JPH0782705B2 - High efficiency coding system - Google Patents

High efficiency coding system

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JPH0782705B2
JPH0782705B2 JP61202164A JP20216486A JPH0782705B2 JP H0782705 B2 JPH0782705 B2 JP H0782705B2 JP 61202164 A JP61202164 A JP 61202164A JP 20216486 A JP20216486 A JP 20216486A JP H0782705 B2 JPH0782705 B2 JP H0782705B2
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JP
Japan
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signal
block
standardized
standardization
state
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賢二 杉山
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) デジタル信号の信号処理を行う記録,伝送機器,その他
の各種の機器において、信号をより少ない情報量で効率
的に符号化できるようにした高能率符号化方式に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) In recording, transmission equipment, and other various equipments that perform signal processing of digital signals, it is possible to efficiently encode signals with a smaller amount of information. The present invention relates to an efficient coding system.

(従来技術) 画像信号や音声信号等の信号をデジタル化しようとした
場合の基本的な符号化手段としては、各サンプル値に対
して信号レベルを均等に分割し、それぞれの範囲に含ま
れる値を一つの代表値で置き換える直線量子化(均等量
子化)が使用される。
(Prior Art) As a basic encoding means when a signal such as an image signal or an audio signal is to be digitized, a signal level is equally divided with respect to each sample value, and a value included in each range is included. Linear quantization (equal quantization) that replaces with one representative value is used.

そして、信号のデジタル化に当り前記のような均等量子
化が使用された場合に、代表点と本来の値との差を判ら
なくするためには、一般に、自然画像については6ビッ
ト(32階調)から8ビット(256階調)、音声について
は8ビットから16ビット(65536階調)が必要であると
されているから、画像信号、あるいは音声信号を前記し
たような均等量子化によりデジタル化した信号を伝送,
記録しようとすると、各サンプル値に対して前記のよう
な多くの情報量を扱うことが必要とされるために、前記
の画像信号あるいは音声信号をアナログ系で伝送,記録
する場合に使用される装置に比べて規模の大きな装置が
必要となる点が問題になる。
Then, in order to make the difference between the representative point and the original value unclear when the above-described uniform quantization is used for digitizing the signal, generally, 6 bits (32th floor) are used for the natural image. Key) and 8 bits (256 gradations) and 8 bits to 16 bits (65536 gradations) are required for audio. Therefore, image signals or audio signals can be digitalized by equal quantization as described above. Transmit the converted signal,
When recording, it is necessary to handle a large amount of information as described above for each sample value, so it is used when transmitting and recording the image signal or audio signal in an analog system. The problem is that a device with a larger scale than that of the device is required.

それで、より少ない情報量で信号を符号化するのに、信
号の変化の少ない部分では変化に対して敏感であり、信
号の変化の激しい部分においてはある程度の誤差があっ
ても、それを検知し難いという人間の視覚や聴覚の性質
を利用して、各サンプルあたりの情報量を少なくするよ
うにした各種の高能率符号化方式が従来から提案されて
来ていることは周知のとおりである。
Therefore, even if a signal is encoded with a smaller amount of information, it is sensitive to changes in the part where the signal changes little, and even if there is some error in the part where the signal changes rapidly, it can be detected. It is well known that various high-efficiency coding methods have been conventionally proposed in which the amount of information per sample is reduced by utilizing the human visual and auditory properties that are difficult.

前記した高能率符号化方式の一つの具体例として、符号
化の対象にされている信号をある一定区間のブロックに
分割し、その分割された個々のブロック中の信号の信号
レベルの分布の態様が、それぞれのブロックについて略
々共通化された状態となるように変換(規格化、あるい
は正規化)されるようにしたものを挙げることができ
る。
As one specific example of the above-described high-efficiency coding method, a signal to be coded is divided into blocks of a certain fixed section, and a mode of signal level distribution of signals in the divided individual blocks , But each block can be converted (normalized or normalized) so as to be in a substantially common state.

そして、前記の従来方式によれば、符号化の対象にされ
ている信号における信号レベルの変化の大きな部分を含
んでいるブロック内における信号レベルの分布の態様は
ブロック内に広く分布し、また、符号化の対象にされて
いる信号における信号レベルの変化の少ない部分を含ん
でいるブロック内における信号レベルの分布は、一部の
信号レベルに偏っているので信号のない領域が削除さ
れ、結局、符号化の対象にされている信号が圧縮された
状態のものになるから、この従来方式で得られる信号
は、符号化の対象にされている信号を量子化する際にお
ける量子化代表点(階調)の数よりも少ない量子化代表
点(階調)で量子化しても、変化の激しい部分について
復号系で逆変換された信号については誤差が大きくなる
が、変化の小さい部分について復号系で逆変換された信
号については誤差が少なくなるので、前記した人間の視
覚や聴覚の性質からみても問題が少ない。
Then, according to the above-mentioned conventional method, the mode of distribution of the signal level in the block including a portion in which the change in the signal level of the signal to be encoded is large is widely distributed in the block, and The distribution of the signal level in the block including the portion of the signal to be encoded in which the signal level hardly changes is biased to a part of the signal level, so that the region having no signal is deleted, and eventually, Since the signal to be coded is in a compressed state, the signal obtained by this conventional method is a quantization representative point (level) when quantizing the signal to be coded. Even if the quantization is performed with a smaller number of quantization representative points (grayscales) than the number of tones, the error is large for the signal that is inversely transformed by the decoding system for the part that changes drastically, but the part that changes little Since the error is reduced for the inverse transformed signal in the decoding system with even less problematic when viewed from the nature of the visual and auditory aforementioned human.

前記した従来方式により符号化を行った場合には、各ブ
ロック毎に信号に対してどのような変換(規格化)が行
われたのかの情報、すなわち、規格化の状態を示す情報
(規格化の状態を示すデータ)が必要となるが、前記の
ように各サンプルに対する量子化情報量を減少すること
ができるので、ブロックをある程度以上大きくすること
により全体としての情報量を減らすことが可能である。
When encoding is performed by the above-described conventional method, information about what kind of conversion (standardization) has been performed on the signal for each block, that is, information indicating the state of normalization (normalization However, since it is possible to reduce the amount of quantized information for each sample as described above, it is possible to reduce the overall amount of information by making the block larger than a certain amount. is there.

ところで、符号化の対象にされている信号をある一定区
間毎に分割して得るブロックは、信号の種類により、時
間軸上に現われる音声や画像の走査線のように一次元の
ブロック、画像を水平方向と垂直方向との双方向から扱
う場合等の2次元のブロック、さらに動画像のように時
間軸方向をも考えた3次元のブロックが考えられ、ま
た、規格化の方法としては例えば次のようなものが知ら
れている。
By the way, a block obtained by dividing a signal to be encoded into certain constant sections is a one-dimensional block or image such as a scanning line of a voice or an image appearing on the time axis depending on the type of the signal. A two-dimensional block for handling in both the horizontal direction and the vertical direction, and a three-dimensional block considering the time axis direction like a moving image are conceivable. Further, as a standardization method, for example, Something like is known.

