JPH01233978A - 画像信号ベクトル量子化器 - Google Patents
画像信号ベクトル量子化器Info
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- JPH01233978A JPH01233978A JP63060981A JP6098188A JPH01233978A JP H01233978 A JPH01233978 A JP H01233978A JP 63060981 A JP63060981 A JP 63060981A JP 6098188 A JP6098188 A JP 6098188A JP H01233978 A JPH01233978 A JP H01233978A
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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
本発明は、画像信号系列を複数個＋ｎにベクトル化し、
予成元信号空間て量子化・符号化する画像信号ベクトル
量子化器に関するものである。
予成元信号空間て量子化・符号化する画像信号ベクトル
量子化器に関するものである。
従来の技術
はじめに、ベクトル量子化の基本原理について簡単に説
明する。ベクトル量子化すべき人力信号系列を、ｋ＠毎
にまとめてに次元の信号ベクトルｘ＝（ｘｌ、ｘｌ、・
・・、ｘｋ）とする。これに対しに次元信号空間Ｒｋ（
ｘ Ｒｋ）はＮ分割され各部分空間ｒ ｋｍ （ｒｎ
＝ １ ＝Ｎ）の代表ベクトルとしてＮ個の出力ベクト
ルＹ Ｉ＝ （Ｖ ＋ｌ、ｙ ＋２．・・・＋ｙ＋ｋ）
（＋＝１〜Ｎ）のセットＹ＝ （ｙｌ、ｙ２．・・
・、ｙＮ）が与えられる。ベクトル量子化器・符号化部
は、人力信号ベクトルＸを出力ベクトルｙ１に量子化し
た場合に生ずる量子化歪ｄ （ｘ、ｙｉ）が最小となる
ようなｙｉ（即ち、Ｘに対して最短距離にあるｙｌ）を
ベクトルセットＹより探索して、これを人力信号ベクト
ルＸの量子化ベクトルとする。ベクトル量子化器・符号
化部は量子化ベクトルｙｉの代わりに、インデックスｌ
を送出し、このインデックス１が伝送または記録される
。ベクトル量子化器・ｔｕ号部は符号化部と同様のベク
トルセラ）Ｙを持ち、人力されたインデックスｌに対応
する出力ベクトルｙ１を再生する。
明する。ベクトル量子化すべき人力信号系列を、ｋ＠毎
にまとめてに次元の信号ベクトルｘ＝（ｘｌ、ｘｌ、・
・・、ｘｋ）とする。これに対しに次元信号空間Ｒｋ（
ｘ Ｒｋ）はＮ分割され各部分空間ｒ ｋｍ （ｒｎ
＝ １ ＝Ｎ）の代表ベクトルとしてＮ個の出力ベクト
ルＹ Ｉ＝ （Ｖ ＋ｌ、ｙ ＋２．・・・＋ｙ＋ｋ）
（＋＝１〜Ｎ）のセットＹ＝ （ｙｌ、ｙ２．・・
・、ｙＮ）が与えられる。ベクトル量子化器・符号化部
は、人力信号ベクトルＸを出力ベクトルｙ１に量子化し
た場合に生ずる量子化歪ｄ （ｘ、ｙｉ）が最小となる
ようなｙｉ（即ち、Ｘに対して最短距離にあるｙｌ）を
ベクトルセットＹより探索して、これを人力信号ベクト
ルＸの量子化ベクトルとする。ベクトル量子化器・符号
化部は量子化ベクトルｙｉの代わりに、インデックスｌ
を送出し、このインデックス１が伝送または記録される
。ベクトル量子化器・ｔｕ号部は符号化部と同様のベク
トルセラ）Ｙを持ち、人力されたインデックスｌに対応
する出力ベクトルｙ１を再生する。
第９図、第１Ｏ図に、従来の画像信号ベクトル量子化器
の具体例を示し説明する。第９図（ａ）のベクトル量子
化器・符号化部に人力された１画面分の画像信号系列Ｖ
（４８０サンプル／ライン。
の具体例を示し説明する。第９図（ａ）のベクトル量子
化器・符号化部に人力された１画面分の画像信号系列Ｖ
（４８０サンプル／ライン。
４８０ライン）は画素メモリ９００に記憶された後、順
次ブロック生成部９０１によって３６００個の８（サン
プル）×８（ライン）部分ブロックｒ３ｊ、即ち６４
（＝８Ｘ８）次元画素ベクトルｘｊ＝ （ｘｌｊ、ｘ２
ｊ、・・・、ｘ６４ｊ） （ｊ ＝ １〜３６００）
となり、ベクトル量子化部９０００に人力される。
次ブロック生成部９０１によって３６００個の８（サン
プル）×８（ライン）部分ブロックｒ３ｊ、即ち６４
（＝８Ｘ８）次元画素ベクトルｘｊ＝ （ｘｌｊ、ｘ２
ｊ、・・・、ｘ６４ｊ） （ｊ ＝ １〜３６００）
となり、ベクトル量子化部９０００に人力される。
第９図（ｂ）に示すベクトル量子化部においては、Ｂｊ
からなる画素ベクトルｘｊ＝ （ｘｌｊ、ｘ２ｊ、・・
・。
からなる画素ベクトルｘｊ＝ （ｘｌｊ、ｘ２ｊ、・・
・。
ｘ６４Ｊ）が人力ベクトルレジスタ９００１にラッチさ
れ、アドレスカウンタ９００２の出力ｌに従ってコード
テーブルメモリ９００３内ベクトルセツトの出力ベクト
ルｙｉ＝ （ｙｉｌ、ｙｌ２．・・・、ｙｌ６４）（ｌ
−１〜２５６）が出力ベクトルレジスタ９００４にラッ
