JPS61288531A - 情報発生量制御回路 - Google Patents
情報発生量制御回路Info
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- JPS61288531A JPS61288531A JP12950385A JP12950385A JPS61288531A JP S61288531 A JPS61288531 A JP S61288531A JP 12950385 A JP12950385 A JP 12950385A JP 12950385 A JP12950385 A JP 12950385A JP S61288531 A JPS61288531 A JP S61288531A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高能率符号化伝送に用いる符号化器の情報
発生量制御回路に関するものである。
発生量制御回路に関するものである。
以後、符号化条件を判定する閾値の変動によって伝送デ
ータ量が変動する符号化器として動画像のフレーム間符
号化装置を例にとって説明する。
ータ量が変動する符号化器として動画像のフレーム間符
号化装置を例にとって説明する。
まず、説明に先立ち以後全てで共通して使用する記号を
定義する。ＰをＰ番目の映像フレームとする。
定義する。ＰをＰ番目の映像フレームとする。
Ｎ Ｂ（Ｐ） 、 Ｐ番目の映像フレームの符号化直前
のバッファメモリのデータ蓄積量。
のバッファメモリのデータ蓄積量。
Ｔ ＣＲ”’ ； Ｐ番目の映像フレームの符号化を制
御する閾値。
御する閾値。
とし、Ｐ＝０を現映像フレームとし、Ｐ＝−１を前映像
フレーム、ｐ＝＋ ｉを次映像フレーム時点、Ｐ＝＊を
差分ＰＣＭ符号化、復号化器のリセットのデータ蓄積量
Ｎ ｏ（−１）を用いて予測したｐ＝ｏの時点の予測デ
ータ蓄積量。
フレーム、ｐ＝＋ ｉを次映像フレーム時点、Ｐ＝＊を
差分ＰＣＭ符号化、復号化器のリセットのデータ蓄積量
Ｎ ｏ（−１）を用いて予測したｐ＝ｏの時点の予測デ
ータ蓄積量。
ΔＮＢ；差分データ蓄積量であり、ΔＮ５＝Ｎ Ｂ（０
）−へ（０）とする。
）−へ（０）とする。
ΔＮＢ；リミタ回路により局所変動を平滑化さ値Ｔ Ｃ
Ｒ（−’）より予測した閾値。
Ｒ（−’）より予測した閾値。
ΔＴＣＲ；閾値変動量であり、Ｔ ｃ ｎ”’＝’ｒＡ
ｃｎ”’＋ Ａ Ｔ ｃ ｎ スフ３゜第５図は説明の
ために例とした上記フレーム間差分符号化装置の一構成
例を示す図であり、図において、１はアナログビデオ信
号、２は前記アナログビデオ信号１をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器、３は前記Ａ／Ｄ変換器２より出力されるデ
ィジタルビデオ信号、４は前記ディジタルビデオ信号３
と後記フレームメモリ１２より読み出された、画面上入
力ディジタルビデオ信号３と同一位置にある過去のディ
ジタルビデオ信号１３とのフレーム間差分信号、５は前
記フレーム間差分信号４を量子化する量子化器、６は前
記量子化器５により量子化された信号、７は“０”の量
子化出力、８は有意／無意識別結果１５により前記量子
化出力６および前記“０”の量子化器カフを選択するセ
レクタ、９は前記セレクタ８より出力される符号化対象
量子化出力、１０は前記符号化対象量子化出力９を局部
復号し、フレームメモリ１２の更新差分信号を求める逆
量子化器、１１は前記逆量子化器１０より出力される更
新差分信号と過去のディジタルビデオ信号１３とを加算
し更新信号を求める加算器、１２はフレームメモリ、１
３はフレームメモリより読み出された入力ディジタルビ
デオ信号３と画面上同一位置にある過去の映像フレーム
のディジタルビデオ信号、１４は閾値ＴＣＲ（÷０１７
を基にして前記フレーム間差分信号４の有意／無意識別
を行う比較器、１５は前記比較器１４より出力される有
意／無意識別結果、１６は前記有意／無意識別結果１５
に基づき前記符号化対象量子化出力９を符号化する符号
化器、１７は符号化を制御する閾値Ｔ ＣＲ”入１８は
バッファメモリ状態１９およびバッファメモリのデータ
蓄積量２０に基づき前記閾値Ｔ ＣＲ””１７を算出す
る情報発生量制御回路、１９はバッファメモリ２１のオ
ーバフロー／アンダーフロー直前を示すバッファメモリ
状態信号、２０はバッファメモリ２１のデータ蓄積量Ｎ
Ｂ（０）、２１は前記符号化器１６より出力される符
号化データを一旦記憶し、一定の伝送速度で読み出すこ
とで速度平滑化を行うバッファメモリ、２２は前記バッ
ファメモリ２１より一定の速度で出力される符号化デー
タをフレーミングし、後記伝送路２３へ送出するフレー
ム構成回路、２３はデータを伝送する伝送路である。
ｃｎ”’＋ Ａ Ｔ ｃ ｎ スフ３゜第５図は説明の
ために例とした上記フレーム間差分符号化装置の一構成
例を示す図であり、図において、１はアナログビデオ信
号、２は前記アナログビデオ信号１をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器、３は前記Ａ／Ｄ変換器２より出力されるデ
