JPS62171389A - フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式 - Google Patents
フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式Info
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- JPS62171389A JPS62171389A JP61013462A JP1346286A JPS62171389A JP S62171389 A JPS62171389 A JP S62171389A JP 61013462 A JP61013462 A JP 61013462A JP 1346286 A JP1346286 A JP 1346286A JP S62171389 A JPS62171389 A JP S62171389A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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」
この発明はディジタル化されたビデオ信号を１フレーム
内で符号化するフレーム内符号化方式に関する。
内で符号化するフレーム内符号化方式に関する。
「従来の技術」
従来のフレーム内符号化方式の代表的なものに前値ＤＰ
ＣＭ方式がある。この方式は符号化済みの１画素前の値
を予測値とし、入力画素値と予測値との差信号、即ち予
測誤差信号をスカラー量子化し、その量子化代表値を符
号化伝送するものである。
ＣＭ方式がある。この方式は符号化済みの１画素前の値
を予測値とし、入力画素値と予測値との差信号、即ち予
測誤差信号をスカラー量子化し、その量子化代表値を符
号化伝送するものである。
この前値ＤＰＣＭ方式では１画素前の復号値が得られる
まで現画素の符号化処理が開始できないため。
まで現画素の符号化処理が開始できないため。
複数画素を一括してベクトル量子化することに困難であ
った。また、１画素毎に量子化出力を伝送するため符号
化効率が低くならざるを得なかった。
った。また、１画素毎に量子化出力を伝送するため符号
化効率が低くならざるを得なかった。
ベクトル量子化を導入した従来方式としては、フレーム
間差分ベクトル量子化方式がある。この方式では連続す
る２フレ一ム間の差分信号を複数画素まとめてベクトル
量子化するものであシ、複数画素の組合せに対して１つ
のベクトル量子化インデックス情報を伝送する方式であ
るため、符号化効率は高くできるが、フレーム間差分を
とるため大きなメモリ容量を必要とし、装置規模が大き
くなる欠点があった。
間差分ベクトル量子化方式がある。この方式では連続す
る２フレ一ム間の差分信号を複数画素まとめてベクトル
量子化するものであシ、複数画素の組合せに対して１つ
のベクトル量子化インデックス情報を伝送する方式であ
るため、符号化効率は高くできるが、フレーム間差分を
とるため大きなメモリ容量を必要とし、装置規模が大き
くなる欠点があった。
この発明の目的は装置規模が比較的小さく、かつベクト
ル量子化により符号化効率を高くできるフレーム内予測
ベクトル量子化符号化方式を提供することにある。
ル量子化により符号化効率を高くできるフレーム内予測
ベクトル量子化符号化方式を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」
この発明によれば１フレームをｍライン（ｍ＝１．２、
…）×ｎ画素（ｎ＝１，２．…）毎にブロック化し、デ
ィジタル化された入力ビデオ信号が属するブロック（現
ブロック）と隣接する符号化済みブロック内の画素値を
用いて現ブロック内人カビデオ信号に対する予備を構成
し、現ブロック内人カビデオ信号に対する予測誤差信号
をｍ×ｎ次元のベクトルとみなし、ｍ×ｎ画素を一括し
てベクトル量子化し、そのベクトル量子化出力を表すイ
ンデックス情報を符号化して出力する。
…）×ｎ画素（ｎ＝１，２．…）毎にブロック化し、デ
ィジタル化された入力ビデオ信号が属するブロック（現
ブロック）と隣接する符号化済みブロック内の画素値を
用いて現ブロック内人カビデオ信号に対する予備を構成
し、現ブロック内人カビデオ信号に対する予測誤差信号
をｍ×ｎ次元のベクトルとみなし、ｍ×ｎ画素を一括し
てベクトル量子化し、そのベクトル量子化出力を表すイ
ンデックス情報を符号化して出力する。
このようにこの発明はフレーム内予測誤差信号を複数画
素まとめてベクトル量子化することをもつとも主要な特
徴とするもので、従来方式とはフレーム間差分信号では
なくフレーム内の予測誤差信号を符号化伝送すること、
またフレーム内予測誤差信号をスカラー量子化でなくベ
クトル量子化を行うようにした点が異なる。
素まとめてベクトル量子化することをもつとも主要な特
徴とするもので、従来方式とはフレーム間差分信号では
なくフレーム内の予測誤差信号を符号化伝送すること、
またフレーム内予測誤差信号をスカラー量子化でなくベ
クトル量子化を行うようにした点が異なる。
「実施例」
第１図はこの発明の１実施例を示す。入力端子１１から
ディジタル化された入力ビデオ信号は減算回路１２にお