チされ、両レジスタ出力間の量子化歪ｄ （ｘｊ、ｙｉ
）（ｉ＝１〜２５６）が並列減算器９００５、並列絶対
値演算器９００６及び絶対値差歪演算器９００７により
順次計算される。なお、ここでは人力画素ベクトルｘｊ
と出力ベクトルｙ１との量子化歪は、二乗万全測度と呼
ばれるｄ（ｘ、＋＋ｙｉ）＝Σｘｋｊ−ｙｉｋを用いて
いる。最小差歪ベクトル検出部９００８はｄ （ｘｊ、
ｙｉ） （ｉ＝ｔ〜２５６）の中で最小値をとる出力
ベクトルｙ１を量子化ベクトルとして検出し出力、アド
レスレジスタ９００９は量子化ベクトルｙ１に対応する
アドレス１をインデックスＩＪとしてラッチ出力する（
ｊ＝１〜３６００）。総計２５６ Ｘ ３６００回の万
全計算の結果、ベクトル量子化部９０００より出力され
たインデックスＩＪは符号化部９０２を通して符号Ｓと
して出力され、これが伝送または記録される。
れ、アドレスカウンタ９００２の出力ｌに従ってコード
テーブルメモリ９００３内ベクトルセツトの出力ベクト
ルｙｉ＝ （ｙｉｌ、ｙｌ２．・・・、ｙｌ６４）（ｌ
−１〜２５６）が出力ベクトルレジスタ９００４にラッ
チされ、両レジスタ出力間の量子化歪ｄ （ｘｊ、ｙｉ
）（ｉ＝１〜２５６）が並列減算器９００５、並列絶対
値演算器９００６及び絶対値差歪演算器９００７により
順次計算される。なお、ここでは人力画素ベクトルｘｊ
と出力ベクトルｙ１との量子化歪は、二乗万全測度と呼
ばれるｄ（ｘ、＋＋ｙｉ）＝Σｘｋｊ−ｙｉｋを用いて
いる。最小差歪ベクトル検出部９００８はｄ （ｘｊ、
ｙｉ） （ｉ＝ｔ〜２５６）の中で最小値をとる出力
ベクトルｙ１を量子化ベクトルとして検出し出力、アド
レスレジスタ９００９は量子化ベクトルｙ１に対応する
アドレス１をインデックスＩＪとしてラッチ出力する（
ｊ＝１〜３６００）。総計２５６ Ｘ ３６００回の万
全計算の結果、ベクトル量子化部９０００より出力され
たインデックスＩＪは符号化部９０２を通して符号Ｓと
して出力され、これが伝送または記録される。
第１Ｏ図のベクトル量子化器・復号部に人力された符号
Ｓは、復号部１０００によってインデックス・ｌＪに復
号され、インデックスレジスタ１００１にラッチされた
後、ベクトル量子化符号化部と同じ内容のベクトルセラ
） ｙ ＋ ＝ （ｙ ＋Ｉ、 ｙ ｉ２＋ ・・
・ｙｒ６’ｉ＞ （ｉ＝１〜２５６）を持つコードテ
ーブルメモリ１００２によりインデックスｉＪに対応す
る出力ベクトルｙｉに再生される。出力ベクトルｙ＋＝
（ｙｉｌ、ｙｌ２＋・・・、ｙｌ６４）は出力ベクトル
レジスタ１００３によりラッチ出力され、画像の部分ブ
ロックＢｊとして画素メモリ１００４に順次書き込まれ
１画面分の画像信号系列Ｖ′を生成する。
Ｓは、復号部１０００によってインデックス・ｌＪに復
号され、インデックスレジスタ１００１にラッチされた
後、ベクトル量子化符号化部と同じ内容のベクトルセラ
） ｙ ＋ ＝ （ｙ ＋Ｉ、 ｙ ｉ２＋ ・・
・ｙｒ６’ｉ＞ （ｉ＝１〜２５６）を持つコードテ
ーブルメモリ１００２によりインデックスｉＪに対応す
る出力ベクトルｙｉに再生される。出力ベクトルｙ＋＝
（ｙｉｌ、ｙｌ２＋・・・、ｙｌ６４）は出力ベクトル
レジスタ１００３によりラッチ出力され、画像の部分ブ
ロックＢｊとして画素メモリ１００４に順次書き込まれ
１画面分の画像信号系列Ｖ′を生成する。
また以上のような構成に加えて、第１１図、第１２図の
ように、ベクトル量子化器・符号化部において、ブロッ
ク生成部１１０１とベクトル量子化部１１０３との間に
アダマール変換あるいは離散コサイン変換等の直交変換
部１１０２を挿入し、ベクトル量子化器・復号部におい
て、出力ベクトルレジスタ１２０３と画素メモリ１２０
５との間に逆直交変換部１２０４を挿入することによっ
て、画像信号系列そのものではなく、画像の各周波数成
分に対してベクトル量子化を施すような構成においても
同様の手順て量子化・符号化及び復号が行われる。
ように、ベクトル量子化器・符号化部において、ブロッ
ク生成部１１０１とベクトル量子化部１１０３との間に
アダマール変換あるいは離散コサイン変換等の直交変換
部１１０２を挿入し、ベクトル量子化器・復号部におい
て、出力ベクトルレジスタ１２０３と画素メモリ１２０
５との間に逆直交変換部１２０４を挿入することによっ
て、画像信号系列そのものではなく、画像の各周波数成
分に対してベクトル量子化を施すような構成においても
同様の手順て量子化・符号化及び復号が行われる。
発明が解決しようとする課題
従来の画像信号ベクトル量子化器では、上記例のように
１画面分の全サンプルデータ（４８０サンプル／ライン
、４８０ライン）を８（サンプル）×８（ライン）ブロ
ック化した場合、得られた６４ （＝８Ｘ８）次元の画
素ベクトル１個に対して、予め与えておいたベクトルセ
ットの２５６種の出力ベクトルとの万全値を全て算出し
てやる必要があり（２５６回）、１画面全体では２５６
