JPH082026B2 - 差分符号化装置 - Google Patents
差分符号化装置Info
- Publication number
- JPH082026B2 JPH082026B2 JP62152433A JP15243387A JPH082026B2 JP H082026 B2 JPH082026 B2 JP H082026B2 JP 62152433 A JP62152433 A JP 62152433A JP 15243387 A JP15243387 A JP 15243387A JP H082026 B2 JPH082026 B2 JP H082026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- quantized
- bits
- difference
- represented
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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〕 本発明はテレビ信号をディジタル化し差分符号化して
伝送する装置に関し，特に適応量子化器に関する。
伝送する装置に関し，特に適応量子化器に関する。
従来，この種の差分符号化装置では，入力信号がＮビ
ットの場合入力信号と予測信号の差分信号はＮ＋１ビッ
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ビットの信号をあらかじめ定められ
たレベル数の量子化レベルに変換する必要があり，過負
荷等を生じないようにするためには多くの量子化レベル
数が必要であった。この欠点を改良する方法として，入
力信号と予測信号から差信号を求める減算器及び量子化
出力と予測信号とから局部復号信号を求める加算器の演
算をＮビットのモジュロー演算で行ない，量子化器はＮ
ビットの差信号に対して量子化を行なう技術がある（例
えばBostelmannの折返し量子化器でその内容はドイツ特
許公報2405534に示される。）。
ットの場合入力信号と予測信号の差分信号はＮ＋１ビッ
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ビットの信号をあらかじめ定められ
たレベル数の量子化レベルに変換する必要があり，過負
荷等を生じないようにするためには多くの量子化レベル
数が必要であった。この欠点を改良する方法として，入
力信号と予測信号から差信号を求める減算器及び量子化
出力と予測信号とから局部復号信号を求める加算器の演
算をＮビットのモジュロー演算で行ない，量子化器はＮ
ビットの差信号に対して量子化を行なう技術がある（例
えばBostelmannの折返し量子化器でその内容はドイツ特
許公報2405534に示される。）。
上述した従来のBostelmannの折返し量子化器では，量
子化による量子化雑音が加わっても局部復号信号（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
の有するダイナミックレンジを越えないように，あらか
じめ入力信号をダイナミッ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
化を行なう必要があり，局部復号信号したがって受信側
の復合信号には振幅制限された信号が出力される。最大
の量子化雑音の振幅が大きい場合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ッ
クレンジの制限を受ける欠点があった。
子化による量子化雑音が加わっても局部復号信号（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
の有するダイナミックレンジを越えないように，あらか
じめ入力信号をダイナミッ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
化を行なう必要があり，局部復号信号したがって受信側
の復合信号には振幅制限された信号が出力される。最大
の量子化雑音の振幅が大きい場合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ッ
クレンジの制限を受ける欠点があった。
本発明の差分符号化装置は、上記欠点を除去するため
のもので、ｎ（ｎは２以上の整数）ビットで表される信
号値を持ち、2nの幅のダイナミックレンジ内において可
変である入力信号と、ｎビットで表される信号値を持つ
予測信号との差をモヅュロ減算により演算し、前記差が
ｎビットで表される差信号を出力するモヅュロ減算器
と；前記差信号を、量子化雑音を有する、ｎビットで表
される量子化信号に量子化する量子化手段と；前記量子
化信号を符号化する符号化手段と；前記量子化信号と前
記予測信号との和モヅュロ加算により演算し、前記和が
ｎビットで表される極部復号信号を出力するモヅュロ加
算器と；前記極部復号信号を受け、前記入力信号を予測
する信号を前記予測信号として出力する予測器と；を有
し、前記量子化手段は、前記量子化雑音が最大の絶対値
を持つ場合にも、前記局部復号信号が前記ダイナミック
レンジを越えないように、適応的に前記差信号を、ｎビ
ットで表される前記量子化信号に量子化するものである
ことを特徴とする。
のもので、ｎ（ｎは２以上の整数）ビットで表される信
号値を持ち、2nの幅のダイナミックレンジ内において可
変である入力信号と、ｎビットで表される信号値を持つ
予測信号との差をモヅュロ減算により演算し、前記差が
ｎビットで表される差信号を出力するモヅュロ減算器
と；前記差信号を、量子化雑音を有する、ｎビットで表
される量子化信号に量子化する量子化手段と；前記量子
化信号を符号化する符号化手段と；前記量子化信号と前
記予測信号との和モヅュロ加算により演算し、前記和が
ｎビットで表される極部復号信号を出力するモヅュロ加
算器と；前記極部復号信号を受け、前記入力信号を予測
する信号を前記予測信号として出力する予測器と；を有
し、前記量子化手段は、前記量子化雑音が最大の絶対値
を持つ場合にも、前記局部復号信号が前記ダイナミック
レンジを越えないように、適応的に前記差信号を、ｎビ
ットで表される前記量子化信号に量子化するものである
ことを特徴とする。
次に，本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
入力端子１に入力されたｎビットの入力信号Ｘは適応
量子器２へ供給される。予測器３から出力されるｎビッ
トの予測信号は加算器４と適応量子化器２へ供給され
る。適応量子化器２は，入力信号Ｘと予測信号との差
分信号Ｅを求め，あらかじめ定められた量子化特性にし
たがって量子化を行なって量子化信号Ｑを出力する。但
し，量子化信号Ｑと予測信号を加算して求められる局
部復号信号（＋Ｑ）が量子化雑音のためｎビットの入
力信号Ｘの上限又は下限を越えてしまう場合は，上限又
は下限を越えない範囲で局部復号信号（＋Ｑ）が入力
信号Ｘに一番近くなる量子化信号Ｑを適応的に選択して
出力する。量子化信号Ｑは符号変換回路５と加算器４へ
供給される。符号変換回路５は量子化信号Ｑをレベル番
号を示す符号に変換し，同期信号等と多重化されて伝送
路符号に変換されて出力される。加算器４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を求めて予
測器３へ供給する。
量子器２へ供給される。予測器３から出力されるｎビッ
トの予測信号は加算器４と適応量子化器２へ供給され
る。適応量子化器２は，入力信号Ｘと予測信号との差
分信号Ｅを求め，あらかじめ定められた量子化特性にし
たがって量子化を行なって量子化信号Ｑを出力する。但
し，量子化信号Ｑと予測信号を加算して求められる局
部復号信号（＋Ｑ）が量子化雑音のためｎビットの入
力信号Ｘの上限又は下限を越えてしまう場合は，上限又
は下限を越えない範囲で局部復号信号（＋Ｑ）が入力
信号Ｘに一番近くなる量子化信号Ｑを適応的に選択して
出力する。量子化信号Ｑは符号変換回路５と加算器４へ
供給される。符号変換回路５は量子化信号Ｑをレベル番
号を示す符号に変換し，同期信号等と多重化されて伝送
路符号に変換されて出力される。加算器４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を求めて予
測器３へ供給する。
局部復号信号Ｙがｎビットの入力信号Ｘのダイナミッ
クレンジを越えないように適応量子化器３で適応量子化
を行なって量子化信号Ｑを出力しているため，加算器４
はｎビットのモジュロー演算を行なってｎビットの局部
復号信号を出力する。予測器３は局部復号信号からあら
かじめ定められた予測特性に従って次の標本化時刻の予
測信号を求めて出力する。
クレンジを越えないように適応量子化器３で適応量子化
を行なって量子化信号Ｑを出力しているため，加算器４
はｎビットのモジュロー演算を行なってｎビットの局部
復号信号を出力する。予測器３は局部復号信号からあら
かじめ定められた予測特性に従って次の標本化時刻の予
測信号を求めて出力する。
第２図に適応量子化器２の第１の具体的な構成例を示
す。入力端子７に供給される入力信号Ｘは減算器９と加
算器13に供給される。入力端子８に供給される予測信号
は減算器９に供給される。減算器９はｎビットのモジ
ュロー演算を行ないｎビットの差分信号を出力し，量子
化器10,11および12に供給する。量子化器11はあらかじ
め定められた量子化特性に従って差分信号Ｅを量子化し
て量子化信号Q0を出力するとともに量子化雑音Δｑ＝Q0
−Ｅの信号を出力する。量子化器12は量子化信号Q0より
１つ大きい量子化レベルの量子化信号Q+を出力し，量子
化器10は量子化信号Q0より１つ小さい量子化レベルの量
子化信号Q-を出力する。量子化信号Q0が最大の量子化レ
ベルの場合は一つ大きい量子化レベルの量子化信号Q+の
信号としては最小の量子化レベルを,Q0が最小のレベル
の場合は一つ小さい量子化レベルの量子化信号Q-の信号
としては最大の量子化レベルを出力する。加算器13では
予測信号Ｘと量子化雑音Δｑの加算を行なってｎ＋１ビ
ットの信号を出力し判定回路14へ供給する。一般には加
算値Ｘ＋Δｐは局部復号信号に等しく＋Q0と一致す
る。判定回路14ではＸ＋Δｑいいかえると＋Q0の信号
が入力信号Ｘの有するｎビットのダイナミックレンジを