いて画素毎にラインメモリ１３の出力、即ち１ライン前
の画素値を予測値として減算される。その減算回路１２
の出力である予測誤差信号は直列・並列変換回路１４に
おいてに画素ごとに並列化される。直列・並列変換回路
１４においては１画素毎にデータがシフト入力されてお
シ、ベクトル量子化における次元数に相当する画素数に
毎に直列・並列変換回路１４のに画素分の予測誤差信号
かに画素ラッチ１５に読み込まれる。
ディジタル化された入力ビデオ信号は減算回路１２にお
いて画素毎にラインメモリ１３の出力、即ち１ライン前
の画素値を予測値として減算される。その減算回路１２
の出力である予測誤差信号は直列・並列変換回路１４に
おいてに画素ごとに並列化される。直列・並列変換回路
１４においては１画素毎にデータがシフト入力されてお
シ、ベクトル量子化における次元数に相当する画素数に
毎に直列・並列変換回路１４のに画素分の予測誤差信号
かに画素ラッチ１５に読み込まれる。
従って、ｋ画素ラッテ１５は、例えば１ライン×８画素
（同一ラインの８画素、ｋ＝８ ）’毎にベクトル量子
化する場合には８画素分のラッチで構成されることにな
る。
（同一ラインの８画素、ｋ＝８ ）’毎にベクトル量子
化する場合には８画素分のラッチで構成されることにな
る。
ｋ画素ラッチ１５の出力である８画素分の予測誤差信号
はベクトル量子化回路１６において、ベクトル量子化さ
れる。ベクトル量子化のコードブックとして例えば１０
２４個のベクトルセットをもつ場合には、これを識別す
るための１０ビツトのインデックス情報が出力端子１７
から受信側に伝送される。
はベクトル量子化回路１６において、ベクトル量子化さ
れる。ベクトル量子化のコードブックとして例えば１０
２４個のベクトルセットをもつ場合には、これを識別す
るための１０ビツトのインデックス情報が出力端子１７
から受信側に伝送される。
このインデックス情報は重み付は回路１８にも供給され
、ここでベクトルセットの各値、つまりに画素値が出力
される。加算回路１９は重み付は回路１８の出力、即ち
量子化誤差を含む予測誤差信号と、遅延回路２１を介し
て入力されるラインメモリ１３の出力即ち１ライン前の
対応画素値とを加算して局部復号信号を得る。加算回路
１９の出力はｌライ／後の予測信号として使用するため
ラインメモリ１３に記憶される。遅延回路２１は減算回
路１２から重み付は回路１８までの処理に要する時間と
同じ時間だけラインメモリ１３の出力を遅延させる。
、ここでベクトルセットの各値、つまりに画素値が出力
される。加算回路１９は重み付は回路１８の出力、即ち
量子化誤差を含む予測誤差信号と、遅延回路２１を介し
て入力されるラインメモリ１３の出力即ち１ライン前の
対応画素値とを加算して局部復号信号を得る。加算回路
１９の出力はｌライ／後の予測信号として使用するため
ラインメモリ１３に記憶される。遅延回路２１は減算回
路１２から重み付は回路１８までの処理に要する時間と
同じ時間だけラインメモリ１３の出力を遅延させる。
以上の説明ではｌラインを８画素ごとのブロックとした
、つまシ１ライン×８画素のブロックの場合について述
べたが、ｍライン×ｎ画素のブロックについても、例え
ば直上ブロックの最終ラインの画素値を魂ブロック内全
ラインに対する予測値とする。
、つまシ１ライン×８画素のブロックの場合について述
べたが、ｍライン×ｎ画素のブロックについても、例え
ば直上ブロックの最終ラインの画素値を魂ブロック内全
ラインに対する予測値とする。
第２図はｍライン×ｎ画素（ｍ≧２）のブロックに対し
てベクトル量子化を行う方式の１実施例を示し、第１図
と対応する部分には同一番号を付けである。
てベクトル量子化を行う方式の１実施例を示し、第１図
と対応する部分には同一番号を付けである。
入力端子１１からの入力ビデオ信号は走査変換回路２２
において通常のテレビ走査形式から第３図に示すブロッ
ク走査形式に変換する。
において通常のテレビ走査形式から第３図に示すブロッ
ク走査形式に変換する。
第３図はｌフレームの画像を複数個のブロックに分割し
た図であり、通常のテレビジョン信号では左上から右方
向に走査線が走シ、この走査線が１本ずつ下に下がって
いく。このような形式から、第１列目の第１行目のブロ
ックに（ｉ、ｊ）の番号をつけ、’＋Ｊ番目のブロック
をＢ１１．で表わすと、 Ｂ１，１ ＝ Ｂ２，１１ Ｂ３Ａ°” Ｂｍ、１１
Ｂ１．２ Ｂ２．２ Ｂ３．２…・・Ｂｍ、ｎ の順番に走査変換する。そして、各ブロックの中の走査
は第３図中のブロックＢ３，３を例に示すように、ブロ
ック内の第に列、第を行の画素をＰｋ、ｔで表わすと、 Ｐｌ、１ ＩＦ５．１ １ Ｂ３．＋°°°゛°“ｐ
、ｐ 、ｐｐ、１ １，２ ２．２’ Ｐ３，２°” ”” ｐ 、 ｑ の順番になるように走査変換する。
た図であり、通常のテレビジョン信号では左上から右方
向に走査線が走シ、この走査線が１本ずつ下に下がって
いく。このような形式から、第１列目の第１行目のブロ
ックに（ｉ、ｊ）の番号をつけ、’＋Ｊ番目のブロック
をＢ１１．で表わすと、 Ｂ１，１ ＝ Ｂ２，１１ Ｂ３Ａ°” Ｂｍ、１１
Ｂ１．２ Ｂ２．２ Ｂ３．２…・・Ｂｍ、ｎ の順番に走査変換する。そして、各ブロックの中の走査
は第３図中のブロックＢ３，３を例に示すように、ブロ
