JPH0549147B2 - - Google Patents
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- JPH0549147B2 JPH0549147B2 JP62190670A JP19067087A JPH0549147B2 JP H0549147 B2 JPH0549147 B2 JP H0549147B2 JP 62190670 A JP62190670 A JP 62190670A JP 19067087 A JP19067087 A JP 19067087A JP H0549147 B2 JPH0549147 B2 JP H0549147B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、画像信号系列を高能率符号化し、
伝送・記録するための画像信号順次再生符号化装
置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides highly efficient encoding of an image signal sequence,
The present invention relates to an image signal sequential reproduction and encoding device for transmission and recording.
第5図は、例えば電子通信学会技術報告IT85
−61(1985)「ベクトル量子化による画像高能率符
号化」等に記載されているベクトル量子化器を用
いた従来の画像信号順次再生符号化装置の送信部
の構成例を示すブロツク図である。
Figure 5 shows, for example, the Institute of Electronics and Communication Engineers technical report IT85.
FIG. 61 (1985) is a block diagram showing an example of the configuration of a transmitting section of a conventional image signal sequential reproduction encoding device using a vector quantizer described in ``High-efficiency image encoding using vector quantization''. .
第5図において、1は静止画像データ等の入力
画像信号系列をm×nサンプル(m、nは自然
数)毎にブロツク化した入力信号ベクトル、2は
入力信号ベクトル1と1フレーム遅延された前段
復号ベクトル19との残差信号ベクトルを求める
減算器、3は残差信号ベクトル、6はブロツク内
平均値をベクトル毎に求め、該平均値を高能率符
号化復号化し、平均値符号化データ8と平均値復
号値9とを出力する平均値符号化復号化器、7は
残差信号ベクトル3を内蔵積ベクトル量子化器を
通して正規化出力ベクトルと振幅利得に変換し、
ベクトル量子化符号化データ10と振幅再生出力
ベクトル11とを出力する正規化ベクトル量子化
符号化復号化器、8は平均値符号化データ、9は
平均値復号値、10はベクトル量子化符号化デー
タ、11は振幅再生ベクトル、12は振幅再生ベ
クトルに平均値復号値を加算し残差信号復号ベク
トル15を求める第1の加算器、15は残差信号
復号ベクトル、16は該残差信号復号ベクトルと
1フレーム遅延された前段復号ベクトル19とを
加算し、各段における復号ベクトル17を得る第
2の加算器、17は各段の復号ベクトル、18は
該復号ベクトルを1フレーム時間遅延させるため
のフレームメモリ、19は該フレームメモリより
出力される前段復号ベクトル、20は前記平均値
符号化データ8とベクトル量子化符号化データ1
0とを各々可変長符号等を用いた符号語に変換し
出力する符号割当回路、24は符号化出力データ
である。 In Fig. 5, 1 is an input signal vector obtained by blocking an input image signal sequence such as still image data every m x n samples (m and n are natural numbers), and 2 is a previous stage that is delayed by one frame from input signal vector 1. A subtractor for obtaining a residual signal vector with the decoded vector 19, 3 is a residual signal vector, 6 is an average value within a block is obtained for each vector, the average value is subjected to high-efficiency encoding decoding, and average value encoded data 8 is obtained. and an average decoded value 9; 7 converts the residual signal vector 3 into a normalized output vector and an amplitude gain through a built-in product vector quantizer;
A normalized vector quantization encoder/decoder that outputs vector quantization encoded data 10 and amplitude reproduction output vector 11, 8 is average value encoded data, 9 is average value decoded value, 10 is vector quantization encoder 11 is an amplitude reproduction vector, 12 is a first adder which adds the average value decoded value to the amplitude reproduction vector to obtain a residual signal decoding vector 15, 15 is a residual signal decoding vector, 16 is the residual signal decoding A second adder adds the vector and the previous stage decoded vector 19 delayed by one frame to obtain a decoded vector 17 at each stage, 17 is a decoded vector at each stage, and 18 is for delaying the decoded vector by one frame time. 19 is a pre-decoded vector output from the frame memory, 20 is the average value encoded data 8 and vector quantized encoded data 1.
24 is encoded output data.