Ｘ３６００（全ブロック数）回という非常に膨大な計算
時間を要するため、特に動画等の高速の処理速度を必要
とするようなデータに対してはリアルタイム処理が難し
く不向きである。
１画面分の全サンプルデータ（４８０サンプル／ライン
、４８０ライン）を８（サンプル）×８（ライン）ブロ
ック化した場合、得られた６４ （＝８Ｘ８）次元の画
素ベクトル１個に対して、予め与えておいたベクトルセ
ットの２５６種の出力ベクトルとの万全値を全て算出し
てやる必要があり（２５６回）、１画面全体では２５６
Ｘ３６００（全ブロック数）回という非常に膨大な計算
時間を要するため、特に動画等の高速の処理速度を必要
とするようなデータに対してはリアルタイム処理が難し
く不向きである。
課題を解決するための手段
本発明による画像信号ベクトル量子化器は、符号化すべ
き画面を所定サイズの複数個の量子化ブロックに分割し
、更に各量子化ブロックを一様に分布する所定の画素で
構成される所定数の部分ブロックに分割する。ベクトル
量子化部が量子化ブロックの第１の部分ブロックを量子
化する際は、第１の部分ブロックの画素ベクトルとコー
トテーブルメモリに記憶されたベクトルセットのＮ（Ｎ
は正の整数）種の全出力ベクトルとの万全値を各々計算
し最小差歪値をとる出力ベクトルを量子化ベクトルとし
て検索、そのアドレスをインデックスとして出力する。
き画面を所定サイズの複数個の量子化ブロックに分割し
、更に各量子化ブロックを一様に分布する所定の画素で
構成される所定数の部分ブロックに分割する。ベクトル
量子化部が量子化ブロックの第１の部分ブロックを量子
化する際は、第１の部分ブロックの画素ベクトルとコー
トテーブルメモリに記憶されたベクトルセットのＮ（Ｎ
は正の整数）種の全出力ベクトルとの万全値を各々計算
し最小差歪値をとる出力ベクトルを量子化ベクトルとし
て検索、そのアドレスをインデックスとして出力する。
また、第１の部分ブロックの画素ベクトルに対し近い距
離にある順に限定数ｎ（ｎは正の整数： ｎ＜Ｎ）種の
出力ベクトルのアドレスをアドレスメモリに記憶して情
報として保持しておく。そして、ベクトル量子化部が量
子化ブロックの第２．第３・・・の部分ブロックを量子
化する際には、前記アドレスメモリに記憶された情報、
即ち限定数ｎ種の出力ベクトルのアドレスの範囲内で、
第２．第３・・・の部分ブロックの画素ベクトルとコー
ドテーブル内ベクトルセットの各出力ベクトルとの万全
値を計算し最小差型関係にある出力ベクトルを量子化ベ
クトルとして検索、そのアドレスをインデックスとして
出力する。
離にある順に限定数ｎ（ｎは正の整数： ｎ＜Ｎ）種の
出力ベクトルのアドレスをアドレスメモリに記憶して情
報として保持しておく。そして、ベクトル量子化部が量
子化ブロックの第２．第３・・・の部分ブロックを量子
化する際には、前記アドレスメモリに記憶された情報、
即ち限定数ｎ種の出力ベクトルのアドレスの範囲内で、
第２．第３・・・の部分ブロックの画素ベクトルとコー
ドテーブル内ベクトルセットの各出力ベクトルとの万全
値を計算し最小差型関係にある出力ベクトルを量子化ベ
クトルとして検索、そのアドレスをインデックスとして
出力する。
作用
上記の方法により、画像信号のベクトル量子化を行う際
、量子化ブロックを相関性の非常に強い部分ブロックに
分割することによって、ベクトル量子化部が第１の部分
ブロックの画素ベクトルとコードテーブルメモリ内ベク
トルセットの全出力ベクトルとの差歪計算を行った結果
を用いて、ベクトル量子化部が第２．第３・・・の部分
ブロックの画素ベクトルを量子化する際には、コードテ
ーブルメモリ内ベクトルセットの全出力ベクトルとの万
全値を計算するのではなく、比較的画素ベクトルに近い
と類推される限定数の出力ベクトルとの万全値のみを計
算、最小万全を得る出力ベクトルを量子化ベクトルとす
ることにより、全体を通しての画素ベクトルと出力ベク
トルとの差歪計算を効率良く行い、高速のベクトル量子
化器の実現を可能とするものである。
、量子化ブロックを相関性の非常に強い部分ブロックに
分割することによって、ベクトル量子化部が第１の部分
ブロックの画素ベクトルとコードテーブルメモリ内ベク
トルセットの全出力ベクトルとの差歪計算を行った結果
を用いて、ベクトル量子化部が第２．第３・・・の部分
ブロックの画素ベクトルを量子化する際には、コードテ
ーブルメモリ内ベクトルセットの全出力ベクトルとの万
全値を計算するのではなく、比較的画素ベクトルに近い
と類推される限定数の出力ベクトルとの万全値のみを計
算、最小万全を得る出力ベクトルを量子化ベクトルとす
ることにより、全体を通しての画素ベクトルと出力ベク
トルとの差歪計算を効率良く行い、高速のベクトル量子
化器の実現を可能とするものである。
実施例
（１）本発明による画像信号のベクトル量子化器の第１
の実施例を第１図、第２図、第３図に示し説明する。第
