JPS6269742A

JPS6269742A - 符号化方式

Info

Publication number: JPS6269742A
Application number: JP60207781A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kuroda; 英夫黒田; Yutaka Watanabe; 裕渡辺; Hideo Hashimoto; 秀雄橋本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-31

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）本発明は高能率な符号化方式に関するものである。

（従来の技術）ビデオ信号や音声信号等の高能率符号化方式としてベク
トル量子化方式がある。このベクトル量子化方式は、入
力信号を複数個のサンプル毎にブロック化、ブロック内
のサンプル値の組み合わせをベクトルとして、ブロック
内のサンプルを一括してベクトル量子化し、量子化出力
を表わすインデックス情報を伝送し、受信側では送られ
てきたインデックス情報を基にブロック内の各サンプル
値を再生するものである。このようなベクトル量子化方
式では符号化効率を高めるためインデックス情報で表現
し得るサンプル値の組み合わせの数、即ちコードブック
の数を少なくしている。従って、予め用意している量子
化特性と入力信号の特性の整合性が悪いと量子化雑音が
多くなり、再生信号の特性、例えばＳＮＲが劣化する。

従って、このようなベクトル量子化方式では如何にして
入力信号に依存しないコードブックを作るかが最大のキ
ーポイントとなる。このため、入力ブロックに含まれる
各サンプル値の平均値を除去することにより先ず直流成
分の変動分を削除し、更に平均値を除去された結果の分
散で正規化することによシ交流分のレベル変動に対する
依存性を除去する方法がとられる。

（発明が解決しようとする問題点）このような方法によシ入力信号の特性に依存しないコー
ドブックを作ることができるが、平均値や分散を受信側
に伝送し、受信側では送られてきた平均値、分散を用い
て送信側と逆の処理を施す必要がある。従って、平均値
及び分散を伝送するための伝送容量が必要となり、情報
発生量が多過ぎる場合にはこれらの情報量が高能率符号
化の観点から妨害となるという欠点があった。

本発明の目的は情報発生量が多過ぎる時、平均値情報、
分散情報が高能率符号化の点で妨害となる点を解決した
ベクトル量子化方式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は入力ブロックから算出された平均値及び分散と
、符号化済みの過去のブロックの平均値及び分散から予
測した予測平均呟及び予測分散とを適応的に切替えるよ
うにしたことを最も主要な特徴とする。

従来の技術とは適応制御の有無が異なる。

（作用）平均値及び分散を、過去のデータから予測した予測値と
、実測値との間で適応的に切替える。予測値は受信側で
も独自に構成することができるので伝送する必要がない
。従って画質を劣化させずに高能率符号化を行なうこと
ができる。

（実施例）第１図は本発明の詳細な説明する図であって、フレーム
間ベクトル量子化方式のブロック構成である。１はディ
ジタル化されたビデオデータ入力端子、２は減算回路、
３は平均値分離回路、４は正規化回路、５はベクトル量
子化符号化回路、６は多重化回路、７は可変長符号化回
路、８はバッファメモリ、９はデータ出力端子、１０は
ベクトル量子化復号化回路、１１は重み付は回路、１２
は分散情報発生回路、１３は平均値加算回路、１４は平
均値情報発生回路、１５は加算回路、１６はフレームメ
モリである。

ビデオデータ入力端子１から入力されるビデオデータは
減算回路２においてフレームメモリ１６の出力であるフ
レーム間予測値を減算される。この予測誤差信号は平均
値分離回路３において所定のサンプル数から成るブロッ
ク毎に平均値を減算され、更に正規化回路４において前
記ブロック毎の分散を算出され、この分散によシ正規化
された後ベクトル量子化符号化回路５において所定の特
性に基づいてベクトル量子化される。ベクトル量子化出
力であるインデックス情報は、ベクトル量子化復号化回
路に供給されるとともに、多重化回路６において、分散
情報発生回路Ｉ２の出力及び平均値情報発生回路１４の
出力と時分割多重される。多重化回路６の出力は可変長
符号化回路７において所定の符号パターンを割シ当てら
れる。可変長符号化回路７の非定常な出力データはバッ
ファメモリ８において速度平滑され、一定の伝送りロッ
クで読み出され更に伝送路上の符号形式例えばＡＭＩ符
号に変換されデータ出力端子９に送出される。

ベクトル量子化符号化回路５の出力であるインデックス
情報はベクトル量子化復号化回路１０において復号され
一りトル量子化代表値が出力される。

ベクトル量子化復号化回路１０の出力は重み付は回路１
１において、分散情報発生回路１２の出力に基づいて正
規化されている値に対し重み付けされた後、平均値加算
回路１３において、平均値情報発生回路１４の出力を加
算される。平均値加算回路１３の出力は加算回路１５に
おいてフレームメモリ１６の出力を加算され局部復号信
号となシ、更にフレームメモリ１６により１フレ一ム期
間遅延され、次のフレームの予測信号として使用される
。