ック内の第に列、第を行の画素をＰｋ、ｔで表わすと、 Ｐｌ、１ ＩＦ５．１ １ Ｂ３．＋°°°゛°“ｐ
、ｐ 、ｐｐ、１ １，２ ２．２’ Ｐ３，２°” ”” ｐ 、 ｑ の順番になるように走査変換する。
このように走査変換された信号が差分回路１２に供給さ
れ、以後第２図と同様の処理が施される。
れ、以後第２図と同様の処理が施される。
但し、局部復号信号を記憶するメモ’Ｊ ｌ ３はｍプ
ロ２ク分（１ブロック１ライン分）のデータ、つまりｍ
ブロックの最終ラインの局部復号信号を記憶し、各ブロ
ックにおいて、１ブロック期間即ちＰＸｑ画素期間の間
、ブロックの最下の第ｑライン目の２個の画素をｑ回縁
シ返し読み出す。従って、あるブロックの入力ビデオ信
号を符号化する際、その直上ブロック内の第ｑライン目
の画素値を入カブロック内各１〜ｑラインの予測値とし
て使用することになる。この予測誤差信号は直列・並列
変換回路１４においてｐｘｑ画素分ごとにラッチ２３に
同時にランチされる。従って各ブロックごとにベクトル
量子化される。
ロ２ク分（１ブロック１ライン分）のデータ、つまりｍ
ブロックの最終ラインの局部復号信号を記憶し、各ブロ
ックにおいて、１ブロック期間即ちＰＸｑ画素期間の間
、ブロックの最下の第ｑライン目の２個の画素をｑ回縁
シ返し読み出す。従って、あるブロックの入力ビデオ信
号を符号化する際、その直上ブロック内の第ｑライン目
の画素値を入カブロック内各１〜ｑラインの予測値とし
て使用することになる。この予測誤差信号は直列・並列
変換回路１４においてｐｘｑ画素分ごとにラッチ２３に
同時にランチされる。従って各ブロックごとにベクトル
量子化される。
また、１つ前のブロック、即ちすぐ第３図においてすぐ
左のブロック内の第９列目のｑ個の画素値を予測値とし
て使用することも可能である。この場合走査変換回路２
２における走査変換出力はＰ ・Ｐ ・Ｐ °
°°−°−Ｐ、、９・Ｐ（ｐ−’１ ） ＋ １ ・ｐ
、 １ ｐ、 ２ ｐ、 ５Ｐ（ｐ−’ ）
＋ ２ °゛°°″−ｐ１．ｑの順番となる。そしてメ
モリ１３からは、各ブロックにおいて、１ブロック期間
、即ちｐｘｑ画素期間の間、その直前のブロック内の最
も右側（第９列目）のｑ個の画素をｐ回縁シ返し読み出
す。
左のブロック内の第９列目のｑ個の画素値を予測値とし
て使用することも可能である。この場合走査変換回路２
２における走査変換出力はＰ ・Ｐ ・Ｐ °
°°−°−Ｐ、、９・Ｐ（ｐ−’１ ） ＋ １ ・ｐ
、 １ ｐ、 ２ ｐ、 ５Ｐ（ｐ−’ ）
＋ ２ °゛°°″−ｐ１．ｑの順番となる。そしてメ
モリ１３からは、各ブロックにおいて、１ブロック期間
、即ちｐｘｑ画素期間の間、その直前のブロック内の最
も右側（第９列目）のｑ個の画素をｐ回縁シ返し読み出
す。
従って、あるブロックの入力ビデオ信号を符号化する際
、すぐ左のブロック内の第９列目の画素値を入カブロッ
ク内各１〜ｐ画素の予測値として使用することになる。
、すぐ左のブロック内の第９列目の画素値を入カブロッ
ク内各１〜ｐ画素の予測値として使用することになる。
この場合のメモリ１３Ｉ／′ｉ、９画素分すればよい。
又、以上の説明では予測誤差信号そのものをベクトル量
子化する例について述べたが、この他に、ベクトル量子
化するブロック毎に当該ブロック当りのその予測誤差信
号の平均値を各予測誤差値からさし引き、その残差信号
に対して当該ブロック当りの標準偏差で正規化した結果
をベクトル量子化することも可能である。
子化する例について述べたが、この他に、ベクトル量子
化するブロック毎に当該ブロック当りのその予測誤差信
号の平均値を各予測誤差値からさし引き、その残差信号
に対して当該ブロック当りの標準偏差で正規化した結果
をベクトル量子化することも可能である。
更に上記の例ではフレーム内の予測誤差信号についてベ
クトル量子化する場合について述べたが、フレーム間符
号化と組合わせ、フレーム間差分信号に対して更に上述
した実施例を構成してもよい。
クトル量子化する場合について述べたが、フレーム間符
号化と組合わせ、フレーム間差分信号に対して更に上述
した実施例を構成してもよい。
「発明の効果」
以上説明したようにこの発明はフレーム内の予測誤差信
号に対してベクトル量子化を行うよう【したため、１画
素毎にスカラー量子化していた従来方式に比べ高能率符
号化が可能となる利点がある。′！たフレーム間符号化
と比較してメモリ容量が著しく少なく、装置規模が小さ
いものとなる。
号に対してベクトル量子化を行うよう【したため、１画
素毎にスカラー量子化していた従来方式に比べ高能率符
号化が可能となる利点がある。′！たフレーム間符号化
と比較してメモリ容量が著しく少なく、装置規模が小さ
いものとなる。
第１図はこの発明の１実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は１
フレームをｎＸｍブロックに分割シた例を示す図である
。 １１…入力端子、１２…減算回路、１３…メモリ、１４
…直列・並列変換回路、１５…ｋ画素ラッチ、１６…ベ
クトル量子化回路、１７…出力端子、１８…重み付は回
路、工９…加算回路、２Ｉ…遅延回路、２２・−・走査
変換回路、２３…ラッチ。
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は１
