JPH0666948B2 - フレーム間ベクトル量子化符号化復号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フレーム間差分信号をベクトル量子化する
ことによって動画像信号をデータ圧縮するフレーム間ベ
クトル量子化符号化復号化装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば昭和58年度電子通信学会全国大会予稿11
75、村上ほか「ベクトル量子化方式フレーム間符号化シ
ミュレーション」に示された従来のフレーム間ベクトル
量子化符号化復号化装置の構成を示すブロック図であ
り、図において、１は入力画像信号系列101とフレーム
間予測画像信号系列102との減算を行い、フレーム間差
分信号系列103を出力する減算器、２はベクトル量子化
符号化復号化部で、上記フレーム間予測画像信号系列10
3および符号化制御パラメータ109を入力して、符号化デ
ータ104および複合フレーム間差分信号系列105を出力す
るものである。

また、３は上記フレーム間予測画像信号系列102と上記
復号フレーム間差分信号系列105とを加算する加算器
で、復号画像信号系列106を出力する。

４はこの復号画像信号系列106にフレーム遅延を与え
て、上記フレーム間予測画像信号系列を形成するフレー
ムメモリである。

５は上記符号化データ104を入力する可変長符号化デー
タ107を出力する可変長符号化部、６はこの可変長符号
化データ107を入力して、符号化制御指示信号108および
送信データ110を出力する速度平滑化のための送信バッ
ファである。

７は上記符号化制御指示信号108を入力して、符号化制
御パラメータ109を上記ベクトル量子化符号化復号化部
２に出力する符号化制御部である。

上記ベクトル量子化符号化復号化部２は第７図に示すよ
うに構成されており、図において、24は上記フレーム間
差分信号系列103を入力して、分離された平均値201、振
幅利得202および正規ベクトル301を出力する平均値分離
正規化部である。

10は複数個の正規化出力ベクトル211を記憶している読
み出し専用のコードブック、25は正規化ベクトル301の
歪みが最小となるように正規化出力ベクトル211を選択
して正規化出力ベクトルとインデックス209を出力する
ベクトル量子化符号化器である。

14は符号化制御パラメータ109、平均値201、振幅利得20
3を入力して、ブロック識別データ204を出力するブロッ
ク識別部である。

15は符号化制御パラメータ109、平均値201を入力して、
平均値符号化データ205を出力する平均値符号化器であ
る。

16は符号化制御パラメータ109、振幅利得203を入力して
振幅利得符号化データ206を出力する振幅利得符号化器
である。

17はブロック識別データ204、平均値符号化データ205を
入力して、復号された平均値207を出力する平均値符号
化器である。

18はブロック識別データ204と振幅利得符号化データ206
を入力して、復号された振幅利得208を出力する振幅利
得復号化器である。

上記ブロック識別データ204、平均値符号化データ205、
振幅利得符号化データ206、インデックス209は上記符号
化データ104となって、第６図の可変長符号化部５に送
出される。

26はインデックス209およびコードブック10から出力さ
れる正規化出力ベクトル211とを入力して、選択された
出力ベクトル302を出力するベクトル量子化復号化器、2
7はこの出力ベクトル302を入力して、復号フレーム間差
分信号系列105を出力する振幅再生平均値加算部であ
る。

次に動作について説明する。入力画像信号系列101は減
算器１によってフレーム間予測画像信号系列102を減算
し、フレーム間差分信号系列103に変換される。このフ
レーム間差分信号系列103は原信号に比べ、信号全体の
パワーが小さくなっているため、同一の符号化量にて符
号化誤差のより小さい符号化が可能である。

このフレーム間差分信号系列103を後述するベクトル量
子化符号化復号化部２において、高能率符号化復号化
し、符号化データ104と復号フレーム間差分信号系列105
とを得る。

