JPH01137784A - ベクトル量子化画像符号化装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はベクトル量子化画像符号化装置、特にテレビ会
議又はテレビ電話等における画像符号化伝送装置の量子
化・符号化部の改良に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、テレビ会議又はテレビ電話等に用いられる画像
伝送は、画像情報量が膨大であるのに対して、送信時の
回線コスト及び送信速度等の点から、送信用画像情報量
の削減（圧縮）を行なう圧縮符号化方法が実用化されて
いる。

なかでも、ベクトル量子化方法を適用した画像符号化装
置は圧縮度の高いものとして知られている。

以下、従来のベクトル量子化画像符号化装置を説明する
。

第５図は「計測と制御　Ｖｏｌ、　２５　Ｎｏ、　６　
Ｊに示されたベクトル量子化方法を適用した画像符号化
伝送装置の説明図である。

同図に示されるように、該画像符号化伝送装置は、大別
すると、前処理部（１）と、ベクトル量子化符号化部と
、から成っている。

前処理部（１）は、画像入力信号（１００）を画像上近
接した画素をｎ個ずつまとめてブロック化し、ブロック
毎に、ｎ次元の入力ベクトル信号を生成する回路である
。

そして、ベクトル量子化符号化部は、所定数のパターン
ベクトル（１０２）を予め記憶するコードブック（２）
と、前記入力ベクトル信号（１０１）の平均値及び振幅
を算出し、更に、前記入力ベクトル信号（１０１）と各
パターンベクトルとの距離（１０３）を算出する演算部
（３）と、前記圧、！１ｉｄ（１０３）が最小のものを
選択しそのパターンベクトルを示すコードｃ　１（１０
４）を符号化して出力する最小探索符号化部（４）とか
ら成っている。

次に動作に付いて説明する。

例えば、ブロック単位ｎ−１６の４×４画素のブロック
を生成する場合を説明する。

まず、画像信号（１００）をバッフアメで。

（ｌａ）、（１ｂ）に４本ずつの走査線の読み込み及び
書き込みが交互に行われる。

そして、４×４画素のサンプリングが行われ、入力ベク
トル信号（ｘ、ｘ　　　・・・、ｘｌ、）　　（１１２
ゝ ０１）が生成され、演算部（３）に入力される。

そして、演算部（３）にて、コードブック（２）に記憶
されているパターンベクトルと前記入力ベクトル信号と
の距離ｄ（１０３）が演算され、最小探索符号化部（４
）に入力される。

次に、最小探索符号化部（４）にて、前記距離ｄ（１０
３）の中から、最小の距離ｄｍｉｎを与えるパターンベ
クトル選択し、該選択されたパターンベクトルを示すパ
ターン番号を符号化し、コードｃ１送信する。

従って、ベクトル量子化方法による画像符号化方法は、
４ｘ’４−１６画素の情報を１つの情報として符号化情
報として送信するので、情報−の大幅な削減という効果
を得る。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のベクトル量子化画像符号化装置は、以上のような
構成だったので、最小距離ｄｍｉｎを与えるパターンベ
クトルを探索するために、コードブックに記憶されたす
べてのパターンベクトルとの距離演算及び比較が行われ
るので、量子化及び符号化のための演算時間に多大な時
間を要すという問題点があった。

」−２問題点を解消するために、符号化のための演算時
間を短縮したベクトル計子化画像符号化装置を得ること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係るベクトル量子
化画像符号化装置は、ベクトル量子化画像符号化装置に
おいて、コードブックは、各パターンベクトルをそれら
の２値分散パターンベクトル毎にクラス分けして記憶し
、該クラスを示すインデックスをそれぞれ付した構成か
らなり、１記インデックスとこれ対応する２値分故パタ
ーンベクトルを記憶する２値パターンテーブルと、入力
ベクトルの平均値を算出する平均値演算回路と、前記入
力ベクトルの各要素と前記平均値を比較し、前記各要素
が前記平均値より大きいか、又は小さいかを示す２値要
索を持つ２値ベクトルを生成するル生成回路と、前記入
力ベクトルの２値ベクトルと前記２値分散パターンベク
トルとを比較し、同一の２値パターンベクトルを選択し
、該２値パターンベクトルに対応したインデックスを出
力する２値パターンベクトル選択回路と、前記２値パタ
ーンベクトル選択回路にて出力されたインデックスに対
応したパターンベクトルを前記コードブックより読み込
み、各パターンベクトルと前記入力ベクトルとを比較し
、最小歪み値を与えるパターンベクトルを１つ選択する
最小探索回路と、該最小探索回路にて選択されたパター
ンベクトルのコードナンバを符号化伝送する符号化回路
と、を備えたものである。