１図（ａ）は、ベクトル量子化器・符号化部の構成図で
ある。画素メモリ１０に人力された１フレ一１１画像信
号ＶＯ（４８０サンプル／ライン、４８０ライン）は、
ブロック生成部１１により、仮想的に２４（サンプル）
×８（ライン）量子化ブロックｂｊ（ｊ＝１〜１２００
）に分割、更に各量子化ブロックｂｊをブロック内サン
プル点を一様に分散させる様に３Ｍｉの８（サンプル）
×８（ライン）部分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ、
Ｂ３ｊ（ｊ＝１〜１２００）に分割する（第３図参照）
。
の実施例を第１図、第２図、第３図に示し説明する。第
１図（ａ）は、ベクトル量子化器・符号化部の構成図で
ある。画素メモリ１０に人力された１フレ一１１画像信
号ＶＯ（４８０サンプル／ライン、４８０ライン）は、
ブロック生成部１１により、仮想的に２４（サンプル）
×８（ライン）量子化ブロックｂｊ（ｊ＝１〜１２００
）に分割、更に各量子化ブロックｂｊをブロック内サン
プル点を一様に分散させる様に３Ｍｉの８（サンプル）
×８（ライン）部分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ、
Ｂ３ｊ（ｊ＝１〜１２００）に分割する（第３図参照）
。
即ち６４次元画素ベクトルｘｌｊ、 ｘ２ｊ、 ｘ
３ｊ （ｊ＝１〜１２００）が各々３組生成される。画
像信号は本来隣接画素間の相閏が非常に強いものである
ため、ｊを同じくする部分ブロックＢｌｊ、Ｂ２Ｊ。
３ｊ （ｊ＝１〜１２００）が各々３組生成される。画
像信号は本来隣接画素間の相閏が非常に強いものである
ため、ｊを同じくする部分ブロックＢｌｊ、Ｂ２Ｊ。
Ｂ３ｊ、即ち６４次元画素ベクトルｒｌｊ、 ｘ２ｊ
、 ｘ３Ｊの間の相関性も強い。第１図（ｂ）に示す
ベクトル量子化部は、第９図（ｂ）の従来例のものと同
様の手順で、Ｊで指定される部分ブロックＢｌｊからな
る画素ベクトルｘｌｊに対して、切替器１０４によって
接続されたアドレスカウンタ１０２の出力ｉ＝１〜２５
６に従って、コードテーブルメモリ１０５に記憶したベ
クトルセットの２５６種の全出力ベクトルｙ１との万全
計３Ｖｄ （ｘｌｊ、 ｙｉ）（１−１〜２５６）を
１ブロック当り２５６回行い、万全値が最小となるよう
な出力ベクトルセットちアドレス１を求め、このアドレ
スｌをインデックスＩＩＪとしてアドレスレジスタ１１
１でラッチ後、出力する。この際、ｄｊソーティング部
１１２により部分ブロックＢｊ毎に万全値ｄ （ｘｌｊ
、 ｙｉ）をソーティングし、小さい値を取るものか
ら順に６４種の出力ベクトルのアドレスｌをアドレスメ
モリ１０３に記憶しておく（この６４種のアドレスをｉ
ｊ６４とする）。次に、ｊで指定される部分ブロック
Ｂ２ｊからなる画素ベクトルｘ２ｊに対しては、切替器
１０４によりアドレスメモリ１０３を接続、その情報ｉ
ｊ６４に従って、コードテーブルメモリ１０５のベク
トルセット内出力ベクトルｙ１との万全計算ｄ（ｘ２Ｊ
、ｙｉ）（１＝ｌＪ６４）を１ブロック当り６４回行い
、万全最小となる出力ベクトルを量子化ベクトルとして
、そのアドレス１６４ｊをインデックス１２Ｊとしてア
ドレスレジスタ１１１によりラッチ後、出力する。Ｊで
指定される部分ブロックＢ３ｊからなる画素ベクトルｘ
３ｊに対しても、アドレスメモリ１０３の情ｆｆ１ｉｊ
６４に従って量子化が行われ、インデックスｉ３Ｊが出
力される。以上の手順に従い、ベクトル量子化部１００
において総計３８４（部分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ
、 Ｂ３ｊにつき各々２５６回、６４回、６４回）Ｘ
１２００ （量子化ブロック数）回の万全計算の結果出
力された各インデックスｉ ｌｊ、 ｉ ２ｊ、
ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）は、符号化部１２
によって符号Ｓとして出力される。
、 ｘ３Ｊの間の相関性も強い。第１図（ｂ）に示す
ベクトル量子化部は、第９図（ｂ）の従来例のものと同
様の手順で、Ｊで指定される部分ブロックＢｌｊからな
る画素ベクトルｘｌｊに対して、切替器１０４によって
接続されたアドレスカウンタ１０２の出力ｉ＝１〜２５
６に従って、コードテーブルメモリ１０５に記憶したベ
クトルセットの２５６種の全出力ベクトルｙ１との万全
計３Ｖｄ （ｘｌｊ、 ｙｉ）（１−１〜２５６）を
１ブロック当り２５６回行い、万全値が最小となるよう
な出力ベクトルセットちアドレス１を求め、このアドレ
スｌをインデックスＩＩＪとしてアドレスレジスタ１１
１でラッチ後、出力する。この際、ｄｊソーティング部
１１２により部分ブロックＢｊ毎に万全値ｄ （ｘｌｊ
、 ｙｉ）をソーティングし、小さい値を取るものか
ら順に６４種の出力ベクトルのアドレスｌをアドレスメ