加算器３において、前記フレーム間予測画像信号系列10
2と復号フレーム間差分信号系列105とを加算して復号画
像信号系列106を得る。

この復号画像信号系列106をフレームメモリ４に記憶
し、所定のフレーム時間だけ遅延を与えて、次フレーム
符号化のためのフレーム間予測画像信号系列102を形成
する。

一方、符号化データ104は可変長符号化部５において、
適当な可変長符号データ（符号語）に変換され、送信バ
ッフア６に記憶された後、速度平滑化され、一定の速度
で送信データ110として送出される。

また、送信バッフア６では、１フレーム分の符号量の総
和を符号化制御指示信号108（以下、符号化情報発生量
という）として求め、符号化制御部７へ供給する。

符号化制御部７はこの符号化情報発生量108と、外部か
らの指示により固定的に選択される符号加速度、再生画
質などの符号化モード信号とに基づいて、ベクトル量子
化符号化復号化部２にて使用される符号化制御パラメー
タ109を適応的に制御する。

ベクトル量子化符号化復号化部２における高能率符号化
復号化動作について、第７図により説明する。ベクトル
量子化すべき入力信号はフレーム間差分信号系列103で
ある。このフレーム間差分信号系列103は平均値分離正
規化部24において、ブロック（ベクトル）化され、平均
値分離正規化処理が施される。

ブロック化された入力信号系列をε＝〔ε₁,ε₂,……，
ε_Ｋ〕（ｋ＝m₁×m₂,m₁,m₂は自然数）で表すと、平均値
分離正規化処理は例えば次式にて記述される。

平均値分離正規化:xj＝（εｊ−ｍ）／ｇ上記過程を通
して得られるすべての正規化ベクトルｘ＝〔x₁,x₂,…
…,x_K〕301は、ｋ次元信号空間の単位超球面上に分布す
るので、平均値分離正規化前の入力ベクトルｓを直接ベ
クトル量子化する場合に比べて、ベクトル量子化効率を
向上させる効果が得られる。

この正規化ベクトルｘに対する量子化代表点として定義
される複数個の正規化出力ベクトル 211をあらかじめ、コードブック10に記憶しておく。

この正規化出力ベクトル は、 なる条件にて正規化されたものである。ベクトル量子化
符号器25では、正規化ベクトルＸとの歪みが最小となる
正規化出力ベクトルｙｉを選択し、この正規化出力ベク
トルを識別するためのインデックスi209を出力する。す
なわち、次式の演算を実行する。

は正規化出力ベクトル、 はコードブック ベクトル量子化Q:Q（ｘ）＝ｙｉ ただし、 一方、前記分離された平均値m201と振幅利得g203はそれ
ぞれ平均値符号化器15と振幅利得符号化器16により独立
に高能率化される。

この平均値符号化器15にて用いられるスカラ量子化器の
量子化ビット数、量子化幅などの符号化特性は符号化制
御パラメータ109に基づき適応制御される。

また、前記平均値m201,振幅利得g203はブロック識別部1
4において、符号化制御パラメータ109とともにブロック
識別のために用いられる。

すなわち、符号化制御パラメータ109に対応づけられた
しきい値Thとの大小比較が次式にしたがって実行され、
プロック識別データν204が決定される。

|m|ThかつｇTh……ν＝０（無効ブロック） |m|＞Thまたはｇ＞Th……ν＝１（有効ブロック） この有効ブロックについては、ブロックに対応する平均
値符号化データ205、振幅利得符号化データ206、インデ
ックス209、かつブロック識別データ204とともに符号化
データ104として出力される。

さらに、平均値符号化器17、振幅利得復号化器18を通し
て復号化された平均値 振幅利得 およびベクトル量子化複号器26において、コードブック
10から読み出された前記インデックス209に対応する正
規化出力ベクトルyi302を用いて振幅再生平均値加算部2
7において、以下の局部復号動作が実行され、復号フレ
ーム間差分信号105からなる復号ベクトル が得られる。