フレームをｎＸｍブロックに分割シた例を示す図である
。 １１…入力端子、１２…減算回路、１３…メモリ、１４
…直列・並列変換回路、１５…ｋ画素ラッチ、１６…ベ
クトル量子化回路、１７…出力端子、１８…重み付は回
路、工９…加算回路、２Ｉ…遅延回路、２２・−・走査
変換回路、２３…ラッチ。
Claims (1)
- （１）ディジタル化された入力ビデオ信号に対し、フレ
ーム内の符号化済み近傍画素を用いて予測値を構成し、
予測誤差信号を量子化・符号化するフレーム内予測符号
化方式において、 ｍライン（ｍ＝１、２、…）×ｎ画素（ｎ＝１、２、…
）毎にブロック化し、入力ビデオ信号のブロック（現ブ
ロック）と隣接する符号化済みブロック内の画素値を用
いて現ブロック内画素に対する予測値を構成し、 現ブロック内画素に対する予測誤差信号をｍ×ｎ次元の
ベクトルとみなし、ｍ×ｎ画素を一括してベクトル量子
化し、 そのベクトル量子化出力を表すインデックス情報を符号
化して出力するようにしたことを特徴とするフレーム内
予測ベクトル量子化符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013462A JPS62171389A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013462A JPS62171389A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171389A true JPS62171389A (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=11833808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013462A Pending JPS62171389A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | フレ−ム内予測ベクトル量子化符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62171389A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01185087A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Canon Inc | 画像符号化装置 |
| 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 |
| EP0390471A2 (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Predictive coding device |
| WO1999055093A1 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Ultraclean Technology Research Institute, Co., Ltd. | Data compressing device and method, data expanding device and method, data compressing/expanding system and method, code book making method, and vector quantizing device and method |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP61013462A patent/JPS62171389A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01185087A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Canon Inc | 画像符号化装置 |
| 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 |
| EP0390471A2 (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Predictive coding device |
| WO1999055093A1 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Ultraclean Technology Research Institute, Co., Ltd. | Data compressing device and method, data expanding device and method, data compressing/expanding system and method, code book making method, and vector quantizing device and method |
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