「1」ブロック内のサンプル値の最大値と最小値とを用
いてブロック内の信号の規格化(正規化)を行う場合、 Yi=k(Xi−Xmin)/(Xmax−Xmin) ……(1) ただし、i=1,2,3,……N Xiはi番目の入力サンプル値(1次元) Yiはi番目の規格化サンプル値(1次元) Xminはブロック内の最小のサンプル値 Xmaxはブロック内の最大のサンプル値 Nはブロック内のサンプル数 kは規格化定数 前記した(1)式に従い、ブロック内のサンプル値の最
大値と最小値とを用いて規格化(正規化)が行われる場
合におけるi番目の規格化サンプル値Yiは、i番目の入
力サンプル値Xiがブロック内の最小のサンプル値Xminの
ときには0となり、また、i番目の入力サンプル値Xiが
ブロック内の最大のサンプル値Xmaxのときにはkとなる
からブロック内のN個の入力サンプルX1〜Xnに対するす
べての規格化サンプル値Y1〜Ynは、0からkの間の値を
とることになる。
When the signal within the block is normalized (normalized) using the maximum value and the minimum value of the sample values within the “1” block, Yi = k (Xi−Xmin) / (Xmax−Xmin). 1) where i = 1,2,3, ... N Xi is the i-th input sample value (one-dimensional) Yi is the i-th normalized sample value (one-dimensional) Xmin is the minimum sample value in the block Xmax Is the maximum sample value in the block N is the number of samples in the block k is the normalization constant According to the above equation (1), normalization (normalization) is performed using the maximum value and the minimum value of the sample values in the block. The i-th standardized sample value Yi is 0 when the i-th input sample value Xi is the smallest sample value Xmin in the block, and the i-th input sample value Xi is the largest sample value in the block. When the sample value is Xmax, it becomes k, so N inputs in the block All normalized sample values Y1 to Yn for samples X1 to Xn will take values between 0 and k.

「2」ブロック内のサンプル値の平均値を用いてブロッ
ク内の信号の規格化(正規化)を行う場合、 Yi=k(Xi−Xmean)/D ……(2) ただし、i=1,2,3,……N Dは変化の程度を示すもので、次の1)〜3)などで示
されるものである。
“2” When the average value of the sample values in the block is used to normalize (normalize) the signal in the block, Yi = k (Xi−Xmean) / D (2) where i = 1, 2,3, ... N D indicates the degree of change, which is shown in the following 1) to 3).

1) D=|Xi−Xmean|の最大値 ……(3) なお、ここでブロックは1次元のものであるとしてい
る。
1) Maximum value of D = | Xi−Xmean | (3) Note that the block is one-dimensional here.

次に、1次元の信号における順次の一定の区間毎に対応
している順次の8個(N=8)づつのサンプルが、それ
ぞれ順次の1つのブロックA,Bに属するサンプルである
とされている場合を例にとり、前記した(1)式、すな
わち、 Yi=k(Xi−Xmin)/(Xmax−Xmin) ……(1) に従い、前記の「1」に示したように、ブロック内のサ
ンプル値の最大値Xmaxとブロック内のサンプル値の最小
値Xminとを用いて、ブロック内のサンプル値Xiの規格化
(正規化)を行った場合を、第3図を参照して説明する
と次のとおりである。
Next, it is assumed that the sequential 8 (N = 8) samples corresponding to each of the constant intervals in the one-dimensional signal belong to one sequential block A, B, respectively. For example, in accordance with the above formula (1), that is, Yi = k (Xi−Xmin) / (Xmax−Xmin) (1), as shown in the above “1”, Referring to FIG. 3, the case where the sample value Xi in the block is normalized (normalized) using the maximum value Xmax of the sample values and the minimum value Xmin of the sample values in the block will be described below. It is as follows.

第3図の(a)は、符号化の対象にされている離散信号
を一定区間毎に分割して得た個々のブロックA,Bに属す
る信号(サンプル値)を、図の横方向には例えば時間を
とり、他方、縦方向には信号レベルをとって、信号の順
次のサンプル値を白丸で示している図であって、この第
3図の(a)中でXmaxAはブロックAにおける8個のサ
ンプル中の最大のサンプル値と対応する信号レベルを示
し、また、XminAはブロックAにおける8個のサンプル
中の最小のサンプル値と対応する信号レベルを示し、さ
らに、第3図(a)中でXmaxBはブロックBにおける8
個のサンプル中の最大のサンプル値と対応する信号レベ
ルを示し、さらにまた、XminBはブロックBにおける8
個のサンプル中の最小のサンプル値と対応する信号レベ
ルを示している。
FIG. 3 (a) shows signals (sample values) belonging to individual blocks A and B obtained by dividing a discrete signal to be coded into certain intervals in the horizontal direction of the figure. For example, it is a diagram in which, while taking time, on the other hand, the signal level is taken in the vertical direction, and successive sample values of the signal are shown by white circles, and XmaxA is 8 in block A in FIG. 3 shows the maximum sample value among the eight samples and the corresponding signal level, and XminA shows the minimum sample value among the eight samples in the block A and the corresponding signal level, and FIG. Where XmaxB is 8 in block B
The maximum sample value of the samples and the corresponding signal level are shown, and XminB is 8 in block B.
The signal level corresponding to the smallest sample value among the samples is shown.

第3図の(a)に示されている例においては、ブロック
Aに属する8個のサンプルは信号レベルの全巾中の略々
30%程度の巾内に存在し、また、ブロックBに属する8
個のサンプルは信号レベルの略々全巾にわたって存在し
ているものとして示されている。
In the example shown in FIG. 3 (a), the eight samples belonging to block A are approximately in the full width of the signal level.
Exists within a width of about 30% and belongs to block B 8
Samples are shown to be present over substantially the entire width of the signal level.

前記した第3図の(a)に示されている符号化の対象に
されている離散信号を一定区間毎に分割して得た個々の
ブロックA,Bに属する各サンプルについて、前記した個
々のブロックA,B毎に、前記した(1)式に従ってそれ
ぞれ信号の振幅方向における分布の規格化を行なって個
々のブロックA,B毎に規格化(正規化)処理を施こす
と、第3図の(b)に示されているように、各ブロック
A,B毎のサンプル値は、第3図の(a)に示されている
規格化前における各ブロックA,Bにおける最小の信号レ
ベルと対応するサンプル値を有するサンプルは0に規格
化され、また、第3図の(a)に示されている規格化前
における各ブロックA,Bにおける最大の信号レベルと対
応するサンプル値を有するサンプルはkに規格化された
状態の規格化済み信号が得られるのである。
For each sample belonging to each block A, B obtained by dividing the discrete signal to be encoded shown in FIG. When the blocks A and B are subjected to the normalization (normalization) process for each of the blocks A and B by normalizing the distribution in the amplitude direction of the signal according to the above-described equation (1), FIG. Each block as shown in (b) of
The sample value for each A and B is normalized to 0 for the sample having the sample value corresponding to the minimum signal level in each block A and B before normalization shown in (a) of FIG. Further, the sample having the sample value corresponding to the maximum signal level in each of the blocks A and B before normalization shown in FIG. 3A is a standardized signal in a state standardized to k. You can get it.

前記のように符号化の対象にされている離散信号を一定
区間毎に分割して得た個々のブロックA,Bに属する各サ
ンプルのサンプル値について、前記した個々のブロック
A,B毎に、前記した(1)式に従ってそれぞれ信号の振
幅方向における分布の規格化を行ない、個々のブロック
A,B毎に規格化(正規化)処理を施こすために使用され
る規格化器の構成例を第4図に示す。
As for the sample value of each sample belonging to the individual blocks A and B obtained by dividing the discrete signal that is the object of encoding as described above at regular intervals, the individual blocks described above
For each of A and B, the distribution of the signal in the amplitude direction is standardized according to the equation (1), and the individual blocks are
FIG. 4 shows an example of the structure of a normalizer used to perform normalization processing on each of A and B.