無効ブロックに対しては、ブロックのフレーム間差分信
号値をすべて０として扱う。したがって、出力される符
号化データ104はブロック識別データ204のみでよく、平
均値符号化データ205、振幅利得符号化データ206、イン
デックス209は伝送する必要がない。

また、平均値復号化器17と振幅利得復号化器18におい
て、復号された平均値 および振幅利得 をともに０として出力することにより、復号ベクトル は、 にて与えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のフレーム間ベクトル量子化符号化復号化装置は以
上のように構成されているので、入力画像の性質の変化
に対応した適応符号化処理を効果的に行うことが困難で
あり、また、再生画品質向上のためにブロック識別しき
い値を小さくした場合、情報発生量が極度に増加するな
どの問題点があった。

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、フレーム間ベクトル変化量における入出力ベ
クトル間の波形歪みを一定値以下に抑えることができ、
波形歪みに対するしきい値を変化させることにより符号
化情報発生量と再生画品質広範囲に適応制御でき、かつ
入力画像の局所的性質に依存したコードブックを符号化
しながら生成・更新することができるフレーム間ベクト
ル量子化符号化復号化装置を得ることを目的とする。

また、この発明の別の発明は、フレーム間ベクトル量子
化における有効ブロックの発生を抑えることができ、符
号化情報発生量を低減させることができるフレーム間ベ
クトル量子化符号化復号化装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るフレーム間ベクトル量子化符号化復号化
装置は、フレーム間符号化ループのベクトル量子化符号
化復号化部において、複数のコードブックを有する内積
ベクトル量子化符号化器を設けるかフレーム間差分信号
系列をベクトル化して平均値分離正規化処理と量子化を
行う平均値分離正規化部とベクトル量子化符号化器とを
設けたものである。

また、この発明の別の発明に係るフレーム間ベクトル量
子化符号化復号化装置は、フレームメモリの出力段にフ
レーム間差分信号系列をベクトル化して初段ベクトル量
子化復号信号系列と初段ベクトル量子化符号化データを
出力する初段ベクトル量子化符号化復号化部を設けたも
のである。

〔作用〕

この発明におけるベクトル量子化符号化復号化部の内積
ベクトル量子化符号化器はベクトル量子化符号化過程で
算出される波形歪みがしきい値より大きいときは平均値
分離された入力ベクトルをスカラ量化して伝送するとと
もに、正規化処を施してコードブック順次記憶し、出力
ベクトルとして以後の符号化処理に利用し、かつ時刻と
ともにベクトル量子化に用いられるコードブックの内容
を入力画像の性質に適応して逐次ダイナミックに更新す
るか、あるいはフレーム間差分信号系列を平均値分離正
規化部でベクトル化して平均値分離正規化処理を行い、
ベクトル量子化符号化器で正規化ベクトルの量子化処理
を行い、この量子化処理過程で最小歪みを取り出して振
幅利得を荷重した値に基づいてコードブックの内容を逐
次更新する。

また、この発明の別の発明においては、初段ベクトル量
子化符号化復号化部で、入力画像信号系列を入力ベクト
ル化し、フレームメモリからのフレーム間予測画像信号
系列で複数のコードブックから出力ベクトルを読み出し
て入力ベクトルをベクトル量子化し、この量子化処理過
程で得られる最小歪みが量子化しきい値を越えると入力
ベクトルの初段平均値を求めて補間してコードブックの
内容を更新するとともに補間初段平均値を初段ベクトル
量子化復号系列として出力し、かつ初段平均値を付加し
た出力ベクトル識別のための初段インデックスに付加し
て初段ベクトル量子化符号化データを出力する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、８はフレーム間差分信号系列103を入力し
て、平均値分離入力ベクトル202および平均値201を出力
する平均値分離器、９はこの平均値分離入力ベクトル20
2、正規化出力ベクトル211、符号化制御パラメータ109
を入力して、平均値分離入力ベクトル202、インデック
ス209を出力する内積ベクトル量子化符号化部である。