越えているかを判定する。上側に越えている場合は＋１
の切替信号Ｓを，下側に越えている場合は−１の切替信
号Ｓを，ダイナミックレンジの範囲であれば０の切替信
号Ｓを出力する。切替回路15では判定回路14からの切替
信号Ｓに応じて量子化器10,11,12からの量子化出力を選
択して出力する。切替信号が−1,0,＋１の各々の場合は
量子化出力ＱとしてはQ+,Q0,Q-が各々選択されて出力さ
れ出力端子16に供給される。
す。入力端子７に供給される入力信号Ｘは減算器９と加
算器13に供給される。入力端子８に供給される予測信号
は減算器９に供給される。減算器９はｎビットのモジ
ュロー演算を行ないｎビットの差分信号を出力し，量子
化器10,11および12に供給する。量子化器11はあらかじ
め定められた量子化特性に従って差分信号Ｅを量子化し
て量子化信号Q0を出力するとともに量子化雑音Δｑ＝Q0
−Ｅの信号を出力する。量子化器12は量子化信号Q0より
１つ大きい量子化レベルの量子化信号Q+を出力し，量子
化器10は量子化信号Q0より１つ小さい量子化レベルの量
子化信号Q-を出力する。量子化信号Q0が最大の量子化レ
ベルの場合は一つ大きい量子化レベルの量子化信号Q+の
信号としては最小の量子化レベルを,Q0が最小のレベル
の場合は一つ小さい量子化レベルの量子化信号Q-の信号
としては最大の量子化レベルを出力する。加算器13では
予測信号Ｘと量子化雑音Δｑの加算を行なってｎ＋１ビ
ットの信号を出力し判定回路14へ供給する。一般には加
算値Ｘ＋Δｐは局部復号信号に等しく＋Q0と一致す
る。判定回路14ではＸ＋Δｑいいかえると＋Q0の信号
が入力信号Ｘの有するｎビットのダイナミックレンジを
越えているかを判定する。上側に越えている場合は＋１
の切替信号Ｓを，下側に越えている場合は−１の切替信
号Ｓを，ダイナミックレンジの範囲であれば０の切替信
号Ｓを出力する。切替回路15では判定回路14からの切替
信号Ｓに応じて量子化器10,11,12からの量子化出力を選
択して出力する。切替信号が−1,0,＋１の各々の場合は
量子化出力ＱとしてはQ+,Q0,Q-が各々選択されて出力さ
れ出力端子16に供給される。
第３図は入力信号Ｘ加算器13の加算出力Ｘ＋Δｑ（＝
＋Q0）いいかえると局部復号信号との関係を示す図で
ある。ｎビットの入力信号Ｘのダイナミックレンジは−
2n-1〜2n-1−１の範囲で，時刻taの場合はＸ＋Δｑ（＝
＋Q0）の値はダイナミックレンジの中にあり適応量子
化器２の出力としてはQ0の量子化信号が出力される。時
刻tbではＸ＋Δｑの加算値，いいかえると＋Q0がダイ
ナミックレンジの下側になるので適応量子化器２の出力
としてはQ+の量子化信号が出力される。時刻tcでは加算
値Ｘ＋Δq,いいかえると＋Q0がダイナミックレンジの
上側になるので適応量子化器２の出力としてはQ-の量子
化信号が出力される。
＋Q0）いいかえると局部復号信号との関係を示す図で
ある。ｎビットの入力信号Ｘのダイナミックレンジは−
2n-1〜2n-1−１の範囲で，時刻taの場合はＸ＋Δｑ（＝
＋Q0）の値はダイナミックレンジの中にあり適応量子
化器２の出力としてはQ0の量子化信号が出力される。時
刻tbではＸ＋Δｑの加算値，いいかえると＋Q0がダイ
ナミックレンジの下側になるので適応量子化器２の出力
としてはQ+の量子化信号が出力される。時刻tcでは加算
値Ｘ＋Δq,いいかえると＋Q0がダイナミックレンジの
上側になるので適応量子化器２の出力としてはQ-の量子
化信号が出力される。
第４図は適応量子化器２の第２の具体的な構成例を示
す図である。本実施例では適応量子化器17は読み出し専
用メモリROM（Read Only Memory）で構成される。ｎビ
ットの入力信号Ｘとｎビットの予測信号をアドレス入
力とし，第１の具体的構成例で示した適応量子化器の量
子化出力に相当する値があらかじめ書き込まれており，
入力アドレスに対応して出力が読み出され量子化信号Ｑ
として出力される。
す図である。本実施例では適応量子化器17は読み出し専
用メモリROM（Read Only Memory）で構成される。ｎビ
ットの入力信号Ｘとｎビットの予測信号をアドレス入
力とし，第１の具体的構成例で示した適応量子化器の量
子化出力に相当する値があらかじめ書き込まれており，
入力アドレスに対応して出力が読み出され量子化信号Ｑ
として出力される。
以上説明したように本発明は，入力信号Ｘと量子化雑
音の関係から適応的に量子化を行なうことにより，あら
かじめ入力信号に振幅制限を加えなくても，差分信号及
び局部復号信号は入力信号と同じビット数となるようモ
ジュロー演算により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ックレンジを得ることができる
効果がある。
音の関係から適応的に量子化を行なうことにより，あら
かじめ入力信号に振幅制限を加えなくても，差分信号及
び局部復号信号は入力信号と同じビット数となるようモ
ジュロー演算により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ックレンジを得ることができる
効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図，第２図は
適応量子化器２の第１の具体的構成を示す図，第３図は
入力信号と局部復号信号の関係を示す図，第４図は適応
量子化器２の第２の具体的構成を示す図である。 １……入力端子,2……適応量子化器,3……予測器,4……
加算器,5……符号変換回路,6……出力端子,7……入力端
子,8……入力端子,9……減算器,10,11および12……量子
化器,13……加算器,14……判定回路,15……切替回路,16
……出力端子,17……適応量子化器。
適応量子化器２の第１の具体的構成を示す図，第３図は
入力信号と局部復号信号の関係を示す図，第４図は適応
量子化器２の第２の具体的構成を示す図である。 １……入力端子,2……適応量子化器,3……予測器,4……
加算器,5……符号変換回路,6……出力端子,7……入力端
子,8……入力端子,9……減算器,10,11および12……量子
化器,13……加算器,14……判定回路,15……切替回路,16
……出力端子,17……適応量子化器。
Claims (1)
- 【請求項１】ｎ（ｎは２以上の整数）ビットで表される
信号値を持ち、2nの幅のダイナミックレンジ内において
可変である入力信号と、ｎビットで表される信号値を持
つ予測信号との差をモヅュロ減算により演算し、前記差
がｎビットで表される差信号を出力するモヅュロ減算器
と； 前記差信号を、量子化雑音を有する、ｎビットで表され
る量子化信号に量子化する量子化手段と； 前記量子化信号を符号化する符号化手段と； 前記量子化信号と前記予測信号との和モヅュロ加算によ
り演算し、前記和がｎビットで表される局部復号信号を
出力するモヅュロ加算器と； 前記極部復号信号を受け、前記入力信号を予測する信号
を前記予測信号として出力する予測器と；を有し、 前記量子化手段は、前記量子化雑音が最大の絶対値を持
つ場合にも、前記局部復号信号が前記ダイナミックレン
ジを越えないように、適応的に前記差信号を、ｎビット
で表される前記量子化信号に量子化するものであること
を特徴とする差分符号化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152433A JPH082026B2 (ja) | 1987-06-20 | 1987-06-20 | 差分符号化装置 |
| CA000559827A CA1334871C (en) | 1987-02-26 | 1988-02-25 | Device for quantizing an input signal adaptively so that a local decoded signal never exceeds a dynamic range of the input signal |
| US07/161,143 US4852125A (en) | 1987-02-26 | 1988-02-26 | Adaptive quantizing device for use in a differential encoder |
| GB8804589A GB2208339B (en) | 1987-02-26 | 1988-02-26 | Device for quantizing an input signal adaptively so that a local decoded signal never exceeds a dynamic range of the input signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152433A JPH082026B2 (ja) | 1987-06-20 | 1987-06-20 | 差分符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318818A JPS63318818A (ja) | 1988-12-27 |
| JPH082026B2 true JPH082026B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=15540424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62152433A Expired - Lifetime JPH082026B2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-06-20 | 差分符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082026B2 (ja) |
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
- 1987-06-20 JP JP62152433A patent/JPH082026B2/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 |
|---|---|
| JPS63318818A (ja) | 1988-12-27 |
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