モリ１０３に記憶しておく（この６４種のアドレスをｉ
ｊ６４とする）。次に、ｊで指定される部分ブロック
Ｂ２ｊからなる画素ベクトルｘ２ｊに対しては、切替器
１０４によりアドレスメモリ１０３を接続、その情報ｉ
ｊ６４に従って、コードテーブルメモリ１０５のベク
トルセット内出力ベクトルｙ１との万全計算ｄ（ｘ２Ｊ
、ｙｉ）（１＝ｌＪ６４）を１ブロック当り６４回行い
、万全最小となる出力ベクトルを量子化ベクトルとして
、そのアドレス１６４ｊをインデックス１２Ｊとしてア
ドレスレジスタ１１１によりラッチ後、出力する。Ｊで
指定される部分ブロックＢ３ｊからなる画素ベクトルｘ
３ｊに対しても、アドレスメモリ１０３の情ｆｆ１ｉｊ
６４に従って量子化が行われ、インデックスｉ３Ｊが出
力される。以上の手順に従い、ベクトル量子化部１００
において総計３８４（部分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ
、 Ｂ３ｊにつき各々２５６回、６４回、６４回）Ｘ
１２００ （量子化ブロック数）回の万全計算の結果出
力された各インデックスｉ ｌｊ、 ｉ ２ｊ、
ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）は、符号化部１２
によって符号Ｓとして出力される。
第２図のベクトル量子化器・復号部に人力された符号Ｓ
は、復号部２０によってインデックスＩＩｊ、 ｉ
２ｊ、 ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）に復号
された後、ベクトル量子化器・符号化部と同様の内容の
ベクトルセットを持つコードテーブルメモリ２２により
、６４次元の出力ベクトルＶ １．、Ｌ ５’ ２Ｊ
。
は、復号部２０によってインデックスＩＩｊ、 ｉ
２ｊ、 ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）に復号
された後、ベクトル量子化器・符号化部と同様の内容の
ベクトルセットを持つコードテーブルメモリ２２により
、６４次元の出力ベクトルＶ １．、Ｌ ５’ ２Ｊ
。
ｙ３ｊ（ｊ＝１〜１２００）に再生、順次画素メモリ２
４に記憶され、１フレ一ム分の画像信号ＶＯ′を再生す
る。
４に記憶され、１フレ一ム分の画像信号ＶＯ′を再生す
る。
（２）本発明による画像信号のベクトル量子化器の第２
の実施例を第４． ５． ６図に示し説明する。第４図
（ａ）は、ベクトル量子化器・符号化部の構成図で、こ
れは第１の実施例を並列構造にしたものである。人力さ
れたｌフレーム画像信号ＶＯ（４８０サンプル／ライン
、４８０ライン）は、まず３個の画像シャフリングメモ
リ■４０．■４１、■４２に撮り分けられる。即ち、第
６図にも示すように、画像信号のサンプリングデータは
ライン単位で２ラインおきに同じシャフリングメモリに
書き込まれ、画像信号の強いライン相関性のため、結果
として非常に相関性の強い３つの疑似画面Ｖｌ、Ｖ２．
Ｖ３（４８０サンプル／ライン、１６０ライン）が各シ
ャフリングメモリ上に生成される。ブロック生成部４３
〜４５はこの３つの疑似画面Ｖｌ、 Ｖ２． Ｖ３
を各々１２００個の８（サンプル）×８（ライン）部分
ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ。
の実施例を第４． ５． ６図に示し説明する。第４図
（ａ）は、ベクトル量子化器・符号化部の構成図で、こ
れは第１の実施例を並列構造にしたものである。人力さ
れたｌフレーム画像信号ＶＯ（４８０サンプル／ライン
、４８０ライン）は、まず３個の画像シャフリングメモ
リ■４０．■４１、■４２に撮り分けられる。即ち、第
６図にも示すように、画像信号のサンプリングデータは
ライン単位で２ラインおきに同じシャフリングメモリに
書き込まれ、画像信号の強いライン相関性のため、結果
として非常に相関性の強い３つの疑似画面Ｖｌ、Ｖ２．
Ｖ３（４８０サンプル／ライン、１６０ライン）が各シ
ャフリングメモリ上に生成される。ブロック生成部４３
〜４５はこの３つの疑似画面Ｖｌ、 Ｖ２． Ｖ３
を各々１２００個の８（サンプル）×８（ライン）部分
ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ。
Ｂ３ｊ（ｊ＝１〜１２００）に分割、即ち６４次元の画
素ベクトルｘｌｊ、ｘ２ｊ、ｘ３ｊ（ｊ＝１−１２００
）を各１２００個生成する。ここで、ｊを同じくする部
分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ、 Ｂ３ｊが疑似画面
Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３上において各々占める相対位置は同じ
とする（第６図参照）。ベクトル量子化部Ｉ４００は、
第４図（ｂ）に示す構成で、第１の実施例におけるベク