10は従来のコードブック10と同一の第１のコードブッ
ク、11は随時書込み、読出し可能な第２のコードブック
で、それぞれ正規化出力ベクトル211を出力し、第２の
コードブック11には正規化入力ベクトル210が入力され
る。

12は上記平均値分離入力ベクトル202を入力して、スカ
ラ量子化値212を出力するとともに、サンプルごとにス
カラ量子化された平均値分離入力ベクトル214を出力す
る。

13は正規化回路で、上記スカラ量子化器12から出力され
る平均値分離入力ベクトル214を入力して、第２のコー
ドブック11に正規化入力ベクトル210を出力する。

19は第１のセレクタで、内積ベクトル量子化符号化器９
から出力されるインデックス209と、スカラ量子化器12
から出力されるスカラ量子化値212を入力して、ベクト
ル符号化データ213を出力する。

20は第２のセレクタで、このベクトル符号化データ213
を入力して、インデックス209とスカラ量子化値212を出
力する。

21は振幅利得復号化器18から出力される振幅利得208と
インデックス209および正規化出力ベクトル211を入力し
て、選択された正規化出力ベクトル216を出力する内積
ベクトル量子化復号化器である。

22は第２のセレクタ20から出力されるスカラ量子化値21
2を入力して、サンプルごとにスカラ量子化された平均
値分離入力ベクトル214を出力するスカラ量子化復号化
器である。

23は正規化出力ベクトル216と平均値分離入力ベクトル2
14を入力して、復号フレーム間差分信号系列105を出力
する平均値加算器である。その他の構成は第７図と同様
に構成されており、この第１図はこの発明によるフレー
ム間ベクトル量子化符号化復号化装置のベクトル量子化
符号化復号化部の構成を示すものであり、第６図におけ
るベクトル量子化符号化復号化部２に対応し、したがっ
て、その他の部分は第６図と同様である。

次に動作について説明する。第６図で示した減算器１よ
り供給されるフレーム間差分信号系列103は平均値分離
器８に入力され、ブロック（ベクトル）化される。

この平均値分離器８ではベクトル化された入力信号系列
εの平均値m201が分離され、平均値分離入力ベクトルＺ
202が出力される。この過程では、次式で表される。

入力信号系列：ε＝〔ε₁,ε₂,……，ε_Ｋ〕 平均値分離入力 ベクトル:Zj＝（εｊ−ｍ），Ｚ ＝〔Z₁,Z₂,……,Z_K〕 内積ベクトル量子化符号化器９において、前記平均値分
離入力ベクトルZ202と第１のコードブック10および第２
のコードブック11に記載された正規化出力ベクトルｙｌ
との内積演算が行われ、この内積が最大となる正規化出
力ベクトルyiを検出し、そのときの最大内積値が振幅利
得ｇとして、近似的に与えられる。すなわち、次式の処
理を通して、振幅利得g203とインデックスi209が同時に
得られる。

内積： 最大内積： 振幅利得:g＝（Ｚ，ｙｉ）＝｜Ｚ・|yi|cosθｉ ＝｜Ｚ|cosθｉ ただし、 前記振幅利得ｇはゼロ以上の数値に制限しておく。

ここで、前記平均値分離入力ベクトルＺの大きさ｜Ｚ｜
および前記最大内積により、近似される振幅利得ｇを用
いて、ベクトル量子化による形波歪みＤを次式にて定義
する。

Ｄ＝〔｜Ｚ|²−g²〕^{１ ／ ２} 第２図に平均値分離入力ベクトルＺ、正規化出力ベクト
ルｙｉ、振幅利得ｇ、波形歪みＤの関係を示す。波形歪
みＤと符号化制御パラメータ109により指定される許容
歪みしきい値T_Dとの大小比較の結果に基づき、符号化処
理は以下の２通りの場合に振り分けられる。

処理I:DT_Dのとき、 上記過程で得られた振幅利得g203とインデックスi209が
そのまま出力される。

処理II:D＞T_Dのとき、 上記振幅利得g203の値を負の一定値（例えば、−１）に
して出力するとともに、前記平均値分離入力ベクトルＺ
202をスカラ量子化器12に供給する。

このスカラ量子化器12は前記平均値分離入力ベクトルＺ
202をサンプルごとに符号化制御パラメータ109により指
定された量子化特性にしたがって量子化し、スカラ量子
化された前記平均値分離入力ベクトル 、ｋ個のスカラ量子化値212が出力される。

前記スカラ量子化された平均値分離入力ベクトル は正規化回路13にて、以下の正規化処理を受け、正規化
入力ベクトル に変換される。

この正規化入力ベクトル は第２のコードブック11の所定のアドレス上に書き込ま
れ、以上の内積ベクトル量子化符号化処理における正規
化出力ベクトル として読み出される。

前記所定のアドレスはゼロ番地からスタートし、前記書
込み動作にしたがって順次カウントアップされ、最終番
地を越えた時点でゼロ番地にリセットされるように制御
される。

ブロック識別部14、平均値符号化器15、振幅利得符号化
器16、平均値復号化器17、振幅利得復号化器18は第７図
で示した従来例と同一の動作を実行する。

また、第１のセレクタ19には、前記インデックス209ま
たは前記ｋ個のスカラ量子化値212および振幅利得復号
化器18から復号された振幅利得208が入力され、この復
号化された振幅利得208が０以上のときはインデックス2
09を、０未満のときはｋ個のスカラ量子化値212をそれ
ぞれ選択して、ベクトル符号化データ213を出力する。

したがって、符号化データ104としては、ブロック識別
部14から出力されるブロック識別データν204が１、す
なわち、有効ブロックを示すときは、このブロック識別
データ204、平均値符号化データ205、振幅利得符号化デ
ータ206、ベクトル符号化データ213が出力される。

また、ブロック識別データν204が０、すなわち、無効
ブロックを示すときは、このブロック識別データν204
のみが出力される。

第２のセレクタ20には、復号された振幅利得 と前記ベクトル符号化データ213が入力される。この復
号化された振幅利得 が０以上のときは、ベクトル符号化データ213をインデ
ックス209として内積ベクトル量子化復号化器21に供給
し、０未満のときは前記ｋ個のスカラ量子化値212とし
て、スカラ量子化復号化器22に供給する。

内積ベクトル量子化復号化器21では、振幅利得復号化器
18からの復号された振幅利得 をインデックス209に対応して、第１のコードブック10
と第２のコードブック11から読み出されて選択された正
規化出力ベクトルｙｉに乗じて振幅再生された出力ベク
トルｇyi216を得る。

なお、スカラ量子化複合化器22では、ｋ個のスカラ量子
化値212と、符号化制御パラメータ109より指定される量
子化特性に基づき、スカラ量子化復号化動作を実行し、
スカラ量子化された平均値分離入力ベクトル を得る。

平均値加算器23では、振幅再生された出力ベクトルｇ・
ｙi216またはスカラ量子化された平均値分離入力ベクト
ル に平均値復号化器17から供給される復号された平均値 が加算することにより、すなわち、次式の演算を実行す
ることにより、復号フレーム間差分信号105からなる復
号ベクトル が求められる。

前記ブロック識別データν204が０のときは、従来を同
様にして、前記復号ベクトル は、 にて与えられる。

この実施例では、フレーム間ベクトル量子化における入
出力ベクトル間の波形歪みを一定値以下に抑制でき、波
形歪みに対するしきい値を変化させることにより符号化
情報発生量と再生画品質を広範囲に適応できる。

