JPH082025B2 - 適応量子化器 - Google Patents
適応量子化器Info
- Publication number
- JPH082025B2 JPH082025B2 JP62003278A JP327887A JPH082025B2 JP H082025 B2 JPH082025 B2 JP H082025B2 JP 62003278 A JP62003278 A JP 62003278A JP 327887 A JP327887 A JP 327887A JP H082025 B2 JPH082025 B2 JP H082025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input signal
- quantizer
- bit number
- quantization noise
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像信号などの入力信号と予測信号との差分
信号を量子化して伝送する差分符号化装置の量子化器に
係り、特に適応的に量子化を行うことができる適応量子
化器に関するものである。
信号を量子化して伝送する差分符号化装置の量子化器に
係り、特に適応的に量子化を行うことができる適応量子
化器に関するものである。
従来、この種の差分符号化装置の量子化器では、画像
の入力信号がｎビツトの場合、入力信号と予測信号の差
分信号はｎ＋１ビツト以上となり、差分信号を量子化し
て出力する量子化器は少なくともｎ＋１ビツトの信号を
予め定められたレベル数の量子化レベルに変換する必要
があり、平坦部の量子化雑音や過負荷などの劣化が目立
たなくするようにするためには多くの量子化レベル数が
必要であつた。
の入力信号がｎビツトの場合、入力信号と予測信号の差
分信号はｎ＋１ビツト以上となり、差分信号を量子化し
て出力する量子化器は少なくともｎ＋１ビツトの信号を
予め定められたレベル数の量子化レベルに変換する必要
があり、平坦部の量子化雑音や過負荷などの劣化が目立
たなくするようにするためには多くの量子化レベル数が
必要であつた。
この不都合を改良する方法として、入力信号を予め振
幅制限してから、差分符号化を行うようにして、入力信
号と予測信号から差信号を求める減算器および量子化出
力と予測信号とから局部復号信号を求める加算の演算を
ｎビツトのモジユロー演算で行ない、量子化器はｎビツ
トの差信号に対して量子化を行う技術がある。例えば、
ボステルマン（Bostelmann）の折返し量子化器で、その
内容はドイツ特許公報第2,405,534号に示される。
幅制限してから、差分符号化を行うようにして、入力信
号と予測信号から差信号を求める減算器および量子化出
力と予測信号とから局部復号信号を求める加算の演算を
ｎビツトのモジユロー演算で行ない、量子化器はｎビツ
トの差信号に対して量子化を行う技術がある。例えば、
ボステルマン（Bostelmann）の折返し量子化器で、その
内容はドイツ特許公報第2,405,534号に示される。
上述した従来のボステルマンの折返し量子化器では、
量子化による量子雑音が加わつても、局部復号信号（入
力信号に量子化雑音を加算したものと同じ値）が入力信
号の有するダイナミツクレンジを越えないように、予め
入力信号をダイナミツクレンジより最大の量子化雑音の
振幅値だけ小さい範囲に振幅制限してから差分符号化を
行う必要があり、局部復号信号，したがつて受信側の復
号信号には振幅制限された信号が出力される。
量子化による量子雑音が加わつても、局部復号信号（入
力信号に量子化雑音を加算したものと同じ値）が入力信
号の有するダイナミツクレンジを越えないように、予め
入力信号をダイナミツクレンジより最大の量子化雑音の
振幅値だけ小さい範囲に振幅制限してから差分符号化を
行う必要があり、局部復号信号，したがつて受信側の復
号信号には振幅制限された信号が出力される。
そして、最大の量子化雑音の振幅が大きい場合には、
振幅制限を受ける範囲も大きくなり、復号される信号は
それだけダイナミツクレンジの制限を受けるという問題
点があつた。
振幅制限を受ける範囲も大きくなり、復号される信号は
それだけダイナミツクレンジの制限を受けるという問題
点があつた。
本発明の適応量子化器は、入力信号のダイナミツクレ
ンジの上限とその上限から量子化器の量子化雑音の最大
振幅だけ小さい値の区間および上記入力信号のダイナミ
ツクレンジの下限とその下限から量子化器の量子化雑音
の最大振幅だけ大きい値の区間については入力信号の振
幅情報が含まれるように入力信号をその入力信号のビツ
ト数より少ないビツト数の変換信号に変換して出力する
手段と、上記入力信号と同じビツト数の差分信号と上記
入力信号のビツト数より少ないビツト数の変換信号とか
ら入力信号に量子化雑音を加算しても入力信号のダイナ
ミツクレンジを越えないように上記差分信号を適応的に
量子化して出力する手段とを備えてなるようにしたもの