トル量子化部が量子化ブロックｂＪの第１の部分ブロッ
クＢｌｊを量子化する手順と同様に、疑似画面Ｖｔの各
部分ブロックＢｌｊによる画素ベクトルｘｌｊ（ｊ＝１
〜１２００）に対して、コードテーブルメモリ４０５の
ベクトルセットｙｉ （ｉ＝１〜２５６）とアドレスカ
ウンタ４０４出力１を用いて、１ブロック当り２５６回
の万全計算の結果インデックス１ｌｊ（ｊ＝１〜１２０
０）を出力する。また、ブロックＢＪ＠に万全値ｄ（ｘ
ｌｊ、 ｙｉ）が小さい値を取るものから順に６４個
のアドレスｌをアドレスメモリ４１３に記憶し、情報ｉ
ｊ６４として保持する。ベクトル量子化部■４０１及
び■４０２は第４図（Ｃ）の構成により、第１の実施例
におけるベクトル改子化部が量子化ブロックｂｊの第２
．第３の部分ブロックＢ２ｊ、 Ｂ３Ｊを量子化する
手順と同様に、疑似゛画面Ｖ２．Ｖ３の各部分ブロック
Ｂ２ｊ、Ｂ３Ｊからなる画素ベクトルｘ２ｊ、 ｘ３
ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）に対してコードテーブル
メモリ４０５のベクトルセラ）ｙｉ（ｉ＝１〜２５６）
とアドレスメモリ４１３の情報１Ｊ６４を用いて、１ブ
ロック当り６４回の差歪計算の結果インデックス１２Ｊ
ｌ １３Ｊを出力する（Ｊ＝１〜１２００）。以上の
ように、ベクトル量子化部Ｉ４００、■４０１．Ｉｎ４
０２において、総計３８４（ブロックＢｌｊ、 Ｂ２
ｊ、 Ｂ３ｊにつき各々２５６回、６４回、６４回’
）Ｘ１２００ （各部分ブロック数）回の差歪計算の結
果出力された各インデックスｉ ｌｊ、 ｉ ２ｊ、
ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）は、符号化部
４６〜４８及び多重部４９によって符号Ｓとして出力さ
れる。
素ベクトルｘｌｊ、ｘ２ｊ、ｘ３ｊ（ｊ＝１−１２００
）を各１２００個生成する。ここで、ｊを同じくする部
分ブロックＢｌｊ、 Ｂ２ｊ、 Ｂ３ｊが疑似画面
Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３上において各々占める相対位置は同じ
とする（第６図参照）。ベクトル量子化部Ｉ４００は、
第４図（ｂ）に示す構成で、第１の実施例におけるベク
トル量子化部が量子化ブロックｂＪの第１の部分ブロッ
クＢｌｊを量子化する手順と同様に、疑似画面Ｖｔの各
部分ブロックＢｌｊによる画素ベクトルｘｌｊ（ｊ＝１
〜１２００）に対して、コードテーブルメモリ４０５の
ベクトルセットｙｉ （ｉ＝１〜２５６）とアドレスカ
ウンタ４０４出力１を用いて、１ブロック当り２５６回
の万全計算の結果インデックス１ｌｊ（ｊ＝１〜１２０
０）を出力する。また、ブロックＢＪ＠に万全値ｄ（ｘ
ｌｊ、 ｙｉ）が小さい値を取るものから順に６４個
のアドレスｌをアドレスメモリ４１３に記憶し、情報ｉ
ｊ６４として保持する。ベクトル量子化部■４０１及
び■４０２は第４図（Ｃ）の構成により、第１の実施例
におけるベクトル改子化部が量子化ブロックｂｊの第２
．第３の部分ブロックＢ２ｊ、 Ｂ３Ｊを量子化する
手順と同様に、疑似゛画面Ｖ２．Ｖ３の各部分ブロック
Ｂ２ｊ、Ｂ３Ｊからなる画素ベクトルｘ２ｊ、 ｘ３
ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）に対してコードテーブル
メモリ４０５のベクトルセラ）ｙｉ（ｉ＝１〜２５６）
とアドレスメモリ４１３の情報１Ｊ６４を用いて、１ブ
ロック当り６４回の差歪計算の結果インデックス１２Ｊ
ｌ １３Ｊを出力する（Ｊ＝１〜１２００）。以上の
ように、ベクトル量子化部Ｉ４００、■４０１．Ｉｎ４
０２において、総計３８４（ブロックＢｌｊ、 Ｂ２
ｊ、 Ｂ３ｊにつき各々２５６回、６４回、６４回’
）Ｘ１２００ （各部分ブロック数）回の差歪計算の結
果出力された各インデックスｉ ｌｊ、 ｉ ２ｊ、
ｉ ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）は、符号化部
４６〜４８及び多重部４９によって符号Ｓとして出力さ
れる。
第５図のベクトル量子化器・復号部に人力された符号Ｓ
は、復号部５０及びコードテーブルメモリ５２によって
、６４次元の出力ベクトルｙ ｌｊ。
は、復号部５０及びコードテーブルメモリ５２によって
、６４次元の出力ベクトルｙ ｌｊ。
ｙ２ｊ、 ｙ３ｊ （ｊ ＝ １〜１２００）に再生
、分配部５４によって各々３個の画素メモリ■５５．■
５６、■５７に分配、記憶させる。これにより、画素メ
モリ■５５．■５６．■５７には、ベクトル量子化器・
符号化部の画像シャフリングメモリ■４０、■４１．■
４２とほぼ同じ内容の疑似画面Ｖｌ’、 Ｖ２’、
Ｖ３’が生成されることになるので、合成部５８が画
素メモリを■、■、■、■、■・・・・の順にアクセス
