JPS5934781A - ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 - Google Patents
ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置Info
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- JPS5934781A JPS5934781A JP14421482A JP14421482A JPS5934781A JP S5934781 A JPS5934781 A JP S5934781A JP 14421482 A JP14421482 A JP 14421482A JP 14421482 A JP14421482 A JP 14421482A JP S5934781 A JPS5934781 A JP S5934781A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は画像信号に対し、連続する画面における相間
ケ利用して画像信号を高能率符号化（ピノトレ、−ト全
削減）するフレーム間符号化装置に関するものである。
ケ利用して画像信号を高能率符号化（ピノトレ、−ト全
削減）するフレーム間符号化装置に関するものである。
従来のこの稲のフレーム間符号化装置は第１図の如く構
成さ几ていた。
成さ几ていた。
第１図において、（１）は減算器、（２）はスカラー量
子佳器、（３）は加算器、１４１ｒＪルートメモリある
。
子佳器、（３）は加算器、１４１ｒＪルートメモリある
。
今．画面の上方力）ら１万に回けてｈニア１）も右に順
次ラスクー走査さス′シるｉｆフレームｑ〕画像人力信
号（５１のザンプル系列’（ｒ−ＳＫ（ここでＵＫ＆−
Ｊラスター走査におけるザンプル糸夕１］番号）、前記
Ｓ５に対する】フレーム前のサンプル値から溝成さγし
る予測信号ｆ６１ ｋ ＳＫ ＋前記画像入力信号（
５１と予測信号（６）のフレーム間差分信号１７１Ｘ，
、前記フレーム間差分信号（′ｌ）の１ザンンル旬．の
スカラー量子化信号（８）孕２．（、前記スカラー歇子
化信号（７）と予測信号（６）ケ加シ．（た内生画像信
号（９１を言トする。
次ラスクー走査さス′シるｉｆフレームｑ〕画像人力信
号（５１のザンプル系列’（ｒ−ＳＫ（ここでＵＫ＆−
Ｊラスター走査におけるザンプル糸夕１］番号）、前記
Ｓ５に対する】フレーム前のサンプル値から溝成さγし
る予測信号ｆ６１ ｋ ＳＫ ＋前記画像入力信号（
５１と予測信号（６）のフレーム間差分信号１７１Ｘ，
、前記フレーム間差分信号（′ｌ）の１ザンンル旬．の
スカラー量子化信号（８）孕２．（、前記スカラー歇子
化信号（７）と予測信号（６）ケ加シ．（た内生画像信
号（９１を言トする。
このとき、第１図（ａ）の符号化器においては以下の処
理にて画像信号が高能率符号化さ几る。
理にて画像信号が高能率符号化さ几る。
／ ／ Ａ／−１
ＸＫ−ＳＫ−ＳＫ
史＝ ｘ，： ＋ ｑ，：
瓢 ＝１７．７−’ ＋ ＳξＬ −１７４−１ １−
ンぐ１（１− 心すなわち，ＳＫに対し信号電力か減少
するルー人間差分信号ＸＫ全その撮幅確率分布Ｐ（ＸＫ
）に基づき最小歪となるように，レベル数ケ減じてスカ
ラ＝↑マ１：子化した信号父〉符号化することによって
高能率符号化全達成する，、ＪＪスカラー）ｉｉ．子化
レベルの減小によって発生する系の量子化雑音である。
ンぐ１（１− 心すなわち，ＳＫに対し信号電力か減少
するルー人間差分信号ＸＫ全その撮幅確率分布Ｐ（ＸＫ
）に基づき最小歪となるように，レベル数ケ減じてスカ
ラ＝↑マ１：子化した信号父〉符号化することによって
高能率符号化全達成する，、ＪＪスカラー）ｉｉ．子化
レベルの減小によって発生する系の量子化雑音である。
第１図（ｂ）に示す復号化器においてｅＪ，送信さ几て
くるスカラー量子化信号（８）に基づき言５−盲，ニー
’ 十ｘρ＋ｑ５ のび算ケ実行し量子化雑音、ケ含んだ古生画像信−号ｉ
４１１ （ｒ−ｉ’としで刊ｆる。
くるスカラー量子化信号（８）に基づき言５−盲，ニー
’ 十ｘρ＋ｑ５ のび算ケ実行し量子化雑音、ケ含んだ古生画像信−号ｉ
４１１ （ｒ−ｉ’としで刊ｆる。
以上の如〈従来のフレーム間符号化装置は。
現在のフレームの画像信号と同−位＠に対応する先Ｑ）
ルームの画像信号との差分信号ｉ１ザンゾル４σＶこレ
ベル数に減じてスカラー量子化していた。
ルームの画像信号との差分信号ｉ１ザンゾル４σＶこレ
ベル数に減じてスカラー量子化していた。
この方式によると．画像信号がガウス雑音葡含むブヒめ
，動きのないｆｒＪｊ，分でもフレーム間差分信号（７
）か所定のレベルで存在するばかりでなく、動きｑ）多
い画像に関する情報会生歓がふえるため一定の伝送レー
トにおさえて高能率符号化することば困難である。
，動きのないｆｒＪｊ，分でもフレーム間差分信号（７
）か所定のレベルで存在するばかりでなく、動きｑ）多
い画像に関する情報会生歓がふえるため一定の伝送レー