第4図において、1は符号化の対象にされている離散信
号の入力端子、2〜5はそれぞれ、前記した離散信号の
時間々隔(離散信号を発生するのに用いられた標本化周
期)と等しい遅延時間を信号に与える遅延回路、6は最
大値検出回路、7は最小値検出回路、8,9は量子化回
路、10〜15は減算器、16〜20は除算器、21,22は規格化
の状態を示す情報(規格化の状態を示すデータ)の出力
端子、23〜27は量子化データの出力端子であり、入力端
子1に供給された符号化の対象にされている離散信号
は、それぞれ、前記した離散信号の時間々隔(離散信号
を発生するのに用いられた標本化周期)と等しい遅延回
路2〜5の直列回路に供給される。
In FIG. 4, 1 is an input terminal of a discrete signal to be encoded, and 2 to 5 are time intervals of the above-mentioned discrete signal (sampling period used to generate the discrete signal). A delay circuit for giving a delay time equal to the signal, 6 is a maximum value detection circuit, 7 is a minimum value detection circuit, 8 and 9 are quantization circuits, 10 to 15 are subtractors, 16 to 20 are dividers, 21 and 22. Is an output terminal of information indicating the standardized state (data indicating the standardized state), and 23 to 27 are output terminals of the quantized data, which are discrete signals which are supplied to the input terminal 1 and are to be encoded. The signals are respectively supplied to a series circuit of delay circuits 2 to 5, which are equal to the time interval (the sampling period used to generate the discrete signal) of the discrete signal described above.

そして、前記した遅延回路5から離散信号X1が出力され
て、それが最大値検出回路6と、最小値検出回路7と、
減算器11とに与えられた時点において、前記した遅延回
路4から離散信号X2が出力されて、それが最大値検出回
路6と、最小値検出回路7と、減算器12とに与えられ、
また、遅延回路3から離散信号X3が出力されて、それが
最大値検出回路6と、最小値検出回路7と、減算器13と
に与えられ、さらに、前記した遅延回路2から離散信号
X(n−1)が出力されて、それが最大値検出回路6
と、最小値検出回路7と、減算器14とに与えられ、さら
にまた、入力端子1に供給された離散信号Xnが、最大値
検出回路6と、最小値検出回路7と、減算器15とに与え
られる。
The discrete signal X1 is output from the delay circuit 5 and the maximum value detection circuit 6 and the minimum value detection circuit 7 are output.
At the time when it is applied to the subtracter 11, the delay circuit 4 outputs the discrete signal X2, which is applied to the maximum value detection circuit 6, the minimum value detection circuit 7, and the subtractor 12,
Further, the delay circuit 3 outputs a discrete signal X3, which is given to the maximum value detection circuit 6, the minimum value detection circuit 7, and the subtracter 13, and further, from the delay circuit 2 described above, the discrete signal X ( n-1) is output, which is the maximum value detection circuit 6
, The minimum value detection circuit 7 and the subtractor 14, and the discrete signal Xn supplied to the input terminal 1 is further supplied to the maximum value detection circuit 6, the minimum value detection circuit 7, and the subtractor 15. Given to.

それにより、最大値検出回路6では1つのブロック内の
N個のサンプルのサンプル値X1〜Xnにおける最大値Xmax
を検出してそれを量子化回路8に与え、量子化回路8で
は前記の最大値Xmaxに対して適当な精度で量子化を行っ
て得た量子化信号を減算器10に被減数信号として供給す
る。
As a result, the maximum value detection circuit 6 has a maximum value Xmax in the sample values X1 to Xn of N samples in one block.
Is detected and given to the quantizing circuit 8, and in the quantizing circuit 8, the quantized signal obtained by quantizing the maximum value Xmax with appropriate precision is supplied to the subtractor 10 as the minuend signal. .

また、最小値検出回路7では1つのブロック内のN個の
サンプルのサンプル値X1〜Xnにおける最小値Xminを検出
してそれを量子化回路9に与え、量子化回路9では前記
の最小値Xminに対して適当な精度で量子化を行って得た
量子化信号を減算器10〜15に減数信号として供給すると
ともに、出力端子22に送出する。
Further, the minimum value detection circuit 7 detects the minimum value Xmin in the sample values X1 to Xn of N samples in one block and gives it to the quantization circuit 9, and in the quantization circuit 9, the above-mentioned minimum value Xmin. The quantized signal obtained by performing the quantization with an appropriate precision is supplied to the subtractors 10 to 15 as a subtraction signal and is also sent to the output terminal 22.

前記した減算器10から出力された信号は、前記した最大
値Xmaxに対する量子化信号から最小値Xminに対する量子
化信号を減算した信号、すなわち、1つのブロック内の
N個のサンプルのサンプル値の最大値と最小値との差
(Xmax−Xmin)を表わす信号であり、その信号は出力端
子21に送出されるとともに、除算器16〜20に対して除数
信号として供給される。
The signal output from the subtracter 10 is a signal obtained by subtracting the quantized signal for the minimum value Xmin from the quantized signal for the maximum value Xmax, that is, the maximum sample value of N samples in one block. A signal representing the difference (Xmax-Xmin) between the value and the minimum value, which signal is sent to the output terminal 21 and supplied to the dividers 16 to 20 as a divisor signal.

前記した除算器16〜20には、前記した減算器11〜15の内
の対応するものの出力が被除数信号として供給されてい
るから、前記した各除算器16〜20から出力端子23〜27に
は、 Yi=k(Xi−Xmin)/(Xmax−Xmin) ……(1) i=1,2,……N 前記の(1)式に従って規格化信号処理が行われた規格
化サンプル値Y1〜Ynが出力される。
Since the output of the corresponding one of the subtractors 11 to 15 is supplied to the dividers 16 to 20 as a dividend signal, the output terminals 23 to 27 are output from the dividers 16 to 20. , Yi = k (Xi−Xmin) / (Xmax−Xmin) (1) i = 1,2, ... N Normalized sample value Y1 to which standardized signal processing is performed according to the above equation (1) Yn is output.

このように、前記した第4図示の符号化器からは、符号
化の対象にされている離散信号を一定区間毎に分割して
得た個々のブロックA,Bに属する各サンプルのサンプル
値について、前記した個々のブロックA,B毎に、前記し
た(1)式に従ってそれぞれ信号の振幅方向における分
布の規格化を行って得た規格化済み信号(規格化された
量子化データ)が端子23〜27に出力されるとともに、出
力端子21,22には規格化済み信号と対応して設定される
べき信号の規格化の状態を示す信号(規格化の状態を示
すデータ)が出力される。
As described above, the sample values of the samples belonging to the individual blocks A and B obtained by dividing the discrete signal to be encoded into the predetermined intervals from the encoder shown in the fourth diagram , A standardized signal (normalized quantized data) obtained by normalizing the distribution in the amplitude direction of the signal for each of the individual blocks A and B described above according to the equation (1) is supplied to the terminal 23. 27 to 27, a signal indicating the standardized state of the signal to be set corresponding to the standardized signal (data indicating the standardized state) is output to the output terminals 21 and 22.

なお、符号化の対象にされる信号が多次元の場合の符号
化器としては、その次元でブロックを構成するために入
力の並列分配分をそれに合わせて構成し、一度にブロッ
ク内の信号が得られる様にすればよい。また最大値Xmax
の量子化と最小値Xminの量子化は、規格化サンプル値Yi
が0からkの間に入るようにするために、最大値Xmaxを
切り上げ、最小値Xminを切り捨てとすることが必要であ
る。
When the signal to be encoded is a multidimensional encoder, the parallel distribution of the input is configured accordingly to configure the block in that dimension, and the signals in the block are It should be obtained. Also the maximum value Xmax
And the minimum value Xmin are the normalized sample values Yi
It is necessary to round up the maximum value Xmax and round down the minimum value Xmin in order to allow the value of 0 to fall between 0 and k.

このようにして符号化された信号を復号する場合には
(1)式や(2)式の逆変換処理をすればよいことは当
然である。
In order to decode the signal encoded in this way, it is natural that the inverse transform processing of the equations (1) and (2) should be performed.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、前記した従来の高能率符号化方式において
は、ブロック内での規格化を一度だけしか行っていない
から、1ブロック内のサンプル数Nをどのように設定す
るのかに応じて、メリット、デメリットが種々異なった
ものになる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional high-efficiency coding method, since the standardization within a block is performed only once, how to determine the number N of samples in one block There are various advantages and disadvantages depending on whether it is set.

すなわち、前記した従来の高能率符号化方式において、
例えば、1ブロック内のサンプル数Nを大きくすると、
復号のために1ブロック毎に必要とされる規格化データ
{規格化済み信号と対応して設定されるべき信号の規格
化の状態を示す信号(規格化の状態を示すデータ)}量
は、各サンプルあたりの量としてみると少なくて済むこ
とになるが、前記した規格化処理は1ブロック内で均一
に行われるものであるから、1ブロック内のサンプル数
Nが大きな場合には、1つのブロック内におけるサンプ
ルのサンプル値の振幅方向での分布の状態が多様になり
易く、適切な規格化処理が行われ難いために、サンプル
値の量子化に当り量子化ステップ数をかなり多くしなけ
れば、ブロック形状と相関を持った量子化誤差が発生し
やすくなる。
That is, in the above-mentioned conventional high efficiency coding system,
For example, if the number of samples N in one block is increased,
The amount of standardized data required for each block for decoding {the signal indicating the standardized state of the signal to be set corresponding to the standardized signal (data indicating the standardized state)} is The amount of each sample is small, but since the above-described normalization processing is performed uniformly in one block, if the number N of samples in one block is large, one Since the state of the distribution of sample values in the block in the amplitude direction tends to be diversified, and proper standardization processing is difficult to perform, it is necessary to considerably increase the number of quantization steps in quantizing the sample values. , A quantization error having a correlation with the block shape is likely to occur.

そして、前記のような状態で発生する量子化誤差は、人
間の視覚特性や聴覚特性の性質からみて検知されやす
く、したがって画質や音質の大きな劣化として現われ易
い。それで、前記の問題点が生じないようにするために
は量子化データ量を増やす必要があるが、そのようにす
れば当然のことながらデータ量の圧縮が不充分になって
しまう。
The quantization error that occurs in the above-described state is easy to detect in view of the characteristics of human visual characteristics and auditory characteristics, and thus is likely to appear as a large deterioration in image quality and sound quality. Therefore, it is necessary to increase the amount of quantized data in order to prevent the above-mentioned problems from occurring. However, if this is done, the compression of the amount of data will naturally be insufficient.

一方、1ブロック内のサンプル数Nを小さくして、1ブ
ロック内の信号の局所的な特徴を捉えようとした場合に
は、各サンプル当りの規格化データ量が増大することに
なるから、1ブロック内のサンプル数Nを小さくするこ
とによって、たとえ規格化されたサンプル値の量子化デ
ータを削減できたとしても、全体としてのデータ量はあ
まり減らすことができなくなってしまうし、また、符号
化の対象にされている信号が広い範囲にわたって信号レ
ベルの変化が小さい場合のように、1ブロック内のサン
プル数Nが大きくてもよいときでも、前記のように1ブ
ロック内のサンプル数Nを小さくして符号化処理が行わ
れた場合には符号化処理が冗長となる欠点がある。
On the other hand, if the number of samples N in one block is reduced and the local characteristics of the signal in one block are to be captured, the normalized data amount for each sample increases, so By reducing the number of samples N in a block, even if the quantized data of standardized sample values can be reduced, the total data amount cannot be reduced so much, and the encoding Even when the number of samples N in one block may be large, as in the case where the signal of interest has a small change in signal level over a wide range, the number of samples N in one block is reduced as described above. If the encoding process is performed after that, the encoding process becomes redundant.

符号化の対象にされている信号を1ブロック内のサンプ
ル数の異なる2種類の離散信号例として、既述した従来
法により前記した(1)式に従って規格化する場合を例
にとり、第5図を参照して前記した問題点について説明
すると次のとおりである。
As an example of two kinds of discrete signals having different numbers of samples in one block, the signal to be encoded is standardized by the above-mentioned conventional method according to the above-mentioned equation (1), and FIG. The above problems will be described with reference to.

第5図は、1ブロック内のサンプル数Nが8の場合{第
5図の(a),(b)}を1ブロックの大きさが大きい
場合の例とし、また、1ブロック内のサンプル数Nが4
の場合{第5図の(c),(d)}を1ブロックの大き
さが小さい場合の例としている。
FIG. 5 shows an example in which the number of samples N in one block is 8 ((a), (b) in FIG. 5), and the number of samples in one block is large. N is 4
In the case of {(c), (d) in FIG. 5 is an example when the size of one block is small.

また、第5図の(a),(c)は同一の第1の信号を符
号化の対象にしているものであり、さらに、第5図の
(b),(d)は同一の第2の信号を符号化の対象にし
ているものである。
Further, (a) and (c) of FIG. 5 are intended for encoding the same first signal, and (b) and (d) of FIG. The signal of is targeted for encoding.

第5図中の斜線を引いて示してある部分は、符号化の対
象にされている信号が存在していないために、規格化処
理に際して量子化の対象から除かれる部分であり、した
がって、量子化は斜線の引かれていない残された部分に
対して行われるが、規格化されたサンプル値に対する量
子化レベル数(量子化ステップ数)を同等とした場合に
は、当然のことながら前記の残された部分の幅が狭いほ
ど量子化によって発生する誤差は小さくなる。それは各
サンプル値の量子化が、規格化処理とは関係なく行なわ
れるためである。
The shaded portion in FIG. 5 is the portion that is excluded from the subject of quantization during the normalization process because there is no signal that is the subject of encoding. The quantization is performed on the remaining portion not shaded, but if the number of quantization levels (the number of quantization steps) for the standardized sample value is made equal, naturally, the above-mentioned The narrower the width of the remaining portion, the smaller the error caused by the quantization. This is because the quantization of each sample value is performed regardless of the standardization process.

そして、信号の規格化が前記した(1)式に従った信号
処理によって行われる場合には、前記の残された部分の
幅は1ブロック内のサンプルにおける最大のサンプル値
と最小のサンプル値との差となるので、1ブロック内の
サンプル数Nが小さいほどその差は小さくなる。
Then, when the signal normalization is performed by the signal processing according to the equation (1), the width of the remaining portion is the maximum sample value and the minimum sample value of the samples in one block. The smaller the number N of samples in one block, the smaller the difference.

第1の信号については第5図の(a),(c)から明ら
かなように、サンプル数Nが8の場合に対し、サンプル
数Nが4の場合には半分以下となり、また、第2の信号
については第5図の(b),(d)から明らかなよう
に、第5図の(d)における右側のブロックに関しては
第5図の(b)と同じであるが第5図の(d)における
左側のブロックに関しては第5図の(b)に示されてい
るブロックに比べて、1/4程度に減少している。
Regarding the first signal, as is clear from (a) and (c) of FIG. 5, when the number of samples N is 8, it becomes half or less when the number of samples N is 4, and the second signal As is clear from FIGS. 5 (b) and 5 (d), the signal on the right side of FIG. 5 (d) is the same as that in FIG. 5 (b), but the right block in FIG. The left block in (d) is reduced to about 1/4 as compared with the block shown in (b) of FIG.

