JPS62112488A

JPS62112488A - フレ−ム間ベクトル量子化符号化器

Info

Publication number: JPS62112488A
Application number: JP60253233A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Aida; 合田　尚史
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-11-12
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-05-23

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は１画像信号の帯域圧縮を行う画像伝送装置ｌ
こ関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のフレーム間ベクトル量子化符号化器を示
すブロック構成図である。図において、１は入力画像信
号、２は１フレームの遅延を行うためのフレームメモリ
、４は減算器％　８は送信バッファ、１１は平均値分離
正規化ベクトル量子化符号化器、１２は量子化出力、１
３は平均値分離正規化ベクトル量子化復号化器、１４は
可変長符号化器、１８は加算器、１９は可変長符号化信
号。

２０は可変長符号化出力、２１はラスタ／ブロック走査
変換部、２２は入力画像ブロック信号、２３は予測誤差
ブロック信号、２４は再生予測誤差ブロック信号、２５
は再生画像ブロック信号、２６は１フレーム遅延再生画
像ブロック信号、２７はフィードバック制御信号である
。

次ｌこ、上記第２図に示す舶来のフレーム間ベクトル量
子化符号化器の動作ζこついて説明する。ディジタル化
された入力画像信号１はラスタ走査方向の順序で与えら
れる信号系列である。ラスタ／ブロック走査変換部２１
では入力画像信号１をに個（Ｋは複数）のブロックに区
切り、このブロックを単位とする順序に走査変換する。

今、第ｆフレームｌこおけるブロック化された入力画像
ブロック信号２２を信号源ベクトル５ｆ＝（Ｓ＋　、　
ｓｔ　、・・・・・・、ＳＫ）と表わすことにする。さ
らζこ、減算器４にて計算される入力画像ブロック信号
２２と１フレーム遅延再生画像ブロック信号２６との差
分である予測誤差ブロック信号２３をｅｆ、平均値分離
正規化ベクトルを子化符号化器１１及び平均値分離正規
化ベクトル量子化復号化器１３によって形△ 生画像ブロック信号２５をＳｆ、フレームメモリ２によ
って１フレーム周期の遅延を受けた再生画像信号のブロ
ックとして得られる１フレーム遅延再生画像ブロック信
号２６をＰｆとすると、第２図に示すフレーム間ベクト
ル量子化符号化器の基本的な動作は次式で衣わされる。

ｅｆ＝　Ｓｆ−Ｐｆ五−隻ｆ＋Ｑただし、Ｑはベクトル昨子化誤差　ｚ”’　ｔはフレー
ムメモリ２ζこよる１フｌ／−ム周期の遅延を表わす。

これは、基本的ｊこはフレーム間のＤＰＣＭ方式である
。平均値分離正規化ベクトルＵ子化符号化器１１のｔ子
化出力１２は可変長符号化器１４で＝１夏長符号化され
て送信バッファ８に送られ、Ｗｆ長符号化出力２０とし
て伝送路に出力される。送信バッファ８は伝送情４量を
監視し、フィードバック制御信号２７によって平均値分
離正規化ベクトル量子化符号化器１１におけるしきい値
を制御する。そして、このしきい値より小さい場合には
。

予測誤差ブロック信号２３のｅ４を送信しないようにす
る無効ブロックとし、また、しきい値より大きい場合に
は、上記ｅｆを送信する有効ブロックとするブロックに
分ける。これによって、送信するデータ量を制御するこ
とができる。

なお、平均値分離正規化ベクトル量子化に関しては１文
献（１）の村上、浅井、山埼の各氏による「ベクトル量
子化による高能率符号化Ｊ、第６回情報理論とその応用
研究会発行＋　ｐｐ、７７〜８２（１９８３年）、及び
文献（２）の村上、浅井の両氏による「画像１号のベク
トル址子化器」、テレビジョン学会発行、ＰＰ、４５２
〜４５７（１９８４年）に詳細な記述がなされているの
で、ここではその説明は省略する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来のフレーム間ベクトル量子化符号化器は以
上のように構成されているので、入力画像信号ｌと含ま
れる雑音によって有効ブロックと無効ブロックがランダ
ムに発生しやすいために１画質の低下ときｆざデータｄ
が多くなるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、入力画像１ざ号に含まれる雑音（こよる画質の低
下を軽減し、この種の従来列に比べて、フレーム間ベク
トル縫子化符号化器よりも高画質のＩＩＩｊ像を得るこ
とができると共ｌこ、送信データーまが少なくても良い
フレーム間ベクトル１子化符号化器を得ることを目的と
する。