まず、ベクトル量子化の原理について、ごく簡
単に説明する。今、入力信号系列をK(=m×n)
個まとめて、入力ベクトルx={x1、x2、…、
xK}とする。このとき、K次元ユークリツド信
号空間RK(x(−RK)のN個の代表点(すなわ
ち、出力ベクトル)y i={yi1、yi2…、yiK}のセ
ツトを、Y=〔y 1、y 2、…、y N〕とする。ベク
トル量子化器は出力ベクトルのセツトの中から、
入力ベクトルに対し、最短距離にある(最小歪と
なる)出力ベクトルy iを、以下のように定め、
これを探策する。 First, the principle of vector quantization will be explained very briefly. Now, the input signal sequence is K (=m×n)
Collectively, the input vector x = {x 1 , x 2 , ...,
x K }. At this time, a set of N representative points (i.e., output vectors) y i ={ y i1 , y i2 . . . , y iK } of the K-dimensional Euclidean signal space R K ( y 1 , y 2 , ..., y N ].The vector quantizer selects from among the set of output vectors:
The output vector y i that is the shortest distance from the input vector (resulting in the minimum distortion) is determined as follows,
Explore this.
if d(x、y i)<d(x、y l)for all l x→y i
ただしd(x、y i)は、入出力ベクトル間の距
離(歪)である。このとき、入力ベクトルxは、
出力ベクトルのインデツクスiによつて伝送、あ
るいは記録され、再生時にはy iで置換される。 if d( x , yi ) < d( x , yl ) for all lx → yi where d( x , yi ) is the distance (distortion) between the input and output vectors. At this time, the input vector x is
It is transmitted or recorded according to the output vector index i, and is replaced by y i during playback.
平均値分離正規化ベクトル量子化は、ベクトル
量子化器の入力ベクトルを平均値分離正規化して
与えることで出力ベクトルの分布を多次元信号空
間の単位超球面上に限定するものである。いま、
入力信号ベクトルをS={S1、S2、…、SK}とす
ると、平均値μ、振幅σ、平均値分離正規化入力
ベクトルxは、次のように表わせる。 Mean-separated normalized vector quantization limits the distribution of output vectors to a unit hypersphere in a multidimensional signal space by mean-separated and normalized input vectors of a vector quantizer. now,
When the input signal vector is S = {S 1 , S 2 , ..., S K }, the average value μ, the amplitude σ, and the average value separation normalized input vector x can be expressed as follows.
μ=1/KK 〓l=1 Sl σ=〔1/KK 〓l=1 (Sl−μ)2〕1/2 x l =(Sl−μ)/σx ={x1、x2、…、xK} ここで、振幅σの近似式として σ=1/KK 〓l=1 |Sl−μ| σ= max lSl− min lSl 等を用いることもできる。μ=1/K K 〓 l=1 S l σ=[1/K K 〓 l=1 (S l −μ) 2 ] 1/2 x l = (S l −μ)/σ x = {x 1 , x 2 , . _ _
こうして得た平均値μ、振幅σをスカラー量子
化、平均値分離入力ベクトルxをベクトル量子化
することにより、限られた数の出力ベクトルを持
つベクトル量子化器の汎用性が高まり、符号化性
能が向上する。 By scalar quantizing the average value μ and amplitude σ obtained in this way, and vector quantizing the average value separation input vector x , the versatility of the vector quantizer with a limited number of output vectors is increased, and the encoding performance will improve.
次に動作について説明する。第5図において、
まず第1段符号化時には、フレームメモリ18は
クリアされた状態としておく。入力信号ベクトル
1は減算器2では何も処理されず、残差信号ベク
トル3としてそのまま出力される。平均値符号化
復号化器では、該残差信号ベクトル3の平均値を
求めた後、該平均値をDPCM符号化等の手法を
用いて高能率符号化し、平均値符号化データ8お
よび局部復号された平均値復号値9を出力する。
一方、正規ベクトル量子化では、前記残差信号ベ
クトル3を内積ベクトル量子化器を通して正規化
出力ベクトルと振幅利得に変換し、ベクトル量子
化符号化データ10と振幅再生出力ベクトル11
とを出力する。 Next, the operation will be explained. In Figure 5,
First, during the first stage encoding, the frame memory 18 is kept in a cleared state. The input signal vector 1 is not processed by the subtracter 2 and is output as is as a residual signal vector 3. In the average value encoding decoder, after determining the average value of the residual signal vector 3, the average value is highly efficiently encoded using a technique such as DPCM encoding, and the average value encoded data 8 and local decoding are processed. The average decoded value 9 is output.
On the other hand, in normal vector quantization, the residual signal vector 3 is converted into a normalized output vector and an amplitude gain through an inner product vector quantizer, and vector quantized encoded data 10 and amplitude reproduction output vector 11 are converted into a normalized output vector and an amplitude gain.
Outputs .
ここで内積ベクトル量子化器の動作原理を第6
図を用いて説明する。内積ベクトル量子化器で
は、平均値分離正規化され、多次元信号空間の単
位超球面上に配置された正規化出力ベクトルy i
のセツトY=〔y 1、y 2、…、y N〕が用いられ
る。すなわち、該正規化出力ベクトルy iは
|y i|=〔K
〓j=l
yij 2〕1/2=1、K
〓j=1
yij=0
なる条件を同時に満足するものである。 Here, the operating principle of the inner product vector quantizer is explained in the sixth section.
This will be explained using figures. In the inner product vector quantizer, the normalized output vector y i is average-separated and normalized and placed on the unit hypersphere of the multidimensional signal space.