また、入力画像の局所的性質に依存したコードブックを
符号化しながら生成更新することができる。

上記実施例では、フレーム間ベクトル量子化符号化復号
化装置のベクトル量子化符号化復号化部において、波形
歪みに基づき逐次更新されるコードブックを用いて内積
ベクトル量子化を行う場合を示したが、従来と同様に、
平均値分離正規化ベクトル量子化を行い、量子化過程で
得られる最小歪みに振幅利得を荷重した値に基づきコー
ドブックを逐次更新する手段を用いてもよい。また、前
記スカラ量子化器のかわりにベクトル量子化器を用いて
も同様の効果を奏する。

また、フレームメモリ４の出力段にこのフレームメモリ
４の所定のアドレス上から切り出されるブロック画像か
らなる複数個の出力ベクトルと、所定のレベルの均一パ
ターンからなる複数個の出力ベクトルと、過去の入力画
像信号系列の複数サンプルごとの平均値パターンからな
る複数個の出力ベクトルを用いて、入力画像信号系列を
直接ベクトル量子化する量子化符号化復号化部を備えた
多段ベクトル量子化構成をとってもよい。

第３図はこの多段ベクトル量子化構成に基づくフレーム
間ベクトル量子化符号化復号化装置のブロック図であ
り、図において、30は初段ベクトル量子化符号化復号化
部で入力画像信号系列101を符号制御パラメータ109とと
もにフレームメモリ４から読み出されるフレーム間予測
画像信号系列102で水平サンプル、垂直サンプルごとに
ブロック化して初段ベクトル量子化復号信号系列121を
減算器１と加算器３に出力し、かつ初段ベクトル量子化
符号化データ120として可変長符号化部５に出力するよ
うになっている。その他の構成は第６図と同様である。

この初段ベクトル量子化符号化復号化部30の詳細なブロ
ック構成は第４図に示されており、図において、34は入
力画像信号系列101と第3,第４および第５のコードブッ
ク31〜33から読み出される複数の出力ベクトルが入力さ
れ、初段インデックス122、入力画像信号系列101、出力
ベクトル124を出力する初段ベクトル量子化器である。

上記第４のコードブック31は初段ベクトル量子化器34に
おいて、第３図のフレームメモリ４の所定のアドレス上
から切り出される複数個のブロックから得られるダイナ
ミック出力ベクトルを記憶した随時書込み、読出し可能
なものである。

また、第３のコードブック32は均一レベルからなる複数
個の固定値出力ベクトルを記憶した読出し専用である。

第５のコードブック33は複数個の平均値を補間した出力
ベクトル125を記憶した書込み読出し可能なものであ
る。

35は平均値演算部で、最小歪みD_Sが初段ベクトル量子化
しきい値よりも大きい場合は２次元画像サンプル配列上
の小ブロックごとに平均値を求めて、初段平均値123を
出力するもので、この初段平均値を補間した出力ベクト
ル125が上記第５のコードブック33、第３のセレクタ36
に出力するようにしている。

第３のセレクタ36はインデックス122が特殊符号でない
ときは補間された出力ベクトル125を初段ベクトル量子
化復号信号系列121として出力し、初段インデックス122
が特殊符号の場合には、出力ベクトル を初段ベクトル量子化復号信号系列121として出力する
ものである。

第５図（ａ）は初段ベクトル量子化の処理単位となるブ
ロックの大きさの関係を示し、初段のブロックサイズは
n₁×n₂＝16×16であり、第５図（ｂ）は次段ベクトル量
子化の処理単位となるブロックの大きさの関係を示し、
次段のブロックサイズはm₁×m₂＝４×４である。

次に、初段ベクトル量子化符号化復号化部30の動作を第
４図について説明する。初段ベクトル量子化器34は入力
画像信号系列101をブロック化して得られる入力ベクト
ル Ｓ＝〔S₁,S₂,……,Sr〕 ｒ＝n₁×n₂（n₁,n₂はm₁,m₂の倍数）と第３〜第５のコー
ドブック31〜33から読み出される複数個の出力ベクトル との歪みを求め、最小歪みを与える出力ベクトル を探索する。この歪みDsは例えば、次式にて定義され
る。

または この最小歪みDsが所定の初段ベクトル量子化しきい値よ
りも小さい場合には、前記選択された出力ベクトル を識別するための初段インデックス122を出力する。

また、前記最小歪みDsが初段ベクトル量子化しきい値よ
りも大きい場合は、入力ベクトル内の複数のサンプルご
と、すなわち、２次元画像サンプル配列上の小ブロック
ごとに、平均値演算部35に入力され、初段平均値123が
求められるとともに、初段インデックス122に特殊符号
が割り当てられる。

この初段平均値123からなるベクトルは前記入力ベクト
ルと同一次元数となるように補間され、補間されたベク
トル125となって、第５のコードブック33に記憶され
る。

第５のコードブック33は補間されたベクトル125を複数
個記憶し、この補間されたベクトル125が第５のコード
ブック33に入力されるごとに、時間的に最も過去に記憶
されたものと置き換えることにより、逐次更新される。

また、第４のコードブック32には、フレームメモリに記
憶された過去の復号画像信号系列の所定の位置のブロッ
クを切り出すことにより得られる複数の出力ベクトルが
記憶される。この記憶内容はフレームメモリの内容とと
もに更新される。

第３のコードブック31には、所定のレベルの均一のパタ
ーンからなる複数個の出力ベクトルが予め記憶されてい
る。

上述のようにして、平均値演算部35で初段インデックス
122に特殊符号が割り当てられたときは、出力ベクトル 124を第３のセレクタ36の切り換えにより選択されて、
初段ベクトル量子化復号化信号系列121として出力され
る。

まと、初段インデックス122に特殊符号が割り当てられ
ないときには、補間されたベクトル125が第３のセレク
タ36により選択されて、初段ベクトル量子化復号化信号
系列121として出力される。

この初段インデックス122が特殊符号のときは、前記複
数個の初段平均値123を付加して、初段インデックス122
を初段ベクトル量子化符号化データ120として出力す
る。

この第３図および第４図の実施例では、フレーム間ベク
トル量子化における有効ブロックの発生を抑えることが
でき、符号情報発生量を低減させる効果がある。

また、第１図の第２のコードブック11、第４図の第５の
コードブック33において、所定のベクトルが入力される
たびに書込みアドレスを順次１番地ずつカウントアップ
し、この書込みアドレスが上限の最終番地を越えた時点
でリセットする23に制御することにより、第２のコード
ブック11、第５のコードブック33を逐次更新する手段を
用いることもできる。

このようにすることにより、第２のコードブック11、第
５のコードブック33において符号化すべき入力ブロック
に対して時間的に最も新しい過去の入力ブロックに基づ
き生成された有限個の出力ベクトルを常時記憶すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、内積ベクトル量子化
符号化器によりベクトル量子化符号化過程で得られる歪
形歪みに基づき入力ベクトルをスカラ量化してコードブ
ックを更新してその内容を以後の符号化処理において出
力ベクトルに利用してベクトル量子化を行うか、あるい
は量子化過程で得られる最小ひずみに振幅利得を荷重し
た値に基づきコードブックを逐次更新して符号化データ
と復号フレーム間差分信号系列を得るように構成したの
で、フレーム間ベクトル量子化における入出力ベクトル
間の波形歪みを一定値以下に抑制でき、波形歪みに対す
るしきい値を変化させることにより、符号化情報発生量
と再生品質を広範囲に適応できる。

