KR920003860B1

KR920003860B1 - 신호의 부호화 및 복호화방법과 장치

Info

Publication number: KR920003860B1
Application number: KR1019880009095A
Authority: KR
Inventors: 노부야스 다께구찌; 도시히데 아끼야마; 겐이찌 다까하시
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1992-05-15
Also published as: EP0300775A2; DE3853899T2; EP0300775A3; EP0300775B1; KR890003140A; US4953214A; DE3853899D1

Abstract

내용 없음.

Description

신호의 부호화 및 복호화방법과 장치

제 1 도는 본 발명의 방법에 따른 신호를 부호화하는 부호화장치의 일실시예의 블록도.

제 2 도는 제 1 도의 상세도.

제 3 도는 양자화표의 제1실시예.

제 4 도는 본 발명의 방법에 따른 부호화데이터를 해독하는 복호화장치의 일실시예의 블록도.

제 5 도는 제 4 도의 상세도.

제 6 도는 본 발명의 방법에 따른 신호를 부호화하는 부호화장치의 다른 실시예의 블록도.

제 7 도는 제 6 도의 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 41 : 입력단자 12, 46 : 초기값갱신회로

13 : 감산회로 14 : 절대값회로

15, 43, 61∼63 : 양자화표 16 : 비교회로

17, 66 : 송신기 18, 47 : 출력단자

42 : 수신기 44 : 보간회로

45 : 연산회로

본 발명은 화상신호 및 음성신호의 정보를 압축부호화하고, 전송 및 복호화하는 부호화 및 복호화방법과 장치에 관한 것이다.

화상 또는 음성통신의 분야에 있어서, 종래예는, 제한된 선용량을 효과적으로 활용하기 위해 데이터를 고능률로 부호화하거나 신호를 압축하는 방법이 실행되어 왔고, 그 한가지 실용예는 TV회의 또는 TV전화에 사용되는 부호화 및 복호화장치이다.

본 발명과 밀접하게 관련된 참고문헌으로서 "A Fractal Based Approach To Image compression" ICASSP, 86, 11A, 3이 공지되어 있고, 이 문헌은 프랙탈(fractal)개념을 사용하여 영상데이터를 압축하는 것이다. 이것의 기본개념은 신호를 덮는 단위로서 소정의 고정길이의 "야아드스틱(yard stick)을 사용하고, 교차점의 수평거리에서 "야아드스틱"은 신호를 교차하고, 즉 샘플링간격과 진폭값내에서 증가 또는 감소를 각각 표시하는 양 또는 음의 신호비트는 복호화측에서 신호의 복원을 위해 전송된다. 실제의 이행방법에서는 "야아드스틱" 대신에 "트리거기능"을 사용하며, 이 트리거기능은 신호를 비교하여 샘플링간격을 결정한다. 이것은 많은 평편부를 포함하는 신호를 위해 샘플링간격을 넓게 하여 이 신호는 크게 압축된다.

그러나 "트리거기능"은 모든 연속데이터샘플에 대해 단일기능이므로 상기 방법은 가파른 변화부를 포함하는 다등급 화상에는 수행할 수 없어, 그의 가장자리 부분에서 화상이 희미해지는 문제를 발생하며, 다른 문제점은 복호화 단계에서 사용되는 대표값이 부호화단계에서 사용된 문턱값에 의해 주어지므로 해독값은 항상 원신호의 진폭값보다 작게 되어 평균제곱오차가 증가된다. 또한 상기 참고문헌은 단지 방법만을 나타내며 실제장치를 제안하지 않았음에 유의해야 한다.

본 발명의 목적은 인간의 시청각특성에 접합하며, 화상 또는 음성신호를 전송 및 저장하는데 필요한 정보내용을 감축시키기 적합한 신호를 부호화 및 복호화하는 방법과 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 화상 및 음성신호를 부호화하고 복호화하는 방법을 제공하며, 이때 어떠한 신호든지 샘플링되어 양자화 진폭값으로 각각 표현되는 다수의 샘플링점을 지닌다.