し、画像信号をライン単位に読み出すと、１フレ一ム分
の画像信号ＶＯ゛が再生される。
、分配部５４によって各々３個の画素メモリ■５５．■
５６、■５７に分配、記憶させる。これにより、画素メ
モリ■５５．■５６．■５７には、ベクトル量子化器・
符号化部の画像シャフリングメモリ■４０、■４１．■
４２とほぼ同じ内容の疑似画面Ｖｌ’、 Ｖ２’、
Ｖ３’が生成されることになるので、合成部５８が画
素メモリを■、■、■、■、■・・・・の順にアクセス
し、画像信号をライン単位に読み出すと、１フレ一ム分
の画像信号ＶＯ゛が再生される。
（３）第３の実施例として、第７図、第８図には、第１
の実施例のベクトル量子化器・符号化部においてブロッ
ク生成部７１とベクトル量子化部７３０間に直交変換部
７２を挿入、ベクトル量子化器・復号部において出力ベ
クトルレジスタ８３と画素メモリ８５の間に逆直交変換
部８４を挿入して、画像信号系列の周波数成分に対して
ベクトル量子化を施す構成を示したが、この例において
も前記実施例１と同様の手順によってベクトル量子化を
行うことができる。
の実施例のベクトル量子化器・符号化部においてブロッ
ク生成部７１とベクトル量子化部７３０間に直交変換部
７２を挿入、ベクトル量子化器・復号部において出力ベ
クトルレジスタ８３と画素メモリ８５の間に逆直交変換
部８４を挿入して、画像信号系列の周波数成分に対して
ベクトル量子化を施す構成を示したが、この例において
も前記実施例１と同様の手順によってベクトル量子化を
行うことができる。
発明の効果
本発明によれば、画像信号のベクトル量子化の際、量子
化ブロックを相関性の非常に強い部分ブロックに分割し
、第１の部分ブロックに対するベクトル量子化の差歪計
算の結果、画素ベクトル近傍と思われる出力ベクトル即
ちインデックスを限定数記憶しておき、第２．第３・・
・の部分ブロックの画素ベクトルに対しては、この限定
数の出力ヘクトル即ちインデックスの範囲内で差歪計算
を行いベクトル量子化することにより、全体を通しての
画素ベクトルと出力ベクトルとの差歪計算を効率良く行
い、少ない万全計算回数で高速のベクトル量子化器の実
現を可能とするものである。
化ブロックを相関性の非常に強い部分ブロックに分割し
、第１の部分ブロックに対するベクトル量子化の差歪計
算の結果、画素ベクトル近傍と思われる出力ベクトル即
ちインデックスを限定数記憶しておき、第２．第３・・
・の部分ブロックの画素ベクトルに対しては、この限定
数の出力ヘクトル即ちインデックスの範囲内で差歪計算
を行いベクトル量子化することにより、全体を通しての
画素ベクトルと出力ベクトルとの差歪計算を効率良く行
い、少ない万全計算回数で高速のベクトル量子化器の実
現を可能とするものである。
第１図、第２図は本発明の一実施例の構成図、第３図は
同実施例の動作説明図、第４図、第５図は本発明の他の
実施例の構成図、第６図は同実施例の動作説明図、第７
図、第８図は本発明のさらに他の実施例の構成図、第９
図、第１０図は従来のベクトル量子化器の構成図、第１
１図、第１２図は同従来例の変形例の構成図である。 １０・・・画素メモｌハ １１・・・ブロック生成部。 １２・・・符号化部、１００・・・ベクトル量子化部、
ｌｏｔ・・・人力ヘクトルレジスタ、１０２・・・
アドレスカウンタ、 １０３・・・アドレスメモｉへ
１０４・・・切替器、１０５・・・コードテーブルメ
モ１ハ １０６・・・出力ベクトルレジスタ、１０７・
・・並列減算器、１０８・・・並列絶対値演算器、１０
９・・・絶対値差歪演算器。 １１０・・・最小差歪ベクトル検出器、１１１・・・ア
ドレスカウンタ、１１２・・・ｄＪソーティング部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 （ＩＩＬ）ベクトルｉ子化器符号化部 第 ２ 図 ベクトル量子イＬ券 復号都第 ３
図 画保侶号のプロ・ノクイ乙ｚ４サノ７つし く部分フロ・ングン 第 ４ 図 （ｂ）ヘクトル量吾化部Ｌ４／３４
Ｚθ 第 ５ 図 へ７トル量子イ】復号部、ｓ７ 第 ６ 図 画４１信号のフ゛ロソクイ昌！
フレーム画４１畜号 ８ｆｊ （ｊ＝／、／彼） ｆ３ｚｊ（ｊ−ｔ
−、−／υリ ｆｈＪ（ｊ＝Ｉへ、ｌπＯ）く部
分フロ・ングン 第 ７ 図 へ・りＩ−シｔ３化器 符号イと超第 ８
図 ■クトル量Ｊ゛化Ｒ復号部３１−−−インデック
スシシ゛ヌヌ ８３−−−わカヘクｈＡ／νシ゛ズタ
同実施例の動作説明図、第４図、第５図は本発明の他の
実施例の構成図、第６図は同実施例の動作説明図、第７
図、第８図は本発明のさらに他の実施例の構成図、第９
図、第１０図は従来のベクトル量子化器の構成図、第１
１図、第１２図は同従来例の変形例の構成図である。 １０・・・画素メモｌハ １１・・・ブロック生成部。 １２・・・符号化部、１００・・・ベクトル量子化部、
ｌｏｔ・・・人力ヘクトルレジスタ、１０２・・・
アドレスカウンタ、 １０３・・・アドレスメモｉへ
