JPS62191979A - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
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- JPS62191979A JPS62191979A JP61034590A JP3459086A JPS62191979A JP S62191979 A JPS62191979 A JP S62191979A JP 61034590 A JP61034590 A JP 61034590A JP 3459086 A JP3459086 A JP 3459086A JP S62191979 A JPS62191979 A JP S62191979A
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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
本発明はディジタル画像の高能率符号化におけるベクト
ル量子化装置に関するものである。
ル量子化装置に関するものである。
従来の技術 。
従来、画像の高能率符号化としてアダマール変換などの
直交変換がよく用いられる。一般の画像では隣接する画
素間に強い相関があるため、直交変換することによって
伝送量を減少させることが可能となる。第４図は画素の
標本値の確率密度分布と、ｎ個の標本値をｎ次直交変換
した結果得られる直交成分の１ツ（Ｈｉ （ｉ＝１．２
．、、＋＋−、ｌ］） ）の確率密度分布を表している
。この図のように直交成分の分布は原点に集中している
ため、第５図のように原点を中心に細かく量子化代表値
を持つ量子化を行うことにより、歪の少ない高能率符号
化が行なわれる。
直交変換がよく用いられる。一般の画像では隣接する画
素間に強い相関があるため、直交変換することによって
伝送量を減少させることが可能となる。第４図は画素の
標本値の確率密度分布と、ｎ個の標本値をｎ次直交変換
した結果得られる直交成分の１ツ（Ｈｉ （ｉ＝１．２
．、、＋＋−、ｌ］） ）の確率密度分布を表している
。この図のように直交成分の分布は原点に集中している
ため、第５図のように原点を中心に細かく量子化代表値
を持つ量子化を行うことにより、歪の少ない高能率符号
化が行なわれる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のように各直交成分毎に単独で量子化
する方法は、直交成分間の相関を利用していないため、
必ずしも能率的な量子化とはいえない。第６図は２つの
直交成分Ｈｉ、Ｈｊの分布範囲を２次元的に表した図で
ある。このように直交成分間では一方の値が大きい場合
にはもう一方の値が小さいという負の相関を持つことが
多い。また第６図の○印は第５図に示したようなＨｔ、
Ｈｊの量子化代表値を２次元的に表したものである。
する方法は、直交成分間の相関を利用していないため、
必ずしも能率的な量子化とはいえない。第６図は２つの
直交成分Ｈｉ、Ｈｊの分布範囲を２次元的に表した図で
ある。このように直交成分間では一方の値が大きい場合
にはもう一方の値が小さいという負の相関を持つことが
多い。また第６図の○印は第５図に示したようなＨｔ、
Ｈｊの量子化代表値を２次元的に表したものである。
Ｈｉ、Ｈｊ は独立に８個（３ピツト）の量子化代表値
を持つため、両者で８Ｘ８：６４個（６ビツト）の量子
化代表値を持つ。しかし第６図では６４個の量子化代表
値のうちＨｉ、Ｈｊ の存在範囲に含まれるのは３６個
しかなく、非常に無だな量子化である。また従来の方法
では量子化代表値の数は常に２のべき乗（ピット）に限
定されるため、第５図のように原点について対称な量子
化代表値を与えることができない。従って１次元量子化
においても最適な量子化は困難となる。
を持つため、両者で８Ｘ８：６４個（６ビツト）の量子
化代表値を持つ。しかし第６図では６４個の量子化代表
値のうちＨｉ、Ｈｊ の存在範囲に含まれるのは３６個
しかなく、非常に無だな量子化である。また従来の方法
では量子化代表値の数は常に２のべき乗（ピット）に限
定されるため、第５図のように原点について対称な量子
化代表値を与えることができない。従って１次元量子化
においても最適な量子化は困難となる。
本発明はかかる点に鑑み、能率的な量子化を可能とする
ベクトル量子化装置を提供することを目的とする。
ベクトル量子化装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は画像情報をｎ個ずつの画素のブロックに分割し
て各ブロック毎にｎ次直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段によって得られるｎ個の直交成分を成
分毎に特定の量子化特性を有する量子化器で量子化する
第１量子化手段と、前記第１量子化手段によって得られ
るｎ個の量子化値をｍｌ（１ごｍｉごｎ、１イβ＜ｎｌ
β 、２ｍ１＝ｎ）個ずつの２組の集合に分割し、こｉ＝＋ の２組の集合毎にｍｉ次元ベクトル童子化を行う第２量
子化手段とを有し、前記第２量子化手段によって得られ
る１ブロック当り４個の量子化値を出力することを特徴
とするベクトル量子化装置である。
て各ブロック毎にｎ次直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段によって得られるｎ個の直交成分を成
分毎に特定の量子化特性を有する量子化器で量子化する
第１量子化手段と、前記第１量子化手段によって得られ
るｎ個の量子化値をｍｌ（１ごｍｉごｎ、１イβ＜ｎｌ
β 、２ｍ１＝ｎ）個ずつの２組の集合に分割し、こｉ＝＋ の２組の集合毎にｍｉ次元ベクトル童子化を行う第２量
子化手段とを有し、前記第２量子化手段によって得られ
る１ブロック当り４個の量子化値を出力することを特徴
とするベクトル量子化装置である。
作用
本発明は前記した構成により、第１量子化によって各直
交成分のビット数を小さくシ、第２量子化によって直交
成分間でベクトル量子化するため、比較的容易にベクト
ル量子化が可能となる。またベクトル量子化を用いるこ
とにより、従来の量子化に比較して能率的な量子化が可
能となり、画質の向上や圧縮率の改善が可能となる。
交成分のビット数を小さくシ、第２量子化によって直交
成分間でベクトル量子化するため、比較的容易にベクト
ル量子化が可能となる。またベクトル量子化を用いるこ
とにより、従来の量子化に比較して能率的な量子化が可
能となり、画質の向上や圧縮率の改善が可能となる。
実施例
第１図は本発明の実施例のブロック図を表している。第
１図の１は本装置の入力部分、２はｎ次直交変換器、３
〜８は第１量子化器、９〜１１はベクトル量子化器、１
２は本装置の出力部分である。
１図の１は本装置の入力部分、２はｎ次直交変換器、３
〜８は第１量子化器、９〜１１はベクトル量子化器、１
２は本装置の出力部分である。
第１図の装置ではまず入力部分１から入力されるｎ個の
標本値が０次直交変換器２で直交変換される。０次直交
変換器２で得られるｎ個の直交成分は、それぞれ量子化
器３〜８へ入力されて第１量子化される。次に第１量子
化された直交成分はｍｌ（１＝１．２．・・・・・・、
ｌ）個ずつまとめてｍｉ 次元ベクトル量子化器９〜１
１へ入力されて第２量子化される。そして第２量子化器
９〜１１から得られる４個の量子化値が出力部分１２へ
出力される。
標本値が０次直交変換器２で直交変換される。０次直交
変換器２で得られるｎ個の直交成分は、それぞれ量子化
器３〜８へ入力されて第１量子化される。次に第１量子
化された直交成分はｍｌ（１＝１．２．・・・・・・、
ｌ）個ずつまとめてｍｉ 次元ベクトル量子化器９〜１
１へ入力されて第２量子化される。そして第２量子化器
９〜１１から得られる４個の量子化値が出力部分１２へ
出力される。
以上のようにしてｎ個の標本値から４個のベクトル量子
化値が得られる。また各量子化器はメモリーを用いるこ
とによって簡単に装置化できる。
化値が得られる。また各量子化器はメモリーを用いるこ
とによって簡単に装置化できる。
ここで、本発明のより具体的なブロック図を第２図に示
す。第２図は８次アダマール変換を用いた高能率符号化
に適用した例である。
す。第２図は８次アダマール変換を用いた高能率符号化
に適用した例である。
第２図の１３は本装置の入力部分、１４は８次アダマー
ル変換器、１６〜２２は第１量子化を実行するためのＲ
ＯＭ、２３〜２６は第２量子化（ベクトル量子化）を実
行するためのＲＯＭ。
ル変換器、１６〜２２は第１量子化を実行するためのＲ
ＯＭ、２３〜２６は第２量子化（ベクトル量子化）を実
行するためのＲＯＭ。
２６は本装置の出力部分である。
入力部分１３から入力される８個のＢｂｉｔｓの標本値
は、８次アダマール変換器１４に入力される。次に８次
アダマール変換器１４によって得られる８個の１１ ｂ
ｉｔｓの直交成分は、それぞれＲＯＭ１５〜２２に入力
されて第１量子化される。
は、８次アダマール変換器１４に入力される。次に８次
アダマール変換器１４によって得られる８個の１１ ｂ
ｉｔｓの直交成分は、それぞれＲＯＭ１５〜２２に入力
されて第１量子化される。
第１量子化によって７ ｂｉｔｓ〜３ ｂｉｔｓに圧縮
された各直交成分のうちＲＯＭ１５の出力以外は、それ
ぞれＲＯＭ２３〜２５に入力されて第２量子化（ベクト
ル量子化）される。以上の２段の量子化によって合計３
２ ｂｉｔｓの４個の量子化値が得られ、出力部分２６
に出力される。
された各直交成分のうちＲＯＭ１５の出力以外は、それ
ぞれＲＯＭ２３〜２５に入力されて第２量子化（ベクト
ル量子化）される。以上の２段の量子化によって合計３
２ ｂｉｔｓの４個の量子化値が得られ、出力部分２６
に出力される。
第２図の装置は以上のようにしてブロック尚りｅｓ ４
ｂｉｔｇの情報を３２ ｂｉｔｇに圧縮できる。また
第２量子化では、比較的相関の高い直交成分をまとめて
ベクトル量子化するもので、ＲＯＭ１５の出力のように
他の直交成分と相関の小さい直交成分はそのまま出力す
る。
ｂｉｔｇの情報を３２ ｂｉｔｇに圧縮できる。また
第２量子化では、比較的相関の高い直交成分をまとめて
ベクトル量子化するもので、ＲＯＭ１５の出力のように
他の直交成分と相関の小さい直交成分はそのまま出力す
る。
次に第２量子化の具体例を第３図に示す。第３図は、従
来例の第６図と同じ２次元分布を持つ２つの直交成分の
分布範囲を表している。第３図の破線は本発明による第
１量子化の量子化代表値の位置を示している。この図で
はＨｉ、Ｈｉ共に１３個（４ｂｉｔｓ）ずつの量子化代
表値を持っており、全部で１３Ｘ１３：１６９個（ｓｂ
ｉｔｓ）の量子化代表値を持つ。そしてこれらの代表値
のうち○印で表される６４個（ａｂｉｔｓ）の量子化代
表値が第２量子化（ベクトル量子化）の代表値として選
ばれる。これによって第３図の量子化では、第４図の量
子化と同じ６ｂｉｔＢ（６４個）の出力であるにもかか
わらず、非常に細く、歪の小さい量子化が可能となるこ
とが明らかである。以上のように本発明の量子化によっ
て画質の大きな改善や、圧縮率の改善が可能となる。ま
た第３図の第２量子化は、入力（アドレス）が４＋４＝
８ｂｉｔｓで出力が５ｂｉｔｓの２ Ｘ ６＝ １５
３６ ｂｉｔｓの容量のＲＯＭで装置化可能であり、非
常に簡単に実現できる。同様に第２図に示した装置の第
２量子化（ベクトル量子化）に必要なＲＯＭの総容量は
、（４＋４） （Ｓ＋５）
（４＋４＋５）２ Ｘ６＋２ Ｘ９＋
２ Ｘ１０二３１２３２ ｂｉｔｓ であり、容
易に実現可能である。
来例の第６図と同じ２次元分布を持つ２つの直交成分の
分布範囲を表している。第３図の破線は本発明による第
１量子化の量子化代表値の位置を示している。この図で
はＨｉ、Ｈｉ共に１３個（４ｂｉｔｓ）ずつの量子化代
表値を持っており、全部で１３Ｘ１３：１６９個（ｓｂ
ｉｔｓ）の量子化代表値を持つ。そしてこれらの代表値
のうち○印で表される６４個（ａｂｉｔｓ）の量子化代
表値が第２量子化（ベクトル量子化）の代表値として選
ばれる。これによって第３図の量子化では、第４図の量
子化と同じ６ｂｉｔＢ（６４個）の出力であるにもかか
わらず、非常に細く、歪の小さい量子化が可能となるこ
とが明らかである。以上のように本発明の量子化によっ
て画質の大きな改善や、圧縮率の改善が可能となる。ま
た第３図の第２量子化は、入力（アドレス）が４＋４＝
８ｂｉｔｓで出力が５ｂｉｔｓの２ Ｘ ６＝ １５
３６ ｂｉｔｓの容量のＲＯＭで装置化可能であり、非
常に簡単に実現できる。同様に第２図に示した装置の第
２量子化（ベクトル量子化）に必要なＲＯＭの総容量は
、（４＋４） （Ｓ＋５）
（４＋４＋５）２ Ｘ６＋２ Ｘ９＋
２ Ｘ１０二３１２３２ ｂｉｔｓ であり、容
易に実現可能である。
なお、本実施例ではアダマール変換を用いて説明したが
、本発明はコサイン変換などその地金ての直交変換に適
応可能である。また本発明のベクトル量子化はメモリー
を用いて構成しているが、ロジック回路による実現も可
能である。更により画質を改善するために、第１量子化
を省略して直接ベクトル量子化することも可能である。
、本発明はコサイン変換などその地金ての直交変換に適
応可能である。また本発明のベクトル量子化はメモリー
を用いて構成しているが、ロジック回路による実現も可
能である。更により画質を改善するために、第１量子化
を省略して直接ベクトル量子化することも可能である。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば第２量子化においてベ
クトル量子化を行うので、従来例では利用されていなか
った量子化代表値まで利用できるため、画質と圧縮率の
大幅な改善が可能となる。
クトル量子化を行うので、従来例では利用されていなか
った量子化代表値まで利用できるため、画質と圧縮率の
大幅な改善が可能となる。
また従来の量子化では各直交成分に対する量子化代表値
の数が２のべき数に限定されていたが、本発明では任意
の数を割シあてられるため、これによっても画質の改善
がなされる。
の数が２のべき数に限定されていたが、本発明では任意
の数を割シあてられるため、これによっても画質の改善
がなされる。
更に本発明のベクトル量子化器は第１量子化によって入
力ビット数が小さくなっているため、メモリーを用いて
簡単に実現でき、その実用的効果は大きい。
力ビット数が小さくなっているため、メモリーを用いて
簡単に実現でき、その実用的効果は大きい。
第１図は本発明における実施例のブロック図、第２図は
本発明のより具体的な実施例のブロック図、第３図は本
発明に用いるベクトル量子化の説明図、第４図は直交変
換の説明図、第５図は従来例の量子化の説明図、第６図
は従来例の量子化代表値の２次元分布図である。 ２・・・・・・直交変換器、３・・・・・・第１量子化
器、９・・・・・・ベクトル量子化器、１４・・・・・
・アダマール変換器、２３・・・・・・ＲＯＭ０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名、１
５回（−Φ惺憚 く型ε弊喪型 区 第３図 ｊ 第４図 確享乙叉 第５図 １ １ｌ１１１ １ １１１１１１
１ ｌ 〇−量もｂ代表区
本発明のより具体的な実施例のブロック図、第３図は本
発明に用いるベクトル量子化の説明図、第４図は直交変
換の説明図、第５図は従来例の量子化の説明図、第６図
は従来例の量子化代表値の２次元分布図である。 ２・・・・・・直交変換器、３・・・・・・第１量子化
器、９・・・・・・ベクトル量子化器、１４・・・・・
・アダマール変換器、２３・・・・・・ＲＯＭ０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名、１
５回（−Φ惺憚 く型ε弊喪型 区 第３図 ｊ 第４図 確享乙叉 第５図 １ １ｌ１１１ １ １１１１１１
１ ｌ 〇−量もｂ代表区
Claims (3)
- （１）画像情報をｎ（ｎは整数）個ずつの画素のブロッ
クに分割して各ブロック毎にｎ次直交変換を行う直交変
換手段と、前記直交変換手段によって得られるｎ個の直
交成分を成分毎に特定の量子化特性を有する量子化器で
量子化する第１量子化手段と、前記第１量子化手段によ
って得られるｎ個の量子化値をｍｉ（１≦ｍｉ≦ｎ、１
≦ｌ＜ｎ、Σ＾ｌ＿ｉ＿＝＿１ｍｉ＝ｎ）個ずつのｌ組
の集合に分割し、このｌ組の集合毎にｍｉ次元ベクトル
量子化を行う第２量子化手段とを有し、前記第２量子化
手段によって得られる１ブロック当りｌ個の量子化値を
出力することを特徴とするベクトル量子化装置。 - （２）直交変換手段としてアダマール変換手段を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベクトル
量子化装置。 - （３）第１量子化手段によって得られるｍｉ個の量子化
値を連結して得られる値をアドレスとし、このアドレス
で示される場所に前記ｍｉ個の量子化値をｍｉ次元ベク
トル量子化した結果の量子化値を記憶しているメモリー
を用いてｍｉ次元ベクトル量子化することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のベクトル量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61034590A JPH077460B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61034590A JPH077460B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | ベクトル量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62191979A true JPS62191979A (ja) | 1987-08-22 |
| JPH077460B2 JPH077460B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12418542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61034590A Expired - Lifetime JPH077460B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077460B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6482875A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Nec Corp | Encoding method for still picture and its encoding device and decoding device |
| JPH01114281A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Canon Inc | 画像符号化方法 |
| JPH01146485A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-06-08 | Canon Inc | 画像情報処理装置 |
| US5659636A (en) * | 1987-10-28 | 1997-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image information coding apparatus |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP61034590A patent/JPH077460B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6482875A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Nec Corp | Encoding method for still picture and its encoding device and decoding device |
| JPH01114281A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Canon Inc | 画像符号化方法 |
| US5659636A (en) * | 1987-10-28 | 1997-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image information coding apparatus |
| US5721791A (en) * | 1987-10-28 | 1998-02-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image information coding apparatus |
| JPH01146485A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-06-08 | Canon Inc | 画像情報処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077460B2 (ja) | 1995-01-30 |
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