부호화단계는, 소정의 문턱값으로 정해진 진폭범위에 의해 규정되는 동시에 상기 진폭범위내의 1개의 소정 진폭값인 대표값을 지니며 지표값에 의해 식별되는 적어도 1개의 양자화레벨을 각각 가지는 n개의 양자화스케일(단, n은 소정의 정수)이 배열된 세트로 이루어진 양자화표를 미리 작성하는 단계와, 초기값으로서 주어진 샘플링점의 진폭값을 전송하는 단계와, 초기값의 샘플링점으로부터 계수된 m번째 샘플링점 (단, m은 1과 n 사이의 정수)으로서 정해진 그 다음 샘플링점의 진폭값으로부터 상기 초기값을 감산하여 그들 사이의 차이값을 계산하고, 상기 차이값의 부호화 절대값을 계산하는 단계와, 상기 차이값의 절대값이 포함되는 진폭범위를 지니는 정합양자화레벨을 발견하기 위하여 상기 양자화표내의 n개의 양자화스케일이 배열된 세트중의 m번째 양자화 스케일에서의 양자화레벨의 문턱값과 상기 차이값의 절대값을 비교하여, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되면 정합양자화레벨의 지표값 및 대표값을 출력하고, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되지 않으면 m의 값을 1만큼 증분시킨 후 상기 감산단계로 되돌아가는 단계와, 상기 정합양자화레벨의 지표값과 상기 차이값의 부호를 전공하는 단계와, 새로운 초기값으로서 상기 정합 양자화레벨의 대표값과 상기 초기값의 합계를 세팅한 후 상기 전술한 단계를 반복하는 단계로 구성되어 있다.

복호화단계는, 상기 부호화단계에서 사용된 바와 같은 양자화표를 미리 작성하는 단계와, 전송된 초기값을 수신하는 단계와, 전송된 지표값과 전송된 부호를 수신하고, 상기 양자화표를 사용하여 전송된 지표값에 상당하는 대표값과 샘플링정수 m을 결정하는 단계와, 상기 m번째 샘플링점의 대표값과 부호의 곱과 상기 초기값을 사용하여 상기 초기값의 초기샘플링점과 초기샘플링점으로부터 계수되는 m번째 샘플링점 사이에 각각의 m-1샘플링점의 진폭값을 보간하는 단계와, 새로운 초기값으로서 m번째 샘플링점의 대표값과 상기 초기값의 합계를 세팅한 후 상기 단계를 반복하는 단계로 구성되어 있다.

전술한 방법은 샘플링을 가파른 변화부에서는 미세하게 실행하나 완만한 변화부에서는 대강 실행하여, 화상 및 음성신호를 인간의 시,청각특성에 보다 적합하도록 고능률로 부호화할 수 있다.

본 발명의 실시예를 도면과 관련하여 이하 기술한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 부호화장치의 일실시예의 블록도이다. 제 1 도의 부호화장치는 입력단자(11), 초기값갱신회로(12), 감산회로(13), 절대값회로(14), 양자화표(15), 비교회로(16), 송신기(17), 출력단자(18)를 포함한다. 샘플링 및 양자화된 후의 일련의 화상 또는 음성데이터는 입력단자(11)에 입력된다. 우선, 초기값 Si는 초기값 갱신회로(12)내로 유지되고, 또한 송신기(17)에 공급된다. 그 후속데이터 S_i+1과 초기값갱신회로(12)의 출력 Si는 감산회로(13)에 공급되어 △S1=Si+1-Si와 부호 F1=부호(△S1)이 계산된다. 그후, 감산회로(13)의 출력 △S1은 절대값회로(14)에 공급되나. F1은 비교회로(16)에서의 지시를 받을때까지 그곳에 유지된다. 절대값회로(14)에서는 △S1의 절대값 │△S1│을 계산하고 이것을 비교회로(16)에 보낸다. 양자화표(15)는 n양자화스케일(n은 양의 정수)의 순서를 지닌 표이다. 각각의 양자화 스케일은 최소한 한개의 양자화레벨을 지니며, 이 각각의 양자화레벨은 단일 대표값 RK를 지닌다. 양자화레벨은 각각의 문턱값에 의해 서로 분할되며, 양자화표(15)는 제 1 양자화스케일의 문턱값을 출력하여 비교회로(16)에 보낸다. 비교회로(16)에서는 제 1 양자화스케일의 문턱값과 절대값 │△S1│을 비교하여 절대값 │△S1│이 속하는 양자화레벨을 체크한다. │△S1│이 소정의 양자화레벨의 문턱값내에서 발견되면, 이것은 정합되는 양자화레벨이 존재함을 의미한다. 이 경우, 비교회로(16)에서는 감산회로(13)로부터 공급된 부호 F1와 양자화레벨의 지표를 송신기(17)에 공급하고, 또한 비교회로(16)에서는 양자화표(15)를 리세트한다. 더우기, 비교회로(16)에서는 선택된 지표의 대표값 RK를 초기값갱신회로(12)에 보내고, 초기값 갱신회로(12)에서는 새로운 초기값으로서 대표값 RK와 그 속에 원래 유지된 초기값 Si의 합계를 보유한다. 상기 처리는 정합되는 양자화레벨이 존재할때 수행된다.

