JPH03184098A - Method and device for adaptive conversion encoding - Google Patents

Method and device for adaptive conversion encoding

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JPH03184098A
JPH03184098A JP1324334A JP32433489A JPH03184098A JP H03184098 A JPH03184098 A JP H03184098A JP 1324334 A JP1324334 A JP 1324334A JP 32433489 A JP32433489 A JP 32433489A JP H03184098 A JPH03184098 A JP H03184098A
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block
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Abstract

PURPOSE:To compress auxiliary information and to improve the encoding quality by varying block length by using the difference between blocks of the conversion coefficient obtained by converting an input signal linearly. CONSTITUTION:The best block length is selected by using the difference between blocks of the conversion coefficient obtained by linear conversion with the block length and the conversion coefficient corresponding to the best block length is quantized to transmit information. Namely, the conversion coefficient corresponding to the best block length and the auxiliary information are selected by selectors 28 and 29 and supplied to a quantizer 4, a bit distributing circuit 6, and a multiplexing circuit 15 respectively. The bit distributing circuit 6 performs bit distribution by using the conversion coefficient supplied from the selector 28 and the quantizer 4 uses the obtained bit distribution information to quantize the conversion coefficient supplied from the selector 28. The quantized conversion coefficient and bit distribution information are multiplexed by the multiplexing circuit 15 with the best block length and the dispersion value of the input signal and sent out to a transmission line 8. Consequently, the auxiliary information is compressed to improve the encoding quality.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、音声/音楽等の信号の帯域圧縮技術、特に時
間領域で得られる入力信号を他の領域に線形変換してか
ら行なう帯域圧縮技術に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to band compression technology for signals such as voice/music, and in particular to band compression technology that performs band compression after linearly converting an input signal obtained in the time domain to another domain. Regarding technology.

(従来の技術) 限られた伝送容量の回線を使用して、音声/音楽等の信
号に含まれる情報を効率良く伝送するために、その情報
量を減少させることを帯域圧縮といい、主として適応差
分パルス符号変調[AD PCM]  (ディジタル・
コーディング・オン・ウェーブフォームズ、  (Di
gitalCoding  of Waveforms
) 、プレンティス ・ ホール社 (Prentic
e−Ha 11) 、1984年、308ページ参照;
 以下、「文献IJ)と適応変換符号化[ATC]  
(アイイーイーイー・トランザクションズ・オン・エイ
ニスエスピー(IBEE TRANSACTIONS 
ON ASSP)27巻1号、1979年、89−95
ページ参照; 以下、「文献2」)が知られている。以
下に、ATCの概要を文献2に従って簡単に説明する。
(Prior art) Bandwidth compression is the process of reducing the amount of information contained in signals such as voice/music in order to efficiently transmit the information contained in signals such as voice/music using lines with limited transmission capacity. Differential pulse code modulation [AD PCM] (digital
Coding on Waveforms, (Di
Digital Coding of Waveforms
), Prentice Hall Co.
See e-Ha 11), 1984, p. 308;
Below, “Reference IJ) and adaptive transform coding [ATC]
(IBEE TRANSACTIONS ON ANISP)
ON ASSP) Volume 27, No. 1, 1979, 89-95
See page; hereinafter referred to as "Reference 2") is known. The outline of ATC will be briefly explained below according to Document 2.

第4図は、ATCの一構成例を示したブロック図である
。線形変換、ビット配分、量子化からなる符号化器では
、入力信号が入力端子1を経て線形変換回路3に供給さ
れる。入力端子lには一般に離散的な値が供給され、線
形変換回路3で予め定められた整数Nに等しい入力サン
プルを単位としたN点離散線形変換が施される。Nはブ
ロック長と呼ばれる。このN点離散線形変換としては、
ウオルシュ−アダマール変換(WAT)、離散フーリエ
変換(DFT)、離散コサイン変換(DCT)、KL逆
変換KLT)等が用いられる。線形変換回路3の出力で
ある総数Nの変換係数は後述するビット配分に従って量
子化器4でそれぞれ量子化され、多重化回路5へ供給さ
れる。量子化器4内にはブロック長Nに等しい数の量子
化器が含まれており、各変換係数はそれぞれ専用の量子
化器で量子化される。ビット配分回路6では、変換係数
の振幅に対応した量子化ビット割当てを計算し、量子化
器4へ供給する。多重化回路5では、量子化器4から供
給される量子化された変換係数とビット配分回路6から
供給されるビット配分に用いた情報を多重化し、伝送路
8に送出する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the ATC. In an encoder comprising linear transformation, bit allocation, and quantization, an input signal is supplied to a linear transformation circuit 3 via an input terminal 1. In general, discrete values are supplied to the input terminal l, and a linear transformation circuit 3 performs N-point discrete linear transformation in units of input samples equal to a predetermined integer N. N is called the block length. As this N-point discrete linear transformation,
Walsh-Hadamard transform (WAT), discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), KL inverse transform (KLT), etc. are used. The total number N of transform coefficients output from the linear transform circuit 3 are each quantized by a quantizer 4 according to a bit allocation to be described later, and then supplied to a multiplexing circuit 5. The quantizer 4 includes a number of quantizers equal to the block length N, and each transform coefficient is quantized by a dedicated quantizer. The bit allocation circuit 6 calculates the quantization bit allocation corresponding to the amplitude of the transform coefficient and supplies it to the quantizer 4. The multiplexing circuit 5 multiplexes the quantized transform coefficients supplied from the quantizer 4 and the information used for bit allocation supplied from the bit distribution circuit 6, and sends the multiplexed information to the transmission line 8.

ビット配分、逆量子化、線形逆変換からなる復号化器で
は、伝送路8からの多重化信号が分離回路9で分離され
、量子化器4からの信号は逆量子花器lOに、ビット配
分回路6からの信号は、ビット配分回路11へ供給され
る。ビット配分回路11では符号化器のビット配分回路
6と全く同様な方法で、各変換係数に対するビット配分
が決定される。
In the decoder, which consists of bit allocation, inverse quantization, and linear inverse transformation, the multiplexed signal from the transmission line 8 is separated by the separation circuit 9, and the signal from the quantizer 4 is sent to the inverse quantum vase lO, and the signal is sent to the bit allocation circuit. The signal from 6 is supplied to bit allocation circuit 11. The bit allocation circuit 11 determines the bit allocation for each transform coefficient in exactly the same manner as the bit allocation circuit 6 of the encoder.

逆量子化器XOで、ビット配分回路11で決定されたビ
ット配分に従って逆量子化された変換係数は、線形逆変
換回路12で再び総数Nの時間領域の信号サンプルに変
換され、出力端子14に供給される。
The transform coefficients dequantized by the dequantizer XO according to the bit allocation determined by the bit allocation circuit 11 are converted again into a total number N of time domain signal samples by the linear inverse transform circuit 12, and are sent to the output terminal 14. Supplied.

ビット配分回路における配分方法には、いくつかの種類
があるが、ここでは文献2に述べられている方法を第5
図(a) 、 (b)を参照して説明する。
There are several types of allocation methods in bit allocation circuits, but here we will use the method described in Document 2 as the fifth method.
This will be explained with reference to Figures (a) and (b).