である。
ンジの上限とその上限から量子化器の量子化雑音の最大
振幅だけ小さい値の区間および上記入力信号のダイナミ
ツクレンジの下限とその下限から量子化器の量子化雑音
の最大振幅だけ大きい値の区間については入力信号の振
幅情報が含まれるように入力信号をその入力信号のビツ
ト数より少ないビツト数の変換信号に変換して出力する
手段と、上記入力信号と同じビツト数の差分信号と上記
入力信号のビツト数より少ないビツト数の変換信号とか
ら入力信号に量子化雑音を加算しても入力信号のダイナ
ミツクレンジを越えないように上記差分信号を適応的に
量子化して出力する手段とを備えてなるようにしたもの
である。
本発明においては、入力信号と量子化雑音の関係から
適応的に量子化を行い、また、変換回路で入力信号を量
子化器で必要な情報のみを抜き出した変換信号に変換し
てから量子化器に供給する。
適応的に量子化を行い、また、変換回路で入力信号を量
子化器で必要な情報のみを抜き出した変換信号に変換し
てから量子化器に供給する。
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。
図において、１は画像信号などの入力信号が印加され
る入力端子、２は減算器、３は入力端子１からの入力信
号を入力とする変換回路で、この変換回路３は、入力信
号のダイナミツクレンジの上限とその上限から量子化器
の量子化雑音の最大振幅だけ小さい値に区間および入力
信号のダイナミツクレンジの下限とその下限から量子化
器の量子化雑音の最大振幅だけ大きい値の区間について
は入力信号の振幅情報が含まれるように入力信号を入力
信号のビツト数より少ないビツト数の変換信号に変換し
て出力する手段を構成している。
る入力端子、２は減算器、３は入力端子１からの入力信
号を入力とする変換回路で、この変換回路３は、入力信
号のダイナミツクレンジの上限とその上限から量子化器
の量子化雑音の最大振幅だけ小さい値に区間および入力
信号のダイナミツクレンジの下限とその下限から量子化
器の量子化雑音の最大振幅だけ大きい値の区間について
は入力信号の振幅情報が含まれるように入力信号を入力
信号のビツト数より少ないビツト数の変換信号に変換し
て出力する手段を構成している。
４は減算器２からの差分信号と変換回路３よりの変換
信号を入力とする量子化器で、この量子化器４は、入力
信号と同じビツト数の差分信号と入力信号のビツト数よ
り少ないビツト数の変換信号とから入力信号に量子化雑
音を加算しても入力信号のダイナミツクレンジを越えな
いように上記差分信号を適応的に量子化して出力する手
段を構成している。
信号を入力とする量子化器で、この量子化器４は、入力
信号と同じビツト数の差分信号と入力信号のビツト数よ
り少ないビツト数の変換信号とから入力信号に量子化雑
音を加算しても入力信号のダイナミツクレンジを越えな
いように上記差分信号を適応的に量子化して出力する手
段を構成している。
５は予測器、６は量子化器４からの量子化信号と予測
器５よりの予測信号とを加算する加算器で、この加算器
６によつて得られた加算出力は局部復号信号として予測
器５に供給されるように構成されている。７は量子化器
４からの量子化信号を伝送路符号に変換して出力端子８
に送出する符号変換回路である。
器５よりの予測信号とを加算する加算器で、この加算器
６によつて得られた加算出力は局部復号信号として予測
器５に供給されるように構成されている。７は量子化器
４からの量子化信号を伝送路符号に変換して出力端子８
に送出する符号変換回路である。
つぎにこの図に示す実施例の動作を説明する。
まず、入力端子１に入力されたｎビツト、例えば、ｎ
＝８の入力信号Ｘは減算器２と変換回路３へそれぞれ供
給される。
＝８の入力信号Ｘは減算器２と変換回路３へそれぞれ供
給される。
そして、量子化器４の量子化雑音の最大振幅値をΔMX
とすると、変換回路３では入力信号Ｘが2n-1−ΔMXから
2n-1の上限区間または−2n-1＋ΔMX−１の下限区間のい
ずれかである場合は入力信号Ｘの値が示される変換信号
を出力し、いずれの区間にも含まれない中間区間の場合
には中間区間であることを示す変換信号を出力し量子化
器４へ供給する。例えば、量子化雑音の最大振幅値ΔMX
が“7"である場合は変換信号は４ビツトで表わすことが
できる。
とすると、変換回路３では入力信号Ｘが2n-1−ΔMXから
2n-1の上限区間または−2n-1＋ΔMX−１の下限区間のい
ずれかである場合は入力信号Ｘの値が示される変換信号
を出力し、いずれの区間にも含まれない中間区間の場合
には中間区間であることを示す変換信号を出力し量子化
器４へ供給する。例えば、量子化雑音の最大振幅値ΔMX
が“7"である場合は変換信号は４ビツトで表わすことが
できる。
減算器２はｎビツトの入力信号Ｘと予測器５から供給
されるｎビツトの予測信号とのモジユロー演算による
減算を行なつてｎビツトの差分信号Ｅを出力し量子化器
４へ供給する。量子化器４では予め定められた量子化特
