JPH03209988A - 符号化装置 - Google Patents
符号化装置Info
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- JPH03209988A JPH03209988A JP2004151A JP415190A JPH03209988A JP H03209988 A JPH03209988 A JP H03209988A JP 2004151 A JP2004151 A JP 2004151A JP 415190 A JP415190 A JP 415190A JP H03209988 A JPH03209988 A JP H03209988A
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- JP
- Japan
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- signal
- band
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- encoded
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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、入力信号を複数個の周波数帯域に分割して圧
縮符号化を行なう符号化装置に関するものである。
縮符号化を行なう符号化装置に関するものである。
従来の技術
画像あるいは音声信号を、記録あるいは伝送するに際し
て、圧縮符号化により大きな劣化を生ずることなく情報
量を削減する方法が有力な手段として用いられている。
て、圧縮符号化により大きな劣化を生ずることなく情報
量を削減する方法が有力な手段として用いられている。
ここで、圧縮方法の一つとして入力信号を複数個の周波
数帯域（以下サブノ＼ンドと記す）に分割し、各々のサ
ブ）＜ンドに応した符号化を行なうサブバンド符号化が
ある。
数帯域（以下サブノ＼ンドと記す）に分割し、各々のサ
ブ）＜ンドに応した符号化を行なうサブバンド符号化が
ある。
例えば第４図に、画像信号を４つのサブハンドに分割す
る方法を示す。第４図において、１は入力端子であり、
２は水平方向のＬ Ｐ Ｆ、３は水平方向のＨＰＦ、４
．５は水平方向に画素を１／２に間引く間引き回路、６
．８は垂直方向のＬ Ｐ Ｆ、７．９は垂直方向のＨＰ
Ｆであり、１０．１１１２．１３は垂直方向に画素を
１／２に間引く間引き回路である。
る方法を示す。第４図において、１は入力端子であり、
２は水平方向のＬ Ｐ Ｆ、３は水平方向のＨＰＦ、４
．５は水平方向に画素を１／２に間引く間引き回路、６
．８は垂直方向のＬ Ｐ Ｆ、７．９は垂直方向のＨＰ
Ｆであり、１０．１１１２．１３は垂直方向に画素を
１／２に間引く間引き回路である。
第４図に示した方法により、入力信号は以下の４つのサ
ブバンド ＬＬ・・・・・・水平方向（Ｌ）、垂直方向（Ｌ）Ｌ
Ｈ・・・・・・水平方向（Ｌ）、垂直方向（Ｈ）ＨＬ・
・・・・・水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｌ）ＨＨ・・・
・・・水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｈ）（Ｌ：低域、Ｈ
：高域） に分割される。ＬＬ以外のサブバンドについては水平あ
るいは垂直にＨＰＦを通した後に画素を間引くため、高
域成分は低域に折り返された形となる。このようなサブ
ハンドに分割された信号に対して圧縮符号化を行なう場
合、各々のサブバンドについて、画素数が元の画像の１
／４になっているため、並列に符号化処理を行なえば処
理速度は１／４となる。また各サブハンドは独立に処理
できるため、各サブハンドに含まれる信号の性質に応じ
て、異なった符号化方式を採用することが可能となる。
ブバンド ＬＬ・・・・・・水平方向（Ｌ）、垂直方向（Ｌ）Ｌ
Ｈ・・・・・・水平方向（Ｌ）、垂直方向（Ｈ）ＨＬ・
・・・・・水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｌ）ＨＨ・・・
・・・水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｈ）（Ｌ：低域、Ｈ
：高域） に分割される。ＬＬ以外のサブバンドについては水平あ
るいは垂直にＨＰＦを通した後に画素を間引くため、高
域成分は低域に折り返された形となる。このようなサブ
ハンドに分割された信号に対して圧縮符号化を行なう場
合、各々のサブバンドについて、画素数が元の画像の１
／４になっているため、並列に符号化処理を行なえば処
理速度は１／４となる。また各サブハンドは独立に処理
できるため、各サブハンドに含まれる信号の性質に応じ
て、異なった符号化方式を採用することが可能となる。