この方法は、復号化器において逆量子化したときの量子
化二乗誤差が最小になるようするもので、ビット配分に
関する補助情報量を削減するために変換係数を1度間引
き、続いて補間した値を用いてビット数の最適化を行な
う。第4図に示されるビット配分回路工は、第5図(a
)に示すように構成される。第4図の線形変換回路3で
得られた変換係数は、第5図(a)の入力端子41を経
て、間引き回路42に供給される。間引き回路42では
、N個の変換係数をそれぞれ二乗し、整数値M毎(Mは
Nの約数)の平均値を代表値として17Hの間引きを行
なう。得られたL=N/Hのサンプル値は量子化器43
でそれぞれ量子化され、出力端子44と逆量子化器45
へ供給される。量子化器43、逆量子化器45は省略さ
れる場合もある。補間回路46においては、2を底とす
る対数をとった後、対数領域でM倍の線形補間が行なわ
れる。補間された信号を用いて第4図の量子化器4にお
けるビット、配分が、次式によりビット数最適化回路4
7で行なわれる。
This method minimizes the squared quantization error when dequantized in the decoder. In order to reduce the amount of auxiliary information regarding bit allocation, the transform coefficients are thinned out once, and then the interpolated values are Optimize the number of bits using The bit allocation circuitry shown in FIG. 4 is as shown in FIG.
). The conversion coefficients obtained by the linear conversion circuit 3 in FIG. 4 are supplied to the thinning circuit 42 via the input terminal 41 in FIG. 5(a). The thinning circuit 42 squares each of the N conversion coefficients, and thins out 17H using the average value of each integer value M (M is a divisor of N) as a representative value. The obtained sample value of L=N/H is sent to the quantizer 43
are respectively quantized by the output terminal 44 and the inverse quantizer 45.
supplied to The quantizer 43 and inverse quantizer 45 may be omitted in some cases. In the interpolation circuit 46, after taking the base-2 logarithm, M times linear interpolation is performed in the logarithm domain. Using the interpolated signal, the bit allocation in the quantizer 4 in FIG. 4 is determined by the bit number optimization circuit 4 according to the following formula.
It will be held at 7.

ここに、R1はi番目の変換係数(i=1.2.・・・
・・N)に対する割当てビット数、百は1変換係数当り
の平均割当てビット数、σ12は補間回路46における
補間で近似的に復元されたi番目変換係数の二乗値であ
る。結果は出力端子48へ伝達され、量子化器4に供給
される。式(1)を用いてビット配分を行なうことによ
り、量子化二乗誤差を最小にできることがアイイーイー
イー・トランザクションズ・オン・エイニスエスピー(
IEEE TRANSACTI○NS  ON  AS
SP)25巻4号、1977年、299−309ページ
参照; (以下、「文献3」)に示されている。出力端
子44で得られた間引かれた信号は、第4図の多重化回
路5を経て補助情報として伝送路8へ送出される。一方
、第4図のビット配分回路11は第5図(b)に示すよ
うに構成される。第4図の分離回路9からの信号は入力
端子49を経て補間回路46に供給される。符号化器内
のビット配分回路6が量子化器43及び逆量子化器45
を有する場合には、復号化器内のビット配分回路11も
対応して逆量子化器45を有する。補間回路46、ビッ
ト数最適化回路47では、既に説明した符号化器内の前
記補間回路46、ビット数最適化回路47と全く同様な
補間及びビット数最適化が行なわれる。
Here, R1 is the i-th conversion coefficient (i=1.2...
. . N), 100 is the average number of bits allocated per one conversion coefficient, and σ12 is the square value of the i-th conversion coefficient approximately restored by interpolation in the interpolation circuit 46. The result is transmitted to the output terminal 48 and fed to the quantizer 4. IEE Transactions on AnisSP (IEE Transactions on ANISP) has shown that the squared quantization error can be minimized by allocating bits using equation (1).
IEEE TRANSACTI○NS ON AS
SP) Vol. 25, No. 4, 1977, pages 299-309; (hereinafter referred to as "Reference 3"). The thinned signal obtained at the output terminal 44 is sent to the transmission line 8 as auxiliary information via the multiplexing circuit 5 shown in FIG. On the other hand, the bit allocation circuit 11 shown in FIG. 4 is configured as shown in FIG. 5(b). The signal from the separation circuit 9 of FIG. 4 is supplied to the interpolation circuit 46 via an input terminal 49. The bit allocation circuit 6 in the encoder includes a quantizer 43 and an inverse quantizer 45
, the bit allocation circuit 11 in the decoder also has a corresponding inverse quantizer 45. The interpolation circuit 46 and the bit number optimization circuit 47 perform the same interpolation and bit number optimization as the interpolation circuit 46 and the bit number optimization circuit 47 in the encoder described above.

従って、第5図(a)の出力端子48と第5図(b)の
出力端子50には、全く等しいビット配分のための信号
が得られ、符号化器側と復号化器側で対応のとれた量子
化/逆量子化が行なわれる。
Therefore, signals for completely equal bit allocation are obtained at the output terminal 48 in FIG. 5(a) and the output terminal 50 in FIG. 5(b), and corresponding signals are obtained on the encoder and decoder sides. quantization/inverse quantization is performed.

これまでの説明では、ビット配分回路6から多電化回路
5へ補助情報として供給される信号は第5図(a)の出
力端子44で得られる間引かれた変換係数の二乗値とし
てきた。しかし、この信号を復号化器へ伝送する目的は
、ビット配分に利用される変換係数の概略値を符号化器
と復号化器で共有することである。このための補助情報
の伝送方法として、間引かれた変換係数の二乗値以外に
も、PARCOR係数、ADPCM及びベクトル量子化
による方法等が知られている。
In the explanation so far, the signal supplied from the bit allocation circuit 6 to the multi-electrification circuit 5 as auxiliary information is the square value of the thinned-out conversion coefficient obtained at the output terminal 44 in FIG. 5(a). However, the purpose of transmitting this signal to the decoder is to share approximate values of transform coefficients used for bit allocation between the encoder and the decoder. As methods for transmitting auxiliary information for this purpose, methods using PARCOR coefficients, ADPCM, vector quantization, and the like are known in addition to the square value of thinned-out transform coefficients.

符号化器において、第4図の線形変換回路3の出力に振
幅が入力信号のパワーに依存しない変換係数を求める目
的で、入力信号を正規化することもできる。この場合は
、第6図に示すように入力信号は正規化回路2を経て正
規化された後、線形変換回路3へ供給される。復号化器
では、線形逆変換回路12の出力は逆正規化回路13で
正規化回路2と反対の処理を施されてから、出力端子1
4へ伝達される。正規化に用いた規準値は多重化回路5
で量子化器4、ビット配分回路6からの信号と多重化さ
れ、伝送路8を経て復号化器へ伝達される。
In the encoder, the input signal can also be normalized for the purpose of obtaining transform coefficients whose amplitude does not depend on the power of the input signal at the output of the linear transform circuit 3 of FIG. In this case, as shown in FIG. 6, the input signal is normalized through the normalization circuit 2 and then supplied to the linear conversion circuit 3. In the decoder, the output of the linear inverse transform circuit 12 is subjected to processing opposite to that of the normalization circuit 2 in the inverse normalization circuit 13, and then sent to the output terminal 1.
4. The reference value used for normalization is the multiplexing circuit 5
The signal is multiplexed with the signals from the quantizer 4 and the bit allocation circuit 6, and is transmitted to the decoder via the transmission path 8.

復号化器側では分離回路9で逆量子化器10、ビット配
分回路11へ供給される信号と分離された後、逆正規化
回路13へ伝達される。第7図(a)、(b)に、正規
化回路2及び逆正規化回路13の構成をそれぞれ示す。
On the decoder side, the signal is separated from the signal supplied to the dequantizer 10 and bit allocation circuit 11 by the separation circuit 9, and then transmitted to the denormalization circuit 13. FIGS. 7(a) and 7(b) show the configurations of the normalization circuit 2 and the denormalization circuit 13, respectively.