トにおさえて高能率符号化することば困難である。
この清明Ｖユ以上σ）如き欠点ケ除去−４−ろためにな
さｎ−たもので、ガウス雑音のしよう乱にも強く．動き
のある画像に対１−でもシュなはだしく符号化効率が低
下することのないように，フレーム間差分信号ケスレッ
ゾユホールドケ設定（７てベクトル量子化゛ｒるフレー
ム間符号化’ｔＡ ｂｔケ提供すること金目的としてい
る。
さｎ−たもので、ガウス雑音のしよう乱にも強く．動き
のある画像に対１−でもシュなはだしく符号化効率が低
下することのないように，フレーム間差分信号ケスレッ
ゾユホールドケ設定（７てベクトル量子化゛ｒるフレー
ム間符号化’ｔＡ ｂｔケ提供すること金目的としてい
る。
以下，図面により発明ケ詳Ａ＋ｉ旧ｌζ説明丁６。
今，第２図の如く，成るｐ ｆ 、− を番目のフレー
ム（テレビジョンの場合（・Ｊｌフレームニー飛び越し
走査する２つＵ）フィールドから購成さ几る）の時間的
に連続する４木の，上前線上のサンプル２４Ｘ４１固ま
とめでブロック化１７こ，ｊＬｉｌつのベクトル量して
Ｓ −［ ３１ ＋ Ｓｚ−ＳＩＧ 、、Ｉ （
（ｆ−１ と表わす。こｎＫ対（ ｌフレーム俊のｉｔ番目のフレ
ームで苧□１と画面上で同一ｆｕｌ道！／乙山当するサ
ンプルのブロックｌｒ Ｓ，＝ｌ−Ｓ＋ 、Ｓ２−・・
・・・・。
ム（テレビジョンの場合（・Ｊｌフレームニー飛び越し
走査する２つＵ）フィールドから購成さ几る）の時間的
に連続する４木の，上前線上のサンプル２４Ｘ４１固ま
とめでブロック化１７こ，ｊＬｉｌつのベクトル量して
Ｓ −［ ３１ ＋ Ｓｚ−ＳＩＧ 、、Ｉ （
（ｆ−１ と表わす。こｎＫ対（ ｌフレーム俊のｉｔ番目のフレ
ームで苧□１と画面上で同一ｆｕｌ道！／乙山当するサ
ンプルのブロックｌｒ Ｓ，＝ｌ−Ｓ＋ 、Ｓ２−・・
・・・・。
８１６ ’］ （とする、更に，累ｆフレームの画像信
号ベクトル料からｉｉ［’−１フレームの画像信号ベク
トルＳ、 、？ｒ−各要素（ザングル）毎に減じたフレ
ーム間差分信号の入力ベクトルＸ、 −Ｌ Ｘｌ 、
Ｘ２、・・・・・、Ｘｌａｊ４とする。このフレーム間
差分信号Ｘ達１６次元のユークリッド信号空間の中でベ
クトル量子化することによって高能率符号化全実現する
。
号ベクトル料からｉｉ［’−１フレームの画像信号ベク
トルＳ、 、？ｒ−各要素（ザングル）毎に減じたフレ
ーム間差分信号の入力ベクトルＸ、 −Ｌ Ｘｌ 、
Ｘ２、・・・・・、Ｘｌａｊ４とする。このフレーム間
差分信号Ｘ達１６次元のユークリッド信号空間の中でベ
クトル量子化することによって高能率符号化全実現する
。
第３図に本発明に係るベクトル甘子化方式フレーム間差
号化装置の一実施例である摺成図全示す。
号化装置の一実施例である摺成図全示す。
図中、 ＋Ｉ１１はラスター／ブロック走査変換器。
ｔｏ＋ｉヘクトル量子化符号化器＋ｆｉ２１ｑベクトル
量子化復号化器、ａ：（ｌｉブロック走査フレームメモ
’） 、 ０４１μブロツク／ラスター走査変換器であ
るこのフレーム間符号化装置の動作は以下の如くである
。
量子化復号化器、ａ：（ｌｉブロック走査フレームメモ
’） 、 ０４１μブロツク／ラスター走査変換器であ
るこのフレーム間符号化装置の動作は以下の如くである
。
先づ、第３図（ａ）の符号化器において、第ｆフレーム
の画像人力信号（５１ホラスター／ブロツク走査変換器
Ｏａによって画面上でラスクー走査から第２図に示すブ
ロック走査に変換さｆＬる、ブロック走査では画像信号
の各ザンプルはＬＳ、。
の画像人力信号（５１ホラスター／ブロツク走査変換器
Ｏａによって画面上でラスクー走査から第２図に示すブ
ロック走査に変換さｆＬる、ブロック走査では画像信号
の各ザンプルはＬＳ、。
８２ 、”’ 、８５ ＊ ８６ ＋”’ ＋８９ 、
Ｓ１０ ＋ ”’ ＋ ８１３．８１４ ＋Ｓ＋ｓ ９
８＋６１１の順に出力さ扛、このプロ・ツクが画面上圧
から右へ、更に、上方からＦ万へ移行するように走査さ
１．る。このプロ、ツク走査画像信号ａｓｉ、同様にブ
ロック走査さ庇てブロック走査フレームメモリ０３から
読み出さ扛る第ｆ−ｘフレームの同一位置に相当するブ
ロック走査子側画像信号＋＋ｅ＋ ｉｓ、 、ｓ２．・
、Ｓ夏６Ｊ／−１ヶ減しらｔｌ。
Ｓ１０ ＋ ”’ ＋ ８１３．８１４ ＋Ｓ＋ｓ ９
８＋６１１の順に出力さ扛、このプロ・ツクが画面上圧
から右へ、更に、上方からＦ万へ移行するように走査さ
１．る。このプロ、ツク走査画像信号ａｓｉ、同様にブ
ロック走査さ庇てブロック走査フレームメモリ０３から
読み出さ扛る第ｆ−ｘフレームの同一位置に相当するブ
ロック走査子側画像信号＋＋ｅ＋ ｉｓ、 、ｓ２．・
、Ｓ夏６Ｊ／−１ヶ減しらｔｌ。
る。減算器ｆｉ＋ではフレーム間差分信号α７ｋＸ＋。
Ｘ２．・、Ｘ、６ の１１血に出力する。こうして得
ら１したフレーム間差分信号（１７１にｌブロック毎に
１とめらｊしてベクトル漿子化符号化器す１）にて人カ
ベクトル各／＝［Ｘｌ、Ｘ２．・・・、 Ｘ１６ ｊ