第５図に、従来の符号化装置の例を示す。第５図におい
て、１０１はＬ Ｌ信号の入力端子であり、１０２はＬ
Ｈ信号の入力端子、１０３はＨＬ信号の入力端子、１０
４はＨＨ信号の入力端子であり、第４図で示したサブハ
ンドに分割された信号が入力される。次に、１０５は読
み出しをブロック単位で行なうことによってブロック化
を行なうブロック化器、１０６は２次元離散コザイン変
換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ演算装置、１０７，１０８
１０９．１１０は量子化器、１１１，１１２．１１３１
１４は可変長符号化器、１１５，１１６．１１７１１８
は送出のデータレートを一定とするためのバッファであ
る。
て、１０１はＬ Ｌ信号の入力端子であり、１０２はＬ
Ｈ信号の入力端子、１０３はＨＬ信号の入力端子、１０
４はＨＨ信号の入力端子であり、第４図で示したサブハ
ンドに分割された信号が入力される。次に、１０５は読
み出しをブロック単位で行なうことによってブロック化
を行なうブロック化器、１０６は２次元離散コザイン変
換（ＤＣＴ）を行なうＤＣＴ演算装置、１０７，１０８
１０９．１１０は量子化器、１１１，１１２．１１３１
１４は可変長符号化器、１１５，１１６．１１７１１８
は送出のデータレートを一定とするためのバッファであ
る。
４つのサブハン「を比較した場合、一般にＬＬ信号は最
も信号電力が大きく、ＤＣ成分に代表される画像として
重要な成分を含んでいるのに対し、ＬＨ，ＨＬ、ＨＨ各
サブバンドはＬＬに比較して情報量が少ない。したがっ
て、Ｌ Ｌ信号に対してはＤＣＴ符号化を適用し、他の
成分に対しては直接量子化を行なう、まず、ＬＬ信号は
ＤＣＴ演算装置で２次元ＤＣＴした後可変長符号化器１
１１で符号化を行なうが、送出用のバッファ１１５の充
足度にしたがって量子化器１０７を制御し、バッファに
余裕がある場合は細かく量子化し、バッファにデータが
満たされ余裕が無い場合は粗く量子化する。次に、ＬＨ
，ＨＬ、ＨＨ各信号については、量子化器１０８，１０
９，１１０によって量子化し、ＬＬ信号と同様にバッフ
ァ１１６．１１７１１８の制御により量子化器１０８，
１０９゜１１０を適応的に切り替える。
も信号電力が大きく、ＤＣ成分に代表される画像として
重要な成分を含んでいるのに対し、ＬＨ，ＨＬ、ＨＨ各
サブバンドはＬＬに比較して情報量が少ない。したがっ
て、Ｌ Ｌ信号に対してはＤＣＴ符号化を適用し、他の
成分に対しては直接量子化を行なう、まず、ＬＬ信号は
ＤＣＴ演算装置で２次元ＤＣＴした後可変長符号化器１
１１で符号化を行なうが、送出用のバッファ１１５の充
足度にしたがって量子化器１０７を制御し、バッファに
余裕がある場合は細かく量子化し、バッファにデータが
満たされ余裕が無い場合は粗く量子化する。次に、ＬＨ
，ＨＬ、ＨＨ各信号については、量子化器１０８，１０
９，１１０によって量子化し、ＬＬ信号と同様にバッフ
ァ１１６．１１７１１８の制御により量子化器１０８，
１０９゜１１０を適応的に切り替える。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記した符号化装置においては、以下に
示す課題を有している。
示す課題を有している。
入力信号を圧縮符号化して各種媒体に記録あるいは伝送
する場合、伝送レートが一定である場合には、伝送レー
トに合わせて発生する出力のデータ量が一定となるよう
に制御を行なう必要がある。
する場合、伝送レートが一定である場合には、伝送レー
トに合わせて発生する出力のデータ量が一定となるよう
に制御を行なう必要がある。
ここで、入力信号として非常に情報量の多い信号、画像
で言えば非常に細かい部分の多い画像が入力された場合
、データ量を一定にするためには非常に粗い量子化を行
なうことになる。しかしながら、粗い量子化を用いると
当然量子化ノイズが増大し、大きな画質劣化を生じる。
で言えば非常に細かい部分の多い画像が入力された場合
、データ量を一定にするためには非常に粗い量子化を行
なうことになる。しかしながら、粗い量子化を用いると
当然量子化ノイズが増大し、大きな画質劣化を生じる。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、非常に情報量が
多い信号が入力された場合でも、大きな劣化が発生ずる
ことなく情報量を削減する符号化装置を提供することを
目的とする。
多い信号が入力された場合でも、大きな劣化が発生ずる
ことなく情報量を削減する符号化装置を提供することを
目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、標本化周波数ｆｓで標本化された信号を、標
本化周波数がｆｓ／ｎ（ｎは整数）に変換された複数個
の周波数帯域の信号に分割して符号化するにあたり、分
割された上記各々の周波数帯域の信号に対して帯域制限
を行なうフィルタ手段と、上記各々の周波数帯域の信号
を符号化する符号化手段と、上記符号化手段で発生する
データ量を上記フィルタ手段により制御する制御手段と
を有することを特徴とする符号化装置である。
本化周波数がｆｓ／ｎ（ｎは整数）に変換された複数個
の周波数帯域の信号に分割して符号化するにあたり、分
割された上記各々の周波数帯域の信号に対して帯域制限
を行なうフィルタ手段と、上記各々の周波数帯域の信号
を符号化する符号化手段と、上記符号化手段で発生する
データ量を上記フィルタ手段により制御する制御手段と
を有することを特徴とする符号化装置である。
作用
本発明は上記した構成により、複数個の周波数帯域に分
割した後、各々の周波数帯域において、符号化によって
発生ずるデータ量をフィルタによる帯域制限を用いて制
御する。
割した後、各々の周波数帯域において、符号化によって
発生ずるデータ量をフィルタによる帯域制限を用いて制
御する。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面を用いて説明する。
第１図は、本発明による符号化装置の一実施例を示した
図である。第１図において、２０＋はＬ Ｌ信号の入力
端子であり、２０２はＬ Ｈ信号の入力端子、２０３は
ＨＬ信号の入力端子、２０４はＨＨ信号の入力端子であ
り、第４図で示したサブハントに分割された信号が入力
される。次に、２０５は読み出しをブロック単位で行な
うことによってブロック化を行なうブロック化装置、２
０６゜２０７．２０８はＨＰＦ、２０９はＤＣＴ演算装
置、２１０，２１１，２１２は入力信号とＨＰ Ｆ出力
とを切り替えるスイッチ、２１３，２１４２１５．２１
６は量子化器、２１７，２１８．２１９２２０は可変長
符号化器、２２Ｌ２２２，２２３２２４は送出のデーク
レー１−を一定とするためのバッファである。
図である。第１図において、２０＋はＬ Ｌ信号の入力
端子であり、２０２はＬ Ｈ信号の入力端子、２０３は
ＨＬ信号の入力端子、２０４はＨＨ信号の入力端子であ
り、第４図で示したサブハントに分割された信号が入力
される。次に、２０５は読み出しをブロック単位で行な
うことによってブロック化を行なうブロック化装置、２
０６゜２０７．２０８はＨＰＦ、２０９はＤＣＴ演算装
置、２１０，２１１，２１２は入力信号とＨＰ Ｆ出力
とを切り替えるスイッチ、２１３，２１４２１５．２１
６は量子化器、２１７，２１８．２１９２２０は可変長
符号化器、２２Ｌ２２２，２２３２２４は送出のデーク
レー１−を一定とするためのバッファである。
以下に、本実施例におりる符号化装置の動作を説明する
。
。
まず、Ｌ Ｌ信号はブロック化器２０５でブロック化し
た後、ＤＣＴ演算装置２０９で２次元ＤＣＴを行い、バ
ッファ２２１の制御のもとにデータレートが一定となる
ように量子化器２１３における量子化方法を切り替える
６次に、ＬＨ，ＨＬＨＨ信号についてはＤＣＴを行なわ
ないで、量子化器２１４，２１５，２１．６で直接量子
化し可変長符号化器２１８，２１９，２２０で符号化す
る。
た後、ＤＣＴ演算装置２０９で２次元ＤＣＴを行い、バ
ッファ２２１の制御のもとにデータレートが一定となる
ように量子化器２１３における量子化方法を切り替える
６次に、ＬＨ，ＨＬＨＨ信号についてはＤＣＴを行なわ
ないで、量子化器２１４，２１５，２１．６で直接量子
化し可変長符号化器２１８，２１９，２２０で符号化す
る。
ここで、各サブハンドにおいて符号化後のデータ量が多
く、送出用のバッファ２２２，２２３゜２２４の充足度
が高い場合、データ量を減らすために、バッファの充足
度に応じて、量子化器２１４．２１５，２１６における
量子化手段を、細かいものから粗いものへと段階的に切
り替える。
く、送出用のバッファ２２２，２２３゜２２４の充足度
が高い場合、データ量を減らすために、バッファの充足
度に応じて、量子化器２１４．２１５，２１６における
量子化手段を、細かいものから粗いものへと段階的に切
り替える。
それでもさらに、発生するデータ量が多い場合は、量子
化器をさらに粗くするのではなく、ＨＰＦ２０６．２０
７，２０８により帯域制限を行なった信号に対して量子
化を行なう。つまり、バッファの充足度が非常に高い場
合は、スイッチ２１０゜２１１．２１２により、ＨＰＦ
出力を量子化器の入力とする。
化器をさらに粗くするのではなく、ＨＰＦ２０６．２０
７，２０８により帯域制限を行なった信号に対して量子
化を行なう。つまり、バッファの充足度が非常に高い場
合は、スイッチ２１０゜２１１．２１２により、ＨＰＦ
出力を量子化器の入力とする。
次に帯域制限の方法について述べる。第２図に原信号を
水平方向に半分に分割する場合の周波数分布を示す。第
２図（ａ）に示した原信号に対して、Ｌ Ｐ Ｆ及びＨ
ＰＦを用いた後、半分に画素を間引くことにより、２つ
の周波数帯域（ａ域、高域）に分割することができる。
水平方向に半分に分割する場合の周波数分布を示す。第
２図（ａ）に示した原信号に対して、Ｌ Ｐ Ｆ及びＨ