前記したところから規格化されたサンプル値に対する量
子化レベル数(量子化ステップ数)を同等とした場合に
は、1ブロック内のサンプル数を小さくした方が誤差の
少ない良好な量子化ができることがわかる。
From the above, when the number of quantization levels (the number of quantization steps) with respect to the standardized sample value is made equal, it is possible to reduce the number of samples in one block to achieve good quantization with less error. Recognize.

前記した例のように規格化を行って符号化が行われた場
合における規格化済み信号のデータ量(規格化された信
号の量子化データ量)と規格化済み信号と対応して設定
されるべき、信号の規格化の状態を示す信号のデータ量
(規格化の状態を示すデータ…規格化データ量)とを示
すと、次の第1表のようになる。
The data amount of the standardized signal (quantized data amount of the standardized signal) and the standardized signal are set in the case where the data is standardized and encoded as in the above example. The following Table 1 shows the data amount of the signal indicating the normalization state of the signal (the data indicating the normalization state ... The standardized data amount).

ただし、前記した第1表は、入力されるサンプルは8bi
t、規格化処理後の量子化は1値あたり3bitの精度で行
われているものとしている。
However, in Table 1 above, the input sample is 8bi.
It is assumed that the quantization after t and the standardization processing is performed with an accuracy of 3 bits per value.

前記の第1表から判かるように、符号化の対象にされて
いる信号を1ブロック内のサンプル数Nが8の場合とN
が4の場合とについて、信号の規格化が前記した(1)
式に従った信号処理によって行われる場合には、規格化
を行ったために必要とされる規格化データ量は2腫のパ
ラメータで各8bitとなり、サンプル数Nが8の場合には
1ブロック当りの合計のデータ量が40bitで、また1サ
ンプル当り5bitとなるが、これはもとのデータ量が8bit
であったのに対して5/8にデータ量が圧縮されているこ
とになる。
As can be seen from Table 1 above, the signal to be coded is sampled when the number N of samples in one block is 8
When the signal is 4 and the signal standardization is described above (1)
When signal processing is performed according to the formula, the standardized data amount required for normalization is 8 bits for each parameter of 2 tumors, and when the number of samples N is 8, per block The total amount of data is 40 bits, and 5 bits per sample, but the original amount of data is 8 bits.
However, the amount of data is compressed to 5/8.

また、サンプル数Nが4の場合には1ブロック当りの合
計のデータ量が28bitで、1サンプル当り7bitとなり、
殆んどデータが圧縮されないことになる。このように前
記した従来の高能率符号化方式では比較的量子化誤差の
少ない符号化をしようとするとあまりデータ量が圧縮で
きないという問題点があった。
When the number of samples N is 4, the total data amount per block is 28 bits, which is 7 bits per sample.
Most of the data will not be compressed. As described above, the conventional high-efficiency encoding method has a problem in that the amount of data cannot be compressed so much when an encoding with a relatively small quantization error is attempted.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、符号化の対象にされている離散信号を一定区
間毎に分割して得た個々のブロックに属する信号につい
て、前記の個々のブロック毎に、それぞれ信号の振幅方
向における分布の規格化を行なって個々のブロック毎に
規格化が施こされた状態の規格化済み信号を得る手段
と、前記した個々のブロックと対応して得た規格化済み
信号を、前記の規格化済み信号をそれぞれ得るのに用い
られた個々のブロックを、さらに分割する状態でそれぞ
れ一定区間毎に分割して得た新たな個々のブロックに属
する信号について、前記の新たな個々のブロック毎に、
それぞれ信号の振幅方向における分布の規格化を行なっ
て前記の新たな個々のブロック毎に規格化が施こされた
状態の規格化済み信号を得ることを、順次に少なくとも
1度以上繰返して行う手段とを備えたことを特徴とする
高能率符号化方式、及び前記した高能率符号化方式にお
いて、前記した各段階における規格化済み信号と対応し
て設定されるべき信号の規格化の状態を示す情報は、前
記した各段階における各1ブロック分の規格化済み信号
と対応して設定された信号の規格化の状態を示すデータ
量を全段階にわたって合計したデータ量が、信号の規格
化を1回だけ行うようにした場合に設定されるべき信号
の規格化の状態を示すデータ量と同等になるようにした
高能率符号化方式を提供して前記した従来の問題点を解
消しようとするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a signal belonging to each block obtained by dividing a discrete signal to be encoded for each constant section, for each of the individual blocks, Means for obtaining a standardized signal in a state in which the distribution in the amplitude direction of each signal is standardized and each block is standardized, and the standardized signals obtained in correspondence with the individual blocks described above. For the signals belonging to the new individual blocks obtained by dividing the signal into the individual blocks used to obtain each of the standardized signals and further dividing the individual blocks into predetermined blocks, For each individual block,
Means for sequentially repeating at least one or more times to standardize the distribution in the amplitude direction of each signal and obtain the standardized signal in the state in which the standardization is applied to each of the new individual blocks. In the high-efficiency coding method and the high-efficiency coding method, the standardization state of the signal to be set corresponding to the standardized signal in each of the stages described above is shown. As for the information, the data amount obtained by summing the data amount indicating the standardized state of the signal set corresponding to the standardized signal for each one block at each stage described above over all the stages is 1 In order to solve the above-mentioned conventional problems by providing a high-efficiency coding method that is equal to the amount of data indicating the standardized state of the signal to be set when it is performed only once. It is.

(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の高能率符号化方式の
具体的な内容について詳細に説明する。本発明の高能率
符号化方式は、符号化の対象にされている離散信号を一
定区間毎に分割して得た個々のブロックに属する信号に
ついて、前記の個々のブロック毎に、それぞれ信号の振
幅方向における分布の規格化を行なって個々のブロック
毎に規格化が施こされた状態の規格化済み信号を得る手
段と、前記した個々のブロックと対応して得た規格化済
み信号を、前記の規格化済み信号をそれぞれ得るのに用
いられた個々のブロックを、さらに分割する状態でそれ
ぞれ一定区間毎に分割して得た新たな個々のブロックに
属する信号について、前記の新たな個々のブロック毎
に、それぞれ信号の振幅方向における分布の規格化を行
なって前記の新たな個々のブロック毎に規格化が施こさ
れた状態の規格化済み信号を得ることを、順次に少なく
とも1度以上繰返して行うようにした高能率符号化方
式、及び前記した高能率符号化方式において、前記した
各段階における規格化済み信号と対応して設定されるべ
き信号の規格化の状態を示す情報は、前記した各段階に
おける各1ブロック分の規格化済み信号と対応して設定
されたた信号の規格化の状態を示すデータ量を全段階に
わたって合計したデータ量が、信号の規格化を1回だけ
行うようにした場合に設定されるべき信号の規格化の状
態を示すデータ量と同等になるようにした高能率符号化
方式であり、この本発明の高能率符号化方式は、従来方
式のように、符号化の対象にされている信号のブロック
に対して1度だけ規格化処理を施こすのではなく、ブロ
ックに対して規格化処理を行った後に、そのブロックを
次第に細分化した状態のブロックに対して順次に規格化
処理を施こすという多段の規格化処理を行うようにした
ものである。
(Example) Hereinafter, specific contents of the high-efficiency coding method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The high-efficiency coding method of the present invention is such that, for a signal belonging to an individual block obtained by dividing a discrete signal to be coded into certain intervals, the amplitude of each of the individual blocks is increased. Means for standardizing the distribution in the direction to obtain a standardized signal in a state in which standardization has been performed for each individual block, and the standardized signal obtained corresponding to each of the individual blocks described above, Of the individual blocks used to obtain each of the standardized signals of each of the new individual blocks obtained by dividing each of the blocks into a predetermined interval in a state of being further divided. For each of the above, it is possible to perform normalization of the distribution in the amplitude direction of each signal to obtain a standardized signal in a state in which the standardization is applied to each of the new individual blocks, at least sequentially. Information indicating the standardization state of the signal to be set in correspondence with the standardized signal at each stage in the high efficiency coding method described above and the high efficiency coding method described above. Is the data amount obtained by summing the data amount indicating the standardized state of the signal set corresponding to the standardized signal for each block in each of the above-mentioned stages over all the stages. This is a high-efficiency coding method in which the amount of data indicating the standardized state of the signal to be set when it is performed only once is made equal to the high-efficiency coding method. As described above, the standardization process is not performed once on the block of the signal to be encoded, but after the standardization process is performed on the block, the block is gradually subdivided. State of It is obtained to perform the normalization process of the multi-stage that sequentially straining facilities the normalization process with respect to the lock.