〔間４点を解決するだめの手段〕この発明に係るフレーム間ベクトル艙子比符号化器は、
入力画像信号と１フレーム前の画像信号とのフレーム間
差分を行い、この差分によるｌｅ倍信号画素ととｌこし
きい値と比較し、有効画素。

無効画素を判定し、無効画素を［Ｏｊにａき換えて、こ
れらの画素をブロック化し、平均値分離正規化ベクトル
量子化符号化したものである。

〔作用〕

この発明のフレーム間ベクトル縫子化符号化器ｌζおい
ては、無効画素を「０」ｚこｄき換えるごとにより、入
力画像信号に含まれる・雑音５：軽減し。

この種の従来例のフレーム間ベクトルを子化符号化器と
比べて高画質の符号化を行い、より少ない送信データ量
で伝送を行うことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例であるフレーム間ベクトル
縫子化符号化器を示すブロック構成図で、上記第２図に
示す従来例と同一符号は同一、又は相当部分を示してい
る。図において−３は１フレーム遅延再生画像信号系列
、５はフレーム間予測誤差信号系列、６は再生画像信号
系列、７はブロック化回路、９はしきい値制御信号、１
０は予測誤差ブロック信号系列、１５は再生ブロック信
号系列、１６はラスク化回路、１７は再生予測誤差信号
系列である。

次に、上記′ｌＸ１図に示すこの発明の一実施例である
フレーム間ベクトル量子化符号化器の動作について説明
する。今、第ｆフレームにおける入力画像信号１を入力
信号系列Ｓｒｆ、フレームメモリ２からの１フレーム遅
延再生画像信号系列３をＰｒｆとし、入力信号系列Ｓｒ
ｆと１フレーム遅延再生画像信号系列３のＰｒｆとを減
算器４に入力し。

この減算器４のフレーム間子側誤差信号系列５を△ 沓Ｈ２再生画像は号系列６をＳｒｆとすると、第１図に
示すフレーム間ベクトル量子化符号化器の基本的な動作
は次式で表わされる。

ｅｒｆ　＝　Ｓｒｆ　　’ｒｆへｅｒｆ　＝　ｅｒｆ＋　Ｑ △　　　　　　　△ ５ｒｆ−Ｐｒｆ　＋　ｅｒｆ　＝　Ｓｒｆ　＋Ｑ△ Ｐｒｆ　−Ｓｒｆ　”　Ｚ−’ ｔただし、Ｑはベクトル量子化誤差、ｚ　はフレームメモ
リ２による１フレーム周期の遅延を表わす。

これは、基本的にはフレーム間のＤＰＣＭ方式である。

減算器４で求められたフレーム間予測誤差信号系列５は
ブロック化回路７に入力される。ブロック化回路７は送
信バッファ８から入力されるしきい値制何信号９によっ
て、入力されるフレーム間予測誤差信号系列５を画素単
位でしきい値と比較し、しきい値より小さければその画
素は無効画素とし、しきい１直より大きければその画素
は有効画素とする。これは、入力画像信号１に含まれる
雑音ζこよる予測誤差を抑える効果がある。また。

従来、有効画素と判定されていた画素が無効画素となる
ために無効ｌＪＭ素が増える。そして、無効画素と判定
された画素に対しては「０」を与える。

さらに、ブロック化回路７はこの有効／無効画素をに個
（Ｋは複数）まとめて予測誤差ブロック信号系列１０の
ｘ”　（ｘｌ　ｒ　ｘ、　ｌ　”””　ｒ　　ＸＫ　）
として出力する。平均値分離正規化ベクトル量子化符号
化器１１は予測誤差ブロック信号系列１０に対して、ブ
ロック単位で平均２分散を求め、有効／無効ブロック判
定しきい値と比較する。そして。

有効／無効画素を判定した時と同様にして有効／無効ブ
ロックを決定する。これにより、従来例では有効ブロッ
クと判定されていたブロックが、無効画素が増えたこと
ζこより無効ブロックと判定されることになって無効ブ
ロックが増える。平均値分離正規化ベクトルよ子化符号
化器１１では、さらｌこ、平均値１分散を童子化し、有
効／無効ブロックのベクトル量子化インデックスを量子
化出力１２として出力する。この量子化出力１２は平均
値分離正規化ベクトル量子化復号化器１３と可変長符号
化器１４に入力される。平均値分離正規化ベクトル量子
化１号化器１３は量子化出力１２を△　　　　△ 復号し、再生ブロック信号系列１５のｘ＝（ｘｌ。