The set Y=[ y 1 , y 2 , ..., y N ] is used. That is, the normalized output vector y i simultaneously satisfies the following conditions: | y i |=[ K 〓 j=l y ij 2 ] 1/2 =1, K 〓 j=1 y ij =0.
内積ベクトル量子化器への入力ベクトルxは、
次式の演算過程を通して、該入力ベクトルxに対
し最大内積値を与える正規化出力ベクトルy iに
変換され、該最大内積値が入力ベクトルxの振幅
利得gとして与えられる。 The input vector x to the inner product vector quantizer is
Through the calculation process of the following equation, the input vector x is converted into a normalized output vector y i that gives the maximum inner product value, and the maximum inner product value is given as the amplitude gain g of the input vector x .
if I(x、y i)>I(x、y l)for all l(I(x
、y i)=K
〓j=1
(xj yij))x
→y i
g=I(x、y i)
=|x||y i|cosθi=|x|cosθi
スカラ量として求まる振幅利得gは独立に符号
化復号化され、該符号化データが前記正規化出力
ベクトルy iのインデツクスiとともにベクトル
量子化符号化データ10として出力され、同時に
前記正規化出力ベクトルy iに前記振幅利得gの
局部復号値gを掛け合わせることにより、振幅再
生出力ベクトルy i *11が得られる。if I ( x , y i ) > I ( x , y l ) for all l ( I ( x
, y i )= K 〓 j=1 (x j y ij )) x → y i g=I ( x , y i ) = | x | | y i | cosθ i = | x | cosθ i is found as a scalar quantity The amplitude gain g is independently encoded and decoded, and the encoded data is output as vector quantized encoded data 10 together with the index i of the normalized output vector y i , and at the same time, the amplitude gain g is added to the normalized output vector y i . By multiplying by the locally decoded value g of the gain g, an amplitude reproduction output vector y i * 11 is obtained.
y i *=g・y i
第1の加算器12にて前記平均値復号値9と前
記振幅再生出力ベクトル11とを加算することに
より残差信号復号ベクトル15を得た後、該残差
信号復号ベクトル15は第2の加算器16にて1
フレーム遅延された前後ベクトル19と加算され
る。該第2の加算器出力である各段の復号ベクト
ル17はフレームメモリ18に書き込まれ、1フ
レーム遅延される。一方、前記平均値符号化デー
タ8およびベクトル量子化符号化データ10は、
各々符号割当回路20にて適当な符号語に変換さ
れ、符号化出力データ24として送出される第2
段以降、入力信号ベクトル1とフレームメモリ1
8に蓄えられた前段復号ベクトル19との残差信
号ベクトル3に対し、上記の符号化処理が順次く
り返し実行される。 y i * =g・y i After obtaining the residual signal decoded vector 15 by adding the average decoded value 9 and the amplitude reproduction output vector 11 in the first adder 12, the residual signal The decoded vector 15 is converted to 1 by the second adder 16.
It is added to the frame-delayed preceding and following vectors 19. The decoded vector 17 of each stage, which is the output of the second adder, is written into the frame memory 18 and delayed by one frame. On the other hand, the average value encoded data 8 and the vector quantization encoded data 10 are
The second code word is converted into an appropriate code word by the code assignment circuit 20 and sent out as encoded output data 24.
After the stage, input signal vector 1 and frame memory 1
The above encoding process is sequentially and repeatedly performed on the residual signal vector 3 with the previous-stage decoded vector 19 stored in 8.
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の画像信号順次再生符号化装置は以上のよ
うに構成されているので、各段の符号化における
ブロツクサイズが常に一定で、ブロツクサイズを
大きくした場合、ベクトルの次元数に比例して内
積ベクトル量子化器の演算規模が大きくなり、ま
た、ブロツクサイズを小さくした場合、初段の符
号化情報発生量を大幅に少くすることが困難であ
るなどの問題点があつた。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional image signal sequential reproduction encoding device is configured as described above, the block size in each stage of encoding is always constant, and when the block size is increased, Problems include that the calculation scale of the inner product vector quantizer increases in proportion to the number of dimensions of the vector, and when the block size is reduced, it is difficult to significantly reduce the amount of encoded information generated in the first stage. It was hot.
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、上記演算規模の増大を伴わず
にブロツクサイズを可変とすることができ、各段
における符号化情報量の制御を広範囲に実行でき
る画像信号順次再生符号化装置を得ることを目的
とする。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to make the block size variable without increasing the scale of calculations mentioned above, and to control the amount of encoded information in each stage over a wide range. The object of the present invention is to obtain an image signal sequential reproduction encoding device that can be executed.