そして、本発明の高能率符号化方式において行われる多
段にわたる規格化処理による信号の規格化は、それの全
段を通しての規格化処理の結果として、規格化を1度だ
け行ったと同等となればよいので、規格化処理の各段階
における規格化データ量は、1回だけ規格化処理を行う
ようにした場合における規格化データ量より少なくでき
るのである。
Then, if the standardization of the signal by the multistage standardization process performed in the high-efficiency encoding system of the present invention is equivalent to the standardization performed only once as a result of the standardization process through all the stages thereof. Therefore, the standardized data amount in each stage of the standardization process can be smaller than the standardized data amount in the case where the standardization process is performed only once.

これは信号の振幅が非常に小さくて規格化の精度が必要
とされる場合にも同等の量子化の精度が得られるように
するためのもので、信号の変化がある程度大きな場合に
は規格化の精度は下がるが、このような場合には最終的
には量子化誤差が大きなものになるから、前記した規格
化の精度の低下は結局無視できる程度になり大きな問題
にはならない。
This is to ensure that the same quantization accuracy can be obtained even when the signal amplitude is very small and the standardization accuracy is required. However, since the quantization error eventually becomes large in such a case, the above-mentioned deterioration of the standardization accuracy becomes negligible and is not a serious problem.

信号の規格化を複数回行うようにした場合においては、
1段目の信号の規格化時に信号の変化の態様を大局的に
つかまえているので、後段における信号の規格化は、か
なり荒いものでも問題にならない。それで信号の規格化
を1段だけで行うようにした場合の規格化データ量が、
1ブロック内のサンプル値の最大値Xmaxと最小値Xminと
に対して、それぞれ8ビットであったとすると、例え
ば、信号に規格化処理を2回施こす場合には、信号の規
格化反りの1段目においては1ブロック内のサンプル値
の最大値Xmaxと最小値Xminとに対して各6ビット、信号
の規格化処理の2段目では、そのときの1ブロック内の
サンプル値の最大値Xmaxと最小値Xminとに対して各2ビ
ット程度とする。
In case of normalizing the signal multiple times,
Since the aspect of the change of the signal is generally grasped at the time of normalizing the signal of the first stage, the standardization of the signal in the subsequent stage does not cause a problem even if it is fairly rough. Therefore, the amount of standardized data when the signal is standardized in only one stage is
If the maximum value Xmax and the minimum value Xmin of the sample values in one block are 8 bits, for example, when the signal is subjected to the standardization process twice, the standardized warp of the signal is 1 In the first stage, 6 bits each for the maximum value Xmax and the minimum value Xmin of the sample values in one block, and in the second stage of the signal normalization processing, the maximum value Xmax of the sample values in one block at that time And the minimum value Xmin are about 2 bits each.

信号の規格化処理の2段目においては、信号の規格化の
ために使用される規格化器が複数になるので、全体とし
ての規格化データ量は、信号の規格化処理が1段だけの
場合よりやや多くなる。
In the second stage of the signal standardization process, a plurality of standardizers are used for the standardization of the signal, so that the overall standardized data amount is only one stage of the signal standardization process. A little more than if.

第1図は、本発明の高能率符号化方式の実施に際して信
号の多段規格化のために使用される装置の構成例を示す
ブロック図であって、この第1図に示されている装置に
おいて28〜30はそれぞれ規格化器であり、これらの各規
格化器28〜30としては、第4図を参照して説明したと同
様な構成態様のものを規格化器として使用することがで
きる。また、31は量子化器である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an apparatus used for multistage standardization of signals in implementing the high-efficiency coding system of the present invention. In the apparatus shown in FIG. Reference numerals 28 to 30 denote normalizers, and the normalizers 28 to 30 having the same configuration as that described with reference to FIG. 4 can be used as the normalizers. Further, 31 is a quantizer.

第1図において、1段目の規格化器28は1ブロック内に
おけるサンプル数Nが8であるような信号の規格化を行
うものであり、また2段目の2個の規格化器29,30は1
ブロック内におけるサンプル数Nが4であるような信号
の規格化を行うものとなっており、1段目の規格化器28
で規格化された信号は、それが2分割されて2段目の規
格化器29,30に供給されて、そこでさらに規格化された
後に、量子化器31に供給されて量子化されて出力され
る。規格化データは1段目の規格化器28と2段目の2個
の規格化器29,30との合計3個の規格化器28〜30からそ
れぞれ出力され、また、量子化データは量子化器31から
出力される。
In FIG. 1, the first-stage normalizer 28 is for normalizing a signal such that the number N of samples in one block is 8, and the second-stage normalizer 29, 30 is 1
The signal is normalized such that the number of samples N in the block is 4, and the normalizer 28 of the first stage is used.
The signal standardized by is divided into two and supplied to the second-stage normalizers 29 and 30, and further standardized there, and then supplied to the quantizer 31 and quantized and output. To be done. The standardized data is output from a total of three normalizers 28 to 30 including the first-stage normalizer 28 and the second-stage two normalizers 29 and 30, and the quantized data is the quantum data. It is output from the converter 31.

次に前記のような信号の規格化を2段にわたって規格化
信号処理の状態を、既述した第5図に対応させて示す第
2図を参照して説明すると次のとおりである。第2図は
符号化の対象にされている離散信号を一定区間毎に分割
して得た個々のブロックC,E1,E2に属する信号(サンプ
ル値)を、図の横方向には例えば時間をとり、他方、縦
方向には信号レベルをとって、信号の順次のサンプル値
を白丸で示している図である。
Next, the state of the standardized signal processing over two stages of the standardization of the signal as described above will be described with reference to FIG. 2 which is shown in correspondence with FIG. 5 already described. FIG. 2 shows signals (sample values) belonging to individual blocks C, E1, and E2 obtained by dividing a discrete signal to be encoded at regular intervals in the horizontal direction of the figure, for example, time. On the other hand, it is a diagram in which the signal level is taken in the vertical direction and sequential sample values of the signal are indicated by white circles.

第2図では第1図中の1段目の規格化器28で規格化の対
象にしている信号の1ブロックC内のサンプル数Nが8
であり、また、第1図中の2段目の2個の規格化器29,3
0で規格化の対象にしている信号の1ブロックE1,E2内の
サンプル数Nが4の場合を示している。
In FIG. 2, the number N of samples in one block C of the signal to be standardized by the normalizer 28 in the first stage in FIG.
And the two normalizers 29, 3 in the second stage in FIG.
A case where the number of samples N in one block E1, E2 of the signal to be standardized is 0 is 0.