절대값 │△S1│이 제 1 양자화스케일의 최소문턱값보다 작으면, 이것은 정합되는 양자화레벨의 부재를 의미한다. 이 경우, 후속데이터 S_i+2는 감산회로(13)에 공급되어 △S2=S_i=2-Si가 계산된다. △S2는 △S1과 동일한 방법으로 처리되며, 더욱 상세하게는, 양자화표(15)는 제 2 양자화스케일의 문턱값을 출력하고, 그후 비교회로(16)에서는 │△S2│와 비교된다. 정합되는 양자화레벨이 발견되면, 비교회로(16)에서는 감산회로(13)로부터 공급된 부호와 양자화 레벨의 지수를 공급한다. 반면, 정합되는 양자화레벨이 발견되지 않으면, 후속샘플링점 S_i+3은 감산회로(13)에 공급되어 △S3=S_i+3-Si가 계산된다. 그후에, 마찬가지의 처리가 최대로 △Sn=S_i+n-Si가 계산될때까지 반복된다. 송신기(17)에서는 출력단자(18)에 일련의 지수와 부호를 출력한다.

제 2 도는 제 1 도의 블록도를 더욱 상세히 도시한 도면이다. 초기값갱신회로(12)는 선택기(21),레지스터(22)와 전(全)가산기(23)로 구성되어 있다. 선택기(21)에서는 제 1초기값 또는 갱신초기값중의 하나를 선택하도록 절환작동을 수행한다. 초기값은 예를들면, 화상에 관하여 하나의 수평주사선상의 제1화소의 진폭값을 의미한다. 레지스터(22)는 선택기(21)에 의해 선택된 초기값을 보유하며, 전가산기(23)에서는 레지스터(21)내에 유지된 전류초기값과 비교회로(16)에 의해 선택된 지표의 대표값(RK)을 가산한 후 이들로부터 합계를 출력한다.

감산회로(13)는 2의 보수기(24)와 전가산기(25)로 구성되어 있으며, 2의 보수기(24)는 전가산기(25)내에서 감산을 수행하기 위해 그곳에 공급된 데이터의 감산값을 결정하도록 동작한다. 전가산기(25)에서는 레지스터(22)내에 유지된 초기값과 2의 보수기(24)의 출력을 가산하여 차이값 △S1을 얻는다. 동시에, 양 또는 음의 부호 F1이 얻어지며, 절대값회로(14)는 │△S1│을 결정한다.

양자화표(15)는 문턱값을 기억하는 ROM(판독전용메모리)(27)과 카운터(28)로 구성되어 있다. 카운터(28)는 초기값의 갱신시에 비교회로(16)에 의해 리세트된 후, 그곳에 인가된 샘플링클록에 의해 카운트업된다. 제 3 도는 지표, 샘플수, 문턱값의 범위 및 대표값 사이의 관계를 나타낸 것이다. ROM(27)은 어드레스 입력으로서 카운터(28)의 출력, 즉 샘플수를 받아들이고 이에 대응해서 각각의 문턱값 범위의 최저값을 출력하도록 설계되어 있다. 예를들어, 샘플 S1이 입력된다고 가정하면, 카운터(28)에서는 샘플수로서 1을 출력하고 액세스용 어드레스로서 이것을 ROM(27)에 공급한다. ROM(27)에서는 제 3 도에서와 같이 3개의 값, 즉, 27,42를 출력하고, 값 16을 비교기(29)에, 값 27을 비교기(30)에 그리고 값 42를 비교기(31)에 각각 공급하며, 이때 비교기(29)∼(31)는 비교회로(16)의 구성성분이다. 절대값회로(14)의 출력은 각각의 비교기 (29),(30),(31)에 공급되고, 이 출력값은 정합하는 양자화레벨을 선택하는데 사용된다. 더욱 상세하게는, 절대값회로(14)의 출력이 ROM(27)의 출력과 같거나 크게될때 대응하는 비교기(29), (30), (31)의 1개 이상이 논리적으로 "참" 출력을 발행한다. 절대값회로(14)가 16∼26을 출력하면 단지 비교기(29)만이 "참"출력을 발행하고, 절대값회로(14)가 27-41을 출력하면 비교기(29)와 (30)는 각각 "참"출력을 발행하며, 절대값회로(14)가 42이상을 출력하면 모든 비교기(29), (30), (31)는 "참" 출력을 발생한다. 예를들어, 절대값회로(14)의 출력이 20이라고 가정하면, 비교기(29)만이 "참" 출력을 발행하고 나머지 비교기는 "거짓" 출력을 발행한다.