（ヶ形１１又１−． 、１６次元信号空間几１６におい
て最小歪となる出力ベクトルＹｌ＝ Ｌｙ１＋ Ｉ Ｙ
ｉ２ 、・・ ｙｌ＋６Ｊに変換（写ｆ象）さｎる。こ
の出力ベクトルのインデックスｌがベクトル量子化で１
号化器ｌｌｕの出力ベクトル符号化信号０８１として送
信さ７Ｌ６ 、史に、出力ベクトル符号化信号ｕＦｊｎ
ベクトル鍬子化復号化器０邊に人力さ扛出力ベクトルｙ
ｉｖｃ変換さｎＹｉｘ＋：Ｙ＋ｚ＋・・・・・ｙｉｔ６
の１瞳に読み出さｒしてベクトル量子化フレーム間差分
信号（１ｇとなる。このベクトル量子化フレーム間差分
信号（１９Ｕ、前記ブロック走査予測画像信号０６１と
画面上で対応する位置のサンプル毎に加算さｎ、再生画
像信号−と処理は次式に表わさｆる。
ら１したフレーム間差分信号（１７１にｌブロック毎に
１とめらｊしてベクトル漿子化符号化器す１）にて人カ
ベクトル各／＝［Ｘｌ、Ｘ２．・・・、 Ｘ１６ ｊ
（ヶ形１１又１−． 、１６次元信号空間几１６におい
て最小歪となる出力ベクトルＹｌ＝ Ｌｙ１＋ Ｉ Ｙ
ｉ２ 、・・ ｙｌ＋６Ｊに変換（写ｆ象）さｎる。こ
の出力ベクトルのインデックスｌがベクトル量子化で１
号化器ｌｌｕの出力ベクトル符号化信号０８１として送
信さ７Ｌ６ 、史に、出力ベクトル符号化信号ｕＦｊｎ
ベクトル鍬子化復号化器０邊に人力さ扛出力ベクトルｙ
ｉｖｃ変換さｎＹｉｘ＋：Ｙ＋ｚ＋・・・・・ｙｉｔ６
の１瞳に読み出さｒしてベクトル量子化フレーム間差分
信号（１ｇとなる。このベクトル量子化フレーム間差分
信号（１９Ｕ、前記ブロック走査予測画像信号０６１と
画面上で対応する位置のサンプル毎に加算さｎ、再生画
像信号−と処理は次式に表わさｆる。
Ｘ／＝偶−逸−１
ｙｌ ＝ ｘ（＋Ｍｉｎ ｄ （Ｘ／＋ Ｙｉ）？／
−’ｊｉ（１−１−Ｙｉ”” ’ｊｊ（１＋ Ｘ（４Ｍ
ｌ、ｎ ｄ （Ｘ （＋Ｙ１）ここでＭｉｎ ｄ （￥
（、ｙＨ）は１６次元信号空間におけるベクトル量子化
雑音である。
−’ｊｉ（１−１−Ｙｉ”” ’ｊｊ（１＋ Ｘ（４Ｍ
ｌ、ｎ ｄ （Ｘ （＋Ｙ１）ここでＭｉｎ ｄ （￥
（、ｙＨ）は１６次元信号空間におけるベクトル量子化
雑音である。
第３図（ｂ）に示す復号化器では、ベクトル量子化復号
化５０２１と加算器（３１及びプロ・・ツク走査フレー
ムメモリｔ１３１にて 宮−Ω ＋ｘ ＋ ｄ （＞３（＋ ）’＋）Ｊ−１７ の演算ヲ・シ、ベクトル量子化雑音ｄ（と（、ｙｉ）ｋ
含む再生画像信号（イ）として５ｆ＝ｌＳ＋、Ｓ２．・
・。
化５０２１と加算器（３１及びプロ・・ツク走査フレー
ムメモリｔ１３１にて 宮−Ω ＋ｘ ＋ ｄ （＞３（＋ ）’＋）Ｊ−１７ の演算ヲ・シ、ベクトル量子化雑音ｄ（と（、ｙｉ）ｋ
含む再生画像信号（イ）として５ｆ＝ｌＳ＋、Ｓ２．・
・。
Ｓｉ６」ｒ’得る。こｆｌ−ブロック／ラスター走イｒ
変換器０４）ｈ由ｌ、て標準のラスクー走丘に変換器ｒ
しばよい。
変換器０４）ｈ由ｌ、て標準のラスクー走丘に変換器ｒ
しばよい。
次に、フレーム出１差分伯号ａｒ＋ ｔｃ ＋’ｔ、と
こ丁ベクトル批子化の原理について簡単に説、１１月す
る。
こ丁ベクトル批子化の原理について簡単に説、１１月す
る。
今、情報源入力信号系列ケＩ（個まとめて人力ヘク）
ルＸ＝ｊ ＸＩ、 Ｘ２ 、・−、Ｘｌ、Ｉとする。こ
σ）ときに次元ユークリッド信号空間＋ｔＫｔと Ｉｔ
Ｋｌσ）所定の分割７ Ｉｔ、 、 ｆＬ２ 、・、「
（ツと【７．各分割ｑ）代表点（例えば重心）のＮ個の
セｙ ） ｋ Ｙ ＝ Ｉγｌ、ｙ２．・・、 ＶＮ
、１とする。代表点Ｙ Ｉ＝ｌ Ｙｉ＋ ＋ Ｙｉｚ・
・・＋ ＹｉＫ、Ｊ全分割１モ、に含捷ｆＬる人カペク
トルＸに対応する出力ベクトノ【・とするイ、σ）（＋
″ベクトル量子化という、 ベクトル量子化Ｑμ仄式にて尾義さ７１．ろ、Ｑ ：
几ゝ→ Ｙ ここで、几ｉ”’Ｃ＋ｌ ’（Ｙ７）−（各Ｅｌ？に：
Ｑ Ｉリーリ）上記ベクトル量子化Ｑ、 Ｕ Ｆ］号
化０とイｙ吋化１）の縦続接続と１１．て表わさｆる８
符号化（）は几ゝσ〕中の出力ベクトルのセットＹ””
ｌ−Ｙ＋ 、Ｙ２ ！・・ 。
ルＸ＝ｊ ＸＩ、 Ｘ２ 、・−、Ｘｌ、Ｉとする。こ
σ）ときに次元ユークリッド信号空間＋ｔＫｔと Ｉｔ
Ｋｌσ）所定の分割７ Ｉｔ、 、 ｆＬ２ 、・、「
（ツと【７．各分割ｑ）代表点（例えば重心）のＮ個の
セｙ ） ｋ Ｙ ＝ Ｉγｌ、ｙ２．・・、 ＶＮ
、１とする。代表点Ｙ Ｉ＝ｌ Ｙｉ＋ ＋ Ｙｉｚ・
・・＋ ＹｉＫ、Ｊ全分割１モ、に含捷ｆＬる人カペク
トルＸに対応する出力ベクトノ【・とするイ、σ）（＋
″ベクトル量子化という、 ベクトル量子化Ｑμ仄式にて尾義さ７１．ろ、Ｑ ：
几ゝ→ Ｙ ここで、几ｉ”’Ｃ＋ｌ ’（Ｙ７）−（各Ｅｌ？に：
Ｑ Ｉリーリ）上記ベクトル量子化Ｑ、 Ｕ Ｆ］号
化０とイｙ吋化１）の縦続接続と１１．て表わさｆる８
符号化（）は几ゝσ〕中の出力ベクトルのセットＹ””
ｌ−Ｙ＋ 、Ｙ２ ！・・ 。
ｙＮ）のインテックスセットｌ＝（］、、２．・、 ＋
Ｎ１て へのマツピングであり、復号化Ｄ ｒ；ｌ １からＹへ
のマツピングである。丁なわち （］： Ｉｔ”−＋ Ｉ 、 Ｄ： Ｉ−＋ＹＱ−
１）・（！ である。ベクトル量子化において１１１記符号化出力ｌ
か伝送あるいは記録さ１しることになるため極めて効率
のよい高能率符号化が実現できる。
Ｎ１て へのマツピングであり、復号化Ｄ ｒ；ｌ １からＹへ
のマツピングである。丁なわち （］： Ｉｔ”−＋ Ｉ 、 Ｄ： Ｉ−＋ＹＱ−
１）・（！ である。ベクトル量子化において１１１記符号化出力ｌ
か伝送あるいは記録さ１しることになるため極めて効率
のよい高能率符号化が実現できる。
ベクトル量子化は人力ベクトルＸの振幅確率分布Ｐへ）
に偏りかある場合に特に効率か向上する。出力ベクトル
のセラ）Ｙの抽出は、入力ベクトルの振幅確率分布Ｐ
（Ｘ）に基ついた入力信号稼のモテルから発生する多数
の入力ベクトル全信号空間ＩＬＫで入力ベクトルと出力
ベクトルの歪Ｍｉｎ ｄい＋ ｙＩ）の総和か最小とな
るように収束させろクラスタリングを行なえばよい。
に偏りかある場合に特に効率か向上する。出力ベクトル
のセラ）Ｙの抽出は、入力ベクトルの振幅確率分布Ｐ
（Ｘ）に基ついた入力信号稼のモテルから発生する多数
の入力ベクトル全信号空間ＩＬＫで入力ベクトルと出力
ベクトルの歪Ｍｉｎ ｄい＋ ｙＩ）の総和か最小とな
るように収束させろクラスタリングを行なえばよい。
入力ベクトルＸと出力ベクトルｙＩの２次元平面での翫
列関係ケ第４図に示１−０ 第４図からも推測さｆｌ、るようにベクトル量子化では
に次元信号空間で最小歪となる出力ベクトルにマツピン
グさ扛るためガウス雑音によって発生する歪はに次元信
号空間内で平均化さ几る効果がある。更に、に次元信号
空間内で原点に近い出力ベクトルが発生した場合、こｆ
′１．′（ｒ″マスクして、零ベクトルと丁ｆ′ｌ−ば
情報発生相全制御することか可能となる。
列関係ケ第４図に示１−０ 第４図からも推測さｆｌ、るようにベクトル量子化では
に次元信号空間で最小歪となる出力ベクトルにマツピン
グさ扛るためガウス雑音によって発生する歪はに次元信
号空間内で平均化さ几る効果がある。更に、に次元信号
空間内で原点に近い出力ベクトルが発生した場合、こｆ
′１．′（ｒ″マスクして、零ベクトルと丁ｆ′ｌ−ば
情報発生相全制御することか可能となる。
本発明に係るフレーム間差分信号のベクトル量子化器の
一実施例である符号化器と復号化器の構成図全第５図及
び第６図に示す。
一実施例である符号化器と復号化器の構成図全第５図及
び第６図に示す。
第５図に示すベクトル量子化勾号化器において、（２ａ
ｉ入力ベクトルレジスタ、■にアドレスカウンタ、Ｃ！
４ｉ出力ベクトルコードテーブル。
ｉ入力ベクトルレジスタ、■にアドレスカウンタ、Ｃ！
４ｉ出力ベクトルコードテーブル。
＠は出力ベクトルレジスタ、＠は並列減褒、器。
＠は絶対値演算器、＠は最大要素歪検出器、ｃ！９に最
小歪出力ベクトル検出器、（７）はインテックスラッチ
、ＣＩＤにスレッショルド回路である。
小歪出力ベクトル検出器、（７）はインテックスラッチ
、ＣＩＤにスレッショルド回路である。
第６図に示すベクトル量子化復号化器におい−ｉ（、Ｃ
３３Ｕ出力ベクトルシフトレジスタで、第５図における
ものと同一符号は同−又は相当部分全示す。
３３Ｕ出力ベクトルシフトレジスタで、第５図における
ものと同一符号は同−又は相当部分全示す。
次に、第５図のベクトル量子化符号化器の動作について
説明する。
説明する。
先づ、第ｆフレームのフレーム間差分信号ａη［１６個
単位でまとめらｒて入力ベクトルＸ、＝ｌ−Ｘｌ ＋
ｘ２１・・・、 Ｘ＋６ ］ ｆ として入力ベクトル
レジスタ（２りにラッチさｆＬる。この時点において、
アドレスカウンタｃ！、ｌｌは夏＝１，２．・、Ｎオで
ｌ１ｌＩ’１次カウントアツプさ扛出力ベクトルコード
テーブルＱ４から出力ベクトルＹｉ’ｒ Ｙ＋ ＋ Ｙ
ｚ ＋・・・、ｙＮ）順に読み出し、出力ベクトルレジ
スタ＠に逐１７ラノチさ几る。出力ベクトルコードテー
ブルＧ！４ＶＣに、あらかじめ入力ベクトルＸ、の振幅
確率分布１’（Ｘ、） Ｋもとづいて、最小歪とな／
）１６次元信号孕間の出力ベクトルのセントが原点に近
い順に書き込まｒしている。すなわち、１６次元信号窒
間において原点に近い距離にある出力ベクトル（歪ｄ（
０，ｙｉ）が小さい出方ベクトル）から順にｉ＝１．２
．・・・、Ｎのアドレスに配列してお順次、読み出さｎ
出力ベクトルレジスタ（ハ）にラッチさ扛た各出力ベク
トルレジスタｙ１＝ １ｉｙＨ＋＊ＹｉＺｑ・・・・・
・、ｙｉ１６ ］について、入力ベクトルＸ／と各要素
毎に差の絶対値を、並列減ｑ、器（４）と絶対値演算器
（２）で算出する。この各要素φの最大値全入出力ベク
トル間の歪ｄ（Ｘ（＋ ｙ、ｌと（−で最大要素歪検出
器（ハ）で求める。ここでｄｔｘ４．ｙ７）＝Ｍａｘ［
１ＸＫＹｉ＋＜Ｉ］である。（Ｋ＝１ 、２ 、・・・
、１６）次に、最小歪出力ベクトル検出器Ｃ１９１は、
前記歪ｄ（ｘｌ、ｙｉ）が最小となる出力ベクトル量子
化する。最小歪出力ベクトルと入力ベクトルの最小歪り
は なる。この最大歪りがベクトル量子化雑１ｆである。
単位でまとめらｒて入力ベクトルＸ、＝ｌ−Ｘｌ ＋
ｘ２１・・・、 Ｘ＋６ ］ ｆ として入力ベクトル
レジスタ（２りにラッチさｆＬる。この時点において、
アドレスカウンタｃ！、ｌｌは夏＝１，２．・、Ｎオで
ｌ１ｌＩ’１次カウントアツプさ扛出力ベクトルコード
テーブルＱ４から出力ベクトルＹｉ’ｒ Ｙ＋ ＋ Ｙ
ｚ ＋・・・、ｙＮ）順に読み出し、出力ベクトルレジ
スタ＠に逐１７ラノチさ几る。出力ベクトルコードテー
ブルＧ！４ＶＣに、あらかじめ入力ベクトルＸ、の振幅
確率分布１’（Ｘ、） Ｋもとづいて、最小歪とな／
）１６次元信号孕間の出力ベクトルのセントが原点に近
い順に書き込まｒしている。すなわち、１６次元信号窒
間において原点に近い距離にある出力ベクトル（歪ｄ（
０，ｙｉ）が小さい出方ベクトル）から順にｉ＝１．２
．・・・、Ｎのアドレスに配列してお順次、読み出さｎ
出力ベクトルレジスタ（ハ）にラッチさ扛た各出力ベク
トルレジスタｙ１＝ １ｉｙＨ＋＊ＹｉＺｑ・・・・・
・、ｙｉ１６ ］について、入力ベクトルＸ／と各要素
毎に差の絶対値を、並列減ｑ、器（４）と絶対値演算器
（２）で算出する。この各要素φの最大値全入出力ベク
トル間の歪ｄ（Ｘ（＋ ｙ、ｌと（−で最大要素歪検出
器（ハ）で求める。ここでｄｔｘ４．ｙ７）＝Ｍａｘ［
１ＸＫＹｉ＋＜Ｉ］である。（Ｋ＝１ 、２ 、・・・
、１６）次に、最小歪出力ベクトル検出器Ｃ１９１は、
前記歪ｄ（ｘｌ、ｙｉ）が最小となる出力ベクトル量子
化する。最小歪出力ベクトルと入力ベクトルの最小歪り
は なる。この最大歪りがベクトル量子化雑１ｆである。
最小歪出力ベクトル検出器ｃ！１ｉ、入出力ベクトル間
の歪が最小となる出力ベクトル′？ｆｓ出して、ストロ
ーブ信号をインテックスラッチ（至）に送出する。イン
デックスランチ（至）でに各入力ベクトルＸｌに対して
最小歪となる出力ベクトルＹｉのアドレスに対応するイ
ンデックス！がラッチさｎ６ｏこのインデックスｉＶｃ
スレッショルドレペルケ設戻し、スレッショルド回路ｃ
（１）で所定のレベルヶ起えるものな！の値ゲ送出（７
，超えないものに、零ベクトルとして特列コードケ送出
する。こσフスレッショルド回路Ｏυの出力？出力ベク
トル符号化信号＋＋ｇＩとしてベクトル班子化復号化器
に送出する。
の歪が最小となる出力ベクトル′？ｆｓ出して、ストロ
ーブ信号をインテックスラッチ（至）に送出する。イン
デックスランチ（至）でに各入力ベクトルＸｌに対して
最小歪となる出力ベクトルＹｉのアドレスに対応するイ
ンデックス！がラッチさｎ６ｏこのインデックスｉＶｃ
スレッショルドレペルケ設戻し、スレッショルド回路ｃ
（１）で所定のレベルヶ起えるものな！の値ゲ送出（７
，超えないものに、零ベクトルとして特列コードケ送出
する。こσフスレッショルド回路Ｏυの出力？出力ベク
トル符号化信号＋＋ｇＩとしてベクトル班子化復号化器
に送出する。
第６図のベクトル量子化復号化器においては、出力ベク
トルのインデックスｉと零ベクトルに対応する特殊コー
ドから構成さ扛る出力ベクトル符号化信号ａｇケ所定の
出力ベクトルに復号する、インデックスラッチＧυに出
力ベクトルのインデックスｉ全ランチし、 第５ Ｌ＆
ｌの符号化器におけるものと同一出力ベクトルのセット
か書き込まｔ′した出力ベクトルコードテーブル陪）か
らインデックスｉに対応する出力ベクトルｙｉを読み出
す。この出力ベクトル７ｉ−Ｌ ｙｉｘ Ｈｙ７□、・
・・。
トルのインデックスｉと零ベクトルに対応する特殊コー
ドから構成さ扛る出力ベクトル符号化信号ａｇケ所定の
出力ベクトルに復号する、インデックスラッチＧυに出
力ベクトルのインデックスｉ全ランチし、 第５ Ｌ＆
ｌの符号化器におけるものと同一出力ベクトルのセット
か書き込まｔ′した出力ベクトルコードテーブル陪）か
らインデックスｉに対応する出力ベクトルｙｉを読み出
す。この出力ベクトル７ｉ−Ｌ ｙｉｘ Ｈｙ７□、・
・・。
ｙｉｔｅ］ｌ’！出力ベクトルシフトレジスタ０２に並
列にラッチされた後、ｙｌｌ・ｙＩ２パ・ｙｌｌ６のｌ
１ｔｉ’１にベクトル量子化フレーム間差分信号（１９
と（−２で直列に出力さｎる。寸た。！行列コードか送
出さ２１てきたとキは、出力ベクトルシフトレジスタ０
邊にリセットさ才り零ベクトルとして、零’、ｒ ｌ１
ｌｌ’ｌに１６回出力する。
列にラッチされた後、ｙｌｌ・ｙＩ２パ・ｙｌｌ６のｌ
１ｔｉ’１にベクトル量子化フレーム間差分信号（１９
と（−２で直列に出力さｎる。寸た。！行列コードか送
出さ２１てきたとキは、出力ベクトルシフトレジスタ０
邊にリセットさ才り零ベクトルとして、零’、ｒ ｌ１
ｌｌ’ｌに１６回出力する。
以上の如く、第５図ベクトル量子化杓号化器のスレッシ
ョルド回ｌｌｌ１ｉ５０１）のスレ７シヨルドレベル？
任意に設定し、零ベクトルの行列コードが多数発生丁肛
ば送出符号長か短くなるよりｌ伝送路符号全通信路に設
け７しは、スレッショルドレベルの制御によって情報発
生相ケ！１ｉｌｌ ？ｌ１ｌｌできる更にベクトル；■
−量子化Ｑ）もσ）か多次元信号空間における滑子化全
実行するためガウスイ”イｆ、音に強く１個々のサンプ
ルのフレーム間差分イ、４号に取置した雑音成分を平均
顧り、 ｔｒ」報究生垣ケ抑圧する効果がある。
ョルド回ｌｌｌ１ｉ５０１）のスレ７シヨルドレベル？
任意に設定し、零ベクトルの行列コードが多数発生丁肛
ば送出符号長か短くなるよりｌ伝送路符号全通信路に設
け７しは、スレッショルドレベルの制御によって情報発
生相ケ！１ｉｌｌ ？ｌ１ｌｌできる更にベクトル；■
−量子化Ｑ）もσ）か多次元信号空間における滑子化全
実行するためガウスイ”イｆ、音に強く１個々のサンプ
ルのフレーム間差分イ、４号に取置した雑音成分を平均
顧り、 ｔｒ」報究生垣ケ抑圧する効果がある。
以上の如く本発明によるベクトル＋Ｌに子化万式フレー
ム間符号化装置でに、フレーム間差分信号全複数個まと
めてベクトル量子化１７．多次元信号空間で原点に近い
出力ベクトル全スレノンヨルドレベルを設定して抑圧す
るように構成したので、簡易な構成で効率の高いフレー
ム間符号化装置が実現できる。本装置には商用テレビジ
ョン、変化部分静止画伝送、あるいに会議用テレビジョ
ンの高能率符号化に適用できる。
ム間符号化装置でに、フレーム間差分信号全複数個まと
めてベクトル量子化１７．多次元信号空間で原点に近い
出力ベクトル全スレノンヨルドレベルを設定して抑圧す
るように構成したので、簡易な構成で効率の高いフレー
ム間符号化装置が実現できる。本装置には商用テレビジ
ョン、変化部分静止画伝送、あるいに会議用テレビジョ
ンの高能率符号化に適用できる。
なお以上は、フレーム間差分信号の１６個のサンプルケ
捷とめてベクトル量子化する場合について説明したか、
ブロック化するサンプルの構成方法に任忌、である。更
に、ベクトル量子化符号化器の前に、各ブロックのサン
プル値の標準偏差あるいは偏差の絶対値の中央値で正規
化し、ベクトル１１゛子化復号化器の後で正規化定数７
乗じて復元し、フレーム間の画像信号の振幅変化への追
従性會アタープテ、ｆブｆ制御することも可能である、
この場合出力ベクトルのセットに正規化出力ベクトルに
て構成する。
捷とめてベクトル量子化する場合について説明したか、
ブロック化するサンプルの構成方法に任忌、である。更
に、ベクトル量子化符号化器の前に、各ブロックのサン
プル値の標準偏差あるいは偏差の絶対値の中央値で正規
化し、ベクトル１１゛子化復号化器の後で正規化定数７
乗じて復元し、フレーム間の画像信号の振幅変化への追
従性會アタープテ、ｆブｆ制御することも可能である、
この場合出力ベクトルのセットに正規化出力ベクトルに
て構成する。
以上のように１本発明に係るベクトル量子化方式フレー
ム間差号化装置でに１画像化号の７レ一ム間差分信号全
複数個寸とめて多次元信号空間で量子化し、原点に近い
ベクトルをスレ７シヨルドレベル？任意して零ベクトル
とするように制御する構成としたので、簡易で効率の茜
い商品質画像の伝送可能なフレーム間杓号化装置？実現
できる効果かある。
ム間差号化装置でに１画像化号の７レ一ム間差分信号全
複数個寸とめて多次元信号空間で量子化し、原点に近い
ベクトルをスレ７シヨルドレベル？任意して零ベクトル
とするように制御する構成としたので、簡易で効率の茜
い商品質画像の伝送可能なフレーム間杓号化装置？実現
できる効果かある。
第１図に、従来のフレーム間符号化装置−Ｃ′。
同図に１１ｔ工符号化器、同図（ｂ）は復号化器σン描
成図、第２図Ｖニラスター走査さｌｌｌ’Ｌる画像信号
のフレーム間における画素の配列関係を示す説明図。 第３図はこの発明に係るベクトル敏子化万弐ル−ム間符
号化装置の一実施例ケ示す構成図で同図（ａ）ｒｉ符号
化器、同図（ｂ）は仮号化器紮示す図、第４図はベクト
ル量子化における人出力ベクトルの関係を示す説明図、
第５図はベクトル−ｆＨ子化符号化器の一実施例を示す
構成図、第警図はベクトル量子化４号什器の一実施１１
／ＩＩ ｉ示す構成図である。 図中、（１）は減算器、＋２１ｉスカラー量子化器。 （３）は加算器、（４）はフレームメモリ、（１αはラ
スクー／ブロック走査変換器、αυはベクトル量子化符
号化器、ａ邊はベクトル量子化復号化器、 （１３１’
にブロック走査フレームメモリ、圓はブロック／ラスタ
ー走査変換器、（２４は入カベクトルレジスタ、ＣＩ！
３１はアドレスカウンタ、＠は出力ベクトルコートデー
ブル、（ハ）は出力ベクトルレジスタ。 ＠は並列減算器、９０は並列絶対値演算器、（２１は最
大要素歪検出器、 Ｃ１１は最小歪出力ベクトル検出器
、（７）はインテックスラッチ、０υはスレッショルド
回路、０３ホ出力ベクトルシフトレジスタである。 なお９図中同一符号は同一、又は相当部分全示１゜ 代理人 葛野信− 第１図 （（１） ｔｂ） 第３図 （ｂ）
成図、第２図Ｖニラスター走査さｌｌｌ’Ｌる画像信号
のフレーム間における画素の配列関係を示す説明図。 第３図はこの発明に係るベクトル敏子化万弐ル−ム間符
号化装置の一実施例ケ示す構成図で同図（ａ）ｒｉ符号
化器、同図（ｂ）は仮号化器紮示す図、第４図はベクト
ル量子化における人出力ベクトルの関係を示す説明図、
第５図はベクトル−ｆＨ子化符号化器の一実施例を示す
構成図、第警図はベクトル量子化４号什器の一実施１１
／ＩＩ ｉ示す構成図である。 図中、（１）は減算器、＋２１ｉスカラー量子化器。 （３）は加算器、（４）はフレームメモリ、（１αはラ
スクー／ブロック走査変換器、αυはベクトル量子化符
号化器、ａ邊はベクトル量子化復号化器、 （１３１’
にブロック走査フレームメモリ、圓はブロック／ラスタ
ー走査変換器、（２４は入カベクトルレジスタ、ＣＩ！
３１はアドレスカウンタ、＠は出力ベクトルコートデー
ブル、（ハ）は出力ベクトルレジスタ。 ＠は並列減算器、９０は並列絶対値演算器、（２１は最
大要素歪検出器、 Ｃ１１は最小歪出力ベクトル検出器
、（７）はインテックスラッチ、０υはスレッショルド
回路、０３ホ出力ベクトルシフトレジスタである。 なお９図中同一符号は同一、又は相当部分全示１゜ 代理人 葛野信− 第１図 （（１） ｔｂ） 第３図 （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ 入力さｒしる画像信号全常時少なくともｌフ
レーム分記憶するフレームメモリと、入力信号系列’（
７に個（Ｋｉ複数）毎にまとめてブロック化［−７だ最
新の画像信号が入力さｆしたとき前記記憶部からそのｌ
フレーム前の画面上で同一位置に対応する位置のブロッ
ク化さｆした１フレーム前予側信号ケ読み出しフレーム
間差分信号系夕１１全算出する減算器と、前記フレーム
間差分信号系列’ｋＫ個４Ｕｔ’Ｃまとめて人力ベクト
ルとし、この入力ベクトルの全てが含−！扛るＩく次元
信号空間几にの中の所定数の代表点、すなわちあらかじ
め最適な配列となるように選は扛た出力ベクトルのセン
トの中から入出力ベクトル間の歪（Ｋ次元信号空間での
距離）か最小となる出力ベクトルの識別コートに人力ベ
クトル全符号化すると共に、最小歪出力ベクトルかに次
元信号空間で設定値よりも原点に近い距離にある場合は
零ベクトルの識別コードに符号化して最小歪出力ベクト
ルのコード？送出するベクトル量子化ね号化器と、前記
最小歪出力ベクトルのコードから相当する出力ベクトル
に復号化し、上記出力ベクトルのブロックをベクトル量
子化フレーム間差分信号系列と（，７て順次出力するベ
クトル量子化復号器と、前記ベクトル量子化フレーム間
差分信号系列と前記フレームメモリから読み出される画
面上同一位置σ）ブロックのＪフレーム前予測信号光タ
１１ヲ順次加′ｎ−ｔ＝てベクトル量子化？（７−音ケ
含む最新の画像信号？再生し、該再生画像信号系列ケ前
記フレームメモリに書き込ませるように出力″ｆる加算
器と孕備えたことを特徴とするベクトル量子化方式フレ
ーム間符号化装置。 （２）ベクトル量子化に際し、出力ベクトルσ）セット
？に次元信号空間几１の原点に近い順に出力ベクトルコ
ードテーブルメモリに１１＋き込んだ出力ベクトルコー
ドテーブルメモリと、前記出力ベクトルと入力ベクトル
の各要素間の差の絶対値が最小となる出力ベクトル全最
小歪（最短距離）出力ベクトルとする最小歪比カベクト
ル算出部と、前記最小歪出力ベクトルの前記出力ベクト
ルコードテーブルメモリにおけるアドレス全最小歪出力
ベクトルの識別コードとすると共に、前記最小歪出力ベ
クトルのアドレスが所定値以下の場合、零ベクトルの識
別コード全符号化出力とてるベクトル量子化符号化器と
を備えだこと全特徴とする特許請求の範囲第１１）項記
載のベクトル量子化方式フレーム間差号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14421482A JPS5934781A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14421482A JPS5934781A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25097992A Division JPH0690443A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | ベクトル量子化方式フレーム間符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934781A true JPS5934781A (ja) | 1984-02-25 |
