja) 1986-03-24 1987-09-30 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 動画像の高能率符号化方式
DE3632682A1 (de) * 1986-09-26 1988-03-31 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur umcodierung eines datensignales
JPS63151269A (ja) * 1986-12-16 1988-06-23 Victor Co Of Japan Ltd 適応形データ削減装置
GB2207829A (en) * 1987-08-03 1989-02-08 British Telecomm Transform coding a video signal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5979307A (ja) * 1982-10-29 1984-05-08 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ワニス装置の温度制御方式
JPS61121102A (ja) * 1984-11-16 1986-06-09 Omron Tateisi Electronics Co モ−タ位置制御装置
JPS62175552A (ja) * 1986-01-27 1987-08-01 Toto Ltd 冷温水吐出装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0313065A (ja) * 1989-06-09 1991-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高能率符号化装置
US5844611A (en) * 1989-08-23 1998-12-01 Fujitsu Limited Image coding system which limits number of variable length code words
JP2547479B2 (ja) * 1989-08-23 1996-10-23 富士通株式会社 画像符号化制御システム
US5719962A (en) * 1990-02-28 1998-02-17 Victor Company Of Japan, Ltd. Method of and apparatus for compressing image representing signals
US5542008A (en) * 1990-02-28 1996-07-30 Victor Company Of Japan, Ltd. Method of and apparatus for compressing image representing signals
US5644658A (en) * 1990-02-28 1997-07-01 Victor Company Of Japan, Ltd. Method of and apparatus for compressing image representing signals
US5274516A (en) * 1990-09-29 1993-12-28 Victor Company Of Japan, Ltd. Multi-cassette recording and reproducing apparatus
JPH04177991A (ja) * 1990-11-13 1992-06-25 Nec Home Electron Ltd 動画データの圧縮符号化方式
US5790745A (en) * 1992-10-28 1998-08-04 Victor Company Of Japan, Ltd. Variable transfer rate control coding apparatus, reproducing apparatus and recording medium
EP0595268A3 (en) * 1992-10-28 1996-01-10 Victor Company Of Japan Variable transfer rate control coding apparatus, reproducing apparatus and recording medium
USRE38227E1 (en) 1992-10-28 2003-08-19 Victor Company Of Japan, Ltd. Variable transfer rate control coding apparatus, reproducing apparatus and recording medium
JPH0795582A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Nec Corp 画像データ圧縮装置
US7139436B2 (en) 2002-01-31 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Orthogonal transform method and apparatus
US9661323B2 (en) 2012-01-11 2017-05-23 Hitachi Maxell, Ltd. Method of encoding picture and picture encoding device
US10027960B2 (en) 2013-03-25 2018-07-17 Maxell, Ltd. Coding method and coding device

Also Published As

Publication number Publication date
EP0380081A3 (en) 1993-03-03
HK1001184A1 (en) 1998-05-29
DE69028221D1 (de) 1996-10-02
JPH0797753B2 (ja) 1995-10-18
EP0380081A2 (en) 1990-08-01
EP0380081B1 (en) 1996-08-28
DE69028221T2 (de) 1997-01-02
US5016010A (en) 1991-05-14

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