ＰＦを用いた後、半分に画素を間引くことにより、２つ
の周波数帯域（ａ域、高域）に分割することができる。
ここで、第２図（ｂ）に示すように、高域成分について
は、間引きを行なったことによって、高域が低域に折り
返された形の周波数分布となっている。このような折り
返しは、Ｌ Ｈ：垂直方向 Ｈｌ−：水平方向 ＨＨ：水平方向、垂直方向 においで発生ずる。したがって、例えば原信号の標本化
周波数をｆｓとすれば、周波数分割後に、ｆＳ／２を標
本化周波数とするＨＰＦ （点線の特性）を用いること
により、原信号の高域成分に対して帯域制限を行なうこ
とができる。フィルタの例を以下に、周波数特性を第３
図に示す。
は、間引きを行なったことによって、高域が低域に折り
返された形の周波数分布となっている。このような折り
返しは、Ｌ Ｈ：垂直方向 Ｈｌ−：水平方向 ＨＨ：水平方向、垂直方向 においで発生ずる。したがって、例えば原信号の標本化
周波数をｆｓとすれば、周波数分割後に、ｆＳ／２を標
本化周波数とするＨＰＦ （点線の特性）を用いること
により、原信号の高域成分に対して帯域制限を行なうこ
とができる。フィルタの例を以下に、周波数特性を第３
図に示す。
Ｈ，（Ｚ）−−１／４＋１／２Ｚ’ −１／４Ｚ°２Ｈ
２ＣＺ）＝−１／８＋３／４ Ｚ’ −１／８ Ｚ゛２
ここで、第２図（ａ）で示した原信号の状態においてフ
ィルタによる帯域制限を行なった場合、高域成分を減衰
させようとすると、低域成分の情報も一部失われること
になり、高域のみを効果的に減衰させることが困難であ
る。つまり、第２図（ａ）において、ｆｓ／４までが完
全に通過し、ｆｓ／４以上の周波数成分を効果的に減衰
させるようなフィルタの実現が困難である。
２ＣＺ）＝−１／８＋３／４ Ｚ’ −１／８ Ｚ゛２
ここで、第２図（ａ）で示した原信号の状態においてフ
ィルタによる帯域制限を行なった場合、高域成分を減衰
させようとすると、低域成分の情報も一部失われること
になり、高域のみを効果的に減衰させることが困難であ
る。つまり、第２図（ａ）において、ｆｓ／４までが完
全に通過し、ｆｓ／４以上の周波数成分を効果的に減衰
させるようなフィルタの実現が困難である。
以上説明したように、本実施例によれば、発生するデー
タ量を制限する場合に、非常に粗い量子化を行なう替わ
りに、帯域制限により発生ずるデータ量を削減すること
ができるため、量子化ノイズにより大きな歪が発生する
のを防ぎ、解像度は若干落ちるものの自然な画像を得る
ことができる。
タ量を制限する場合に、非常に粗い量子化を行なう替わ
りに、帯域制限により発生ずるデータ量を削減すること
ができるため、量子化ノイズにより大きな歪が発生する
のを防ぎ、解像度は若干落ちるものの自然な画像を得る
ことができる。
また、帯域制限用のフィルタも、簡単な構成で実現する
ことができる。
ことができる。
なお、上記した実施例において、特性の異なる複数種類
のＨＰＦを用意し、バッファの充足度にしたがって、順
次ＨＰＦを切り替えていくことも可能である。この場合
、回路規模をやや大きくなるが、精度よく符号化するこ
とが可能となる。
のＨＰＦを用意し、バッファの充足度にしたがって、順
次ＨＰＦを切り替えていくことも可能である。この場合
、回路規模をやや大きくなるが、精度よく符号化するこ
とが可能となる。
さらに、圧縮符号化処理を行なう前に、あらかしめ上記
したＨＰＦで帯域制限を行ない発生する情報量を制限し
ておくことにより、圧縮率が非常に高くバッファによる
制御が難しい場合に対応することが可能である。
したＨＰＦで帯域制限を行ない発生する情報量を制限し
ておくことにより、圧縮率が非常に高くバッファによる
制御が難しい場合に対応することが可能である。
また１、実施例の中で、ＬＬ信号に対してＤＣＴを通用
し、ＬＨ，ＨＬ、ＨＨ倍信号対しては、直接量子化を適
用したが、符号化の方式は上記した方式に限られたもの
ではなく、他、の方式を適用しても良いことは明らかで
ある。
し、ＬＨ，ＨＬ、ＨＨ倍信号対しては、直接量子化を適
用したが、符号化の方式は上記した方式に限られたもの
ではなく、他、の方式を適用しても良いことは明らかで
ある。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、サブハンドに分割し
て符号化するにあたり、非常に情報量が多い信号が入力
された場合でも、粗い量子化による量子化ノイズが発生
することなく情報量を削減でき、かつ実現性に優れてお
りその実用的効果１ は大きい。
て符号化するにあたり、非常に情報量が多い信号が入力
された場合でも、粗い量子化による量子化ノイズが発生
することなく情報量を削減でき、かつ実現性に優れてお
りその実用的効果１ は大きい。
第１図は本発明による一実施例の符号化装置のブロック
図、第２図はサブバンドに分割した場合の周波数分布を
示す説明図、第３図はＩ（Ｐ Ｆの特性図、第４図は入
力信号をサブハンドに分割する方法を示したブロック図
、第５図は従来の符号化装置のブロック図である。 ２０６．２０７，２０８・・・・・・ＨＰＦ、２１０２
１１．２１２・・・・・・スイッチ、２１４．２１５２
１６・・・・・・量子化器、２２２，２２３，２２４・
・・・・バッファ。
図、第２図はサブバンドに分割した場合の周波数分布を
示す説明図、第３図はＩ（Ｐ Ｆの特性図、第４図は入
力信号をサブハンドに分割する方法を示したブロック図
、第５図は従来の符号化装置のブロック図である。 ２０６．２０７，２０８・・・・・・ＨＰＦ、２１０２
１１．２１２・・・・・・スイッチ、２１４．２１５２
１６・・・・・・量子化器、２２２，２２３，２２４・
・・・・バッファ。
Claims (3)
- （１）標本化周波数ｆｓで標本化された信号を、標本化
周波数がｆｓ／ｎ（ｎは整数）に変換された複数個の周
波数帯域の信号に分割して符号化するにあたり、分割さ
れた上記各々の周波数帯域の信号に対して帯域制限を行
なうフィルタ手段と、上記各々の周波数帯域の信号を符
号化する符号化手段と、上記符号化手段で発生するデー
タ量を上記フィルタ手段により制御する制御手段とを有
することを特徴とする符号化装置。 - （２）フィルタ手段は、標本化周波数ｆｓで標本化され
た信号の高域成分を減衰せしめることを特徴とする請求
項（１）記載の符号化装置。 - （３）制御手段は、符号化手段で発生するデータ量が所
定のデータ量以上の場合には、フィルタ手段により発生
するデータ量を削減するように制御を行なうことを特徴
とする請求項（１）記載の符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004151A JPH03209988A (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004151A JPH03209988A (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209988A true JPH03209988A (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=11576765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004151A Pending JPH03209988A (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03209988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05276499A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 符号化装置及び符号化方法 |
| WO1995013682A1 (fr) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Sony Corporation | Procede de codage et de decodage d'animation, et support d'enregistrement et codeur d'animation |
-
1990
- 1990-01-11 JP JP2004151A patent/JPH03209988A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05276499A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 符号化装置及び符号化方法 |
| WO1995013682A1 (fr) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Sony Corporation | Procede de codage et de decodage d'animation, et support d'enregistrement et codeur d'animation |
| AU687915B2 (en) * | 1993-11-08 | 1998-03-05 | Sony Corporation | Animation encoding method, animation decoding method, animation recording medium and animation encoder |
| EP0679031A4 (en) * | 1993-11-08 | 1999-01-20 | Sony Corp | TRICK CODING AND DECODING METHOD, TRICK RECORDING MEDIUM AND TRICK ENCODER. |
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