ROM(32)은 각각의 어드레스입력으로서 카운터(28)의 카운트값과 비교기(29), (30), (31)의 참/거짓출력을 사용하여 카운터(28)용 리세트신호, 대표값 및 지표를 출력하도록 설계되어 있다. 전술한 예의 경우에서 카운터(28)가 1의 출력을 발행하여 문턱값의 범위는 16∼26, 즉, 비교기(29)는 "참" 출력을, 비교기(30), (31)는 "거짓"출력을 발행하므로, ROM(32)은 제 3 도에 나타낸 바와 같이 지표 1과 대표값 21을 공급한다. 최소한 비교기 (29),(30),(31)중의 하나가 "참"출력을 발행하면, ROM(32)에서는 리세트신호를 출력하고 이것을 카운터(28)에 공급하므로 카운터(28)는 상기 경우에 있어서 리세트된다. 절대값회로(14)의 출력이 전술한 예에서 15보다 적거나 같을때, 모든 비교기(29), (30), (31)는 "거짓"출력을 발행하며, 이 경우는 제 1샘플에 대해서 정합되는 양자화레벨이 존재하지 않아, 후속샘플의 비교처리로 진행된다. 그러므로, 초기값갱신회로(12)감산회로(13) 및 절대값회로(14)는 상기와 동일한 방법으로 작동되어, 절대값회로(14)는 │△S2│ 출력하고, 카운터(28)는 카운트업되어 2의 출력을 발행한다. 따라서, ROM(27)은 제 3 도의 표를 사용하는 예에서 8과 17을 비교기(29)와 (30)에 각각 새롭게 출력하고, 다음에 각각의 후속샘플수에 대해서 정합되는 양자화레벨을 발견하기 위하여 마찬가지의 처리가 반복되고, 발견하지 못하면 후속샘플의 처리로 진행한다.

제 3 도의 표에 따라서, 처리가 최종적으로 샘플수 5에 도달하면, ROM(32)은 절대값회로(14)의 출력값과 상관없는 지표 7과 대표값 0을 출력하며 ROM(32)의 출력중의 지표는 송신기(17)를 구성하는 레지스터(33)로 공급된 후, 전가산기(25)에서 공급된 신호와 함께 출력단자(18)로 전송된다. ROM(32)의 출력중의 대표값은 전가산기 (23)로 공급된다.

본 발명을 실시예를 사용하여 제 3 도에 도시한 양자화표와 관련하여 기술하였지만, 양자화표는 예시한 것에만 제한되지는 않는다. 그러므로, 지표수, 샘플수의 크기, 문턱값의 범위 및 대표값은 서로 모순되지 않는 한 임의의 값을 가져도 된다. 그러므로, 비교회로(16)내에 포함될 비교기의 수는 각각의 양자화표의 구성에 의존한다.

상기 언급한 작동에서, 가파르게 변하는 진폭값을 지닌 신호의 부분은 제1샘플에서 양자화되지만, 샘플수는 신호가 더욱 완만하게 변함에 따라 2, 3, 4 및 5의 순서로 진행한다. 그 결과, 원래의 샘플링간격이 넓어져 데이터의 양은 감소된다. 일반적으로, 자연화상 또는 음성신호는 전체로서 많은 완만한 변화부를 지니므로, 본 방법은 압축비를 증가시킬 수 있다.

제 4 도는 본 발명에 따른 복호화장치의 일실시예를 도시한 것이다. 제 4 도의 복호화장치는 입력단자(41), 수신기(42), 양자화표(43), 보간회로(44), 연산회로(45), 초기값갱신회로(46)및 출력단자(47)를 포함한다. 일련의 부호화데이터는 입력단자(41)로 입력된 후, 수신기(42)로 공급되며, 수신기(42)는 지표 K와 부호 F에서 초기값 Si을 분리한다. 초기값은 초기값갱신회로(46)에 공급되고, 지표화 신호는 양자화표(43)에 공급되며, 양자화표(43)는 부호화장치에서 사용된 바와 같은 양자화표를 가지고, 그곳에 공급된 지표수신시, 대표값과 샘플수를 출력한다. 대표값은 양 또는 음의 부호로 가산된 후 보간회로(44)에 공급되고, 보간회로(44)는 샘플수와 대표값으로부터 한개이상의 보간값을 계산한다. 샘플수 1의 경우는 보간을 요하지 않으나 샘플수 2이상의 경우는 보간을 요한다. 보간데이터는 일련의 차이값 형태로서 연산회로(45)에 공급되고, 연산회로(45)에서는 초기값갱신회로(46)내에 유지된 초기값과 일련의 차이값을 연속적으로 가산하여 일련의 복호화신호를 발생한 후, 출력단자(47)로 공급된다. 연산회로(45)로부터의 일련의 데이터중의 최종값은 이점 초기값을 갱신하기 위한 초기값갱신회로(46)에 공급된다.

제 5 도는 제 4 도의 더욱 상세한 블록도이다. 수신기(42)는 레지스터(51)로 구성되어 있으며, 레지스터(51)는 부호화장치로 부호화된 일련의 데이터로부터 초기값을 분리하여 초기값갱신회로(46)에 공급하는 반면, 지표와 부호를 양자화표(43)에 공급한다.