ィジタルビデオ信号、４は前記ディジタルビデオ信号３
と後記フレームメモリ１２より読み出された、画面上入
力ディジタルビデオ信号３と同一位置にある過去のディ
ジタルビデオ信号１３とのフレーム間差分信号、５は前
記フレーム間差分信号４を量子化する量子化器、６は前
記量子化器５により量子化された信号、７は“０”の量
子化出力、８は有意／無意識別結果１５により前記量子
化出力６および前記“０”の量子化器カフを選択するセ
レクタ、９は前記セレクタ８より出力される符号化対象
量子化出力、１０は前記符号化対象量子化出力９を局部
復号し、フレームメモリ１２の更新差分信号を求める逆
量子化器、１１は前記逆量子化器１０より出力される更
新差分信号と過去のディジタルビデオ信号１３とを加算
し更新信号を求める加算器、１２はフレームメモリ、１
３はフレームメモリより読み出された入力ディジタルビ
デオ信号３と画面上同一位置にある過去の映像フレーム
のディジタルビデオ信号、１４は閾値ＴＣＲ（÷０１７
を基にして前記フレーム間差分信号４の有意／無意識別
を行う比較器、１５は前記比較器１４より出力される有
意／無意識別結果、１６は前記有意／無意識別結果１５
に基づき前記符号化対象量子化出力９を符号化する符号
化器、１７は符号化を制御する閾値Ｔ ＣＲ”入１８は
バッファメモリ状態１９およびバッファメモリのデータ
蓄積量２０に基づき前記閾値Ｔ ＣＲ””１７を算出す
る情報発生量制御回路、１９はバッファメモリ２１のオ
ーバフロー／アンダーフロー直前を示すバッファメモリ
状態信号、２０はバッファメモリ２１のデータ蓄積量Ｎ
Ｂ（０）、２１は前記符号化器１６より出力される符
号化データを一旦記憶し、一定の伝送速度で読み出すこ
とで速度平滑化を行うバッファメモリ、２２は前記バッ
ファメモリ２１より一定の速度で出力される符号化デー
タをフレーミングし、後記伝送路２３へ送出するフレー
ム構成回路、２３はデータを伝送する伝送路である。
第６図は第５図中の情報発生量制御回路１８の従来の構
成例を示す図であり、図中２０はバッファメモリ占有量
ＮＢ（０）、５０は前記バッファメモリのデータ蓄積量
Ｎｅ”’２０を映像フレームパルス単位に標本化するラ
ッチ、５１は前記ラッチ５０によって標本化された前記
バッファメモリ占有量Ｎ Ｂ”） ２０．５２は前記標
本化されたバッファメモリ占有量Ｎ Ｂ（０） ５１を
量子化することで対応する後期閾値ＴＣＲ（＋１）５３
を算出する量子化器、５３は前記量子化器より出力され
る閾値ＴＣＲ（＋１）、５４は後記コマ落し判定回路５
６よりのコマ落し信号５７と前記閾値５３を選択するセ
レクタ、５５は前記セレクタ５４より出力された閾値を
１映像フレ一ム期間保持するラッチ、１９はバッファメ
モリのオーバーフロー／アンダーフロー信号、５６は前
記バッファメモリのオーバーフロー／アンダーフロー信
号からコマ落し判定を行うコマ落し判定回路、５７は前
記コマ落し判定回路５６より出力されるコマ落し信号、
１７は出力される閾値ＴＣＲＣ＋時ある。
成例を示す図であり、図中２０はバッファメモリ占有量
ＮＢ（０）、５０は前記バッファメモリのデータ蓄積量
Ｎｅ”’２０を映像フレームパルス単位に標本化するラ
ッチ、５１は前記ラッチ５０によって標本化された前記
バッファメモリ占有量Ｎ Ｂ”） ２０．５２は前記標
本化されたバッファメモリ占有量Ｎ Ｂ（０） ５１を
量子化することで対応する後期閾値ＴＣＲ（＋１）５３
を算出する量子化器、５３は前記量子化器より出力され
る閾値ＴＣＲ（＋１）、５４は後記コマ落し判定回路５
６よりのコマ落し信号５７と前記閾値５３を選択するセ
レクタ、５５は前記セレクタ５４より出力された閾値を
１映像フレ一ム期間保持するラッチ、１９はバッファメ
モリのオーバーフロー／アンダーフロー信号、５６は前
記バッファメモリのオーバーフロー／アンダーフロー信
号からコマ落し判定を行うコマ落し判定回路、５７は前
記コマ落し判定回路５６より出力されるコマ落し信号、
１７は出力される閾値ＴＣＲＣ＋時ある。
第７図は第６図中の量子化器５２の量子化特性例を示す
図で、予め求めた閾値ＴＣＨによるバッファメモリ占有
量ＮＢの関係に基づき、前記バッファメモリのデータ蓄
積量Ｎ Ｂ（０）２０から閾値ＴｃＲ（＋１）を求める
ものである。
図で、予め求めた閾値ＴＣＨによるバッファメモリ占有
量ＮＢの関係に基づき、前記バッファメモリのデータ蓄
積量Ｎ Ｂ（０）２０から閾値ＴｃＲ（＋１）を求める
ものである。
次に、まず符号化器の例に取ったフレーム間符号化装置
の動作について第５図に基づき説明する。
の動作について第５図に基づき説明する。
入力アナログビデオ信号１をＡ／Ｄ変換器２によりＡ／
Ｄ変換し、ディジタルビデオ信号３を得る。
Ｄ変換し、ディジタルビデオ信号３を得る。
次に上記ディジタルビデオ信号３とフレームメモリ１２
より読み出される上記信号３と画面上同一位置の過去の
フレームの信号１３との減算によりフレーム間差分信号
４を得る。前記フレーム間差分信号４を量子化器５によ
り量子化し、量子化出力６を得る。一方、前記フレーム
間差分信号４を閾値Ｔ ＣＲ””’ＩＴに基づき比較器
１４は有意／無意を識別し、有意／無意識別信号１５を
出力する。
より読み出される上記信号３と画面上同一位置の過去の
フレームの信号１３との減算によりフレーム間差分信号
４を得る。前記フレーム間差分信号４を量子化器５によ
り量子化し、量子化出力６を得る。一方、前記フレーム
間差分信号４を閾値Ｔ ＣＲ””’ＩＴに基づき比較器
１４は有意／無意を識別し、有意／無意識別信号１５を
出力する。
セレクタ８は前記有意／無意識別信号１５に基づき有意
である場合は量子化出力６を、無意である場合は“０”
の量子化器カフを選択し、符号化対象量子化出力９を出
力する。逆量子化器１０は符号化対象量子化出力９を局
部復号し、加算器１１により過去のフレームの信号１３
と加算して更新フレーム信号を求め、フレームメモリ１
２の内容を更新する。同時に、符号化器１６は符号化対
象量子化出力９を有意／無意識別結果に基づき符号化し
バッファメモリ２１に書き込む。バッファメモリ２１は
書き込まれたデータを一定の速度で読み出し、フレーム
構成回路２２にてフレーミングして伝送路２３へ送出す
る。同時に、バッファメモリ２１は時々刻々変化するバ
ッファメモリ占有量Ｎ Ｂ（０）２０とバッファメモリ
がオーバーフロー／アンダーフロー直前にバッファメモ
リ状態信号１９を出力する。情報発生量制御回路１８は
バッファメモリのデータ蓄積量Ｎ ｓ（’）２０、バッ
ファメモリ状態信号１９に基づき閾値Ｔ ｃ ｎ（”１
）１７を算出し、発生情報量を一定に保つ様に制御を行
う。
である場合は量子化出力６を、無意である場合は“０”
の量子化器カフを選択し、符号化対象量子化出力９を出
力する。逆量子化器１０は符号化対象量子化出力９を局
部復号し、加算器１１により過去のフレームの信号１３
と加算して更新フレーム信号を求め、フレームメモリ１
２の内容を更新する。同時に、符号化器１６は符号化対
象量子化出力９を有意／無意識別結果に基づき符号化し
バッファメモリ２１に書き込む。バッファメモリ２１は
書き込まれたデータを一定の速度で読み出し、フレーム
構成回路２２にてフレーミングして伝送路２３へ送出す
る。同時に、バッファメモリ２１は時々刻々変化するバ
ッファメモリ占有量Ｎ Ｂ（０）２０とバッファメモリ
がオーバーフロー／アンダーフロー直前にバッファメモ
リ状態信号１９を出力する。情報発生量制御回路１８は
バッファメモリのデータ蓄積量Ｎ ｓ（’）２０、バッ
ファメモリ状態信号１９に基づき閾値Ｔ ｃ ｎ（”１
）１７を算出し、発生情報量を一定に保つ様に制御を行
う。
次に、第６図に基づき従来の情報発生量制御回路の動作
について説明する。書き込み／読み出しを同時に行うこ
とで時々刻々変化するバッファメモリのデータ蓄積量Ｎ
Ｂ”） ２０を映像フレームパルス単位でラッチ５０
により標本化し、次の映像フレーム符号化開始時点のバ
ッファメモリのデータ蓄積量Ｎ ｅ”）５１を求め、量
子化器５２により例えば第７図の特性に基づき量子化し
て次の映像フレーム符号化の閾値Ｔ０ｎ什１）を得る。
について説明する。書き込み／読み出しを同時に行うこ
とで時々刻々変化するバッファメモリのデータ蓄積量Ｎ
Ｂ”） ２０を映像フレームパルス単位でラッチ５０
により標本化し、次の映像フレーム符号化開始時点のバ
ッファメモリのデータ蓄積量Ｎ ｅ”）５１を求め、量
子化器５２により例えば第７図の特性に基づき量子化し
て次の映像フレーム符号化の閾値Ｔ０ｎ什１）を得る。
同時にバッファメモリ状態信号１９に基づきコマ落し判
定回路５６はバッファメモリがオーバーフロー直前の場
合、次の映像フレームを符号化しない様にコマ落し信号
５７を出力する。セレクタ５４はコマ落し信号５７に基
づき、前記閾値Ｔ ＣＲ”）５３をコマ落しでない場合
はそのまま、コマ落しの場合は閾値Ｔ ＣＲ””）５３
を最大値とし、次映像フレームの有意ブロックがゼロと
なる様に選択を行う。
定回路５６はバッファメモリがオーバーフロー直前の場
合、次の映像フレームを符号化しない様にコマ落し信号
５７を出力する。セレクタ５４はコマ落し信号５７に基
づき、前記閾値Ｔ ＣＲ”）５３をコマ落しでない場合
はそのまま、コマ落しの場合は閾値Ｔ ＣＲ””）５３
を最大値とし、次映像フレームの有意ブロックがゼロと
なる様に選択を行う。
ラッチ５５はセレクタ５４の出力を１映像フレーム期間
保持し、閾値ＴＣＲけυ１７を得る。
保持し、閾値ＴＣＲけυ１７を得る。
第７図は第５図中の量子化器５２の特性例を示す図で、
予め閾値Ｔｃｎに対するデータ蓄積量Ｎ Ｂ（０）の特
性を測定し、発生情報量Ｎ Ｂ（０）が少の場合は閾値
Ｔ ＣＲ”）５３を大とし、発生情報量ＮＢ（’）５１
が大の場合は閾値Ｔ ＣＲ”’５３を少とし、常に発生
情報量が一定となる様な閾値Ｔ ｃ ｎ”）を出力させ
る。
予め閾値Ｔｃｎに対するデータ蓄積量Ｎ Ｂ（０）の特
性を測定し、発生情報量Ｎ Ｂ（０）が少の場合は閾値
Ｔ ＣＲ”）５３を大とし、発生情報量ＮＢ（’）５１
が大の場合は閾値Ｔ ＣＲ”’５３を少とし、常に発生
情報量が一定となる様な閾値Ｔ ｃ ｎ”）を出力させ
る。
従来の情報発生量制御回路は以上のように構成されてい
るので、発生情報量の変動に対して閾値Ｔｃ、（＋１＞
の追従誤差が大であり、一定の情報量に制御することが
困難であった。また、追従誤差が大でコマ落しに入る場
合、閾値が最大と最少の間で短時間に変化し、動画像伝
送の場合ジャーキネスが目立ち、コマ落し後の安定状態
に収束するまでに長い時間がかかり、再生画品質の劣化
が大となるなどの問題点があった。
るので、発生情報量の変動に対して閾値Ｔｃ、（＋１＞
の追従誤差が大であり、一定の情報量に制御することが
困難であった。また、追従誤差が大でコマ落しに入る場
合、閾値が最大と最少の間で短時間に変化し、動画像伝
送の場合ジャーキネスが目立ち、コマ落し後の安定状態
に収束するまでに長い時間がかかり、再生画品質の劣化
が大となるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、発生情報量の変動に対して精度良く追従でき
るとともに、安定状態に短時間で収束でき、良好な再生
品質を保った上で一定の発生情報量に制御する情報発生
量制御回路を得ることを目的とする。
たもので、発生情報量の変動に対して精度良く追従でき
るとともに、安定状態に短時間で収束でき、良好な再生
品質を保った上で一定の発生情報量に制御する情報発生
量制御回路を得ることを目的とする。
この発明に係る情報発生量制御回路はバッファメモリの
現在のデータ蓄積量を、過去のデータ蓄積量にもとづき
予測データ蓄積量を算出して差分ＰＣＭ符号化を行う差
分ＰＣＭ符号化器と、上記差分ＰＣＭ符号化器のデータ
量差分量子化出力を相当する閾値変化量に写像する非線
形変換器と、上記閾値変化量と過去の閾値に基づき予測
した閾値を加算して現在の閾値を算出する差分ＰＣＭ復
号化器を備えたものである。
現在のデータ蓄積量を、過去のデータ蓄積量にもとづき
予測データ蓄積量を算出して差分ＰＣＭ符号化を行う差
分ＰＣＭ符号化器と、上記差分ＰＣＭ符号化器のデータ
量差分量子化出力を相当する閾値変化量に写像する非線
形変換器と、上記閾値変化量と過去の閾値に基づき予測
した閾値を加算して現在の閾値を算出する差分ＰＣＭ復
号化器を備えたものである。
また、この発明の別発明は、上記のものに、バッファメ
モリのオーバーフロー状態に先がけて、上記差分ＰＣＭ
復号化器の閾値出力を強制的に最大値に置き替えて符号
化停止制御を行うとともに、アンダーフロー状態に先が
けて、上記差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄積量と差
分ＰＣＭ復号化器の予測閾値を夫々所定のリセット値に
リセットする状態制御回路とを備えたものである。
モリのオーバーフロー状態に先がけて、上記差分ＰＣＭ
復号化器の閾値出力を強制的に最大値に置き替えて符号
化停止制御を行うとともに、アンダーフロー状態に先が
けて、上記差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄積量と差
分ＰＣＭ復号化器の予測閾値を夫々所定のリセット値に
リセットする状態制御回路とを備えたものである。
この発明における差分ＰＣＭ符号化器は過去のへ
データ蓄積量Ｎ Ｂ（−’）を基に予測データ蓄積量Ｎ
Ｂ（０）を求め、上記予測データ蓄積量の予測誤差Δ
ＮＢを算出し、非線形変換器は上記予測誤差より閾値変
動分ΔＴＣＲを出力し、差分ＰＣＭ復号化器は上記閾値
変化量ΔＴＣＲより閾値ＴＣＲ（＋１）を算出すること
で、最適な閾値を得る。
Ｂ（０）を求め、上記予測データ蓄積量の予測誤差Δ
ＮＢを算出し、非線形変換器は上記予測誤差より閾値変
動分ΔＴＣＲを出力し、差分ＰＣＭ復号化器は上記閾値
変化量ΔＴＣＲより閾値ＴＣＲ（＋１）を算出すること
で、最適な閾値を得る。
また、この発明の別発明においては、上記作用とともに
、バッファメモリのオーバーフロー及びアンダーフロー
状態時には状態制御回路が働き、発生情報量の安定点と
伝送速度との整合が取られる。
、バッファメモリのオーバーフロー及びアンダーフロー
状態時には状態制御回路が働き、発生情報量の安定点と
伝送速度との整合が取られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、２０は時々刻々変化するバッファメモリの
データ蓄積量Ｎ ＢＣＯ）、３０は映像フレームパルス
によって前記データＭ 積Ｉ Ｎ ｎ（０）２０を標本
化し、次の映像フレーム符号化直前のデータ蓄積量Ｎａ
”）３１を得るラッチ、３１は前と前記データ蓄積量Ｎ
Ｂ”）３１との差分データ蓄積量ΔＮＢ、３３は前記差
分データ蓄積量ΔＮＢ５２の局所的変動を平滑化するリ
ミタ回路、３４は平滑化された差分データ蓄積量ΔＮａ
、３５は前記過去のデータ蓄積量を記憶し予測データ蓄
積へ 量Ｎ Ｂ”’ ４５を出力するレジスタ、３６は前記
差分データ蓄積量ΔＮＢを非線形変換し、後記閾値変動
量ΔＴＣＲを求める非線形変換器、３７は閾値変動量Δ
ＴＣＢ、３８は得られた閾値ＴｃＲ（＋１．３９は過去
の閾値Ｔ ｃ ｎｃ−’）より予測した閾へ 値Ｔ ＣＲ（’）、４０は前記過去の閾値３９を記憶す
るレジスタ、４１は後記コマ落し信号４９に基づき前記
算出された閾値Ｔ ＣＲ””３８をそのまま出力するか