１０４・・・切替器、１０５・・・コードテーブルメ
モ１ハ １０６・・・出力ベクトルレジスタ、１０７・
・・並列減算器、１０８・・・並列絶対値演算器、１０
９・・・絶対値差歪演算器。 １１０・・・最小差歪ベクトル検出器、１１１・・・ア
ドレスカウンタ、１１２・・・ｄＪソーティング部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 （ＩＩＬ）ベクトルｉ子化器符号化部 第 ２ 図 ベクトル量子イＬ券 復号都第 ３
図 画保侶号のプロ・ノクイ乙ｚ４サノ７つし く部分フロ・ングン 第 ４ 図 （ｂ）ヘクトル量吾化部Ｌ４／３４
Ｚθ 第 ５ 図 へ７トル量子イ】復号部、ｓ７ 第 ６ 図 画４１信号のフ゛ロソクイ昌！
フレーム画４１畜号 ８ｆｊ （ｊ＝／、／彼） ｆ３ｚｊ（ｊ−ｔ
−、−／υリ ｆｈＪ（ｊ＝Ｉへ、ｌπＯ）く部
分フロ・ングン 第 ７ 図 へ・りＩ−シｔ３化器 符号イと超第 ８
図 ■クトル量Ｊ゛化Ｒ復号部３１−−−インデック
スシシ゛ヌヌ ８３−−−わカヘクｈＡ／νシ゛ズタ
Claims (3)
- （１）符号化すべき画面を記憶する画素メモリと、前記
画素メモリに記憶された画面を分割してなる所定サイズ
の複数個の各量子化ブロックを一様に分布する所定の画
素で構成される所定数の部分ブロックに分割するブロッ
ク生成部と、コードテーブルメモリに記憶されたベクト
ルセットの全Ｎ（Ｎは正の整数）種の出力ベクトルと量
子化ブロックの部分ブロックからなる画素ベクトルとの
差歪値を計算し最小差歪値をとる出力ベクトルを量子化
ベクトルとして検索・選択し前記量子化ベクトルのアド
レスを出力するベクトル量子化部と、前記ベクトル量子
化部が量子化ブロックの第１の部分ブロックに対して計
算した差歪値が小さい値をとるものから順にｎ（ｎは正
の整数：ｎ＜Ｎ）種の出力ベクトルのアドレスを記憶す
るアドレスメモリと、前記ベクトル量子化部が量子化ブ
ロックの第１の部分ブロックを量子化する際には前記ベ
クトル量子化部にアドレスカウンタを選択・接続し、前
記量子化ブロックの第１の部分ブロック以外の部分ブロ
ックを量子化する際には前記ベクトル量子化部に前記ア
ドレスメモリを選択・接続する切替器とを具備してなる
画像信号ベクトル量子化器。 - （２）特許請求の範囲第１項において、切替器を具備せ
ず、所定数のベクトル量子化部と多重部を具備し、量子
化ブロックの第１の部分ブロックを量子化する第１のベ
クトル量子化部にアドレスカウンタを接続し、第１のベ
クトル量子化部以外のベクトル量子化部にアドレスメモ
リを接続してなる画像信号ベクトル量子化器。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、ブ
ロック生成部とベクトル量子化部との間に直交変換部を
挿入してなる画像信号ベクトル量子化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098188A JP2548284B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 画像信号ベクトル量子化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098188A JP2548284B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 画像信号ベクトル量子化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233978A true JPH01233978A (ja) | 1989-09-19 |
| JP2548284B2 JP2548284B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=13158115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6098188A Expired - Fee Related JP2548284B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 画像信号ベクトル量子化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548284B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP6098188A patent/JP2548284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548284B2 (ja) | 1996-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |