JPH07107051A - Sub-band encoding system - Google Patents

Sub-band encoding system

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JPH07107051A
JPH07107051A JP24330393A JP24330393A JPH07107051A JP H07107051 A JPH07107051 A JP H07107051A JP 24330393 A JP24330393 A JP 24330393A JP 24330393 A JP24330393 A JP 24330393A JP H07107051 A JPH07107051 A JP H07107051A
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Japan
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value
filter
band
impulse response
reference value
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Jiro Katto
二郎 甲藤
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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    • H04N19/63Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To evade overflow in the midst of an arithmetic operation and to minimize regenerated error dispersion with simple constitution by updating the reference value of the absolute value added sum of impulse responses so as to be within an allowable value and correcting and establishing a filter coefficient. CONSTITUTION:In the case of developing the tandem connection of filter banks to parallel constitution, the sub band filter banks h0-h1 of two-band division to be bases and a tandem connection step number M are decided and a normalization processing is performed so as to let the impulse response of the filter bank satisfy SIGMAh0<2>(n)=SIGMAh1<2>(n)=1/BETA. Then, the tandem connection of the filter banks is developed to the parallel constitution, the impulse response for realizing respective frequency bands by one filter circuit is obtained and the absolute value sum is calculated. The impulse response is established when the value is below the prescribed normal value of a dynamic range to the entire frequency bands, the value of beta is updated when the band above the normal value is present and a series of operations is repeated until it becomes below the normal value. Thus, the overflow in the midst of the arithmetic operation is evaded.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は固定小数点演算による画
像、音声信号などのサブバンド符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a subband coding apparatus for images, audio signals, etc. by fixed point arithmetic.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル信号を帯域分割符号化するた
めの一手法として、入力信号を2つの帯域に分割するサ
ブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そのフィルタ
バンクを複数個縦列に接続することによって帯域分割を
行なう方式が知られている。
2. Description of the Related Art As one method for band-division encoding a digital signal, a sub-band filter bank that divides an input signal into two bands is used as a basic structure, and a plurality of filter banks are connected in cascade to form a band. A method of dividing is known.

【0003】このサブバンドフィルタバンクの基本構成
は、一般に図2に示すようになる。
The basic structure of this subband filter bank is generally as shown in FIG.

【0004】1は入力ディジタル信号x(n)の低域成
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、2は入
力ディジタル信号x(n)の高域成分を出力とするディ
ジタルフィルタ回路であり、3はフィルタ回路の出力を
2:1のサンプリング比でダウンサンプリングするサン
プリング回路である。このダウンサンプリングされた信
号が量子化、符号化される。もとの信号を再構成するに
は、まず4において1:2のサンプリング比で0値補間
を行なう。5は補間回路の出力の低域成分を出力とする
ディジタルフィルタ回路、6は補間回路の出力の高域成
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、これを
加算器7で加え合わせることで信号を再現する。
Reference numeral 1 denotes a digital filter circuit which outputs a low frequency component of the input digital signal x (n), and 2 denotes a digital filter circuit which outputs a high frequency component of the input digital signal x (n). Is a sampling circuit that down-samples the output of the filter circuit at a sampling ratio of 2: 1. The down-sampled signal is quantized and encoded. In order to reconstruct the original signal, first, 0 interpolation is performed in 4 at a sampling ratio of 1: 2. Reference numeral 5 is a digital filter circuit that outputs the low-frequency component of the output of the interpolator, and 6 is a digital filter circuit that outputs the high-frequency component of the output of the interpolator. Reproduce.

【0005】図3は、前記サブバンドフィルタバンクを
用いて2バンド以上の周波数分割を試みる一例を示した
ものである。ここではローパスフィルタの出力に対して
のみサブバンドフィルタバンクを多段接続して帯域分割
を実現しており、計4個の帯域分割を行なっている。
FIG. 3 shows an example of attempting frequency division into two or more bands using the subband filter bank. Here, sub-band filter banks are connected in multiple stages only for the output of the low-pass filter to realize band division, and a total of four band divisions are performed.

【0006】また図4は、前記サブバンドフィルタバン
クを用いて、2次元の入力信号に対して2バンド以上の
周波数分割を試みる一例を示したものである。ここでは
水平方向の周波数分割を行なうフィルタ回路8と垂直方
向の周波数分割を行なうフィルタ回路9の組を3段に接
続し、計10個の帯域分割を行なっている。図5はその
帯域分割の様子を表している。
Further, FIG. 4 shows an example of attempting frequency division of two or more bands into a two-dimensional input signal using the subband filter bank. Here, a set of a filter circuit 8 for frequency division in the horizontal direction and a filter circuit 9 for frequency division in the vertical direction is connected in three stages to divide a total of 10 bands. FIG. 5 shows how the band is divided.

【0007】図2において、フィルタ回路1、2、5、
6のインパルス応答の間に完全再構成条件と呼ばれる関
係式が成立する場合には、出力信号
In FIG. 2, filter circuits 1, 2, 5,
If the relational expression called the perfect reconstruction condition is satisfied between the impulse responses of 6, the output signal

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】を入力信号X(n)に完全に一致させるこ
とができる。このような帯域分割を実現するためのフィ
ルタバンクの構成法としては、M.Smith and
T.P.Barnwell IIIによる“Exac
t reconstruction techniqu
es for tree−structured su
bband coders’’(IEEE Tran
s.on Acoust., Speech, Sig
nal Processing,pp.434−44
1,June.1986.)や、I.Daubechi
esによる“Orthogonal bases of
compactly supported wave
lets’’(Comm.Pure Appl. Ma
th.,pp.909−996,Nov.1988.)
などが報告されている。
Can be matched exactly with the input signal X (n). As a method of constructing a filter bank for realizing such band division, M. Smith and
T. P. "Exac by Barnwell III
t reconstruction technique
es for tree-structured su
bbband coders '' (IEEE Tran
s. on Acoustic. , Speech, Sig
nal Processing, pp. 434-44
1, June. 1986. ), And I. Daubechi
es by “Orthogonal bases of
compactly supported wave
Lets '' (Comm. Pure Appl. Ma
th. , Pp. 909-996, Nov. 1988. )
Have been reported.

【0010】しかし、上記のフィルタバンクを固定小数
点演算で実現する場合、フィルタバンク単体としてはオ
ーバーフローは発生しなくとも、縦列接続することによ
ってオーバーフローが発生する可能性がある。
However, when the above filter bank is realized by fixed-point arithmetic, even if the filter bank itself does not cause an overflow, the cascade connection may cause an overflow.

【0011】また、前記フィルタバンクの出力に対して
量子化を施す場合、与えられた伝送レートの下で再生誤
差分散を最小にするために各周波数帯域の量子化器に課
される条件式は、J.Katto and Y.Yas
udaによる“ Performance evalu
ation of subband codingan
d optimization of its fil
ter coefficients’’(Proc.o
f Visual Commun.andImage
Processing ’91,pp.95−106,
Nov.1991)に与えられている。
When quantizing the output of the filter bank, the conditional expression imposed on the quantizer in each frequency band in order to minimize the reproduction error variance at a given transmission rate is J. Katto and Y. Yas
"Performance evaluation by uda
ation of subband coding
d optimization of it's fill
ter coefficiencies '' (Proc.o
f Visual Commun. andImage
Processing '91, pp. 95-106,
Nov. 1991).

【0012】ただし、この文献は再生誤差分散と各周波
数帯域の量子化誤差分散との間に成立すべき関係式を示
してはいるが、固定小数点演算としての具体的な各周波
数帯域の量子化器の設計方法については言及していな
い。また、この条件式に基づいて量子化器の設計を行な
うと、一般的に周波数帯域毎に異なる量子化器を準備し
なければならない。
However, although this document shows a relational expression that should be established between the reproduction error variance and the quantization error variance of each frequency band, the concrete quantization of each frequency band as a fixed-point arithmetic operation. It does not mention how to design the vessel. When the quantizer is designed based on this conditional expression, it is generally necessary to prepare a different quantizer for each frequency band.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の目
的は、演算途中でオーバーフローを起こさないフィルタ
バンクの縦列接続に基づく帯域分割回路を実現するとと
もに、与えられた伝送レートの下で再生誤差分散を最小
にする量子化器の近似的な設計手法、ならびに構成の簡
便な量子化器を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to realize a band division circuit based on cascade connection of filter banks which does not cause overflow during calculation, and to reproduce a reproduction error under a given transmission rate. It is to provide an approximate design method of a quantizer that minimizes, and a quantizer with a simple configuration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、入力ディジタル信号を2つの帯域に
分割するサブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そ
のフィルタバンクを複数個縦列に接続することによって
帯域分割を行ない、各周波数帯域の信号を量子化するサ
ブバンド符号化装置において、フィルタバンクの縦列接
続構成を並列構成に展開した場合の各周波数帯域を1段
のフィルタ処理で得るためのインパルス応答の絶対値加
算和を計算する手段と、その値が予め定められた許容値
よりも大きければ、予め定められた基準値を更新してこ
の基準値で前記フィルタバンクのフィルタ係数を修正
し、前記許容値よりも小さければ前記フィルタバンクの
フィルタ係数を確定する手段とことを第1の特徴として
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a sub-band filter bank as a basic structure which divides an input digital signal into two bands, and the filter banks are arranged in a plurality of columns. In a sub-band coding device that performs band division by connecting and quantizes signals in each frequency band, each frequency band is obtained by a single-stage filtering process when the cascade connection configuration of filter banks is expanded to a parallel configuration. Means for calculating the absolute value addition sum of the impulse response for, and if the value is larger than a predetermined allowable value, the predetermined reference value is updated and the filter coefficient of the filter bank is set to this reference value. The first feature is that the correction is made, and if it is smaller than the allowable value, the filter coefficient of the filter bank is determined.

【0015】また、本発明は、前記量子化を行なうに際
し、各周波数帯域の量子化ステップサイズを前記基準値
の値から定まる比例式に従って決定することを第2の特
徴としている。
A second feature of the present invention is that, when performing the quantization, the quantization step size of each frequency band is determined according to a proportional equation determined from the value of the reference value.

【0016】更に、本発明は、前記基準値の更新を行な
うに際し、入力ディジタル信号が1次元の場合は基準値
を4倍し、入力ディジタル信号が2次元の場合は基準値
を2倍することによって基準値を更新することを第3の
特徴としている。
Further, according to the present invention, when the reference value is updated, the reference value is multiplied by 4 when the input digital signal is one-dimensional, and the reference value is doubled when the input digital signal is two-dimensional. The third feature is that the reference value is updated by.

【0017】[0017]

【作用】本発明の作用は以下の通りである。The operation of the present invention is as follows.

【0018】図2において、入力信号x(n)がフィル
タ回路1、またはフィルタ回路2を通過した後では、そ
のダイナミックレンジは
In FIG. 2, after the input signal x (n) passes through the filter circuit 1 or the filter circuit 2, its dynamic range is

【0019】[0019]

【数2】 [Equation 2]

【0020】倍に拡大される(p=0,1)。さらに、
図3のようにフィルタバンクの縦列接続を行なうと、縦
列接続数をMとして、M段接続に等価なフィルタのイン
パルス応答をh’M (n)とした場合に、ダイナミック
レンジは
It is doubled (p = 0,1). further,
When the filter banks are cascade-connected as shown in FIG. 3, the dynamic range is calculated when the number of cascade connections is M and the impulse response of the filter equivalent to M-stage connection is h ′ M (n).

【数3】[Equation 3]

【0021】 [0021]

【0022】倍になる。このh’M (n)は、再帰的にDoubled. This h ' M (n) recursively

【0023】[0023]

【数4】 [Equation 4]

【0024】によって与えられる。Is given by

【0025】図1は、サブバンドフィルタバンクを有限
ビット長の固定小数点演算で実現するためのフィルタ係
数の変更プロセスを示したものである。まず10におい
て、基本となる2バンド分割のサブバンドフィルタバン
ク、ならびに縦列接続段数Mを決定する。次に11にお
いて、フィルタバンクのインパルス応答が
FIG. 1 shows a filter coefficient changing process for realizing a sub-band filter bank by fixed point arithmetic with a finite bit length. First, in step 10, the basic two-band split sub-band filter bank and the number of cascade connection stages M are determined. Next, at 11, the impulse response of the filter bank is

【0026】[0026]

【数5】 [Equation 5]

【0027】を満たすように正規化処理を施す。このと
き、βの初期値は例えば1としておく。次に12におい
て、(3)式に従い、フィルタバンクの縦列接続を並列
構成に展開し、各周波数帯域を一段のフィルタ回路で実
現するためのインパルス応答hM’(n)を求め、その
絶対値和
Normalization processing is performed so as to satisfy the condition. At this time, the initial value of β is set to 1, for example. Next, in 12, according to the equation (3), the cascade connection of the filter banks is developed in a parallel configuration, and the impulse response h M '(n) for realizing each frequency band by the one-stage filter circuit is obtained, and its absolute value is obtained. sum

【0028】[0028]

【数6】 [Equation 6]

【0029】を計算する。Calculate

【0030】次に13において、すべての周波数帯域に
対して上式の値がダイナミックレンジを規定するために
予め与えられている規定値DR以下であるならば、それ
によって処理を終了し、16においてフィルタバンクの
インパルス応答を確定する。一方、前記絶対値差分和が
DR以上の帯域が存在した場合には、14においてβの
値を更新し、15において(4)式に従ってインパルス
応答を更新し、再び12に戻り上記の条件を満足するま
で一連の操作を繰り返す。このようにして与えられたイ
ンパルス応答を用いる限り、演算途中におけるオーバー
フローは完全に回避できる。
Next, at 13, if the value of the above equation for all frequency bands is less than or equal to the specified value DR given in advance to define the dynamic range, the processing is ended thereby, and at 16 Determine the impulse response of the filter bank. On the other hand, when there is a band in which the sum of absolute difference is equal to or more than DR, the value of β is updated in 14 and the impulse response is updated in accordance with the equation (4) in 15 and returns to 12 again to satisfy the above condition. Repeat a series of operations until. As long as the impulse response given in this way is used, overflow during the calculation can be completely avoided.

【0031】次に、量子化の最適化について述べる。フ
ィルタ係数が直交する場合、合成側のフィルタバンクの
インパルス応答は
Next, optimization of quantization will be described. If the filter coefficients are orthogonal, the impulse response of the synthesis filter bank is

【0032】[0032]

【数7】 [Equation 7]

【0033】を満足する。Satisfies the condition

【0034】このフィルタバンクを縦列接続した帯域分
割システムに対して量子化操作を加え、これをサブバン
ド符号化として用いる場合、図3における最適量子化
は、J.Katto and Y.Yasudaによる
“Performance evaluation o
f subband coding and opti
mization of its filter co
efficients’’(Proc.of Visu
al Commun.and Image Proce
ssing ’91,pp.95−106,Nov.1
991)に従えば、
When a quantization operation is applied to a band division system in which the filter banks are connected in cascade, and this is used as subband coding, the optimum quantization in FIG. Katto and Y. “Performance evaluation o” by Yasuda
f subband coding and opti
migration of it's filter co
Efficients '' (Proc. of Visu
al Commun. and Image Proce
ssing '91, pp. 95-106, Nov. 1
According to 991),

【0035】[0035]

【数8】 [Equation 8]

【0036】を満足するものとして規定される。このと
き、
Is satisfied. At this time,

【0037】[0037]

【数9】 [Equation 9]

【0038】は帯域band(=Low,Middl
e,High)の量子化誤差分散、
Is a band band (= Low, Middl
e, High) quantization error variance,

【0039】[0039]

【数10】 [Equation 10]

【0040】は復号信号の再生誤差分散である。よっ
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
Is the reproduction error variance of the decoded signal. Therefore, the quantization step size for each frequency band

【0041】[0041]

【数11】 [Equation 11]

【0042】とすることによって、近似的に最適量子化
が実現できる。そこで図1において、13で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、(8)式に従って各周波数帯
域の量子化ステップ幅を決定する。
By the above, optimum quantization can be realized approximately. Therefore, in FIG. 1, when the updating process ends in 13, the quantization step width of each frequency band is determined according to the equation (8) using the value of β that gives the final impulse response of the filter bank.

【0043】β≠1の場合には、一般的に周波数帯域毎
に異なる量子化器を準備しなければならない。ただし、
規定値βを4の倍数にすればこれは各帯域毎に量子化前
のシフト演算に帰着する。よって、準備すべき量子化器
は一つでよいことになる。
When β ≠ 1, it is generally necessary to prepare different quantizers for each frequency band. However,
If the specified value β is set to a multiple of 4, this results in a shift operation before quantization for each band. Therefore, only one quantizer needs to be prepared.

【0044】これは、図1の11においてβの初期値を
1として更新プロセスを開始し、14においてβの値を
4倍することに対応する。
This corresponds to starting the update process with the initial value of β at 1 in FIG. 1 and multiplying the value of β by 14 at 14.

【0045】2次元の場合には、インパルス応答が h’M (m,n) = h’M (m)・h’M (n) (9) と分解できる。よって、図4に示す水平方向M段、垂直
方向M段の縦列接続において、ダイナミックレンジは
[0045] In the case of two dimensions, it can be decomposed impulse response h 'M (m, n) = h' M (m) · h 'M (n) and (9). Therefore, in the cascade connection of M horizontal stages and vertical M stages shown in FIG. 4, the dynamic range is

【0046】[0046]

【数12】 [Equation 12]

【0047】倍になる。そこで、図1の12において、
(5)式に示した絶対値加算和の部分を(10)式に置
き換えることによって、1次元の場合と同様のインパル
ス応答の更新が行なえる。
Doubled. Therefore, in 12 of FIG.
By replacing the absolute value addition and sum portion shown in the equation (5) with the equation (10), the impulse response can be updated as in the one-dimensional case.

【0048】次に、フィルタバンクを縦列接続した2次
元の帯域分割システムに対して量子化操作を加え、これ
をサブバンド符号化として用いる場合、図4の場合を例
にとれば、最適量子化は
Next, when a quantization operation is applied to a two-dimensional band division system in which filter banks are connected in cascade, and this is used as sub-band coding, taking the case of FIG. 4 as an example, optimum quantization is performed. Is

【0049】[0049]

【数13】 [Equation 13]

【0050】を満足するものとして規定される。よっ
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
Is defined as satisfying Therefore, the quantization step size for each frequency band

【0051】[0051]

【数14】 [Equation 14]

【0052】とすることによって、近似的に最適量子化
が実現できる。そこで図1において、13で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、(12)式に従って各周波数
帯域の量子化ステップ幅を決定する。
By the above, optimum quantization can be realized approximately. Therefore, in FIG. 1, when the updating process ends in 13, the quantization step width of each frequency band is determined according to the equation (12) using the value of β that gives the final impulse response of the filter bank.

【0053】ここでβ≠1の場合には、一般的に周波数
帯域毎に異なる量子化器を準備しなければならないこと
になる。ただし、規定値βを2の倍数にすればこれは各
帯域毎に量子化前のシフト演算に帰着する。よって、準
備すべき量子化器は一つでよいことになる。これは、図
1の11においてβの初期値を1として更新プロセスを
開始し、14においてβの値を2倍することに対応す
る。
When β ≠ 1, it is generally necessary to prepare different quantizers for each frequency band. However, if the specified value β is set to a multiple of 2, this results in a shift operation before quantization for each band. Therefore, only one quantizer needs to be prepared. This corresponds to starting the updating process with the initial value of β at 1 in FIG. 1 and doubling the value of β at 14.

【0054】[0054]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。表
1、表2は、本発明の第1の実施例として、図4におい
てβ=1の場合、ならびにβ=2の場合について各帯域
毎のダイナミックレンジの拡大を求めたものである。こ
こでLはフィルタ長であり、フィルタ係数としてはH.
Caglar,Y.Liu and A.N.Akan
su“ StatisticallyOptimize
d PR−QMF Design’’(SPIE VS
IP’91, pp.86−94, Nov.199
1.)に与えられているものを用いている。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. Tables 1 and 2 are obtained as the first embodiment of the present invention to obtain the expansion of the dynamic range for each band in the case of β = 1 and the case of β = 2 in FIG. Here, L is the filter length, and H.
Caglar, Y .; Liu and A. N. Akan
su "Statistically Optimize
d PR-QMF Design '' (SPIE VS
IP'91, pp. 86-94, Nov. 199
1. ) Is used.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】表1から、β=1の場合には、最低周波数
領域においてダイナミックレンジが11倍(L=4)か
ら18倍(L=8)程度に広がることがわかる。よっ
て、これを固定小数点演算によって実現する場合、ダイ
ナミックレンジの広がりは4〜5ビットになる。これに
対して、β=2の場合には、表2からわかるように、ダ
イナミックレンジは高々2倍程度拡大しているに過ぎな
い。よって、これを固定小数点演算として実現する場
合、ダイナミックレンジの広がりは1〜2ビットであ
る。
From Table 1, it can be seen that when β = 1, the dynamic range is expanded from 11 times (L = 4) to 18 times (L = 8) in the lowest frequency region. Therefore, when this is realized by fixed-point arithmetic, the spread of the dynamic range is 4 to 5 bits. On the other hand, in the case of β = 2, as can be seen from Table 2, the dynamic range is only expanded at most about twice. Therefore, when this is realized as a fixed-point arithmetic, the spread of the dynamic range is 1 to 2 bits.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】次に図6、図7は、本発明の第2の実施例
として、動画像符号化装置を示したものである。フィル
タ長を4とし、また入力画像が8ビットで表されている
として、β=1の場合のビット表現は図6、β=2の場
合のビット表現は図7のようになる。
Next, FIGS. 6 and 7 show a moving picture coding apparatus as a second embodiment of the present invention. Assuming that the filter length is 4 and the input image is represented by 8 bits, the bit representation when β = 1 is as shown in FIG. 6, and the bit representation when β = 2 is as shown in FIG. 7.

【0059】ここで薄い網掛け部は有効なビット長、濃
い網掛け部は量子化誤差を示している。これから、β=
1の場合に対して、β=2とすることによって3ビット
少なく固定小数点演算を実現できていることがわかる。
Here, a lightly shaded portion shows an effective bit length, and a thickly shaded portion shows a quantization error. From now on, β =
It can be seen that by setting β = 2 to the case of 1, fixed-point arithmetic can be realized by 3 bits less.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるサブ
バンド符号化装置によって、固定小数点演算によるサブ
バンドフィルタバンクを限られたビット長の範囲でオー
バーフローを発生することなく実現でき、また近似的に
最適な量子化を帯域毎のシフト演算と一つの量子化器に
よって実現できる。
As described above, the sub-band coding apparatus according to the present invention can realize a sub-band filter bank by fixed-point arithmetic in a limited bit length range without causing overflow, and it can be approximated. Optimal quantization can be realized by shift calculation for each band and one quantizer.

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

【図1】本発明のフィルタ係数の決定方法FIG. 1 is a method for determining a filter coefficient according to the present invention.

【図2】2バンド分割フィルタバンクFIG. 2 is a 2-band division filter bank

【図3】フィルタバンクの縦列接続(1次元)[Fig. 3] Cascade connection of filter banks (one-dimensional)

【図4】フィルタバンクの縦列接続(2次元)FIG. 4 Cascade connection of filter banks (two-dimensional)

【図5】帯域分割パターン(2次元)FIG. 5: Band division pattern (two-dimensional)

【図6】動画像符号化の実現(β=1)FIG. 6 Realization of moving image coding (β = 1)

【図7】動画像符号化の実現(β=2)FIG. 7: Realization of moving image coding (β = 2)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ローパスフィルタ回路 2 ハイパスフィルタ回路 3 サブサンプリング回路 4 0値補間回路 5 ローパスフィルタ回路 6 ハイパスフィルタ回路 7 加算回路 8 水平方向フィルタ回路 9 垂直方向フィルタ回路 10 基本構成の決定 11 β初期化、インパルス応答正規化 12 並列表現のインパルス応答の絶対値和算出 13 絶対値和に基づく条件分岐 14 βの値更新 15 βの値に応じたインパルス応答の更新 16 インパルス応答、量子化ステップサイズの決定 1 low-pass filter circuit 2 high-pass filter circuit 3 sub-sampling circuit 4 0 value interpolation circuit 5 low-pass filter circuit 6 high-pass filter circuit 7 adder circuit 8 horizontal direction filter circuit 9 vertical direction filter circuit 10 determination of basic configuration 11 β initialization, impulse response Normalization 12 Calculation of sum of absolute values of impulse response in parallel expression 13 Conditional branch based on sum of absolute values 14 Update value of β 15 Update impulse response according to value of β 16 Determine impulse response and quantization step size

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力ディジタル信号を2つの帯域に分割
するサブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そのフ
ィルタバンクを複数個縦列に接続することによって帯域
分割を行ない、各周波数帯域の信号を量子化するサブバ
ンド符号化装置において、 フィルタバンクの縦列接続構成を並列構成に展開した場
合の各周波数帯域を1段のフィルタ処理で得るためのイ
ンパルス応答の絶対値加算和を計算する手段と、その値
が予め定められた許容値よりも大きければ、予め定めら
れた基準値を更新してこの基準値で前記フィルタバンク
のフィルタ係数を修正し、前記許容値よりも小さければ
前記フィルタバンクのフィルタ係数を確定する手段とを
備えることを特徴とするサブバンド符号化装置。
1. A sub-band filter bank that divides an input digital signal into two bands is used as a basic structure, and band division is performed by connecting a plurality of the filter banks in cascade to quantize a signal in each frequency band. In the subband coding device, a means for calculating an absolute value sum of impulse responses for obtaining each frequency band by a one-step filtering process when the cascade connection configuration of filter banks is developed, and its value are If it is larger than a predetermined allowable value, a predetermined reference value is updated and the filter coefficient of the filter bank is modified with this reference value. If it is smaller than the allowable value, the filter coefficient of the filter bank is determined. A subband coding apparatus comprising:
【請求項2】 前記量子化を行なうに際し、各周波数帯
域の量子化ステップサイズを前記基準値から定まる比例
式に従って決定することを特徴とする請求項1記載のサ
ブバンド符号化装置。
2. The subband coding apparatus according to claim 1, wherein, when performing the quantization, a quantization step size of each frequency band is determined according to a proportional expression determined from the reference value.
【請求項3】 前記基準値の更新を行なうに際し、入力
ディジタル信号が1次元の場合には基準値を4倍し、入
力ディジタル信号が2次元の場合には基準値を2倍する
ことによって基準値を更新することを特徴とする請求項
1又は2記載のサブバンド符号化装置。
3. When updating the reference value, the reference value is multiplied by four when the input digital signal is one-dimensional and doubled when the input digital signal is two-dimensional. The subband coding apparatus according to claim 1, wherein the value is updated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139944A (en) * 1995-09-12 1997-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Coding method, coder, wavelet converter and wavelet inverse converter
JP2008514139A (en) * 2004-09-21 2008-05-01 ドロップレット テクノロジー インコーポレイテッド Compression rate control system and method for variable subband processing
JP2006293646A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Nohmi Bosai Ltd Image processor

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