、最大値に置き換えるかの選択を行うセレクタ、４２は
前記セレクタ４１の出力を１映像フレ一ム期間保持する
ラッチ、１７は出力される△ と前記 予測閾値Ｔ ＣＲ”’３９との加算を行う加算
器、４５は前記レジスタ３５より読み出された予測デー
タ蓄積量、４６は前記差分データ蓄積量ΔＮａ３４と前
記予測データ蓄積量４５とを加算し、前記レジスタの更
新データを算出する加算器、４７は前記レジスタ３５の
リセット値Ｎ Ｂ（ｆｉ、４８は前記レジスタ４０のリ
セット値Ｔ Ｃ，Ｃ本）、４９は後記状態制御回路より
のコマ落し信号、１９はバッファメモリのオーバーフロ
ー／アンダーフロー直前信号、５０は前記バッファメモ
リオーバーフロー／アンダーフロー直前信号から前記レ
ジスタリセット値４７．４８およびコマ落し信号４９を
出力する状態制御回路である。
図において、２０は時々刻々変化するバッファメモリの
データ蓄積量Ｎ ＢＣＯ）、３０は映像フレームパルス
によって前記データＭ 積Ｉ Ｎ ｎ（０）２０を標本
化し、次の映像フレーム符号化直前のデータ蓄積量Ｎａ
”）３１を得るラッチ、３１は前と前記データ蓄積量Ｎ
Ｂ”）３１との差分データ蓄積量ΔＮＢ、３３は前記差
分データ蓄積量ΔＮＢ５２の局所的変動を平滑化するリ
ミタ回路、３４は平滑化された差分データ蓄積量ΔＮａ
、３５は前記過去のデータ蓄積量を記憶し予測データ蓄
積へ 量Ｎ Ｂ”’ ４５を出力するレジスタ、３６は前記
差分データ蓄積量ΔＮＢを非線形変換し、後記閾値変動
量ΔＴＣＲを求める非線形変換器、３７は閾値変動量Δ
ＴＣＢ、３８は得られた閾値ＴｃＲ（＋１．３９は過去
の閾値Ｔ ｃ ｎｃ−’）より予測した閾へ 値Ｔ ＣＲ（’）、４０は前記過去の閾値３９を記憶す
るレジスタ、４１は後記コマ落し信号４９に基づき前記
算出された閾値Ｔ ＣＲ””３８をそのまま出力するか
、最大値に置き換えるかの選択を行うセレクタ、４２は
前記セレクタ４１の出力を１映像フレ一ム期間保持する
ラッチ、１７は出力される△ と前記 予測閾値Ｔ ＣＲ”’３９との加算を行う加算
器、４５は前記レジスタ３５より読み出された予測デー
タ蓄積量、４６は前記差分データ蓄積量ΔＮａ３４と前
記予測データ蓄積量４５とを加算し、前記レジスタの更
新データを算出する加算器、４７は前記レジスタ３５の
リセット値Ｎ Ｂ（ｆｉ、４８は前記レジスタ４０のリ
セット値Ｔ Ｃ，Ｃ本）、４９は後記状態制御回路より
のコマ落し信号、１９はバッファメモリのオーバーフロ
ー／アンダーフロー直前信号、５０は前記バッファメモ
リオーバーフロー／アンダーフロー直前信号から前記レ
ジスタリセット値４７．４８およびコマ落し信号４９を
出力する状態制御回路である。
なお、上記リミタ３３、レジスタ３５、減算器４３及び
加算器４６とにより本願の差分ＰＣＭ符号化器Ａが、又
レジスタ４０及び加算器４４とにより差分ＰＣＭ復号化
器Ｂが構成されている。
加算器４６とにより本願の差分ＰＣＭ符号化器Ａが、又
レジスタ４０及び加算器４４とにより差分ＰＣＭ復号化
器Ｂが構成されている。
第２図は第１図中のリミタ回路３３のリミット特性の例
を示す図で、ΔＮＢ５２がある一定の範囲以内ならばΔ
ＮＢ５４をＯとし、ある一定の範囲以上のΔＮＢ５２の
場合はΔＮＢ３斗の出力値を制限し、ΔＮＢ５２の局所
的変動を平滑化するものである。
を示す図で、ΔＮＢ５２がある一定の範囲以内ならばΔ
ＮＢ５４をＯとし、ある一定の範囲以上のΔＮＢ５２の
場合はΔＮＢ３斗の出力値を制限し、ΔＮＢ５２の局所
的変動を平滑化するものである。
第３図は第１図中の非線形変換器３６の特性の３から対
応する閾値変化量ΔＴｃ Ｒ３７を出力するものである
。
応する閾値変化量ΔＴｃ Ｒ３７を出力するものである
。
第４図は第１図に示す情報発生量制御回路の動作例を示
す図で、予測データ蓄積量Ｎ Ｂ”）４５とデータ蓄積
量ＮＢ”）３１との差分データ蓄積量ΔＮＢ５４を基に
閾値変動量ΔＴｃ Ｆｌ ３７を求めて閾値ＴＣＲ３８
を算出し、差分ＰＣＭ符号器のリセット値Ｎ ａ”’４
７へ収束するように動作するものである。
す図で、予測データ蓄積量Ｎ Ｂ”）４５とデータ蓄積
量ＮＢ”）３１との差分データ蓄積量ΔＮＢ５４を基に
閾値変動量ΔＴｃ Ｆｌ ３７を求めて閾値ＴＣＲ３８
を算出し、差分ＰＣＭ符号器のリセット値Ｎ ａ”’４
７へ収束するように動作するものである。
次に第１図に示す情報発生量制御回路の動作について説
明する。バッファメモリの書き込み／読み出しを同時に
行うことにより時々刻々変化するデータ蓄積量２０を映
像フレームパルス毎にラッチ３０により標本化し、次の
映像フレーム符号化直前の時点のデータ蓄積量Ｎ Ｂ”
’３１を得る。し４５と前記データ蓄積量Ｎ Ｂ”）
３１を減算器４３により減算し差分データ蓄積量ΔＮａ
３２を得、リミタ回路３３により平滑化して局所的変動
を平滑化した差分データ蓄積量ΔＮＢ５４を算出する。
明する。バッファメモリの書き込み／読み出しを同時に
行うことにより時々刻々変化するデータ蓄積量２０を映
像フレームパルス毎にラッチ３０により標本化し、次の
映像フレーム符号化直前の時点のデータ蓄積量Ｎ Ｂ”
’３１を得る。し４５と前記データ蓄積量Ｎ Ｂ”）
３１を減算器４３により減算し差分データ蓄積量ΔＮａ
３２を得、リミタ回路３３により平滑化して局所的変動
を平滑化した差分データ蓄積量ΔＮＢ５４を算出する。
次に前記差分データ蓄積量ΔＮ５３４と前記予測へ
データ蓄積量Ｎ Ｂ（０）４５とを加算器４６によって
加算し、レジスタ３５の更新データを得て次の映像フレ
ームの処理に備える。以上の動作によりデータ蓄積量Ｎ
Ｂ（０）を差分ＰＣＭ符号化し、差分デ形変換器３６に
より非線形変換し、対応する閾値変化量ΔＴｃ Ｒ３７
を得、レジスタ４０より読みし、閾値ＴＣＲ（＋１）３
８を得る。そして、前記閾値Ｔ ＣＲ（＋”３８をレジ
スタ４０に記憶してレジスタ４０の内容を更新して次の
映像フレームの処理に備える。以上の動作により閾値変
化量ΔＴＣＲ３７を差分ＰＣＭ復号化して閾値Ｔ ＣＲ
（＋”３８を求めている。
加算し、レジスタ３５の更新データを得て次の映像フレ
ームの処理に備える。以上の動作によりデータ蓄積量Ｎ
Ｂ（０）を差分ＰＣＭ符号化し、差分デ形変換器３６に
より非線形変換し、対応する閾値変化量ΔＴｃ Ｒ３７
を得、レジスタ４０より読みし、閾値ＴＣＲ（＋１）３
８を得る。そして、前記閾値Ｔ ＣＲ（＋”３８をレジ
スタ４０に記憶してレジスタ４０の内容を更新して次の
映像フレームの処理に備える。以上の動作により閾値変
化量ΔＴＣＲ３７を差分ＰＣＭ復号化して閾値Ｔ ＣＲ
（＋”３８を求めている。
次に、セレクタ４１は状態制御回路５０よりバッファメ
モリオーバーフロー直前に出力されるコマ落し制御信号
４９に基づき閾値ＴＣＲ（“１）３８をそのまま出力す
るか、最大値に置き換えて次の映像フレームの符号化を
停止して、バッファメモリのオーバーフローを防止する
かの選択を行いラッチ４２へ送出する。ラッチ４２は１
映像フレ一ム期間閾値Ｔ ＣＲ”）１７を保持する。
モリオーバーフロー直前に出力されるコマ落し制御信号
４９に基づき閾値ＴＣＲ（“１）３８をそのまま出力す
るか、最大値に置き換えて次の映像フレームの符号化を
停止して、バッファメモリのオーバーフローを防止する
かの選択を行いラッチ４２へ送出する。ラッチ４２は１
映像フレ一ム期間閾値Ｔ ＣＲ”）１７を保持する。
一方、状態制御回路５０はバッファメモリのオ−バーフ
ロー／アンダーフロー直前にバッファメモリより出力さ
れるバッファメモリ状態信号１９に基づき、バッファメ
モリオーバーフロー直前時にはコマ落し制御信号４９を
出力し、バッファメモリアンダーフロー直前時にはレジ
スタ３５とレジスタ４０をそれぞれＮ ａ（”４７ 、
Ｔ ＣＲ（＊）４８にリセットする。レジスタ３５．
４０のリセット値はそれぞれ伝送速度より求められるバ
ッファメモリのデータ蓄積量の目標値Ｎ ｅ（＊）４７
と予め求めた閾値に対するバッファメモリのデータ蓄積
量の特性から求めたＮ ｏ”４７に対応する閾値ＴＣＲ
’メ）４８である。
ロー／アンダーフロー直前にバッファメモリより出力さ
れるバッファメモリ状態信号１９に基づき、バッファメ
モリオーバーフロー直前時にはコマ落し制御信号４９を
出力し、バッファメモリアンダーフロー直前時にはレジ
スタ３５とレジスタ４０をそれぞれＮ ａ（”４７ 、
Ｔ ＣＲ（＊）４８にリセットする。レジスタ３５．
４０のリセット値はそれぞれ伝送速度より求められるバ
ッファメモリのデータ蓄積量の目標値Ｎ ｅ（＊）４７
と予め求めた閾値に対するバッファメモリのデータ蓄積
量の特性から求めたＮ ｏ”４７に対応する閾値ＴＣＲ
’メ）４８である。
第２図は第１図中のリミタ回路３３の入力差分データ蓄
積量ΔＮＢ５２に対する出力平滑化差分データ蓄積量Δ
ＮＢ５２の特性の例であり、前記ΔＮＢ５２が一定の範
囲内の場合はΔＮＢ５４を０とし、ΔＮ８３２が一定の
範囲外の場合はΔＮＢ５４を一定の値とし、それ以外は
そのまま出力することでΔＮａ３２の局所的変動を平滑
化する働きをする。
積量ΔＮＢ５２に対する出力平滑化差分データ蓄積量Δ
ＮＢ５２の特性の例であり、前記ΔＮＢ５２が一定の範
囲内の場合はΔＮＢ５４を０とし、ΔＮ８３２が一定の
範囲外の場合はΔＮＢ５４を一定の値とし、それ以外は
そのまま出力することでΔＮａ３２の局所的変動を平滑
化する働きをする。
第３図は第１図中の非線形変換器３６の入力差分データ
蓄積量ΔＮＢ５４に対する出力閾値変化量ΔＴＣＲ３７
の特性の例であり、前記ΔＮｅ３４が正の値の場合前記
ΔＴＣＲ３７は負の値とし、ΔＮＢ５４が負の値の場合
はΔＴＣＲ３７は正の値を取り、バッファメモリ蓄積量
Ｎ ｏ”）２０を目標値Ｎμ）４７に収束させるΔＴ
Ｃ，Ｆｌ ３７を出力する。
蓄積量ΔＮＢ５４に対する出力閾値変化量ΔＴＣＲ３７
の特性の例であり、前記ΔＮｅ３４が正の値の場合前記
ΔＴＣＲ３７は負の値とし、ΔＮＢ５４が負の値の場合
はΔＴＣＲ３７は正の値を取り、バッファメモリ蓄積量
Ｎ ｏ”）２０を目標値Ｎμ）４７に収束させるΔＴ
Ｃ，Ｆｌ ３７を出力する。
第４図は第１図の情報発生量制御回路の制御特性の例で
あり、図中の折れ線は第７図と同様の閾値ＴＣＨに対す
るデータ蓄積量ＮＢの特性を折れ線で近辺したもので、
差分データ蓄積量ΔＮＢ５４に基づき閾値変化量ΔＴｃ
ｎ ３７を求め、前記ＰＣ’Ｍ符号化器のリセット値
である目標値Ｎμ）へ収束する方向へ閾値Ｔ ＣＲ（＋
”３ Ｂを制御する。
あり、図中の折れ線は第７図と同様の閾値ＴＣＨに対す
るデータ蓄積量ＮＢの特性を折れ線で近辺したもので、
差分データ蓄積量ΔＮＢ５４に基づき閾値変化量ΔＴｃ
ｎ ３７を求め、前記ＰＣ’Ｍ符号化器のリセット値
である目標値Ｎμ）へ収束する方向へ閾値Ｔ ＣＲ（＋
”３ Ｂを制御する。
なお、上記実施例では動画像のフレーム間符号化装置に
適用した例を示したが、他の閾値の変動によって発生デ
ータ量が変動する符号化器、例えば音声符号化器等であ
ってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
適用した例を示したが、他の閾値の変動によって発生デ
ータ量が変動する符号化器、例えば音声符号化器等であ
ってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明による情報発生量制御回路は、
バッファメモリの現在のデータ蓄積量を過去のデータ蓄
積量にもとづき予測データ蓄積量を算出して差分ＰＣＭ
符号化を行う差分ＰＣＭ符号化器と、上記差分ＰＣＭ符
号化器のデータ量差分量子化出力を相当する閾値変化量
に写像する非線形変換器と、上記閾値変化量と過去の閾
値に基づき予測した閾値を加算して現在の閾値を算出す
る差分ＰＣＭ復号化器を備えたので、発生情報量の変動
に対して精度良く追従でき、良好な再生品質を保ちつつ
一定の発生情報量に制御でき、また安定な制御動作を比
較的単純な構成で実現できるなどの効果がある。
バッファメモリの現在のデータ蓄積量を過去のデータ蓄
積量にもとづき予測データ蓄積量を算出して差分ＰＣＭ
符号化を行う差分ＰＣＭ符号化器と、上記差分ＰＣＭ符
号化器のデータ量差分量子化出力を相当する閾値変化量
に写像する非線形変換器と、上記閾値変化量と過去の閾
値に基づき予測した閾値を加算して現在の閾値を算出す
る差分ＰＣＭ復号化器を備えたので、発生情報量の変動
に対して精度良く追従でき、良好な再生品質を保ちつつ
一定の発生情報量に制御でき、また安定な制御動作を比
較的単純な構成で実現できるなどの効果がある。
また、この発明に別発明によれば、上記のものにバッフ
ァメモリめオーバーフロー状態に先がけて、上記差分Ｐ
ＣＭ復号化器の閾値出力を強制的に最大値に置き替えて
符号化停止制御を行うとともに、アンダーフロー状態に
先がけて、上記差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄積量
と差分ＰＣＭ復号化器の予測閾値を夫々所定のリセット
値にリセットする状態制御回路とを備えたので、更に安
定な発生情報量の制御動作が実現できるという効果があ
る。
ァメモリめオーバーフロー状態に先がけて、上記差分Ｐ
ＣＭ復号化器の閾値出力を強制的に最大値に置き替えて
符号化停止制御を行うとともに、アンダーフロー状態に
先がけて、上記差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄積量
と差分ＰＣＭ復号化器の予測閾値を夫々所定のリセット
値にリセットする状態制御回路とを備えたので、更に安
定な発生情報量の制御動作が実現できるという効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による情報発生量制御回路
の構成を示す図、第２図は第１図中のリミタ回路の特性
例を示す図、第３図は第１図中の非線形変換器の特性例
を示す図、第４図は第１図の情報発生量制御同所の動作
特性例を示す図、第５図は符号器の例とした動画のフレ
ーム間符号化装置の構成例を示す図、第６図は従来の情
報発生量制御回路の構成例を示す図、第７図は第６図の
従来の情報発生量制御回路中の量子化器の特性例を示す
図である。 ３０はラッチ、３３はリミタ回路、３５はレジスタ、３
６は非線形変換器、４０はレジスタ、４１はセレクタ、
４２はラッチ、４３は減算器、４４は加算器、４６は加
算器、４７はレジスタ３５のリセット値、４８はレジス
タ４０のリセット値、４９はコマ落し制御信号、５０は
状態制御回路、Ａは差分ＰＣＭ符号化器、Ｂは差分ＰＣ
Ｍ復号化器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大音 増雄（ほか２名） 第 １ 図 ＾：差分ＰＣＭ符号化器 Ｂ：差分ＰＣＭｆＬ号化器 第 ２ 図
の構成を示す図、第２図は第１図中のリミタ回路の特性
例を示す図、第３図は第１図中の非線形変換器の特性例
を示す図、第４図は第１図の情報発生量制御同所の動作
特性例を示す図、第５図は符号器の例とした動画のフレ
ーム間符号化装置の構成例を示す図、第６図は従来の情
報発生量制御回路の構成例を示す図、第７図は第６図の
従来の情報発生量制御回路中の量子化器の特性例を示す
図である。 ３０はラッチ、３３はリミタ回路、３５はレジスタ、３
６は非線形変換器、４０はレジスタ、４１はセレクタ、
４２はラッチ、４３は減算器、４４は加算器、４６は加
算器、４７はレジスタ３５のリセット値、４８はレジス
タ４０のリセット値、４９はコマ落し制御信号、５０は
状態制御回路、Ａは差分ＰＣＭ符号化器、Ｂは差分ＰＣ
Ｍ復号化器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大音 増雄（ほか２名） 第 １ 図 ＾：差分ＰＣＭ符号化器 Ｂ：差分ＰＣＭｆＬ号化器 第 ２ 図
Claims (5)
- （１）符号化条件を判定する閾値の変動によって発生デ
ータ量が変動する符号化器の発生データ量を、上記符号
化器から出力されるデータを一旦蓄えて伝送路に一定の
速度で送出するバッファメモリのデータ蓄積量にもとづ
き上記閾値を変動することにより制御する情報発生量制
御回路において、上記バッファメモリの現在のデータ蓄
積量を、過去のデータ蓄積量にもとづき予測データ蓄積
量を算出して差分ＰＣＭ符号化を行う差分ＰＣＭ符号化
器と、上記差分ＰＣＭ符号化器のデータ量差分量子化出
力を相当する閾値変化量に写像する非線形変換器と、上
記閾値変化量と過去の閾値に基づき予測した閾値を加算
して現在の閾値を算出する差分ＰＣＭ復号化器を備えた
情報発生量制御回路。 - （２）差分ＰＣＭ符号化器は、現在のデータ蓄積量と予
測データ蓄積量との差分が一定の範囲内の場合は差分を
ゼロとし、一定の範囲外は差分の値を制限し、それ以外
は線形に変換してデータ量差分量子化出力を形成するこ
とにより情報発生量の局所的変動を平滑化するリミタ回
路を備えたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
情報発生量制御回路。 - （３）符号化器の符号化フレーム周期を規準として、符
号化フレームパルス単位にバッファメモリデータ量から
閾値算出を行うことを特徴とした特許請求範囲第１項記
載の情報発生量制御回路。 - （４）符号化条件を判定する閾値の変動によって発生デ
ータ量が変動する符号化器の発生データ量を、上記符号
化器から出力されるデータを一旦蓄えて伝送路に一定の
速度で送出するバッファメモリのデータ蓄積量にもとづ
き上記閾値を変動することにより制御する情報発生量制
御回路において、上記バッファメモリの現在のデータ蓄
積量を、過去のデータ蓄積量にもとづき予測データ蓄積
量を算出して差分ＰＣＭ符号化を行う差分ＰＣＭ符号化
器と、上記差分ＰＣＭ符号化器のデータ量差分量子化出
力を、相当する閾値変化量に写像する非線形変換器と、
上記閾値変化量と過去の閾値に基づき予測した閾値を加
算して現在の閾値を算出する差分ＰＣＭ復号化器と、バ
ッファメモリのオーバーフロー状態に先がけて、上記差
分ＰＣＭ復号化器の閾値出力を強制的に最大値に置き替
えて符号化停止制御を行うとともに、アンダーフロー状
態に先がけて、上記差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄
積量と差分ＰＣＭ復号化器の予測閾値を夫々所定のリセ
ット値にリセットする状態制御回路とを備えたことを特
徴とする情報発生量制御回路。 - （５）差分ＰＣＭ符号化器の予測データ蓄積量のリセッ
ト値を伝送速度より算出したバッファ蓄積量の目標値と
し、差分ＰＣＭ復号化器の予測閾値のリセット値を上記
蓄積量目標値に対応する閾値とし、発生情報量の安定点
と伝送速度との整合を取ることを特徴とした特許請求範
囲第４項記載の情報発生量制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12950385A JPS61288531A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 情報発生量制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12950385A JPS61288531A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 情報発生量制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288531A true JPS61288531A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15011090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12950385A Pending JPS61288531A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 情報発生量制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288531A (ja) |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP12950385A patent/JPS61288531A/ja active Pending
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