この発明に係る画像信号順次再生符号化装置
は、入力ベクトルの次元数をL(=am×bn)、
(a、b、m、nは自然数)からK(m×n)に縮
小したサブベクトルを形成するベクトル/サブベ
クトル変換器と、次元数K(m×n)のサブベク
トル内のサンプル値を用いて次元数L(=am×
bn)のベクトルを補間再生するサブベクトル/
ベクトル変換器と、符号化段数に応じて前記入力
ベクトルおよびサブベクトルの次元数と、第2段
以降の符号化復号化処理適応的に切替えるための
制御信号を生成する符号化制御部を備えたもので
ある。
The image signal sequential reproduction encoding device according to the present invention sets the number of dimensions of the input vector to L (=am×bn),
A vector/subvector converter that forms a subvector reduced from (a, b, m, n are natural numbers) to K (m x n), and a The number of dimensions L (=am×
subvector to interpolate and reproduce the vector of bn) /
A vector converter, and an encoding control unit that generates a control signal for adaptively switching the number of dimensions of the input vector and subvectors according to the number of encoding stages, and encoding/decoding processing from the second stage onwards. It is something.
この発明における画像信号順次再生符号化装置
は、ベクトル/サブベクトル変換器およびサブベ
クトル/ベクトル変換器におけるベクトルの次元
数と、第2段以降の符号化復号化処理が符号化制
御部により各段毎に適応的に制御される。
In the image signal sequential reproduction encoding device according to the present invention, the number of dimensions of the vector in the vector/subvector converter and the subvector/vector converter and the encoding/decoding processing from the second stage onwards are controlled by the encoding control unit at each stage. adaptively controlled.
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図はこの発明の一実施例による画像信号
順次再生符号化装置の送信部の構成を示すブロツ
ク図である。図において、4は入力ベクトルの次
元数をL(=am×bn)、(a、b、m、nは自然
数)からK(=m×n)に縮小したサブベクトル
を形成する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a transmitting section of an image signal sequential reproduction encoding apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 4 forms a subvector in which the number of dimensions of the input vector is reduced from L (=am×bn) (a, b, m, and n are natural numbers) to K (=m×n).
ベクトル/サブベクトル変換器、14は次元数
K(=m×n)のサブベクトル内のサンプル値を
用いて次元数L(=am×bn)のベクトルを補間
再生するサブベクトル/ベクトル変換器、5は残
差信号サブベクトル、13は残差信号復号サブベ
クトル、22は符号化段数21に応じて前記ベク
トルの次元数LおよびKを規定するパラメータ
a、b、m、nおよびしきい値を示す制御信号2
3を生成する符号化制御部、25は残差信号ベク
トル3に対する符号化復号化を実行するか否かを
示す識別情報である。また、1〜3,6〜12,
14〜20,24は従来の装置と全く同一であ
る。 A vector/subvector converter 14 is a subvector/vector converter that interpolates and reproduces a vector of dimension L (=am×bn) using the sample values in the subvector of dimension K (=m×n); 5 is a residual signal subvector, 13 is a residual signal decoding subvector, and 22 is a parameter a, b, m, n and a threshold value that defines the number of dimensions L and K of the vector according to the number of encoding stages 21. control signal 2
The encoding control unit 25 that generates the residual signal vector 3 is identification information indicating whether to perform encoding/decoding on the residual signal vector 3. Also, 1-3, 6-12,
14 to 20 and 24 are completely the same as the conventional device.
次に動作について説明する。第1図において、
まず第1段符号化時には、フレームメモリ18は
クリアされた状態としておく。次元数L=(am×
bn)の入力信号ベクトル1は減算器では何も処
理されず、残差信号ベクトル3としてそのまま出
力される。該残差信号ベクトル3はベクトル/サ
ブベクトル変換器4に入力され、以下に示す次元
数の変換処理をうけてK(=m×n)次元の残差
信号サブベクトル5に変換され、出力される。ベ
クトル/サブベクトル変換器4において、残差信
号ベクトル3と残差信号サブベクトル5を、それ
ぞれ
入力ベクトル;s=〔s1、s2、…、sr、…、sL〕
:r(−{1、2…、L}
サブベクトル;u=〔u1、u2、…、uj、…、uK〕
:j(−{1、2…、K}
にて表す。サブベクトル内のサンプル値ujは、次
式の如く、入力ベクトル内のサンプルをa×bサ
ンプルずつ、平均化した値にて与えられる。 Next, the operation will be explained. In Figure 1,
First, during the first stage encoding, the frame memory 18 is kept in a cleared state. Number of dimensions L=(am×
The input signal vector 1 of bn) is not processed by the subtracter and is output as is as the residual signal vector 3. The residual signal vector 3 is input to a vector/subvector converter 4, and is converted into a K (=m×n)-dimensional residual signal subvector 5 through the conversion process of the number of dimensions shown below, and is output. Ru. In the vector/subvector converter 4, the residual signal vector 3 and the residual signal subvector 5 are respectively input vectors; s = [s 1 , s 2 , ..., s r , ..., s L ]
:r(-{1, 2..., L} subvector; u = [u 1 , u 2 ,..., u j ,..., u K ]
: j (-{1, 2..., K}. The sample value u j in the subvector is given by the averaged value of the samples in the input vector for each a×b sample, as shown in the following equation. It will be done.
uj=1/a・br2
〓r=r 1
sr
r1=(j−1)×a・b+1
r2=j×a・b
第2図は、a=b=m=n=4の場合の入力ベ
クトルとサブベクトルの関係を二次元の画像信号
系列に対応させて図示したものである。 u j =1/a・b r2 〓 r=r 1 s r r 1 = (j-1)×a・b+1 r 2 =j×a・b In Figure 2, a=b=m=n=4 The relationship between input vectors and subvectors in the case of is illustrated in correspondence with a two-dimensional image signal sequence.
前記残差信号サブベクトル5は平均値符号化器
6および正規化ベクトル量子化符号化器7に入力
され、従来のものと同一の処理をうける。結果と
して、平均値符号化器6から平均値符号化データ
8と平均値復号値9が、正規化ベクトル量子化符
号化復号器7からベクトル量子化符号化データ1
0と振幅再生出力ベクトル11がそれぞれ出力さ
れ、前記平均値復号値9と前記振幅再生出力ベク
トル11が第1の加算器12において加算され、
残産信号復号サブベクトル13が得られる。K次
元の残差信号復号サブベクトル13はサブベクト
ル/ベクトル変換器14を通して以下の処理をう
け、L次元の残差信号復号ベクトル15に変換さ
れる。サブベクトル/ベクトル変換器14におい
て、残差信号復号サブベクトル13と残差信号復
号ベクトル15をそれぞれ
サブベクトル;u^=〔u1^、u2、…、u^j、…、u^
L〕:j(−{1、2…、K}
出力ベクトル;s^=〔s^1、s^2、…、s^r、…、s
^L〕:r(−{1、2…、L}
にて表す。出力ベクトル内のサンプルs^rは、次式
の如く、サブベクトル内の同一サンプルをa×b
サンプルずつくり返し並べることにより与えられ
る。 The residual signal subvector 5 is input to a mean value encoder 6 and a normalized vector quantization encoder 7, and is subjected to the same processing as conventional ones. As a result, the average value encoded data 8 and the average value decoded value 9 are output from the average value encoder 6, and the vector quantization encoded data 1 is output from the normalized vector quantization encoder 7.
0 and the amplitude reproduction output vector 11 are respectively output, and the average value decoded value 9 and the amplitude reproduction output vector 11 are added in a first adder 12,
A residual signal decoding subvector 13 is obtained. The K-dimensional residual signal decoded sub-vector 13 undergoes the following processing through the sub-vector/vector converter 14 and is converted into an L-dimensional residual signal decoded vector 15. In the subvector/vector converter 14, the residual signal decoding subvector 13 and the residual signal decoding vector 15 are respectively converted into subvectors; u^ = [u 1 ^, u 2 , ..., u^ j , ..., u^
L ]: j(-{1, 2..., K} output vector; s^ = [s^ 1 , s^ 2 ,..., s^ r ,..., s
^ L ]: r (-{1, 2..., L}. The sample s^ r in the output vector is the same sample in the subvector as a×b as shown in the following equation
It is given by repeating and arranging the samples one by one.
S^r=uj:r(−{1、2、…、L}
j=INT{(r−1)/a・b}
+1:INT(・)は切捨てによる整数化
第3図は、a=b=m=n=4の場合の、出力
ベクトル内のサンプルに対応するサブベクトルの
サンプル配列を二次元的に図示したものである。 S^ r = u j :r(-{1, 2,...,L} j=INT{(r-1)/a・b} +1:INT(・) is converted to an integer by rounding down. Figure 3 shows a 2 is a two-dimensional diagram illustrating a sample array of subvectors corresponding to samples in an output vector when =b=m=n=4.
前記残差信号復号ベクトル15は従来のものと
同様にして第2の加算機にて1フレーム遅延され
た前段復号ベクトル19と加算され、復号ベクト
ル17としてフレームメモリ18に書き込まれ、
次段の符号化に用いられる。前記平均値符号化デ
ータ8およびベクトル量子化符号化データ10
は、各々符号割当回路20に供給される。 The residual signal decoded vector 15 is added to the previous stage decoded vector 19 delayed by one frame in a second adder in the same way as in the conventional one, and is written into the frame memory 18 as a decoded vector 17,
Used for the next stage of encoding. The average value encoded data 8 and the vector quantization encoded data 10
are respectively supplied to the code allocation circuit 20.
第2段以降、入力信号ベクトル1とフレームメ
モリ18に蓄えられた前段復号ベクトル19との
残差信号ベクトル3に対し、上記の符号化処理が
以下の制御をうけながら順次くり返し実行され
る。符号化制御部22は、符号化段数21に応じ
て上記符号化処理における残差信号ベクトル3、
残差信号サブベクトル5、残差信号復号サブベク
トル13、残差信号復号ベクトル15の各々の次
元数を規定するパラメータa、b、m、nと、後
記しきい値を示す制御信号23を生成し、該制御
信号23をベクトル/サブベクトル変換器4、サ
ブベクトル/ベクトル変換器14におよび前記符
号割当回路20供給する。第4図は、第1段めと
第2段めの残差信号ベクトル3の次元数L(=am
×bn)の設定方法の一例を、二次元画像信号系
列に対応させて示す。また、第2段以降の符号化
処理過程では、ベクトル/サブベクトル変換器4
にて残差信号ベクトル3内のサンプル当りの二乗
平均値と、前記符号化制御部22より供給される
しきい値との大小比較を行う。比較の結果、前記
二乗平均値が前記しきい値よりも大きい場合は、
上記符号化復号化処理を実行し、そうでない場合
は、上記符号化復号化処理を行わず前記サブベク
トル/ベクトル変換器から出力される残差信号復
号ベクトル15内の全てのサンプル値を0とす
る。前記大小比較の結果を示す識別情報25は、
前記ベクトル/サブベクトル変換器4から、前記
符号割当回路20および前記サブベクトル/ベク
トル変換器14に供給される。 From the second stage onwards, the above encoding process is sequentially and repeatedly performed on the residual signal vector 3 between the input signal vector 1 and the previous stage decoded vector 19 stored in the frame memory 18 under the following control. The encoding control unit 22 controls the residual signal vector 3 in the encoding process according to the number of encoding stages 21;
Generate parameters a, b, m, and n that define the number of dimensions of each of the residual signal subvector 5, residual signal decoding subvector 13, and residual signal decoding vector 15, and a control signal 23 indicating a threshold value described later. The control signal 23 is then supplied to the vector/subvector converter 4, the subvector/vector converter 14, and the code assignment circuit 20. Figure 4 shows the number of dimensions L (=am
An example of a method for setting ×bn) will be shown in association with a two-dimensional image signal sequence. In addition, in the encoding process from the second stage onward, the vector/subvector converter 4
The root mean square value per sample in the residual signal vector 3 is compared in magnitude with the threshold value supplied from the encoding control section 22. As a result of the comparison, if the root mean square value is larger than the threshold,
The above encoding/decoding process is executed, and if not, the above encoding/decoding process is not performed and all sample values in the residual signal decoded vector 15 output from the subvector/vector converter are set to 0. do. The identification information 25 indicating the result of the size comparison is:
The signal is supplied from the vector/subvector converter 4 to the code assignment circuit 20 and the subvector/vector converter 14.
前記符号割当回路20では、前記制御信号2
3、前記識別情報25、前記平均値符号化データ
8、および前記ベクトル量子化符号化データ10
を各々適当な符号語に変換し、符号化出力データ
24として送出する。 In the code allocation circuit 20, the control signal 2
3, the identification information 25, the average value encoded data 8, and the vector quantization encoded data 10;
are converted into appropriate code words and sent out as encoded output data 24.
なお、上記実施例では、ベクトル/サブベクト
ル変換器の動作において、入力ベクトルの複数個
のサンプルをまとめて平均化したものをサブベク
トルのサンプルとする手法を示したが、入力ベク
トル内のサンプルを適当なサブサンプルパターン
に従つて抽出されたサンプルをサブベクトルのサ
ンプルとしてもよく、さらに入力段に帯域制限用
の平滑化フイルタを挿入することもできる。 In addition, in the above embodiment, in the operation of the vector/subvector converter, a method was shown in which a plurality of samples of the input vector are collectively averaged and used as a subvector sample. Samples extracted according to an appropriate subsample pattern may be used as subvector samples, and a smoothing filter for band limitation may also be inserted in the input stage.
以上のように、この発明によれば符号化すべき
ベクトルの次元数を低減して階層的にベクトル量
子化が実行できる。さらに第2段以降の符号化過
程においてしきい値処理を行うように構成したの
で、内積ベクトル量子化器の演算規模の増大を伴
わずにブロツクサイズを可変とすることができ、
各段における符号化情報量の制御が広範囲に行え
る。
As described above, according to the present invention, vector quantization can be performed hierarchically by reducing the number of dimensions of vectors to be encoded. Furthermore, since threshold processing is performed in the encoding process from the second stage onwards, the block size can be made variable without increasing the calculation scale of the inner product vector quantizer.
The amount of encoded information at each stage can be controlled over a wide range.
第1図はこの発明の一実施例による画像信号順
次再生符号化装置の送信部の構成を示すブロツク
図、第2図はこの発明の一実施例によるベクト
ル/サブベクトル変換器の動作例の説明図、第3
図はこの発明の一実施例によるサブベクトル/ベ
クトル変換器の動作例の説明図、第4図はこの発
明の一実施例による符号化制御部の制御手段の一
例を示す説明図、第5図は従来の画像信号順次再
生符号化装置の送信部の構成を示すブロツク図、
第6図は内積ベクトル量子化器の動作原理の説明
図である。
図において、1は入力信号ベクトル、2は減算
器、3は残差信号ベクトル、4はベクトル/サブ
ベクトル変換器、5は残差信号サブベクトル、6
は平均値符号化復号化器、7は正規化ベクトル量
子化符号化復号化器、8は平均値符号化データ、
9は平均値復号値、10はベクトル量子化符号化
データ、11は振幅再生出力ベクトル、12は第
1の加算器、13は残差信号復号サブベクトル、
14はサブベクトル/ベクトル変換器、15は残
差信号復号ベクトル、16は第2の加算器、17
は復号ベクトル、18はフレームメモリ、19は
前段復号ベクトル、20は符号割当回路、21は
符号化段数、22は符号化制御部、23は制御信
号、24は符号化出力データ、25は識別情報で
ある。なお、図中、同一符号は同一、または相当
部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a transmitting section of an image signal sequential reproduction encoding device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanation of an example of the operation of a vector/subvector converter according to an embodiment of the present invention. Figure, 3rd
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the sub-vector/vector converter according to an embodiment of the present invention, FIG. is a block diagram showing the configuration of a transmitting section of a conventional image signal sequential reproduction encoding device;
FIG. 6 is an explanatory diagram of the operating principle of the inner product vector quantizer. In the figure, 1 is an input signal vector, 2 is a subtracter, 3 is a residual signal vector, 4 is a vector/subvector converter, 5 is a residual signal subvector, 6
is an average value encoding decoder, 7 is a normalized vector quantization encoding decoder, 8 is average value encoding data,
9 is an average decoded value, 10 is vector quantization encoded data, 11 is an amplitude reproduction output vector, 12 is a first adder, 13 is a residual signal decoded subvector,
14 is a subvector/vector converter, 15 is a residual signal decoding vector, 16 is a second adder, 17
is a decoded vector, 18 is a frame memory, 19 is a previous stage decoded vector, 20 is a code allocation circuit, 21 is the number of encoding stages, 22 is an encoding control unit, 23 is a control signal, 24 is encoded output data, 25 is identification information It is. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
信号系列を高能率符号化復号化して得られる再生
画像信号系列を1フレーム時間遅延させた信号系
列と、前記入力信号系列との残差信号系列を再度
高能率符号化復号化する動作をフレーム単位にく
り返し実行することにより、時間の経過につれ逐
次高精細画像を再生していく画像信号順次再生符
号化装置において、前記残差信号系列を格子状
amサンプル×bnライン(a、b、m、nは自然
数、かつam=a×m、かつbn=b×n)毎にブ
ロツク化して得られるL(=am×bn)次元の残
差信号ベクトル内のサンプルに対し、格子状aサ
ンプル×bライン毎に求めた相加平均値を新しい
サンプル列とするK(=m×n)次元の残差信号
サブベクトルを形成するベクトル/サブベクトル
変換器と、該残差信号サブベクトル内のサンプル
の相加平均値を高能率符号化復号化する平均値符
号化復号化器と、前記残差信号サブベクトルをK
次元入力ベクトルとし、K次元の内積演算を通し
て前記入力ベクトルを平均値0、大きさ1のK次
元正規化出力ベクトルにベクトル量子化するとと
もに、該正規化出力ベクトルと前記入力ベクトル
との内積値にて与えられる前記残差信号サブベク
トルの振幅利得を高能率符号化復号化するK次元
正規化ベクトル量子化符号化復号化器と、前記正
規化出力ベクトルに前記振幅利得の復号値を乗じ
たK次元振幅再生出力ベクトルの各元に前記平均
値の復号値を加算して得られるK次元残差信号復
号サブベクトル内のサンプルを格子状aサンプル
×bラインずつ並べることによりL次元の残差信
号復号ベクトルを補間再生するサブベクトル/ベ
クトル変換器とを備え、前記ベクトル/サブベク
トル変換器は前記残差信号系列の格子状ブロツク
の大きさを段階的に小さくしながら符号化復号化
動作を繰り返し実行することを特徴とする画像信
号順次再生符号化装置。 2 前記ベクトル/サブベクトル変換器は、初段
符号化時において、前記入力画像信号系列を格子
状aサンプル×bライン毎にまとめたブロツクの
平均値を1サンプルとし、該サンプルをさらに格
子状m×nサンプルずつまとめたK次元入力ベク
トルを形成し、次段符号化時には、前記残差信号
系列を格子状mサンプル×nライン毎にまとめた
K次元入力ベクトルを形成することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の画像信号順次再生符
号化装置。 3 前記次段符号化時において、前記残差信号系
列を格子状mサンプル×nライン毎にまとめたブ
ロツク内サンプル値の二乗平均値と所定しきい値
との大小比較をブロツク毎に行い、前記二乗平均
値が前記しきい値以上のブロツクのみを出力する
前記ベクトル/サブベクトル変換器と、前記ベク
トル/サブベクトル変換器の大小比較結果に基づ
く2値信号系列を高能率符号化復号化する符号割
り当て回路とを備えたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項、第2項記載の画像信号順次再生符
号化装置。[Scope of Claims] 1. A signal sequence obtained by delaying a reproduced image signal sequence obtained by performing high-efficiency encoding/decoding of the same input image signal sequence by one frame time, and the input signal sequence. In an image signal sequential reproduction encoding device that sequentially reproduces high-definition images as time passes by repeatedly performing high-efficiency encoding and decoding of the residual signal sequence again in frame units, the residual signal sequence is Grid-like difference signal series
L (= am x bn)-dimensional residual signal vector obtained by blocking each am sample x bn line (a, b, m, n are natural numbers, am = a x m, and bn = b x n) A vector/subvector converter that forms a K (=m×n)-dimensional residual signal subvector whose new sample sequence is the arithmetic mean value obtained for each grid-like a sample×b line. , an average value encoding decoder that performs high-efficiency encoding and decoding of the arithmetic mean value of the samples in the residual signal subvector;