第7図(a)の入力端子61には、第6図の入力端子l
から入力信号サンプルが供給される。
The input terminal 61 in FIG. 7(a) has the input terminal l in FIG.
The input signal samples are provided by

入力信号サンプルはバッファ62に一時蓄積された後、
Nサンプル毎にまとめて乗算器63でスケーリングを施
され、出力端子65へ供給される。出力端子65からの
出力信号tよ、第4図の線形変換回路3へ供給される。
After the input signal samples are temporarily stored in buffer 62,
The N samples are collectively scaled by a multiplier 63 and supplied to an output terminal 65. The output signal t from the output terminal 65 is supplied to the linear conversion circuit 3 shown in FIG.

乗算器63の乗数は、入力サンプルの電力の1ブロック
分の平均値の逆数である。この値は、平均零の入力信号
に対しては分散の逆数となり、分散計算回路64にて求
められた分散値から計算することができる。分散計算回
路64にて求められた分散値は乗算器63で入力サンプ
ルの正規化に使用されると同時に、出力端子66を経て
第6図の多重化回路5へ供給され、多重化の後、補助情
報として復号化器へ伝達される。一方、第7図(b)の
逆正規化回路では、第6図の線形逆変換回路12からの
信号が入力端子67を経て乗算器68に供給される。乗
算器68では入力端子69を経て得られた分散値を用い
て出力信号を逆正規化し、バッファ70に蓄積する。入
力端子69に得られる分散値は、第6図の多重化回路5
、伝送路8及び分離回路9を経て、符号化器から伝達さ
れる。バッファ70はN個の復号化サンプル値を順に、
出力端子71を経て第6図の出力端子14に伝達する。
The multiplier of the multiplier 63 is the reciprocal of the average value of the input sample power for one block. This value is the reciprocal of the variance for an input signal with an average of zero, and can be calculated from the variance value determined by the variance calculation circuit 64. The variance value determined by the variance calculation circuit 64 is used by the multiplier 63 to normalize the input sample, and at the same time is supplied to the multiplexing circuit 5 in FIG. 6 via the output terminal 66, and after multiplexing, It is conveyed to the decoder as auxiliary information. On the other hand, in the inverse normalization circuit shown in FIG. 7(b), the signal from the linear inverse transform circuit 12 shown in FIG. 6 is supplied to a multiplier 68 via an input terminal 67. The multiplier 68 denormalizes the output signal using the dispersion value obtained through the input terminal 69 and stores it in the buffer 70 . The dispersion value obtained at the input terminal 69 is transmitted to the multiplexing circuit 5 in FIG.
, transmission line 8 and separation circuit 9, and is transmitted from the encoder. Buffer 70 sequentially stores N decoded sample values.
The signal is transmitted to the output terminal 14 in FIG. 6 via the output terminal 71.

(発明が解決しようとする課題) ブロック数Nは第4図及び第6図に示した線形変換回路
3及び線形逆変換回路12で行なわれる演算の分解能に
影響し、Nが大きいほど分解能が高くなり符号化復号化
による誤差が減少する。また、ビット配分に関する補助
情報は一定時間に含まれるブロック数に反比例し、Nが
大きいほど補助情報量は削減される。これは、一定の伝
送容量に対してより多くの主情報を送ることができるこ
とを意味し、符号化品質向上につながる。一方、非定常
信号に対しては、必ずしも大きなNが少ない誤差を与え
るとは限らない。同一ブロック内の入力サンプルに対し
ては同一の処理がなされるが、ブロックが長いと非定常
信号tよ同一ブロック内でその特性が変化してしまう可
能性があるからである。
(Problem to be Solved by the Invention) The number of blocks N affects the resolution of calculations performed in the linear transformation circuit 3 and linear inverse transformation circuit 12 shown in FIGS. 4 and 6, and the larger N is, the higher the resolution is. Errors caused by encoding and decoding are reduced. Further, the auxiliary information regarding bit allocation is inversely proportional to the number of blocks included in a certain period of time, and the larger N is, the more the amount of auxiliary information is reduced. This means that more main information can be sent for a given transmission capacity, leading to improved encoding quality. On the other hand, for non-stationary signals, a large N does not necessarily give a small error. This is because although the same processing is performed on input samples within the same block, if the block is long, the characteristics of the non-stationary signal t may change within the same block.

従って、非定常性の強い信号に対しては、小さいブロッ
ク長Nで入力信号の性質の変化に追随するような符号化
を行なった方が良い。従来のATCでは、ブロック長N
が固定されていたために、前記の分解能と入力信号の性
質の変化への追従という相反する要求に答えることがで
きなかった。
Therefore, for signals with strong non-stationarity, it is better to perform encoding that follows changes in the properties of the input signal using a small block length N. In conventional ATC, block length N
Since the resolution was fixed, it was not possible to meet the conflicting demands of resolution and ability to follow changes in the properties of the input signal.

本発明の目的は、分解能と入力信号の性質の変化への追
従という相反する要求を満足しつつ、補助情報量を圧縮
して符号化品質を向上できる適応変換符号化の方法及び
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an adaptive transform encoding method and apparatus that can improve encoding quality by compressing the amount of auxiliary information while satisfying the conflicting demands of resolution and tracking changes in the properties of input signals. There is a particular thing.

(課題を解決するための手段) 本発明は、ブロック長が指定されている場合には該指定
されたブロック長で線形変換を行ない、それ以外の場合
には、入力信号サンプルをバッファに蓄積し、複数のブ
ロック長で線形変換を行ない、得られた変換係数及び補
助情報をそれぞれ独立に記憶すると同時に、前記複数の
ブロック長に対応した変換係数のブロック間差分を求め
、前記複数のブロック長を大きさの順に並べたときに隣
接する2つのブロック長に対応した前記ブロック間差分
の比と前記ブロック間差分を用いて最適ブロック長を決
定し、該最適ブロック長に対応した前記記憶された変換
係数及び補助情報を選択し、該選択された変換係数に対
しては変換係数を用いて計算したビット配分により量子
化を行ない、該量子化出力とビット配分情報と前記選択
された補助情報を前記最適ブロック長と共に伝送/蓄積
することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention performs linear transformation using the specified block length when the block length is specified, and otherwise stores input signal samples in a buffer. , performs linear transformation with a plurality of block lengths, stores the obtained transform coefficients and auxiliary information independently, and at the same time calculates inter-block differences of transform coefficients corresponding to the plurality of block lengths, and calculates the plurality of block lengths. determining an optimal block length using the ratio of the inter-block differences corresponding to the lengths of two adjacent blocks when arranged in order of size and the inter-block differences; and determining the stored transformation corresponding to the optimal block length. Coefficients and auxiliary information are selected, the selected transform coefficients are quantized by bit allocation calculated using the transform coefficients, and the quantized output, bit allocation information, and the selected auxiliary information are It is characterized by transmission/storage with optimal block length.

また本発明は、入力サンプルを蓄積するバッファと、複
数のブロック長で該複数のブロック長で線形変換を行な
う線形変換回路と、得られた変換係数を格納する第1の
記憶装置と、得られた補助情報を格納する第2の記憶装
置と、複数のブロック長に対応した前記変換係数を受け
て変換係数のブロック間差分を用いて最適ブロック長を
出力する差分検出回路と、該差分検出回路から供給され
る最適ブロック長と外部から供給されるブロック長指定
信号とを受けて該ブロック長指定信号に応じて出力を選
択する第1のセレクタと、前記第1の記憶装置の出力を
受けて前記第1のセレクタの出力に対応した値を選択す
る第2のセレクタと、前記第2の記憶装置の出力を受け
て前記第1のセレクタの出力に対応した値を選択する第
3のセレクタと、前記第2のセレクタの出力に基づいて
変換係数に対するビット配分を計算するビット配分回路
と、該ビット配分回路で得られたビット配分に従って前
記第2のセレクタで選択された変換係数を量子化する量
子化器と、前記第1のセレクタの出力と前記量子化器の
出力と前記ビット配分回路の出力と前記第3のセレクタ
の出力を多重化して伝送/蓄積する多重化回路を少なく
とも具備し、前記差分検出回路は、入力された変換係数
を複数のブロック長に応じて切換えるスイッチと、該ス
イッチの複数の出力端子に接続された複数の記憶装置と
、該複数の記憶装置の出力のうち1つを選択するセレク
タと、該セレクタ出力を前記入力された変換係数から差
引く減算器と、該減算器出力を二乗する乗算器と、該乗
算器の出力を累算する累算器と、該累算器の出力を格納
する第3の記憶装置と、該第3の記憶装置の複数の出力
から最大値を求める最大値検出回路と、該最大値検出回
路の出力を格納する第4の記憶装置と、該第4の記憶装
置の複数の出力のうちの2つのデータの比を求める除算
器と、該除算器の出力を格納する第5の記憶装置と、該
第5の記憶装置の出力を用いて最適ブロック長を決定す
る最適ブロック長選択回路と、前記第3の記憶装置から
複数の出力を受けて該複数の出力の間の著しい変化を検
出する急変動検出回路と、該急変動検出回路の出力に応
じて前記最適ブロック長選択回路の出力と該急変動検出
回路の出力のいずれかを選択して出力する第5のセレク
タから構成されることを特徴とする。
The present invention also provides a buffer for accumulating input samples, a linear transformation circuit for performing linear transformation with a plurality of block lengths, a first storage device for storing obtained transformation coefficients, and a first storage device for storing obtained transformation coefficients. a second storage device for storing auxiliary information obtained by the conversion process; a difference detection circuit that receives the transformation coefficients corresponding to a plurality of block lengths and outputs an optimal block length using inter-block differences of the transformation coefficients; and the difference detection circuit. a first selector that receives an optimum block length supplied from the first storage device and a block length designation signal supplied from the outside and selects an output according to the block length designation signal; a second selector that selects a value corresponding to the output of the first selector; and a third selector that receives the output of the second storage device and selects the value that corresponds to the output of the first selector. , a bit allocation circuit that calculates bit allocation for the transform coefficients based on the output of the second selector, and quantizes the transform coefficients selected by the second selector according to the bit allocation obtained by the bit allocation circuit. comprising at least a quantizer, a multiplexing circuit that multiplexes and transmits/stores the output of the first selector, the output of the quantizer, the output of the bit allocation circuit, and the output of the third selector; The difference detection circuit includes a switch that switches input transform coefficients according to a plurality of block lengths, a plurality of storage devices connected to the plurality of output terminals of the switch, and one of the outputs of the plurality of storage devices. a subtracter for subtracting the output of the selector from the input conversion coefficient; a multiplier for squaring the output of the subtracter; an accumulator for accumulating the output of the multiplier; a third storage device that stores the output of the accumulator; a maximum value detection circuit that determines the maximum value from a plurality of outputs of the third storage device; and a fourth storage device that stores the output of the maximum value detection circuit. a divider for calculating the ratio of two data among the plurality of outputs of the fourth storage device; a fifth storage device that stores the output of the divider; and an output of the fifth storage device. an optimal block length selection circuit that determines an optimal block length using the third storage device; a sudden change detection circuit that receives a plurality of outputs from the third storage device and detects a significant change among the plurality of outputs; It is characterized by comprising a fifth selector that selects and outputs either the output of the optimum block length selection circuit or the output of the sudden change detection circuit according to the output of the detection circuit.

(作用) 信号の性質と変換係数成分の分布には相関が有り、類似
の性質を有する信号は似通った変換係数成分分布を有す
る。これは同一信号から取り出した複数のブロックにお
ける変換係数についても正しい。従って、隣接ブロック
間の変換係数の差分を監視して、差分が小さくなるよう
なブロック長を用いることにより、分解能と入力信号の
性質の変化への追従という相反する要求を満足すること
ができる。
(Operation) There is a correlation between signal properties and the distribution of transform coefficient components, and signals with similar properties have similar transform coefficient component distributions. This is also true for transform coefficients in multiple blocks extracted from the same signal. Therefore, by monitoring the difference in transform coefficients between adjacent blocks and using a block length that reduces the difference, it is possible to satisfy the contradictory demands of resolution and tracking changes in the properties of the input signal.

本発明の適応変換符号化の方法及び装置は、入力信号を
線形変換して得られる変換係数のブロック間差分を用い
てブロック長Nを可変とすることにより、分解能と入力
信号の性質の変化への追従という相反する要求を満足し
つつ、補助情報量を圧縮して符号化品質を向上すること
ができる。
The adaptive transform encoding method and apparatus of the present invention can adapt to changes in resolution and properties of input signals by making the block length N variable using inter-block differences in transform coefficients obtained by linearly transforming an input signal. It is possible to improve the encoding quality by compressing the amount of auxiliary information while satisfying the conflicting demands of tracking the auxiliary information.

(実施例) 次に図面を参照して本発明について詳細に説明する。第
1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図においては、ブロック長が指定されている場合には該
指定されたブロック長で符号化を行ない、それ以外の場
合には、入力信号に線形変換を行ない、得られた変換係
数を用いて最適ブロック長を決定し、最適ブロック長を
用いて符号化を行なう。このために、記憶装置25.2
6、セレクタ27.28.29、差分検出回路36及び
ブロック長指定信号入力端子17が備えられている。
(Example) Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, if a block length is specified, encoding is performed using the specified block length, otherwise, linear transformation is performed on the input signal, and the obtained transformation coefficients are used to perform encoding. The optimal block length is determined and encoding is performed using the optimal block length. For this purpose, storage device 25.2
6, selectors 27, 28, and 29, a difference detection circuit 36, and a block length designation signal input terminal 17.

ブロック長指定信号入力端子17に入力信号が供給され
ないときは、入力端子1に供給された入力信号は、ブロ
ック長の一つの候補N1を用いて正規化回路2で入力信
号の分散値で正規化される。
When no input signal is supplied to the block length designation signal input terminal 17, the input signal supplied to the input terminal 1 is normalized by the variance value of the input signal in the normalization circuit 2 using one block length candidate N1. be done.

正規化された信号は線形変換回路3においてN1点離散
線形変換を施された後、記憶装置25に記憶されると同
時に差分検出回路36に供給される。また、正規化に用
いた分散値は記憶装置26に記憶される。次に第2のブ
ロック長N2に等しいサンプルに対して、N1の場合と
同様にして正規化、線形変換が行なわれ、結果が記憶装
置25.26に記憶され、差分検出回路36に供給され
る。以上説明したN1、N2の場合と同様にして、複数
のブロック長N3、N4、・・・・・N、の場合につい
て入力信号による正規化及び線形変換が行なわれて対応
する変換係数と分散値が記憶回路25.26に記憶され
、変換係数はまた差分検出回路36に供給される。但し
、通常N 、 < N 2< N 3< N 4・・・
・・くNnで、2N、=N、、、(1≦i<n)とする
。 ブロック長N1、N2、N3、N4、・・・・・N
nに対する変換係数の計算が全て終了したとき、差分検
出回路36で各ブロック長候補値N、(1≦i<n)の
変換係数y ;(Nl)  (j= 1・・・・・N、
)とその1ブロツク前の値z;(J)に対して変換係数
のブロック間差分二乗値の総和δ(N1) が計算される。 δ(N、)を用いて最適ブロック長N
mが選択され、セレクタ27に供給される。セレクタ2
7にはまた、ブロック長選択信号が供給されている。セ
レクタ27は、ブロック長選択信号が供給されていると
きは該ブロック長選択信号を、それ以外の場合は差分検
出回路36から供給される最適ブロック長Nmを選択し
て、出力信号とする。
The normalized signal is subjected to N1-point discrete linear transformation in the linear transformation circuit 3, and then stored in the storage device 25 and simultaneously supplied to the difference detection circuit 36. Further, the variance value used for normalization is stored in the storage device 26. Next, normalization and linear transformation are performed on the samples equal to the second block length N2 in the same manner as in the case of N1, and the results are stored in the storage devices 25 and 26 and supplied to the difference detection circuit 36. . In the same manner as in the cases of N1 and N2 explained above, normalization and linear transformation using the input signal are performed for the cases of multiple block lengths N3, N4, ...N, and the corresponding transformation coefficients and variance values are are stored in the storage circuits 25 and 26, and the conversion coefficients are also supplied to the difference detection circuit 36. However, normally N, < N 2 < N 3 < N 4...
...Nn, and 2N, =N, (1≦i<n). Block length N1, N2, N3, N4,...N
When all the calculations of the transform coefficients for n are completed, the difference detection circuit 36 calculates the transform coefficient y for each block length candidate value N, (1≦i<n); (Nl) (j=1...N,
) and the value z; (J) one block before that, the sum δ(N1) of the squared differences between blocks of the transform coefficients is calculated. Optimal block length N using δ(N,)
m is selected and supplied to the selector 27. Selector 2
7 is also supplied with a block length selection signal. When the block length selection signal is supplied, the selector 27 selects the block length selection signal, and otherwise selects the optimal block length Nm supplied from the difference detection circuit 36, and outputs the selected signal.

セレクタ27の出力信号により、セレクタ28及び29
において最適ブロック長Nmに対応した変換係数及び補
助情報が選択されて、変換係数は量子化器4とビット配
分回路6へ、補助情報である入力信号の分散値と最適ブ
ロック長Nmは多重化回路15へ、それぞれ供給される
。最適ブロック長Nmは量子化されてから多重化回路1
5に伝達される場合もある。ビット配分回路6では、セ
レクタ28から供給された変換係数を用いてビット配分
を行ない、得られたビット配分情報を用いて量子化器4
はセレクタ28から供給される変換係数の量子化を行な
う。量子化された変換係数、前記のビット配分情報は多
重化回路15で、前記最適ブロック長Nm及び入力信号
の分散値と多重化されて、伝送路8へ送出される。
The output signal of the selector 27 causes the selectors 28 and 29 to
, the transform coefficients and auxiliary information corresponding to the optimal block length Nm are selected, the transform coefficients are sent to the quantizer 4 and the bit allocation circuit 6, and the dispersion value of the input signal, which is the auxiliary information, and the optimal block length Nm are sent to the multiplexing circuit. 15, respectively. The optimal block length Nm is quantized and then sent to the multiplexing circuit 1.
5 may be transmitted. The bit allocation circuit 6 performs bit allocation using the transform coefficients supplied from the selector 28, and uses the obtained bit allocation information to allocate bits to the quantizer 4.
quantizes the transform coefficients supplied from the selector 28. The quantized transform coefficients and the bit allocation information are multiplexed with the optimum block length Nm and the dispersion value of the input signal in the multiplexing circuit 15, and sent to the transmission line 8.

ブロック長指定信号入力端子17に入力信号が供給され
たときは、セレクタ27は供給されたブロック長N9を
選択して、最適ブロック長Nmに設定する。従って、以
降の量子化は供給されたブロック長N9に基づいて行な
われる。次に、第2図を参照して実際の最適ブロック長
選択の手続について、n種類のブロック長から最適ブロ
ック長を決定する場合を例にとって説明する。ここでは
説明を簡単にするために、第2図に示したようにn=3
(3通りのブロック長から最適ブロック長を選択する)
と仮定する。
When an input signal is supplied to the block length designation signal input terminal 17, the selector 27 selects the supplied block length N9 and sets it to the optimum block length Nm. Therefore, subsequent quantization is performed based on the supplied block length N9. Next, referring to FIG. 2, an actual procedure for selecting an optimum block length will be described, taking as an example a case where an optimum block length is determined from n types of block lengths. Here, to simplify the explanation, we will use n=3 as shown in Figure 2.
(Select the optimal block length from three different block lengths)
Assume that

符号化器が動作を開始した時点の時刻1=0とする。時
刻N1T(Tはサンプリング周期)においては、第1図
の正規化回路内のバッファにN1個の入力信号サンプル
が蓄積される。この様子を第2図(a)の(A)に示す
。同図でN 1 (t)と表示された入力信号サンプル
、すなわちIと示されてハツチングを施された部分に対
してブロック長N1による線形変換を行ない、変換係数
を記憶装置に格納する。時刻N2Tには、バッファに第
2のブロック長N2(N1<N2)に等しいサンプルが
蓄積される。この様子を第2図(a)の(B)に示す。
Let time 1=0 be the time when the encoder starts operating. At time N1T (T is the sampling period), N1 input signal samples are accumulated in the buffer in the normalization circuit of FIG. This state is shown in (A) of FIG. 2(a). In the figure, the input signal sample indicated as N 1 (t), that is, the hatched portion indicated as I, is subjected to linear transformation with block length N1, and the transformation coefficients are stored in a storage device. At time N2T, samples equal to the second block length N2 (N1<N2) are accumulated in the buffer. This situation is shown in FIG. 2(a)-(B).

このとき、同図でN 、 (2)と表示された入力信号
サンプル、すなわち■と示されてハツチングを施された
部分に対してブロック長N、による線形変換を行ない、
さらにN2(1)と表示された入力信号サンプル、すな
わち■と示されてハツチングを施された部分と■と示さ
れてハツチングを施された部分に対してブロック長N2
による線形変換を行ない、それぞれの変換係数を記憶装
置に格納する。時刻(N1+N2)Tには、バッファに
N1+N2に等しいサンプルが蓄積される。この様子を
第2図(a)の(C)に示す。このときに(よ、同図で
N 、 (3)と表示された入力信号サンプル、すなわ
ち■と示されてハツチングを施された部分に対してブロ
ック長N、による線形変換を行ない、変換係数を記憶装
置に格納する。さらに、時刻N3Tには、バッファに第
3のブロック長N 3(N 1 < N 2< N 3
)に等しいサンプルが蓄積される。この様子を第2図(
a)の(D)に示す。
At this time, the input signal sample indicated as N (2) in the same figure, that is, the hatched part indicated as ■, is subjected to linear transformation with a block length of N.
Furthermore, for the input signal sample labeled N2(1), that is, the hatched portion labeled ■ and the hatched portion labeled ■, a block length N2 is added.
A linear transformation is performed according to the equation, and each transformation coefficient is stored in a storage device. At time (N1+N2)T, samples equal to N1+N2 are accumulated in the buffer. This state is shown in (C) of FIG. 2(a). At this time, the input signal sample indicated as N in the same figure (3), that is, the hatched part indicated as ■, is subjected to linear transformation with a block length of N, and the transformation coefficients are calculated. Furthermore, at time N3T, the third block length N 3 (N 1 < N 2 < N 3
) are accumulated. This situation is shown in Figure 2 (
Shown in (D) of a).

このとき、同図でN 、 (4)と表示された入力信号
サンプル、すなわち■と示されてハツチングを施された
部分に対してブロック長N1による線形変換を行ない、
またN2(2)と表示された入力信号サンプル、すなわ
ち■と示されてハツチングを施された部分と■と示され
てハツチングを施された部分に対してブロック長N2に
よる線形変換を行ない、さらにN5(1)と表示された
入力信号サンプル、すなわち■、■、■、■と示されて
ハツチングを施された部分に対してブロック長N3によ
る線形変換を行ない、それぞれの変換係数を記憶装置に
格納する。以下、記憶装置に記憶された、N1(1)、
N 1(2)、Nt(3)、N 1(4)に対応する変
換係数、N2(1)とN2(2)に対応する変換係数、
及びN5(1)に対応する変換係数を用いて、ブロック
長N1、N2、N3に対する変換係数のブロック間差分
δ(N、)、δ(N2)、δ(N3)を計算し、最適ブ
ロック長Nmを決定する。
At this time, linear transformation with block length N1 is performed on the input signal sample indicated as N (4) in the same figure, that is, the hatched part indicated as ■.
In addition, the input signal samples indicated as N2(2), that is, the hatched portion indicated by ■ and the hatched portion indicated by ■, are subjected to linear transformation using the block length N2, and further Linear transformation with block length N3 is performed on the input signal samples indicated as N5(1), that is, the hatched portions indicated as ■, ■, ■, ■, and the respective transformation coefficients are stored in the storage device. Store. Hereinafter, N1(1) stored in the storage device,
Conversion coefficients corresponding to N1(2), Nt(3), N1(4), conversion coefficients corresponding to N2(1) and N2(2),
Using the transform coefficients corresponding to Determine Nm.

以上の処理手続きをまとめて、第2図(b)に示す。N
 3= 2 N 2= 4 N tの場合を例にとると
、最大ブロック長N3は■、■、■、■の4つの最小ブ
ロック長N1で表すことができる。■、■、■、■のブ
ロックの入力データに対するブロック長N1を用いた線
形変換はそれぞれ■、■、■、■″のブロックにおいて
行なわれる。I+I[と■+■のブロックの入力データ
に対するブロック長N2を用いた線形変換はそれぞれ■
と■°のブロックにおいて行なわれる。さらに、■+■
十■+■のブロックの入力データに対するブロック長N
3を用いた線形変換はI′のブロックにおいて行なわれ
る。従って、最も処理量が多いI″のブロックでは、■
に対するブロック長N、を用いた線形変換、I+IVに
対するブロック長N2を用いた線形変換、I+n+II
[+IVに対するブロック長N3を用いた線形変換、さ
らに変換係数のブロック間差分δ(N、)、δ(N2)
、δ(N3)の計算と、これらを用いた最適ブロック長
Nmの決定を行なわなければならない。すなわち、これ
ら全ての処理に要する時間はN、Tより短いことが前提
となる。
The above processing procedure is summarized in FIG. 2(b). N
Taking the case of 3=2 N 2=4 N t as an example, the maximum block length N3 can be expressed by four minimum block lengths N1: ■, ■, ■, ■. Linear transformation using block length N1 for the input data of the blocks of ■, ■, ■, ■ is performed in the blocks of ■, ■, ■, ■'', respectively. The linear transformation using length N2 is
This is done in blocks marked with and ■°. Furthermore, ■+■
Block length N for input data of blocks of 10■+■
A linear transformation using 3 is performed in the block of I'. Therefore, in block I'', which has the largest amount of processing, ■
Linear transformation using block length N, for I+IV, linear transformation using block length N2 for I+n+II
[Linear transformation using block length N3 for +IV, and inter-block differences δ(N,), δ(N2) of transformation coefficients
, δ(N3) and use these to determine the optimal block length Nm. That is, it is assumed that the time required for all these processes is shorter than N and T.

第2図(b)から明らかなように、正規化回路2内のバ
ッファは最低N3Tの容量を持たねばならず、N3T毎
にリセットされる。選択された最適ブロック長に対応し
た変換係数がN3サンプルづつ記憶装置から取り出され
、量子化器4で量子化された後、第1図の伝送路8に送
出される。従って、伝送路8に送出されるデータは、第
2図(C)に示すように、N3を単位として同じブロッ
ク長が連続する。以後、このブロック長をユニットブロ
ックと呼ぶ。次に、第3図を参照して差分検出回路36
の動作を詳細に説明する。
As is clear from FIG. 2(b), the buffer in the normalization circuit 2 must have a capacity of at least N3T, and is reset every N3T. Transform coefficients corresponding to the selected optimal block length are taken out from the storage device in N3 samples at a time, quantized by the quantizer 4, and then sent to the transmission line 8 in FIG. Therefore, as shown in FIG. 2(C), the data sent to the transmission path 8 has consecutive blocks of the same length in units of N3. Hereinafter, this block length will be referred to as a unit block. Next, referring to FIG. 3, the difference detection circuit 36
The operation will be explained in detail.

第3図に差分検出回路36の詳細を示す。第1図の線形
変換回路3から供給される信号は入力端子301に供給
され、出力端子314からの信号はセレクタ27に伝達
される。入力端子301に供給される変換係数はスイッ
チ302、セレクタ304、減算器305に入力される
。スイッチ302の各出力端子には、それぞれ記憶装置
3031.3032、・・・・・、 303.が接続さ
れている。記憶装置3031.303゜、・・・・・、
303nはブロック長Ni、N2、・・・・・、Nnに
対応しており、3031に1ブロツク前の変換係数zj
(Nt −t)  (J =■・・・・・N、)が格納
されている。セレクタ304はこれらの記憶装置303
□、303゜、・・・・・、 303.の出力からひと
つを選択して減算器306に伝達する。スイッチ302
とセレクタ304は共に、入力端子301に供給される
変換係数によって制御される。セレクタ304の出力は
、減算器305で入力端子301に供給された変換係数
から減算され、結果は乗算器306に供給される。すな
わち、あるブロック長N1に対応した変換係数が入力端
子301に供給されると、N;に対応したlブロック前
の変換係数がセレクタ304で選択されて、入力端子3
01に供給された現在のブロックの変換係数から減算器
305で減算される。同時に、現在の変換係数はスイッ
チ302によって接続された記憶装置3031に格納さ
れる。乗算器306は減算器305から供給された変換
係数のブロック間差分を二乗する。これまでの演算は各
変換係数について行なわれる。得られたブロック間差分
二乗値は累算器307で累算され、変換係数のブロック
間差分二乗値の全変換係数に関する総和が求められる。
FIG. 3 shows details of the difference detection circuit 36. A signal supplied from the linear conversion circuit 3 in FIG. 1 is supplied to the input terminal 301, and a signal from the output terminal 314 is transmitted to the selector 27. The conversion coefficients supplied to input terminal 301 are input to switch 302, selector 304, and subtracter 305. Each output terminal of the switch 302 has storage devices 3031, 3032, . . . , 303. is connected. Storage device 3031.303°,...
303n corresponds to block lengths Ni, N2, ..., Nn, and 3031 indicates the conversion coefficient zz of one block before.
(Nt - t) (J = ■...N,) is stored. The selector 304 selects these storage devices 303
□, 303°, ..., 303. One of the outputs is selected and transmitted to the subtracter 306. switch 302
and selector 304 are both controlled by the conversion coefficients supplied to input terminal 301. The output of the selector 304 is subtracted from the transform coefficient supplied to the input terminal 301 by a subtracter 305, and the result is supplied to a multiplier 306. That is, when a transform coefficient corresponding to a certain block length N1 is supplied to the input terminal 301, a transform coefficient corresponding to N; l block before is selected by the selector 304, and the transform coefficient corresponding to the block length N;
01 is subtracted from the transform coefficients of the current block by a subtractor 305. At the same time, the current transform coefficients are stored in the storage device 3031 connected by the switch 302. Multiplier 306 squares the inter-block difference of the transform coefficients supplied from subtracter 305 . The calculations so far are performed for each transform coefficient. The obtained inter-block difference square values are accumulated in an accumulator 307, and the sum of the inter-block difference square values of transform coefficients for all transform coefficients is determined.

以後、これを単に変換係数のブロック間差分と呼ぶ。累
算器307の出力である変換係数のブロック間差分は、
ユニットブロック毎に計算され、記憶装置308に格納
される。
Hereinafter, this will simply be referred to as an inter-block difference in transform coefficients. The inter-block difference of the transform coefficients output from the accumulator 307 is
It is calculated for each unit block and stored in the storage device 308.

最大値検出回路309は、ユニットブロック単位で各ブ
ロック長候補値に対応する変換係数のブロック間差分の
最大値を検出し、記憶装置310に格納する。すなわち
、ユニットブロック毎に記憶装置310にはブロック長
候補値の数だけ、変換係数のブロック間差分最大値が格
納されることになる。
Maximum value detection circuit 309 detects the maximum value of inter-block differences of transform coefficients corresponding to each block length candidate value for each unit block, and stores it in storage device 310. That is, for each unit block, the storage device 310 stores as many maximum inter-block differences of transform coefficients as there are block length candidate values.

除算回路316は、記憶装置310から供給されたこれ
らの最大値max (δ(Ni))を用いて隣接する最
大値max (δ(Ni):)とmax (δ(N++
t))の比δR(i)=maX(δ(NiJ)/ ma
x(δ(Ni))−・・(3)をl≦i≦n−1に対し
て計算し、記憶装置315に格納する。max (・)
は最大値演算子である。
The division circuit 316 uses these maximum values max (δ(Ni)) supplied from the storage device 310 to calculate adjacent maximum values max (δ(Ni):) and max (δ(N++)
t)) ratio δR(i)=maX(δ(NiJ)/ma
x(δ(Ni))--(3) is calculated for l≦i≦n-1 and stored in the storage device 315. max (・)
is the maximum value operator.

最適ブロック長選択回路311は、記憶装置315から
供給されたこれらの比δ3(i)を用いて最適ブロック
長を決定し、セレクタ313に伝達する。最適ブロック
長選択回路311では、m1n(:δR(i))を与え
るiを1≦i<n−1について探索し、m=iと設定す
ることで最適ブロック長Nlnを決定する。
The optimal block length selection circuit 311 determines the optimal block length using these ratios δ3(i) supplied from the storage device 315, and transmits the determined optimal block length to the selector 313. The optimal block length selection circuit 311 searches for i giving m1n(:δR(i)) for 1≦i<n−1, and determines the optimal block length Nln by setting m=i.

min (・)は最小値演算子である。min (·) is the minimum value operator.

さらに平行して、急変動検出回路312で変換係数ブロ
ック間差分を用いて入力信号特性の急変動を検出し、急
変動が検出されたときには無条件に最小のブロック長を
選択する。これは、急変動検出回路312からセレクタ
313に供給されている信号を、セレクタ313が選択
して出力端子314に伝達することで行なわれる。入力
信号特性の急変動の検出は、記憶装置308から得られ
るδ(N1)の値を比較して行なう。記憶装置308に
はlユニットブロックに対してNn/N1のδ(N1)
が格納されているので、隣接する全てのδ(N、)の比
、δp+、(N1)/δp(N、)及びδp(Nl)/
δp+1(Nt)を1≦p<Nn/N1に対して調べて
、ひとつでも予め定められたしきい値Thを越えるもの
があれば、急変動が検出されたことにする。しきい値T
hは経験で決定する。
Furthermore, in parallel, a sudden change detection circuit 312 detects a sudden change in the input signal characteristics using the difference between transform coefficient blocks, and unconditionally selects the minimum block length when a sudden change is detected. This is performed by the selector 313 selecting a signal supplied to the selector 313 from the sudden change detection circuit 312 and transmitting the selected signal to the output terminal 314. A sudden change in the input signal characteristics is detected by comparing the values of δ(N1) obtained from the storage device 308. The storage device 308 stores δ(N1) of Nn/N1 for l unit block.
is stored, so the ratios of all adjacent δ(N,), δp+, (N1)/δp(N,) and δp(Nl)/
δp+1(Nt) is checked for 1≦p<Nn/N1, and if even one exceeds a predetermined threshold Th, it is determined that a sudden change has been detected. Threshold T
h is determined by experience.

これまでの実施例の説明では、正規化回路2が存在する
ことを前提としていたが、既に従来のATCの説明で第
4図と第6図を参照して述べたように、入力信号をその
分散で正規化する過程は省略することもできる。しかし
、従来例と異なりバッファは省略することはできない。
The explanation of the embodiments so far has been based on the assumption that the normalization circuit 2 exists, but as already mentioned in the explanation of the conventional ATC with reference to FIGS. 4 and 6, the input signal is The process of normalizing by variance can also be omitted. However, unlike the conventional example, the buffer cannot be omitted.

なお、第1図において第6図に示した入力信号の正規化
を行なわないときは、記憶装置26及びセレクタ29は
不用となる。
Note that in FIG. 1, when the input signal shown in FIG. 6 is not normalized, the storage device 26 and selector 29 are unnecessary.