| JPS6326951B2 JPS6326951B2 (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=15356886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14421482A Granted JPS5934781A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | ベクトル量子化方式フレ−ム間符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934781A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943882A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-12 | Toshiba Corp | 耐食性・耐摩耗性非晶質合金及びその製造法 |
| DE3514916A1 (de) * | 1984-04-25 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka | Bilduebertragungssystem |
| US4670851A (en) * | 1984-01-09 | 1987-06-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector quantizer |
| US4710812A (en) * | 1985-02-28 | 1987-12-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Interframe adaptive vector quantization encoding apparatus and video encoding transmission apparatus |
| US4883007A (en) * | 1988-03-01 | 1989-11-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Needle clamp for sewing machine |
| JPH0270125A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ベクトル量子化器符号化部および復号化部 |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP14421482A patent/JPS5934781A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943882A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-12 | Toshiba Corp | 耐食性・耐摩耗性非晶質合金及びその製造法 |
| JPS6155590B2 (ja) * | 1982-09-06 | 1986-11-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| US4670851A (en) * | 1984-01-09 | 1987-06-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vector quantizer |
| DE3514916A1 (de) * | 1984-04-25 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka | Bilduebertragungssystem |
| DE3514916C2 (ja) * | 1984-04-25 | 1989-03-09 | Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp | |
| US4710812A (en) * | 1985-02-28 | 1987-12-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Interframe adaptive vector quantization encoding apparatus and video encoding transmission apparatus |
| US4883007A (en) * | 1988-03-01 | 1989-11-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Needle clamp for sewing machine |
| JPH0270125A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ベクトル量子化器符号化部および復号化部 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6326951B2 (ja) | 1988-06-01 |
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