양자화표(43)는 ROM(52)으로 구성되어 있으며, ROM (52)은 어드레스 입력으로서 지표와 부호를 사용하여 샘플수와 대표값을 출력하며, 부호화장치가 제 3 도에 도시한 양자화표를 사용하면, 복호화장치도 또한 제 3 도에 도시한 바와 같은 양자화표를 사용한다. ROM(52)으로부터 출력된 대표값은 양 또는 음의 부호가 가산된 제 3 도에 도시한 대표값으로 주어진다.

보간회로(44)는 다운카운터(53)와 ROM(54)으로 구성되고, ROM(52)에서 출력된 샘플수는 다운카운터(53)로 공급되고, ROM(52)에서 공급된 대표값과 다운카운러(53)의 출력은 액세스용 어드레스로서 ROM(54)에 공급된다. 이에 응해서, ROM(54)에서는 미리 계산되어 그곳에 기억된 보간값을 출력한다.

연산회로(54)는 전가산기(55)로 구성되고, 전가산기(55)에서는 ROM(54)의 출력과 초기값갱신회로(46)의 레지스터(57)에 저장된 초기값을 가산한 후, 그 결과의 합계를 출력단자(47)에 공급한다. 초기값갱신회로(46)의 선택기(56)는 레지스터(51)에서 공급된 초기값과 전가산기(55)에서의 최종 출력값중의 하나를 선택하는 절환작동을 한다. 레지스터(51)가 초기값을 검출하고 있을 때에만, 선택기(56)는 레지스터(51)쪽으로 절환되고, 선택기(56)의 출력은 레지스터(57)로 공급된다. 새로운 초기값이 레지스터(57)에 기억됨과 동시에, 레지스터(51)에서는 상기 처리를 반복하기 위하여 후속지표와 부호를 ROM (52)에 공급한다.

전술한 실시예에서는 양자화표를 기억하고 있는 ROM에 대한 입력어드레스로서 지표와 신호를 사용하였으나, 단지 지표만이 ROM에 대한 입력어드레스로서 사용되고, 부호가 직접 양 또는 음의 부호를 지닌 대표값을 제공하기 위해 ROM의 출력에 가산되도록 구성해도 된다. 또한, 보간회로가 다운카운터와 ROM으로 구성되었지만, 그러한 구성으로 제한되지 않으며, 예를들면 업카운터, 비교기 및 ROM으로 구성해도 된다.

제 6 도는 본 발명에 따른 부호화장치의 다른 실시예의 블록도이다. 제 6 도의 부호화장치는 입력단자(11), 초기값갱신회로(12), 감산회로(13), 절대값회로(14), 3개의 양자화표(6l), (62), (63), 비교회로(16), 송신기(66), 절환회로(64), 모니터회로(65)및 출력단자(18)로 구성되어 있다. 샘플링과 양자화된 후에 일련의 화상 또는 음성데이터가 입력단자(11)에 공급된다. 우선, 초기값 Si는 초기값 갱신회로(12)내에 유지되고, 또한 초기값 Si는 송신기(66)에 공급된다. 후속데이터 S_i+1과 초기값갱신회로(12)의 출력 Si는 감산회로(13)에 공급되어 △S1=S_i+1-Si 와 부호 F1=부호(△S1)가 계산된다. 다음에, 감산회로(13)의 출력 △S1은 절대값회로(14)에 공급되고 F1은 송신기(66)에 공급된다. 절대값회로(14)에서는 △S1의 절대값 │△S1│을 계산하여 비교회로(16)에 보내는 한편, 양자화표(61), (62) 및 (63)는 제 1 양자화스케일의 각각의 문턱값을 출력하여 교환회로(64)에 공급한다. 절환회로(64)에서는 모니터회로(64)의 출력에 의존하는 적당한 입력을 선택하여 출력한다. 비교회로(16)에서는 선택된 양자화표의 문턱값을 절대값 │△S1│과 비교하여 절대값 │△S1│이 속하는 양자화레벨을 체크하여, 정합되는 양자화레벨이 발견되면 비교회로(16)는 양자화레벨의 지표를 송신기(66)에 공급하고 동시에, 부호 F1은 감산회로(13)에서 송신기(66)로 공급된다. 또한, 선택된 지표의 대표값 Rk는 초기값갱신회로(12)에 공급되고, 초기값갱신회로(12)는 새로운 초기값으로 대표값 Rk와 그 속에 원래 유지된 초기값 Si의 합계를 갱신한다.

절대값 │△S1│이 제1샘플용의 양자화스케일의 최소문턱값보다 작으면 정합되는 양자화레벨을 발견할 수 없으므로, 후속데이터 S_i+2가 감산회로(13)에 공급되어 △S2=S_i+2-Si가 계산되면, △S2는 상기 언급한 단계를 통해 △S1과 같은 방법으로 처리된다 송신기(66)는 입력비율과 출력비율의 각각의 값을 모니터회로(65)에 공급한다. 모니터회로(65)에서는 입력비율과 출력비율 사이의 차이의 통합값을 계산하고 절환신호로 변환하여 절환회로(64)로 공급한다.

본 실시예는 부호화장치의 데이터출력비를 일정하게 유지하는 기능을 지닌다. 양자화표(61), (62)및 (63)는 이들의 3개의 양자화표가 동일입력신호에 대해 사용될때, 제 1 양자화표(61)는 최대량의 복호화데이터를 생성하고, 제 3 양자화표(63)는 최소량의 복호화데이터를 생성하며, 제 2 양자화표(62)는 중간량의 복호화데이터를 생성하도록 구성된 양자화스케일을 지닌다. 입력데이터비율이 복잡한 입력신호에 기인한 출력데이터 비율보다 높다면 전송은 곧 붕괴되며, 이러한 붕괴를 피하기 위해, 모니터회로(65)는 모든 시각에서 입력비율과 출력비율 사이의 차이를 통합하고 통합값을 절환신호로 변환한다. 제 1 양자화표(61)가 제 1 단계에서 절환회로(64)에 의해 선택된다고 가정하는 경우, 이 단계에서 입력비율이 출력비율을 초과하면 절환회로(64)는 제 2 양자화표(62)를 선택하는 것과 같은 선택신호를 출력하고, 입력비율이 출력비율을 더욱 초과하면 제 3 양자화표(63)를 선택하는 다른 선택신호가 출력된다. 반대로, 입력비율이 출력비율 이하이면. 절환회로(64)는 제 3 양자화표(63), 제 2 양자화표(62), 제 1 양자화표(61)의 순서로 연속적으로 선택하도록 제어되며, 이것에 의해 부호화장치가 붕괴되는 것이 방지되고, 출력비율이 일정하게 유지된다.

제 7 도는 제 6 도의 양자화표(61), (62), (63), 절환회로(64),모니터회로(65)및 송신기(66)의 더욱 상세한 블록도이다. 제 1 양자화표(61)는 ROM(71)과 카운터(72)로 구성되며, 제 2 양자화표(62)는 ROM(73)으로, 제 3 양자화표(63)는 ROM (71)으로 구성되어 있다. 카운터(72)는 신호샘플링클록에 의해 카운트업되고, 정합되는 양자화레벨을 검출할때 비교회로(16)에 의해 리세트된다. ROM(71), (73) 및 (74)은 카운터(72)에 의해 동기작동되고, 절환회로(64)는 ROM(71), (73) 및 (74)으로부터의 문턱값 출력중 어느 하나를 선택하도록 절환작동을 한후, 선택된것을 비교회로(16)에 보낸다.

송신기(66)는 ROM(랜덤액세스메모리)(75), 중재회로(76), 기록어드레스카운터(77) 및 판독어드레스카운터(78)로 구성되어, 지표등의 입력데이터 RAM(75)내에 기록되고, 이때 기록어드레스가 기록어드레스카운터(77)에 의해 생성되어 중재회로(76)를 통해 RAM(75)에 공급된다. 반면에, 판독어드레스가 판독어드레스카운터(78)에 의해 생성되어 중재회로(76)를 경유해 RAM(75)에 공급된다. 송신기(66)는 일정출력비를 지니도록 설정되어 있으므로, 중재회로(77)는 최우선 순위의 판독어드레스를 통과시키고 기록어드레스를 대기상태로 유지한다.

모니터회로(65)는 감산기(79), 누산기(80) 및 변환기(81)로 구성되며, 감산기 (79)는 기록어드레스카운터(77)의 카운트값에서 판독어드레스카운터(78)의 카운트값을 감산한 후 이 결과의 차이를 누산기(80)에 공급하고, 누산기(80)는 대략 소정값으로 차이를 누산한다. 증가된 입력비율은 기록어드레스로 진행되어 감산기(79)의 출력값을 감소하여 누산기(80)의 출력값은 작아진다. 변환기(81)에서, 누산기(80)가 작은값을 지닐때 절환회로(64)가 ROM(74)을 선택하고, 누산기(80)가 제 2 의 소정문턱값을 초과하는 값을 지닐때는 ROM(73)을 선택하고, 누산기(80)가 제 2의 소정문턱값을 초과하는 값을 지닐때 ROM (71)을 선택하는 절환신호를 생성한다. 이것에 의해, RAM(75)으로 입력된 데이터가 증가될때 생성된 지표 및 신호데이의 양을 감소시키고, RAM(75)으로 입력된 데이터가 감소할때 생성된 지표 및 신호데이터의 양을 증가시키는 바와 같은 제어가 수행된다.

본 실시예에서 모니터회로와 송신기는 예시한 구성으로 제한되지 않으며, 예를들어 송신기(66)내의 RAM(75)은 FIFO(선입선출방식)메모리로 구성해도 된다.