性にしたがつてｎビツトの差分信号Ｅを量子化して量子
化レベルを表わす量子化信号Ｑを出力する。ただし、量
子化雑音Δｑ＝Ｑ−Ｅを入力信号Ｘに加算した値（これ
は局部復号信号Ｙ（＝＋Ｑ）に等しい値）がｎビット
の入力信号Ｘのダイナミツクレンジの上限または下限を
越えてしまう場合には、一つ上または一つ下の量子化レ
ベルの量子化信号を選択して出力し、入力信号Ｘに量子
化雑音を加算した値Ｘ＋Δｑ（＝＋Ｑ）が上限または
下限を越えないようにする。そして、量子化器４には入
力信号Ｘそのものは供給されていないが、変換信号から
上記判定に必要な範囲の入力信号Ｘは得ることができ
る。
されるｎビツトの予測信号とのモジユロー演算による
減算を行なつてｎビツトの差分信号Ｅを出力し量子化器
４へ供給する。量子化器４では予め定められた量子化特
性にしたがつてｎビツトの差分信号Ｅを量子化して量子
化レベルを表わす量子化信号Ｑを出力する。ただし、量
子化雑音Δｑ＝Ｑ−Ｅを入力信号Ｘに加算した値（これ
は局部復号信号Ｙ（＝＋Ｑ）に等しい値）がｎビット
の入力信号Ｘのダイナミツクレンジの上限または下限を
越えてしまう場合には、一つ上または一つ下の量子化レ
ベルの量子化信号を選択して出力し、入力信号Ｘに量子
化雑音を加算した値Ｘ＋Δｑ（＝＋Ｑ）が上限または
下限を越えないようにする。そして、量子化器４には入
力信号Ｘそのものは供給されていないが、変換信号から
上記判定に必要な範囲の入力信号Ｘは得ることができ
る。
つぎに、入力信号Ｘに量子化雑音Δｑを加算した値が
入力信号のダイナミツクレンジの上限または下限を越え
ないように差分信号Ｅを適応的に量子化した量子化信号
Ｑは量子化器４から出力されて符号変換回路７と加算器
６へ供給される。そして、この符号変換回路７は量子化
信号Ｑから量子化レベルを表わす符号に変換し、同期信
号などと多重化して伝送路符号に変換して出力する。ま
た、加算器６では量子化信号Ｑと予測信号を加算して
局部復号信号Ｙ（＝＋Ｑ）を求めて予測器５へ供給す
る。ここで、この局部復号信号Ｙがｎビツトの入力信号
Ｘのダイナミツクレンジを越えないように量子化信号Ｑ
が選択されているため加算器６はｎビツトのモジユロー
演算を行なつてｎビツトの局部復号信号Ｙを出力する。
入力信号のダイナミツクレンジの上限または下限を越え
ないように差分信号Ｅを適応的に量子化した量子化信号
Ｑは量子化器４から出力されて符号変換回路７と加算器
６へ供給される。そして、この符号変換回路７は量子化
信号Ｑから量子化レベルを表わす符号に変換し、同期信
号などと多重化して伝送路符号に変換して出力する。ま
た、加算器６では量子化信号Ｑと予測信号を加算して
局部復号信号Ｙ（＝＋Ｑ）を求めて予測器５へ供給す
る。ここで、この局部復号信号Ｙがｎビツトの入力信号
Ｘのダイナミツクレンジを越えないように量子化信号Ｑ
が選択されているため加算器６はｎビツトのモジユロー
演算を行なつてｎビツトの局部復号信号Ｙを出力する。
そして、予測器５は加算器６よりの局部復号信号Ｙか
ら予め定められた予測特性にしたがつて次の標本化時刻
の予測信号を求めて出力し、加算器６と減算器２へ供給
する。
ら予め定められた予測特性にしたがつて次の標本化時刻
の予測信号を求めて出力し、加算器６と減算器２へ供給
する。
ここで、量子化器４の具体的な構成例としては、変換
信号が４ビツト，差分信号Ｅがｎ＝８ビツトの場合はア
ドレスが12ビツトで出力が８ビツトのROM（Read Only M
emory）により簡単に構成できる。そして、現在のIC技
術ではアドレスが12ビツトで出力が４ビツトでスピード
が35nsec程度のROMがあり、これを用いると量子化器４
が簡単に構成できる。
信号が４ビツト，差分信号Ｅがｎ＝８ビツトの場合はア
ドレスが12ビツトで出力が８ビツトのROM（Read Only M
emory）により簡単に構成できる。そして、現在のIC技
術ではアドレスが12ビツトで出力が４ビツトでスピード
が35nsec程度のROMがあり、これを用いると量子化器４
が簡単に構成できる。
以上説明したように、本発明によれば、入力信号と量
子化雑音の関係から適応的に量子化を行うことにより、
予め入力信号に振幅制限を加えなくても、入力信号と同
じビツト数のモジユロー演算で差分符号化の処理を実現
することができ、復号される信号は振幅制限を受けてい
ないので入力信号と同等のダイナミツクレンジを得るこ
とができるので、実用上の効果は極めて大である。
子化雑音の関係から適応的に量子化を行うことにより、
予め入力信号に振幅制限を加えなくても、入力信号と同
じビツト数のモジユロー演算で差分符号化の処理を実現
することができ、復号される信号は振幅制限を受けてい
ないので入力信号と同等のダイナミツクレンジを得るこ
とができるので、実用上の効果は極めて大である。
また、変換回路で入力信号を，量子化器で必要な情報
のみを抜き出した変換信号に変換してから量子化器に供
給しているため、入力信号を変換信号としてそのまま入