第2図中におけるXmaxCはブロックCにおける8個のサ
ンプル中の最大のサンプル値と対応する信号レベルを、
XminCはブロックCにおける8個のサンプル中の最小の
サンプル値と対応する信号レベルを示し、またXmaxE1は
ブロックE1における4個のサンプル中の最大のサンプル
値と対応する信号レベルを、XminE1はブロックE1におけ
る4個のサンプル中の最小のサンプル値と対応する信号
レベルを示し、さらにXmaxE2はブロックE2における4個
のサンプル中の最大のサンプル値と対応する信号レベル
を、XminE2はブロックE2における4個のサンプル中の最
小のサンプル値と対応する信号レベルを示している。
XmaxC in FIG. 2 is the maximum sample value of the eight samples in block C and the corresponding signal level,
XminC indicates the signal level corresponding to the minimum sample value among the eight samples in block C, XmaxE1 indicates the signal level corresponding to the maximum sample value among the four samples in block E1, and XminE1 indicates the signal level corresponding to block E1. Shows the signal level corresponding to the smallest sample value of the four samples in X, and XmaxE2 represents the signal level corresponding to the largest sample value of the four samples in block E2, and XminE2 represents the signal level of the four samples in block E2. The signal level corresponding to the smallest sample value in the sample is shown.

また、第2図の(a)は既述した第5図の(a),
(c)を参照して記載した第1の信号が符号化の対象に
されている信号であるとしており、他方、第2図の
(b)は第5図の(b),(d)を参照して記載した第
2の信号が符号化の対象にされている信号であるとして
いる。
Further, FIG. 2 (a) is the same as FIG. 5 (a),
It is assumed that the first signal described with reference to (c) is the signal to be encoded, while (b) in FIG. 2 corresponds to (b) and (d) in FIG. The second signal described with reference is assumed to be the signal to be encoded.

さらに、第2図中の斜線を引いて示してある部分は、符
号化の対象にされている信号が存在していないために、
1段目の規格化器28による規格化処理に際して量子化の
対象から除かれる部分であり、また、第2図中の網線を
引いて示してある部分は、符号化の対象にされている信
号が存在していないために、2段目の規格化器29,30に
よる規格化処理に際して量子化の対象から除かれる部分
である。
Furthermore, the shaded portion in FIG. 2 indicates that there is no signal to be encoded,
In the normalization process by the normalizer 28 of the first stage, the part that is excluded from the target of quantization, and the part shown by the dotted line in FIG. 2 is the target of encoding. Since there is no signal, this is a part that is excluded from the target of quantization in the normalization processing by the second-stage normalizers 29 and 30.

第2図をみると1段目の規格化器28による信号の規格化
処理で残されている部分は、信号の規格化処理を1段だ
け行うようにした従来例の場合に比べると、規格化デー
タ量を減らしている分だけ若干多くなっているが、2段
目の信号の規格化処理を行う規格化器29,30による信号
の規格化処理によって大幅に狭くなっており、従来例に
おけるサンプル数Nが4の場合と大差がない広さとなっ
ていて、各サンプル値の量子化誤差も同等となる。
As shown in FIG. 2, the portion left by the signal normalization processing by the first-stage normalizer 28 is the standard compared to the case of the conventional example in which the signal normalization processing is performed only one stage. Although it is slightly increased by reducing the amount of normalized data, it is significantly narrowed by the signal normalization processing by the standardizers 29 and 30 that perform the second-stage signal normalization processing. The size is almost the same as when the number of samples N is 4, and the quantization error of each sample value is also the same.

2段目の規格化器29,30による信号の規格化は、1ブロ
ック内のサンプル値の最大値Xmaxとサンプル値の最小値
Xminに対して、それぞれ2bit(4レベル)というよう
に、かなり荒いものにしても、1段目の規格化器28によ
る信号の規格化処理で残される部分は相当に狭くなされ
ているので信号の規格化は前記の程度で行うようにして
も充分である。
Signal normalization by the second-stage normalizers 29, 30 is performed by the maximum value Xmax of sample values and the minimum value of sample values in one block.
Even if it is fairly rough, such as 2 bits (4 levels) for each Xmin, the portion left by the signal normalization processing by the first-stage normalizer 28 is considerably narrowed, so It is sufficient to perform the standardization to the above degree.

符号化の対象にされている信号に対する2段階の規格化
処理が、前記のような態様で行われた場合における規格
化済み信号(規格化された量子化データ)と、規格化済
み信号と対応して設定されめべき信号の規格化の状態を
示す信号(規格化の状態を示すデータ)とのデータ量を
示すと次の第2表のようになる。
Correspondence between the standardized signal (normalized quantized data) and the standardized signal in the case where the two-step standardization process for the signal to be encoded is performed in the above-described manner. The following table 2 shows the data amount with the signal indicating the standardized state of the signal to be set (data indicating the standardized state).

各サンプル値の量子化データ量については従来方式の場
合と同一とすると、従来方式の場合と異なるのは規格化
データであり、信号の規格化処理の1段目については各
6ビット、信号の規格化処理の2段目については各2ビ
ットが2組で、8サンプルに対して20ビットとなる。こ
れより1サンプルあたりのデータ量は5.5ビットとなり
従来方式においてサンプル数Nが8の場合に比べるとわ
ずかに多くなっているだけである。
If the quantized data amount of each sample value is the same as in the case of the conventional method, the difference from the case of the conventional method is the standardized data, and 6 bits each for the first stage of the signal standardization processing, In the second stage of the standardization process, two sets of 2 bits each make 20 bits for 8 samples. As a result, the amount of data per sample is 5.5 bits, which is slightly larger than the case where the number of samples N is 8 in the conventional method.

本発明の高能率符号化方式は第1表と第2表を比較すれ
ば明らかなように、既述した従来の高能率符号化方式に
おいて比較的小さいブロックを使った場合と同等の量子
化誤差特性を持ち、かつ、必要とされるデータ量を大幅
に少なくすることができるのである。
As is clear from comparing Tables 1 and 2, the high-efficiency coding method of the present invention has a quantization error equivalent to that when a relatively small block is used in the above-described conventional high-efficiency coding method. It has characteristics and can significantly reduce the amount of data required.