Claims

복수개의 샘플링점에서 양자화된 진폭값으로 표현되는 화상 및/또는 음성신호를 부호화하고 상기 부호화된 신호를 복호화하는 방법에 있어서, 부호화단계는, 소정의 문턱값으로 정해진 진폭범위에 의해 규정되는 동시에 상기 진폭범위내의 1개의 소정진폭값인 대표값을 지니며 지표값에 의해 식별되는 적어도 1개의 양자화레벨을 각각 가지는 n개의 양자화스케일(단, n은 소정의 정수)이 배열된 세트로 이루어진 양자화표를 미리 작성하는 단계와, 초기값으로서 주어진 샘플링점의 진폭값을 전송하는 단계와, 초기값의 샘플링점으로부터 계수된 m번째 샘플링점(단, m은 1과 n사이의 정수)으로서 정해진 그다음 샘플링점의 진폭값으로부터 상기 초기값을 감산하여 그들 사이의 차이값을 계산하고 상기 차이값의 부호와 절대값을 계산하는 단계와, 상기 차이값의 절대값이 포함되는 진폭범위를 지니는 정합양자화레벨을 발견하기 위하여 상기 양자화표내의 상기 n개의 양자화스케일이 배열된 세트중의 m번째 양자화스케일에서의 양자화레벨의 문턱값과 상기 차이값의 절대값을 비교하여, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되면 정합양자화레벨의 지표값 및 대표값을 출력하고, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되지 않으면 m의 값을 1만큼 증분시킨 후 상기 감산단계로 되돌아가는 단계와, 상기 정합양자화레벨의 지표값과 상기 차이값의 부호를 전송하는 단계와, 새로운 초기값으로서 상기 정합양자화레벨의 대표값과 상기 초기값의 합계를 세팅한 후 전술한 단계를 반복하는 단계로 구성되고, 복호화 단계는, 상기 부호화단계에서 사용된 바와 같은 양자화표를 미리 작성하는 단계와, 전송된 초기값을 수신하는 단계와, 전송된 지표값과 전송된 부호를 수신하고, 상기 양자화표를 사용하여 전송된 지표값에 상당하는 대표값과 샘플링점수 m을 결정하는 단계와, 상기 m번째 샘플링점의 대표값과 부호를 곱한 값과 상기 초기값을 사용하며 상기 초기값의 초기의 샘플링점과 초기샘플링점으로부터 계수되는 m번째 샘플링점 사이에 각각의 m-1샘플링점의 진폭값을 보간하는 단계와, 새로운 초기값으로서 m번째 샘플링점의 대표값과 상기 초기값의 합계를 세팅한 후 전술한 단계를 반복하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 신호의 부호화 및 복호화방법.
제 1 항에 있어서, 상기 양자화표의 n번째 양자화스케일은, 대표값이 0인 1개의 양자화레벨인 것을 특징으로 하는 신호의 부호화 및 복호화방법.
제 1 항에 있어서, 상기 보간은 각각의 보간된 진폭값을 미리 계산하고 이 계산된 값을 표형태로 유지하므로써 실행되는 것을 특징으로 하는 신호의 부호화 및 복호화방법.
복수개의 샘플링점에서 양자화된 진폭값으로 표현되는 화상 및/또는 음성신호를 부호화하는 방법에 있어서, 소정의 문턱값으로 정해진 진폭범위에 의해 규정되는 동시에 상기 진폭범위내의 1개의 소정진폭값인 대표값을 지니며 지표값에 의해 식별되는 적어도 1개의 양자화레벨을 각각 가지는 n개의 양자화스케일(단, n은 소정의 정수)이 배열된 세트로 이루어진 양자화표를 미리 작성하는 단계와, 초기값으로서 주어진 샘플링점의 진폭값을 전송하는 단계와, 초기값의 샘플링점으로부터 계수된 m번째 샘플링점(단, m은 1과 n사이의 정수)으로서 정해진 그다음 샘플링점의 진폭값으로부터 상기 초기값을 감산하여 그들 사이의 차이값을 계산하고, 상기 차이값의 부호와 절대값을 계산하는 단계와, 상기 차이값의 절대값이 포함되는 진폭범위를 지니는 정합양자화레벨을 발견하기 위하여 상기 양자화표내의 n개의 양자화스케일이 배열된 세트중의 m번째 양자화스케일에서의 양자화레벨의 문턱값과 상기 차이값의 절대값을 비교하여, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되면 정합양자화레벨의 지표값 및 대표값을 출력하고, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되지 않으면 m의 값을 1만큼 증분시킨 후 상기 감산단계로 되돌아가는 단계와, 상기 정합양자화레벨의 기표값과 상기 차이값의 부호를 전송하는 단계와, 새로운 초기값으로서 상기 정합양자화레벨의 대표값과 상기 초기값의 합계를 세팅한 후 전술한 단계를 반복하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 신호의 부호화방법.