第２図はクレーム１の特徴である分散情報発生回路１２
の実施例であって、１２０はラインメモリ、１２１は分
散予測回路、１２２は切替回路である。正規化回路４か
ら供給される入力ブロックの分散は、ラインメモリー２
０に記憶されるとともに、分散予測回路１２１にライン
メモリー２０の出力と一緒に入力される。第３図は分散
予測回路１２１の実施例を説明するためのブロック配置
図であって、Ｘは入力ブロックでＡ−ＦはＸの近傍ブロ
ックであシ、Ａは直前のブロック、Ｄは直上のブロック
を表わす。Ｘの分散の予測値σノはその他のブロックの
各分散σａ〜σｆの関数で表わされる。実施対応例とし
てはσ７−σ３．σｘ””（σ３＋σｄ）、σＸ′＝÷
（σａ＋σ。＋σｄ十σｅ）等各種の方式で実現できる
。この他１フレーム前の予測分散値σＸ　を用いてσＸ
−σＸとすることもできる。このようにして得られる予
測分散σ交と入力ブロックの分散σＸは切替回路１２２
において、バッファメモリ８からの制御信号によシ切替
えられる。バッファメモリ記憶情報量が閾値γ。以上の
時σＸ″が選択され、その他の時σＸ　が選択される。

第４図はクレーム２の特徴である平均値情報発生回路１
４の実施例であって、１４０はラインメモリ、１４１は
平均値予測回路、１４２は切替回路である。

平均値分離回路３から供給される入力ブロックの平均値
は、ラインメモリー４０に記憶されるとともに、平均値
予測回路１４１にラインメモリー４０の出力と一緒に入
力される。第３図に示した入力ブロックＸの平均随の予
測値ｍｘ＋はその他のブロックの各平均値ｍＢ−ｍｆの
関数で表わされる。実施対応例としては、ｍｘ’　”ｍ
ａ　ｔ　ｍｘ’　−’　（ｍａ＋ｍｄ　）　　ｚｍ）（
’　−１（ｍａ＋ｍＣ＋ｍｄ　＋ｍ６　）等各種の方式
で実現できる。この他１フレーム前の予測平均［ｍｘ　
を用いてｍＸｌ−ｍＸ−２とすることもできる。このよ
うにして得られる予測平均値ｍｚ″と入力ブロックの平
均値ｍＸは切替回路１４２において、バッファメモリ８
からの制御信号によシ切替えられる。バッファメモリ記
憶情報量が閾値Ｔ□以上の時ｍＸ＋が選択され、その他
の時ｍＸが選択される。

但し、前述したσＸ′及びｍＸｌは受信側で独自に構成
できるためこれらの値を伝送する必要はない。

σＸ′とσＸの切替え及びｍＸｌとｍ）Ｈの切替えは例
えばビデオフレーム毎に行われる。この時、ビデオフレ
ームの先頭において、切替情報が伝送され、受信側では
受信した切替情報を基に受信側で構成した予測値σ工ｌ
　、　ｍＸｌと伝送されてきたσ工ｓ　ｍＸを切替えて
復号処理を行う。

なお、予測分散σ工′、予測平均値ｍＸ′を使用する時
は、ベクトル量子化のコードブックを別に用意したもの
に切替えて量子化し得ることは容易に類推できる。

（発明の効果）以上説明したように、バッファメモリ記憶情報量が増大
した時、分散情報、平均値情報の伝送を禁止するように
しただめ、バッファメモリのオーバフローを防止でき、
この結果画品質劣化を軽減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、第２図は分散情報
発生回路の実施例、第３図は分散予測回路の実施例を説
明するためのブロック配置図、第４図は平均値情報発生
回路の実施例である。ｌ・・・ビデオデータ入力端子、２・・・減算回路、３
・・・平均値分離回路、４・・・正規化回路、５・・・
ベクトル量子化符号化回路、６・・・多重化回路、７・
・・可変長符号化回路、８・・・バッファメモリ、９・
・・データ出力端子、１０・・・ベクトル量子化復号化
回路、１１・・・重み付は回路、１２・・・分散情報発
生回路、１３・・・平均値加算回路、１４・・・平均値
情報発生回路、１５・・・加算回路、１６・・・フレー
ムメモリ、１２０　、１４０・・・ラインメモリ、１２
１・・・分散予測回路、１２２　、１４２・・・切替回
路、１４１・・・平均値予測回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力されるディジタル信号を所定のサンプル数毎
のブロックに分割し、各ブロック毎の振幅分散値を算出
し、得られた分散値と、当該分散値で正規化した各ブロ
ック内の信号振幅値とを時分割多重して伝送する符号化
方式において、前記分散値を記憶しておき、記憶されて
いる分散値を基に、これから符号化しようとする入力ブ
ロックに対する分散値を予測し、得られた予測分散値と
入力ブロックから算出された分散値とを適応的に切替え
て符号化することを特徴とする符号化方式。
（２）入力されるディジタル信号を所定のサンプル数毎
のブロックに分割し、各ブロックの振幅平均値を算出し
、得られた平均値と、当該平均値を減算した各ブロック
内の信号振幅値とを時分割多重して伝送する符号化方式
において、前記平均値を記憶しておき、記憶されている
平均値を基に、これから符号化しようとする入力ブロッ
クに対する平均値を予測し、得られた予測平均値と入力
ブロックから算出された平均値とを適応的に切替えて符
号化することを特徴とする符号化方式。