(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
明の高能率符号化方式は符号化の対象にされている離散
信号を一定区間毎に分割して得た個々のブロックに属す
る信号について、前記の個々のブロック毎に、それぞれ
信号の振幅方向における分布の規格化を行なって個々の
ブロック毎に規格化が施こされた状態の規格化済み信号
を得る手段と、前記した個々のブロックと対応して得た
規格化済み信号を、前記の規格化済み信号をそれぞれ得
るのに用いられた個々のブロックを、さらに分割する状
態でそれぞれ一定区間毎に分割して得た新たな個々のブ
ロックに属する信号について、前記の新たな個々のブロ
ック毎に、それぞれ信号の振幅方向における分布の規格
化を行なって前記の新たな個々のブロック毎に規格化が
施こされた状態の規格化済み信号を得ることを、順次に
少なくとも1度以上繰返して行う手段とを備えた高能率
符号化方式、及び、前記した高能率符号化方式におい
て、前記した各段階における規格化済み信号と対応して
設定されるべき信号の規格化の状態を示す情報を、前記
した各段階における各1ブロック分の規格化済み信号と
対応して設定された信号の規格化の状態を示すデータ量
を全段階にわたって合計したデータ量が、信号の規格化
を1回だけ行うようにした場合に設定されるべき信号の
規格化の状態を示すデータ量と同等になるようにした高
能率符号化方式であって、この本発明の高能率符号化方
式では、信号の変化の程度が複雑に変る場合において
も、比較的小さい範囲の変化に合わせて規格化を行うこ
とができるために理想的な信号処理が行なわれ、規格化
されたサンプル値の分布には無駄な領域がなく、それに
より比較的簡単でデータ量の少ない量子化を行ったとし
ても、量子化誤差を少なくすることができ、特に信号が
なだらかに変化する部分や大きな変化部分に隣接する小
さな変化部分などでの改善効果が著るしい。また、この
場合の誤差は視覚特性や聴覚特性に合わせて合理的に分
配することができるので、同等の誤差量でも検知され難
いものとすることができ、このため規格化されたサンプ
ル値の量子化データ量を減らしても復号された信号の品
質を保つことができ、高いデータ圧縮率を実現できる。
さらに、規格化されたサンプル値は簡単な量子化器で効
率的に処理できるので、装置も比較的簡単なものとする
ことができる。
(Effect) As is apparent from the above description in detail, the high-efficiency coding method of the present invention belongs to each block obtained by dividing a discrete signal to be coded into constant intervals. With respect to the signal, a means for standardizing the distribution in the amplitude direction of the signal for each of the individual blocks to obtain a standardized signal in a state in which the standardization has been performed for each individual block, and Of the standardized signal obtained in correspondence with each block of the above-mentioned blocks, the individual blocks used for obtaining the above-mentioned standardized signals are further divided into fixed intervals. For the signals belonging to the individual blocks, the distribution of the signals in the amplitude direction is standardized for each of the new individual blocks, and the standardization is performed for each of the new individual blocks. A high-efficiency coding method including means for sequentially repeating at least one or more times to obtain a standardized signal in the above state, and standardization at each of the above-mentioned stages in the high-efficiency coding method The information indicating the standardization state of the signal to be set in correspondence with the completed signal indicates the standardization state of the signal set in correspondence with the standardized signal for each one block at each stage described above. A high-efficiency code in which the total amount of data over all stages is equal to the amount of data indicating the signal normalization state that should be set when the signal is standardized only once. The high-efficiency coding method of the present invention is ideal because the standardization can be performed in accordance with a change in a relatively small range even when the degree of signal change changes in a complicated manner. Naive signal Since there is no wasted area in the standardized sample value distribution, it is possible to reduce the quantization error even if the quantization is relatively simple and the amount of data is small. The improvement effect is remarkable at the part where the signal changes gently and the small change part adjacent to the large change part. In addition, since the error in this case can be reasonably distributed according to the visual characteristics and the auditory characteristics, it is possible to make it difficult to detect even with an equivalent error amount. The quality of the decoded signal can be maintained even if the amount of data to be converted is reduced, and a high data compression rate can be realized.
Furthermore, the standardized sample values can be processed efficiently by a simple quantizer, so that the device can be relatively simple.

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

第1図は本発明の高能率符号化方式に使用される多段階
の信号規格化装置の一例構成のブロック図、第2図及び
第3図ならびに第5図は信号処理の説明図、第4図は信
号の規格化器の一例構成を示すブロック図である。 1……符号化の対象にされている離散信号の入力端子、
2〜5……離散信号の時間々隔(離散信号を発生するの
に用いられた標本化周期)と等しい遅延時間を信号に与
える遅延回路、6……最大値検出回路、7……最小値検
出回路、8,9……量子化回路、10〜15……減算器、16〜2
0……除算器、21,22……規格化の状態を示す情報(規格
化の状態を示すデータ)の出力端子、23〜27……量子化
データの出力端子、28〜30……規格化器、31……量子化
器、
FIG. 1 is a block diagram of an example configuration of a multi-step signal standardization device used in a high efficiency coding system of the present invention, FIGS. 2 and 3 and FIG. 5 are explanatory diagrams of signal processing, and FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example configuration of a signal normalizer. 1 ... Input terminal of discrete signal to be encoded,
2 to 5 ... delay circuit for giving a signal a delay time equal to the time interval of discrete signals (sampling period used to generate discrete signals), 6 ... maximum value detection circuit, 7 ... minimum value Detecting circuit, 8,9 Quantizing circuit, 10-15, Subtractor, 16-2
0 …… divider, 21,22 …… output terminal for information indicating normalization status (data indicating normalization status), 23 to 27 …… quantized data output terminal, 28 to 30 …… normalization Vessel, 31 ... Quantizer,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】符号化の対象にされている離散信号を一定
区間毎に分割して得た個々のブロックに属する信号につ
いて、前記の個々のブロック毎に、それぞれ信号の振幅
方向における分布の規格化を行なって個々のブロック毎
に規格化が施こされた状態の規格化済み信号を得る手段
と、前記した個々のブロックと対応して得た規格化済み
信号を、前記の規格化済み信号をそれぞれ得るのに用い
られた個々のブロックを、さらに分割する状態でそれぞ
れ一定区間毎に分割して得た新たな個々のブロックに属
する信号について、前記の新たな個々のブロック毎に、
それぞれ信号の振幅方向における分布の規格化を行なっ
て前記の新たな個々のブロック毎に規格化が施こされた
状態の規格化済み信号を得ることを、順次に少なくとも
1度以上繰返して行う手段とを備えたことを特徴とする
高能率符号化方式
1. A standard of distribution in the amplitude direction of a signal belonging to each block obtained by dividing a discrete signal to be coded into constant intervals. Means for obtaining a standardized signal in a state where standardization is performed for each individual block, and a standardized signal obtained in correspondence with each of the individual blocks described above For the signals belonging to the new individual blocks obtained by dividing each of the individual blocks used to obtain each, in a state of further dividing, for each of the new individual blocks,
Means for sequentially repeating at least one or more times to standardize the distribution in the amplitude direction of each signal and obtain the standardized signal in the state in which the standardization is applied to each of the new individual blocks. And a high-efficiency coding method characterized by
【請求項2】符号化の対象にされている離散信号を一定
区間毎に分割して得た個々のブロックに属する信号につ
いて、前記の個々のブロック毎に、それぞれ信号の振幅
方向における分布の規格化を行なって個々のブロック毎
に規格化が施こされた状態の規格化済み信号を得る手段
と、前記した個々のブロックと対応して得た規格化済み
信号を、前記の規格化済み信号をそれぞれ得るのに用い
られた個々のブロックを、さらに分割する状態でそれぞ
れ一定区間毎に分割して得た新たな個々のブロックに属
する信号について、前記の新たな個々のブロック毎に、
それぞれ信号の振幅方向における分布の規格化を行なっ
て前記の新たな個々のブロック毎に規格化が施こされた
状態の規格化済み信号を得ることを、順次に少なくとも
1度以上繰返して行う手段とを有する高能率符号化方式
において、前記した各段階における規格化済み信号と対
応して設定されるべき信号の規格化の状態を示す情報
は、前記した各段階における各1ブロック分の規格化済
み信号と対応して設定された信号の規格化の状態を示す
データ量を全段階にわたって合計したデータ量が、信号
の規格化を1回だけ行うようにした場合に設定されるべ
き信号の規格化の状態を示すデータ量と同等になるよう
にした高能率符号化方式
2. A standard of distribution in the amplitude direction of a signal belonging to each block obtained by dividing a discrete signal to be coded into constant intervals. Means for obtaining a standardized signal in a state where standardization is performed for each individual block, and a standardized signal obtained in correspondence with each of the individual blocks described above For the signals belonging to the new individual blocks obtained by dividing each of the individual blocks used to obtain each, in a state of further dividing, for each of the new individual blocks,
Means for sequentially repeating at least one or more times to standardize the distribution in the amplitude direction of each signal and obtain the standardized signal in the state in which the standardization is applied to each of the new individual blocks. In the high-efficiency coding method including the above, the information indicating the standardization state of the signal to be set corresponding to the standardized signal in each of the above-mentioned stages is the standardization of one block in each of the above-mentioned stages. The signal standard that should be set when the signal standardization is performed only once, with the total data amount indicating the standardized state of the signal set corresponding to the completed signal over all stages. High-efficiency coding method that equals the amount of data indicating the coding status
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