dimensional input vector, vector quantizes the input vector into a K-dimensional normalized output vector with an average value of 0 and a size of 1 through a K-dimensional inner product operation, and converts the input vector into an inner product value of the normalized output vector and the input vector. a K-dimensional normalized vector quantization encoder decoder for highly efficient coding and decoding of the amplitude gain of the residual signal sub-vector given by the K-dimensional normalized vector quantization coding decoder for multiplying the normalized output vector by the decoded value of the amplitude gain An L-dimensional residual signal is obtained by arranging the samples in the K-dimensional residual signal decoding subvector obtained by adding the decoded value of the average value to each element of the dimensional amplitude reproduction output vector in a lattice shape by a sample x b line. and a sub-vector/vector converter that interpolates and reproduces the decoded vector, and the vector/sub-vector converter repeats the encoding/decoding operation while gradually reducing the size of the lattice block of the residual signal sequence. An image signal sequential reproduction encoding device characterized in that: 2. In the first-stage encoding, the vector/subvector converter takes the average value of a block of the input image signal sequence into grid-like a samples×b lines as one sample, and further converts the sample into a grid-like m×b line. A K-dimensional input vector is formed by grouping n samples each, and at the time of next-stage encoding, a K-dimensional input vector is formed by grouping the residual signal sequence by m samples x n lines in a grid pattern. The image signal sequential reproduction encoding device according to item 1. 3. At the time of the next stage encoding, a comparison is made for each block between the root mean square value of the sample values within the block, which is obtained by grouping the residual signal sequence into m samples x n lines in a grid pattern, and a predetermined threshold; The vector/subvector converter outputs only blocks whose root mean square value is greater than or equal to the threshold; and a code that highly efficiently encodes and decodes a binary signal sequence based on the magnitude comparison results of the vector/subvector converter. 3. An image signal sequential reproduction encoding apparatus according to claim 1, further comprising an allocation circuit.
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62190670A JPS6434066A (en) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | Picture signal successive reproducing and encoding device |
| EP94111119A EP0624035A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| EP94111118A EP0624985B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| EP94111116A EP0625854A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| DE3854445T DE3854445T2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Device for encoding and transmitting images. |
| EP94111117A EP0624034A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| DE3856494T DE3856494T2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding system |
| DE3856461T DE3856461T2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| EP94111121A EP0624037B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding system |
| EP94111120A EP0624036A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| EP88106640A EP0288963B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and transmitting apparatus |
| AU15205/88A AU595705B2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
| US07/187,052 US4933761A (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
| CA000565240A CA1336619C (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62190670A JPS6434066A (en) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | Picture signal successive reproducing and encoding device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6434066A JPS6434066A (en) | 1989-02-03 |
| JPH0549147B2 true JPH0549147B2 (en) | 1993-07-23 |
Family
ID=16261938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62190670A Granted JPS6434066A (en) | 1987-04-28 | 1987-07-30 | Picture signal successive reproducing and encoding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6434066A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06548U (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | 新東工業株式会社 | Supply device for catalyst gas for foundry sand |
-
1987
- 1987-07-30 JP JP62190670A patent/JPS6434066A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06548U (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | 新東工業株式会社 | Supply device for catalyst gas for foundry sand |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6434066A (en) | 1989-02-03 |
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