복수개의 샘플링점에서 양자화된 진폭값으로 표현되는 화상 및/또는 음성신호를 부호화하는 장치에 있어서, 소정의 문턱값으로 정해진 진폭범위에 의해 규정되는 동시에 상기 진폭범위내의 1개의 소정의 진폭값인 대표값 (Rk)을 지니며 지표값(k)에 의해 식별되는 적어도 1개의 양자화레벨을 각각 지니는 n개의 양자화스케일(단, n은 소정의 정수)이 배열된 세트로 이루어진 양자화표와, 초기의 샘플링점 (i)에서의 진폭값인 초기값(Si)과 그 후속샘플링점(m)(단, m=l, 2, 3…n)에서의 진폭값 (S_i+m)사이의 차이값(△S_m=S_i+m-Si)을 계산하는 수단과, 상기 차이값(△SM)의 절대값 │△SM│과 부호(Fm)를 계산하는 수단과, 상기 차이값의 절대값이 포함된 진폭범위를 지니는 정합양자화레벨을 발견하기 위하여 상기 양자화표내의 n개의 양자화스케일이 배열된 세트중의 n번째 양자화스케일에서의 양자화레벨의 문턱값과 상기 차이값의 절대값 │△Sm│을 비교하여, 상기 m번째 양자화스케일내에서의 정합양자화레벨이 발견되면 정합양자화레벨의 지표값(k)과 대표값(Rk)을 출력하는 비교수단과, 상기 비교수단의 출력에 응해서 초기의 샘플링점(i)을 m만큼 진행시켜 초기값(Si)을 새로운 초기값(Si(_i=i+m)=Si+Rk)으로 치환되는 수단과, 상기 초기값(Si), 정합양자화레벨의 지표값(k)및 상기 차이값(ΔSm)의 부호(Fm)를 전송하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 신호의 부호화장치.
상기 제 5 항의 부호화장치로부터 전송된 부호화된 화상 및/또는 음성신호를 복호화하는 장치에 있어서, 상기 부호화장치로부터 전송된 초기값(Si), 지표값(k) 및 부호(Fm)를 수신하여 분리하는 수단과, 상기 지표값(k)에 대응하는 대표값(Rk)을 출력하기 위한, 상기 부호화장치에서 사용된 양자화표와 동일한 양자화표와, 상기 양자화표로부터 출력된 대표값(Rk)과 부호(Fm)를 곱한 값에 초기값(Si)을 가산하여 값(Si+Rk·Fm)을 출력하는 가산수단과, 초기값(Si)과 상기 가산수단의 출력값(Si+Rk·Fm)을 사용하여 초기값(Si)의 초기샘플링점(i)과 (i+m)번째 샘플링점 사이에 m-l샘플의 진폭을 보간하는 수단과, 새로운 초기값으로서 초기값(Si)을 가산수단의 출력값(Si+Rk·Fm)으로 치환되는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 신호의 복호화장치.
복수개의 샘플링점에서 양자화된 진폭값으로 표현되는 화상 및/또는 영상신호를 부호화하는 장치에 있어서, 소정의 문턱값으로 정해진 진폭범위에 의해 규정되는 동시에 상기 진폭범위내의 1개의 소정의 진폭값인 대표값(Rk)을 지니며 지표값(k)에 의해 식별되는 적어도 1개의 양자화레벨을 각각 지니는 양자화스케일이 배열된 세트로 각각 이루어지고, 각각 서로 상이한 양자화스케일의 세트를 지지는 복수개의 양자화표와, 상기 복수개의 양자화표중의 1개를 선택하는 수단과, 초기의 샘플링점(i)에서의 진폭값인 초기값(Si)과 그 후속샘플링점(m)(단, m=1, 2, 3,…)에서의 진폭값(S_i+m)사이의 차이값(△Sm=S_i+m-Si)을 계산하는 수단과, 상기 차이값(△Sm)의 절대값 │△Sm│과 부호(Fm)를 계산하는 수단과, 상기 차이값의 절대값이 포함된 진폭범위를 지니는 정합양자화레벨을 발견하기 위하여 상기 양자화표내의 양자화스케일이 배열된 세트중의 m번째 양자화스케일에서의 양자화레벨의 문턱값과, 상기 차이값의 절대값 │△Sm│을 비교하여, 상기 m번째 양자화스케일내에서 정합양자화레벨이 발견되면 정합양자화레벨의 지표값(k)과 대표값(Rk)을 출력하는 비교수단과, 상기 비교수단의 출력에 응해서 초기의 샘플링점(i)을 m만큼 진행시켜 초기값(Si)을 새로운 초기값(Si(_i=i+m)=Si+Rk)으로 치환되는 수단과, 상기 초기값(Si), 정합양자화레벨의 지표값(k) 및 상기 차이값(△Sm)의 부호(Fm)를 일정한 데이터비율로 전송하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 신호의 부호화장치.