［作用］ 本発明に係るベクトル量子化符号化装置を以上のように
したことにより、入力ベクトルの大まかな分散を表わす
２値ベクトルを算出し、２値パターンテーブルから前記
２値ペクト゛ルと同一の２値分散パターンベクトルをを
するパターンベクトルをコードブックから組選択し、該
組選択されたパターンベクトルについてのみ歪み演算（
距離演算）が行われるので、ベクトルロチ化演算時間が
大幅に短縮される。

［実施例］ 以下、本発明に係るベクトル量子化符号化装置の好適な
１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、本実施例による画像符号化伝送装置の要部
のブロック構成が示されている。

コードブック（３）は、各パターンベクトルをそれらの
２値分散パターンベクトル毎にクラス分けして記憶し、
該クラスを示すインデックスをそれぞれ付した構成とな
でついる。

そして、前記２値分散パターンベクトルは、各パターン
ベクトルの平均値を求め、各パターンベクトル毎に、パ
ターンベクトルの各要素と平均値と比較し、前記要素が
前記平均値より大きい時は１を、小さい時は０をそれぞ
れ要素としたものである。

即ち、本実施例によるコードブック（３）は、第４図に
示されるように所定数のパターンベクトルを記憶する。

また、２値ベクトルテーブル（８）は、前記２値分散パ
ターンベクトルと、該２値分散パターンベクトルに対応
する前記インデックスが記憶されている。

平均値演算回路（５）は入力ベクトル信号（１０１）の
平均値（１０５）を算出する回路である。

そして、２値ベクトル化回路（６）は、前記入力ベクト
ル信号（１０１）の各要素と前記平均値（１０５）との
比較を行ない前記要素が前記平均値より大きい時は１を
、小さい時は０を要素とする２値ベクトル信号（１０６
）を生成する回路である。

そして、比較回路（７）は、前記２値ベクトル信号（１
０６）と同一の２値分散パターンベクトルのインデック
ス（１０７）を出力する回路である。

最小歪み演算回路（９）にて、インデックス（１０７）
にて指定される複数個のパターンベクトル（１０３）と
前記入力ベクトル信号（１０１）との距離歪みが演算さ
れ、最小歪みを与えるパターンベクトルを１つ選択する
。

以下、本実施例の動作について説明する。

画像入力信号（１００）は前処理部（１）にて入力ベク
トル信号に変換され、平均値演算回路（５）、２値ベク
トル化回路（６）及び最小歪み演算回路（９）にそれぞ
れ前記入力ベクトル信号１０１を入力する。

そして、平均値演算回路（５）にて前記入力ベクトル信
号（１０１）の平均値（１０５）を演算し、該平均値（
１０５）を２値ベクトル化回路（６）へ送出する。

そして、２値ベクトル化回路（６）にて前記入力ベクト
ル信号（１０１）の各要素と前記平均値（１０５）との
比較を行い、前記要素が平均値より大きい時には１を、
前記平均値より小さい時には０を要素とする第２図に示
されるような２値ベクトル信号が生成される。

次に、比較回路（１０７）にて前記２値ベクトル信号（
１０６）と２値パターンテーブル（８）に記憶された２
値分散パターンベクトル（１０８）との比較が行われ、
前記２値ベクトル信号（１０６）と同一の２値分散パタ
ーンベクトル（１０８）に対応するインデックスｊ（１
０７）が選択され、コードブック（３）に出力される。

そして、コードブック（３）は前記インデックスｊ（１
０７）を読み込むと、対応するインテ・ノクスｊ（１０
７）に対応するパターンベクトルを最小歪み演算回路（
９）に逐次出力する。

そして、最小歪み演算回路（９）にて前記選択されたパ
ターンベクトルから前記入力ベクトル信号（１０１）と
の比較演算を行い最小歪み距離を与えるパターンベクト
ルのコードナンバ１（１０９）を出力する。

従って、本実施例によれば、最小歪み演算回路（９）に
て演算する回数は、全出力ベクトルとの歪みを演算する
回数に比べ大幅に減少する。

また、Ｐ個の２値分散パターンベクトルと前記２値ベク
トル信号との比較を行う演算についても、２値ベクトル
信号及び２値パタ一ン信号もそれぞれ各要素は０／１で
構成されているので、比較演算も極めて容易であり、極
めて短時間の内に同一のベクトルを算出できる。

従って、従来のベクトル量子化に要する時間よりも大幅
に本実施例によれば短い時間でベクトルの量子化を行え
るという効果を奏する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るベクトル量子化画像
符合化装置によれば、２値分散パターンベクトルによる
おおまかなパターンベクトル選択を行った後、最小歪み
をあたえるパターンベクトルの選択を行うようにしたの
で、ベクトル量子化・符号化時間を大幅に短縮した画像
符号化装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベクトル量子化画像符号化装置の
要部のブロック構成図、第２図は第１図実施例による２
値ベクトル信号の説明図、第３図は第１図実施例による
２値パターン２値ベクトルテーブルの説明図、第４図は
第１図実施例によるコードブックの説明図、第５図は従
来のベクトル量子化画像符号化伝送装置の構成図である
。 図において、（５）は平均値演算回路、（６）は２値ベ
クトル化回路、（７）は比較回路、（８）は２値ベクト
ルテーブル、（９）は演算回路である。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像入力信号の画像上近接した位置にある画素を
   複数個ずつまとめてブロック化して該ブロック毎に入力
   ベクトルを生成する入力ベクトル生成回路と、 所定数のパターンベクトルをコードナンバ毎に記憶する
   コードブックと、 前記入力ベクトルと前記コードブックに記憶された各パ
   ターンベクトルとを比較して最小歪み値となるパターン
   ベクトルを選択するベクトル量子化回路と、 前記選択されたパターンベクトルを示すコードナンバを
   符号化伝送する符号化回路と、 を含むベクトル量子化画像符号化装置において、前記コ
   ードブックは、各パターンベクトルを、それらの２値分
   散パターンベクトル毎にクラス分けして記憶し、該クラ
   スを示すインデックスをそれぞれ付した構成からなり、 前記インデックスとこれ対応する２値分散パターンベク
   トルを記憶する２値パターンテーブルと、入力ベクトル
   の平均値を算出する平均値演算回路と、 前記入力ベクトルの各要素と前記平均値を比較し、前記
   各要素が前記平均値より大きいか、又は小さいかを示す
   ２値要素を持つ２値ベクトルを生成するル生成回路と、 前記入力ベクトルの２値ベクトルと前記２値分散パター
   ンベクトルとを比較し、同一の２値パターンベクトルを
   選択し、該２値パターンベクトルに対応したインデック
   スを出力する２値パターンベクトル選択回路と、 前記２値パターンベクトル選択回路にて出力されたイン
   デックスに対応したパターンベクトルを前記コードブッ
   クより読み込み、各パターンベクトルと前記入力ベクト
   ルとを比較し、最小歪み値を与えるパターンベクトルを
   １つ選択する最小探索回路と、 該最小探索回路にて選択されたパターンベクトルのコー
   ドナンバを符号化伝送する符号化回路と、を備えたこと
   を特徴とするベクトル量子化画像符号化装置。