力する場合より量子化器の構成を簡単化することができ
るという点において極めて有効である。
のみを抜き出した変換信号に変換してから量子化器に供
給しているため、入力信号を変換信号としてそのまま入
力する場合より量子化器の構成を簡単化することができ
るという点において極めて有効である。
図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。 ２……減算器、３……変換回路、４……量子化器、５…
…予測器、６……加算器、７……符号変換回路。
…予測器、６……加算器、７……符号変換回路。
Claims (1)
- 【請求項１】画像信号などの入力信号と予測信号との差
分信号を量子化して伝送する差分符号化装置の量子化器
において、前記入力信号のダイナミツクレンジの上限と
その上限から量子化器の量子化雑音の最大振幅だけ小さ
い値の区間および該入力信号のダイナミツクレンジの下
限とその下限から量子化器の量子化雑音の最大振幅だけ
大きい値の区間については入力信号の振幅情報が含まれ
るように入力信号を該入力信号のビツト数より少ないビ
ツト数の変換信号に変換して出力する手段と、前記入力
信号と同じビツト数の差分信号と前記入力信号のビツト
数より少ないビツト数の変換信号とから入力信号に量子
化雑音を加算しても入力信号のダイナミツクレンジを越
えないように前記差分信号を適応的に量子化して出力す
る手段とを備えてなることを特徴とする適応量子化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003278A JPH082025B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 適応量子化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003278A JPH082025B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 適応量子化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63172527A JPS63172527A (ja) | 1988-07-16 |
| JPH082025B2 true JPH082025B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11552958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003278A Expired - Lifetime JPH082025B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 適応量子化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082025B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3166218B2 (ja) * | 1991-08-08 | 2001-05-14 | カシオ計算機株式会社 | データ圧縮伸張装置およびそれを用いた電子楽器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2405534C2 (de) | 1974-02-06 | 1983-06-01 | AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von Videosignalen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0793583B2 (ja) * | 1986-03-17 | 1995-10-09 | キヤノン株式会社 | 予測符号化装置 |
| JPH073955B2 (ja) * | 1986-11-17 | 1995-01-18 | 株式会社日立製作所 | 符号器 |
-
1987
- 1987-01-12 JP JP62003278A patent/JPH082025B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2405534C2 (de) | 1974-02-06 | 1983-06-01 | AEG-Telefunken Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere zur Übertragung von Videosignalen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63172527A (ja) | 1988-07-16 |
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