(発明の効果) 以上詳細に述べたように、本発明によれば異なるブロッ
ク長で線形変換を行なって得られる変換係数のブロック
間差分を用いて最適ブロック長を選択し、最適ブロック
長に対応した変換係数を量子化して情報を伝送するため
に、分解能と入力信号の性質の変化への追従という相反
する要求を満足しつつ、補助情報量を圧縮して符号化品
質を向上できる適応変換符号化の方法及び装置を提供す
ることができる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the optimal block length is selected using the inter-block difference of transform coefficients obtained by performing linear transformation with different block lengths, and the optimal block length is supported. In order to transmit information by quantizing the transformed transform coefficients, an adaptive transform code is developed that can compress the amount of auxiliary information and improve the encoding quality while satisfying the conflicting demands of resolution and tracking changes in the properties of the input signal. A method and apparatus for oxidation can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の1実施例を示すブロック図、第2図は
入力サンプルを格納するバッファの状態の一例と最適ブ
ロック長を選択する手続を示す図、第3図は第2図の差
分検出回路の詳細を示すブロック図、第4図は従来例を
示すブロック図、第5図(a)、 (b)は第4図のビ
ット配分回路I及びビット配分回路■の詳細を示す図、
第6図は他の従来例を示す図、第7図(a) 、 (b
)は第6図における正規化回路及び逆正規化回路の詳細
を示す図である。 図において、1.17.301は入力端子、2は正規化
回路、3は線形変換回路、4は量子化器、6はビット配
分回路、8は伝送路、15は多重化回路、25.26.
3031、・・・・・、303n、308.310.3
15は記憶装置、27.28.29.304.313は
セレクタ、36は差分検出回路、302はスイッチ、3
05ば減算器、306は乗算器、307は累算器、30
9は最大値検出回路、316は除算器、311は最適ブ
ロック長選択回路、312は急変動検出回路、16.3
14は出力端子をそれぞれ示す。
Figure 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing an example of the state of a buffer that stores input samples and the procedure for selecting the optimal block length, and Figure 3 is a difference between Figure 2. FIG. 4 is a block diagram showing the details of the detection circuit; FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example; FIGS.
Fig. 6 shows another conventional example, and Fig. 7 (a), (b)
) is a diagram showing details of the normalization circuit and denormalization circuit in FIG. 6. In the figure, 1.17.301 is an input terminal, 2 is a normalization circuit, 3 is a linear conversion circuit, 4 is a quantizer, 6 is a bit allocation circuit, 8 is a transmission line, 15 is a multiplexing circuit, 25.26 ..
3031, ..., 303n, 308.310.3
15 is a storage device, 27, 28, 29, 304, 313 is a selector, 36 is a difference detection circuit, 302 is a switch, 3
05 is a subtracter, 306 is a multiplier, 307 is an accumulator, 30
9 is a maximum value detection circuit, 316 is a divider, 311 is an optimal block length selection circuit, 312 is a sudden change detection circuit, 16.3
14 indicates output terminals, respectively.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)音声/音楽等の信号の情報量を圧縮して伝送/蓄
積するために入力信号を適応変換符号化する際に、ブロ
ック長が指定されている場合には該指定されたブロック
長で線形変換を行ない、それ以外の場合には、入力信号
サンプルをバッファに蓄積し、複数のブロック長で線形
変換を行ない、得られた変換係数及び補助情報をそれぞ
れ独立に記憶すると同時に、前記複数のブロック長に対
応した変換係数のブロック間差分を求め、前記複数のブ
ロック長を大きさの順に並べたときに隣接する2つのブ
ロック長に対応した前記ブロック間差分の比と前記ブロ
ック間差分を用いて最適ブロック長を決定し、該最適ブ
ロック長に対応した前記記憶された変換係数及び補助情
報を選択し、該選択された変換係数に対しては変換係数
を用いて計算したビット配分により量子化を行ない、該
量子化出力とビット配分情報と前記選択された補助情報
を前記最適ブロック長と共に伝送/蓄積することを特徴
とする適応変換符号化の方法。
(1) When adaptively converting an input signal to compress and transmit/storage the information content of a signal such as voice/music, if a block length is specified, the specified block length is used. Otherwise, the input signal samples are stored in a buffer, the linear transform is performed with a plurality of block lengths, and the obtained transform coefficients and auxiliary information are each independently stored, and at the same time Find the inter-block difference of the transform coefficients corresponding to the block length, and use the ratio of the inter-block difference corresponding to two adjacent block lengths when the plurality of block lengths are arranged in order of size and the inter-block difference. determine the optimal block length, select the stored transform coefficients and auxiliary information corresponding to the optimal block length, and quantize the selected transform coefficients by bit allocation calculated using the transform coefficients. and transmitting/storing the quantization output, bit allocation information, and the selected auxiliary information together with the optimum block length.
(2)入力サンプルを蓄積するバッファと、複数のブロ
ック長で該複数のブロック長で線形変換を行なう線形変
換回路と、得られた変換係数を格納する第1の記憶装置
と、得られた補助情報を格納する第2の記憶装置と、複
数のブロック長に対応した前記変換係数を受けて変換係
数のブロック間差分を用いて最適ブロック長を出力する
差分検出回路と、該差分検出回路から供給される最適ブ
ロック長と外部から供給されるブロック長指定信号とを
受けて該ブロック長指定信号に応じて出力を選択する第
1のセレクタと、前記第1の記憶装置の出力を受けて前
記第1のセレクタの出力に対応した値を選択する第2の
セレクタと、前記第2の記憶装置の出力を受けて前記第
1のセレクタの出力に対応した値を選択する第3のセレ
クタと、前記第2のセレクタの出力に基づいて変換係数
に対するビット配分を計算するビット配分回路と、該ビ
ット配分回路で得られたビット配分に従って前記第2の
セレクタで選択された変換係数を量子化する量子化器と
、前記第1のセレクタの出力と前記量子化器の出力と前
記ビット配分回路の出力と前記第3のセレクタの出力を
多重化して伝送/蓄積する多重化回路を少なくとも具備
し、前記差分検出回路は、入力された変換係数を複数の
ブロック長に応じて切換えるスイッチと、該スイッチの
複数の出力端子に接続された複数の記憶装置と、該複数
の記憶装置の出力のうち1つを選択する第4のセレクタ
と、該第4のセレクタ出力を前記入力された変換係数か
ら差引く減算器と、該減算器出力を二乗する乗算器と、
該乗算器の出力を累算する累算器と、該累算器の出力を
格納する第3の記憶装置と、該第3の記憶装置の複数の
出力から最大値を求める最大値検出回路と、該最大値検
出回路の出力を格納する第4の記憶装置と、該第4の記
憶装置の複数の出力のうちの2つのデータの比を求める
除算器と、該除算器の出力を格納する第5の記憶装置と
、該第5の記憶装置の出力を用いて最適ブロック長を決
定する最適ブロック長選択回路と、前記第3の記憶装置
から複数の出力を受けて該複数の出力の間の著しい変化
を検出する急変動検出回路と、該急変動検出回路の出力
に応じて前記最適ブロック長選択回路の出力と該急変動
検出回路の出力のいずれかを選択して出力する第5のセ
レクタから構成されることを特徴とする適応変換符号化
装置。
(2) a buffer for accumulating input samples; a linear transformation circuit for performing linear transformation with a plurality of block lengths; a first storage device for storing the obtained transformation coefficients; and a first storage device for storing the obtained transformation coefficients; a second storage device that stores information; a difference detection circuit that receives the transform coefficients corresponding to a plurality of block lengths and outputs an optimal block length using inter-block differences in the transform coefficients; a first selector that receives an optimal block length to be processed and a block length designation signal supplied from the outside and selects an output according to the block length designation signal; a second selector that selects a value corresponding to the output of the first selector; a third selector that receives an output of the second storage device and selects a value that corresponds to the output of the first selector; a bit allocation circuit that calculates bit allocation for transform coefficients based on the output of a second selector; and quantization that quantizes the transform coefficients selected by the second selector according to the bit allocation obtained by the bit allocation circuit. a multiplexing circuit for multiplexing and transmitting/accumulating the output of the first selector, the output of the quantizer, the output of the bit allocation circuit, and the output of the third selector; The detection circuit includes a switch that switches input conversion coefficients according to a plurality of block lengths, a plurality of storage devices connected to the plurality of output terminals of the switch, and one of the outputs of the plurality of storage devices. a fourth selector for selecting, a subtracter for subtracting the output of the fourth selector from the input conversion coefficient, and a multiplier for squaring the output of the subtracter;
an accumulator that accumulates the output of the multiplier; a third storage device that stores the output of the accumulator; and a maximum value detection circuit that determines a maximum value from a plurality of outputs of the third storage device. , a fourth storage device that stores the output of the maximum value detection circuit, a divider that calculates a ratio of two data among the plurality of outputs of the fourth storage device, and stores the output of the divider. a fifth storage device; an optimal block length selection circuit that determines an optimal block length using the output of the fifth storage device; a sudden change detection circuit for detecting a significant change in the sudden change detection circuit; and a fifth circuit that selects and outputs either the output of the optimum block length selection circuit or the output of the sudden change detection circuit according to the output of the sudden change detection circuit. An adaptive transform encoding device comprising a selector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5983172A (en) * 1995-11-30 1999-11-09 Hitachi, Ltd. Method for coding/decoding, coding/decoding device, and videoconferencing apparatus using such device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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