△ ”ｔｏ・・・・・・、全Ｋ）を再生する。ラスク化回路
１６はこのブロックになった再生ブロック信号系列１５
△ のＸをラスク化して再生予測誤差信号系列１７として出
力する。この再生予測誤差信号系列１７とフレームメモ
リ２からの１フレーム遅延再生画像信号系列３が７Ｊ［
］算ｒｊ１１８で／ＪＯ算され、再生画像信号系列６と
して出力される。フレームメモリ２はこの再生画像信号
系列６の１フレ一ム分を記憶し。

１フレーム遅延させて出力する。この出力は１フレーム
遅延再生画像信号系列３である。可変長符号化器１４は
量子化出力１２の無効ブロックに対しては符号長が短い
（例えば符号長が１）符号に符号化し、ｆｉ効ジブロッ
ク対してはその出現頻度が小さいブロックｌこは長い符
号長の符号を与え。

出現頻度が大きいブロックには符号長の短い符号を与え
るようｌと符号化して出力する。これにより、従来例よ
りも無効ブロックが増えた分だけ出力するデータ量を少
なくすることができる。送信バッファ８はこの可変長符
号化器１４からの可変長符号化信号１９を伝送路に可変
長符号化出力２０として送出すると共に、１フレーム内
の有効／無効ブロックの発生量に基づいて、ブロック化
回路７のしきい値を制御するしきい値制御信号９をブロ
ック化回路７４こ出力する。

〔発明の効果〕

Ｃの発明は以上説明したとおり、フレーム間予測誤差イ
Ｉ号系列ｌこ対して有効／無効画素の判定をし、さらに
、これらの画素をある画素集めたブロックに対して有効
／Ｓ効ブロックの判定をするように構成したので、入力
画像信号に含まれる雑音を軽減でき、また、この種の従
来例と比べて伝送すべきデータ量も減少することができ
、高画質の画像を伝送することができるという優れた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるフｌ／−ム間ベクト
ル盪子化符号化器を示すブロック溝成図、第２図は従来
のフレーム間ベクトル１量子化符号化器を示すブロック
溝或図である７、図において、１・・・入）Ｅ＋面像信号、２・・・フＬ
−−ムメモリ、３・・・１フ１７−ム遅延再生正Ｉ像１
ぎ号系列。４・・・ず算器、５・・・フレーム間予測誤差信号系列
、６・・・再生画像信号系列、７・・−ブロック化回路
、８・−・送信バッファ、９・・・しきいｉｉｆ　Ｉ！
ＪＩＪ御信号、１０・・・予測誤差ブロック信号系列、
１１・・・平均値分離正規化ベクトル量子化符号化器、
１２・・・をチル出力。１３・・・平均値分離正規化ベクトル壜：子化復号化器
。１４・・・可変長符号化器、１５・・・再生ブロック信
号系列、１６・・・ラスタ化回路、１７・・・再生予測
誤差信号系列９１８・・・加算器−１９・・・可変長符
号化ｆぎ号、２０・・・可変長符号化出力、２１・・・
ラスタ、／ブロック走査２ｖ奥部、２２・・・入力画像
ブロック１１号２３・・・予測誤差ブロック信号、２４
・・・再生子側誤差ブロック信号、２５・・・再生画像
ブロック信号、２６・・・１フレーム遅延再生画像ブロ
ック茗号、２７・・・フィードバック制ａ信号である。なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

画像信号を符号化して伝送する画像符号化装置において
、入力画像信号系列と、１フレーム遅延再生画像信号系
列との差分をとり、この差分のフレーム間予測誤差信号
系列が、有効情報であるか無効情報であるかの判定を行
うしきい値を制御するしきい値制御信号によつて設定さ
れたしきい値と、前記フレーム間予測誤差信号系列を画
素単位で比較することによつて有効／無効情報を判定し
、前記無効情報を「０」とし、Ｋ個（Ｋは複数）の画素
を１ブロックとして平均値分離正規化ベクトル量子化符
号化したものを可変長符号化し、平均値分離正規化ベク
トル量子化符号化器の出力を復号し、再生予測誤差信号
系列と前記１フレーム遅延再生画像信号系列を加算した
再生画像信号系列をフレームメモリに記憶すると共に、
可変長符号化されたデータを伝送路に送出することを特
徴とするフレーム間ベクトル量子化符号化器。