JPS63249200A - ベクトル量子化方式 - Google Patents

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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、音声信号や画像信号あるいは動画像のフレー
ム間差分信号を高能率に符号化伝送する符号化処理方式
に関するものである。

（従来の技術） 本発明は、音声信号や画像信号等に適用可能であるが、
ここでは画像信号について説明する。

従来のベクトル量子化方式に特願昭６０−２７９３１８
号公報「ベクトル量子化方式」がある。

この方式は、Ｋ個のサンプル毎にブロック化し、Ｋ次元
空間における特徴的なパターン毎に複数のグループにク
ラス分けし、各クラス毎に予め設定された量子化特性を
表すコードブックを入力データ系列の特徴的なパターン
に応じて適応的に切り換えて使用している。

ここで、特徴的なパターンとしては縦縞の模様。

横縞の模様、斜め縞の模様等がある。

第２図は、従来の特徴的なパターンを抽出する方式の例
である。

第２図（ａ）において、 Ｐ（ｉ、ｊ）はブロック内（ｘ、ｊ）番目サンプルにつ
いて、当該サンプル値からブロック内平均値を引き、そ
の結果を２値化したサンプル値を。

Ｓｔ、（ｉ、ｊ）は２値化した（ｉ、ｊ）サンプル値と
左横の２値化したサンプル値とのＥＸ−ＯＲ出力を、 ５ｙ（ｉ、ｊ）は２値化した（ｉ、ｊ）サンプル値と真
上の２値化したサンプル値とのＥＸ−ＯＲ出力を表す。

縦線、横線などの特徴の抽出は、ブロック当たりのΣＳ
ｔ、Σｓｙを用いて、以下のように行われている。

ΣＳｔ−Σｓｙ＞　　Ｔｈ→カテゴリー１（縦線の多い
ブロック、例えば第２図（ｂ））。

ΣＳｔ−ΣＳｙ＜−Ｔｈ→カテゴリー２（横線の多いブ
ロック、例えば第２図（Ｃ））、 −Ｔｈ≦ΣＳｔ−ΣＳｙ≦Ｔｈ→カテゴリー３（その他
のブロック。

例えば第２図（ｄ））。

ここでＴｈは閾値 このようにして、カテゴリー１が選ばれた場合にはカテ
ゴリー１用のコードブック、カテゴリー２が選ばれた場
合にはカテゴリー２用のコードブック、カテゴリー３が
選ばれた場合にはカテゴリー３用のコードブックを用い
、コードブックを適応的に切り換えてベクトル量子化を
行っている。

上述したように、従来方式ではパターンの特徴を抽出す
る回路を加算器や比較器等のロジック回路を用いて構成
していたため、回路構成が複雑になり、かつ回路規模が
大きくなるという欠点があった・ 又、他の従来方式例として、１つのコードブックに含ま
れるベクトル全部を探索する代わりに、段階的に精度良
く最適ベクトルを検出する木探索方式がある。この方式
では、全探索方式に比べれば演算回数を大幅に削減でき
るが、それでも尚演算回数が多いという欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、回路構成の簡易な特徴抽出回路を用い、かつ
演算回数の少ないベクトル量子化方式を提供することに
ある。

（発明の構成） （発明の特徴と従来の技術との差異） 本発明は、テーブルを用いてパターンの特徴を抽出する
ことを最も主要な特徴とする。

従来の技術とは、従来技術が複雑なロジック回路を用い
ていたのに対し１本発明ではＲＯＭを用いて実現する点
が異なる。

（実施例） 第１図は１本発明の一実施例の構成を示す図であって、
１はディジタル信号入力端子、２はブロック化回路、３
はテーブル回路、４は複数個のコードブック回路４１．
４２．・・・、４３からなるコードブック群、５は切替
回路、６は遅延回路、７はベクトル量子化回路、８は多
重化回路、９は符号化回路、１０は符号化データ出力端
子である。

ディジタル信号入力端子１には本発明が適用されるシス
テムに応じてビデオ信号や音声信号が入力されるが、こ
こでは説明の便宜上ビデオ信号に限定して説明する。

ディジタル信号入力端子１より入力されるディジタル化
されたビデオ信号は、ブロック化回路２において所定の
サンプル数毎にブロック化される。

テーブル回路３は、ブロック化回路２から供給されるブ
ロック内のＰサンプル（Ｐ≦Ｋ）分の信号をテーブル回
路のアドレス信号とし、このテーブル回路に予め記憶さ
せているデータを読み出す。

この場合、１サンプル当たりＭビットで表されている信
号をＮビット（Ｎ６Ｍ）に変換することにより、テーブ
ル回路を構成するＲＯＭの容量を削減することが可能で
ある。

例えば、Ｎ＝１とした場合は、画像の４ライン×４画素
で１ブロツクを構成した時、１ブロツク当たり１６画素
が含まれることになり、アドレスの数としては２の１６
乗、すなわち６４にとなる。

従って、画像のパターンのカテゴリーを４種類に分割す
ることを考える場合。

６４Ｋ　Ｘ　４　＝２５６ＫｂｉｔのＲＯＭで実現可能
である。

切替回路５は、テーブル回路３により指定されたコード
ブックを接続する。

ベクトル量子化回路７は、切替回路５を介して接続され
るコードブックに含まれるベクトルの中から、遅延回路
６を介して入力される信号に最も近いベクトルのインデ
ックス情報を出力する。

このインデックス情報は、多重化回路８において、テー
ブル回路３の出力と時分割多重され、さらに符号化回路
９において所定の符号割り当てを行われ、符号化データ
出力端子１０を介して受信側に伝送される。

ここで説明したように、パターンのカテゴリーを４種類
とした場合には４進木探索に相当し、８種類とした場合
には８進水探索に相当する。

以上の説明では、入力信号そのものをベクトル量子化す
る場合について述べたが、１ブロツク内の平均値をブロ
ック内容サンプル値から引き、さらにその結果のサンプ
ル値に対するブロック内の分散で正規化した後、ベクト
ル量子化する方法等にも適用可能である。

さらに上述した例では、入力信号そのものをベクトル量
子化する場合について述べているが、動画用フレーム間
符号化方式のように、フレーム間差分信号に対してベク
トル量子化する場合にも適用できることは容易に類推で
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、画像の特徴的な
パターンの検出をＲＯＭで構成するようにしたため、回
路構成が簡単になり、かつ回路規模を小形化できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は従
来の特徴的なパターンを抽出する方式の例を示す図であ
る。 １　・・・ディジタル信号入力端子、 ２・・・ブロック化回路、 ３・・・テーブル回路、 ４　・・・　コードブック群、 ４１〜４３・・・コードブック回路、 ５・・・切替回路、 ６・・・遅延回路、 ７　・・・ベクトル量子化回路。 ８・・・多重化回路、 ９　・・・符号化回路、 １０・・・符号化データ出力端子。 第２図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像や音声等の信号系列をＫ個（Ｋ≧２）のサンプル毎
   にブロック化し、Ｋ次元空間における特徴的なパターン
   毎に複数のグループにクラス分けし、各クラス毎に予め
   設定された量子化特性を表すコードブックを入力データ
   系列の特徴的なパターンに応じて適応的に切り換えて使
   用するベクトル量子化方式において、 １サンプル当たりＭビットで表されるデータ系列をＮビ
   ット（Ｎ≦Ｍ）のデータ系列に変換し、変換後のデータ
   系列をアドレス信号とするテーブルによりＫ次元空間の
   特徴的なパターンを表す信号を発生するようにしたこと
   を特徴とするベクトル量子化方式。