さらに入力画像の局所的性質に依存したコードブックを
符号化しながら生成更新することができる。

またこの発明の別の発明によれば、フレームメモリの出
力段に初段ベクトル量子化符号化部を設けてフレームメ
モリの所定アドレスから切り出されるブロック画像から
なる出力ベクトルと均一パターンの出力ベクトルと過去
の入力画像信号系列のサンプルごとの平均パターンの出
力ベクトルとから入力画像信号系列をベクトル量子化し
て初段ベクトル量子化符号信号系列と初段ベクトル量子
化符号化データとを出力するように構成したので、フレ
ーム間ベクトル量子化における有効ブロックの発生を抑
えることができ、符号化情報発生量を低減させる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるフレーム間ベクトル
量子化符号化復号化装置のベクトル量子化符号化復号化
部の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施
例によるフレーム間ベクトル量子化符号化復号化装置の
ベクトル量子化符号化復号部の動作説明に用いる説明
図、第３図はこの発明の他の実施例による多段ベクトル
量子化構成のフレーム間ベクトル量子化符号化復号化装
置のブロック図、第４図は第３図のフレーム間ベクトル
量子化符号化復号化装置における初段ベクトル量子化符
号化復号化部の構成を示すブロック図、第５図（ａ）は
第４図の実施例における多段ベクトル量子化を実行する
ときの初段ブロックの大きを示す説明図、第５図（ｂ）
は第４図の実施例における多段ベクトル量子化を実行す
るときの次段のブロックの大きさを示す説明図、第６図
は従来のフレーム間ベクトル量子化符号化復号化装置の
ブロック図、第７図は第６図のフレーム間ベクトル量子
化符号化復号化装置におけるベクトル量子化符号化復号
化部のブロック図である。 １は減算器、２は第２段ベクトル量子化符号化復号化
部、３は加算器、４はフレームメモリ、５は可変長符号
化部、６は送信バッフア、７は符号化制御部、30は初段
ベクトル量子化符号化復号化部、34は初段ベクトル量子
化器、35は平均値演算部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１フレーム分の画像信号を記憶
   するフレームメモリと、入力画像信号系列に対して上記
   フレームメモリから読み出されるフレーム間予測画像信
   号系列を減算してフレーム間差分信号系列を得る減算器
   と、上記フレーム間予測画像信号をブロック化して得た
   平均値分離入力ベクトルを内積ベクトル量子化符号化器
   でベクトル量子化を行う過程で算出した波形歪みがしき
   い値より大きいときにはこの波形歪みに基づき上記入力
   ベクトルをスカラ量子化して符号化データおよび復号フ
   レーム間差分信号系列とするとともに上記スカラ量子化
   されたベクトルによってコードブックを遂次更新して以
   後の符号化復号化を行い、上記波形歪みがしきい値以下
   であるときには上記ベクトル量子化によって求められた
   出力ベクトルを復号フレーム間差分信号系列とするとと
   もに同出力ベクトルのインデックス符号化データとする
   ベクトル量子化符号化復号化部と、上記復号フレーム間
   差分信号系列を上記フレーム間予測画像信号系列に加え
   て復号画像信号系列を上記フレームメモリに対して出力
   する加算器と、上記符号化データを可変長符号化して可
   変長符号化データを出力する可変長符号化部と、上記可
   変長符号化データを一時記憶して情報発生量を平滑して
   送信データとして一定速度で出力するとともに１フレー
   ム単位の情報発生量を求める送信バッファと、上記１フ
   レーム単位の情報発生量に基づき上記ベクトル量子化符
   号化復号化部の動作を適応制御する符号化制御パラメー
   タを発生する符号化制御部とを備えたフレーム間ベクト
   ル量子化符号化復号化装置。
2. 【請求項２】上記フレームメモリの所定のアドレス上か
   ら切り出されてコードブックから出力される複数の出力
   ベクトルにより初段ベクトル量子化器で上記入力画像信
   号系列をブロック化して得られる入力ベクトルを量子化
   しかつこの量子化過程で得られる最小歪みが量子化しき
   い値を越えると平均値演算部で求めた初段平均値を補間
   した初段平均値を初段ベクトル量子化復号系列として上
   記減算器および加算器に出力するとともに上記出力ベク
   トルの識別用の初段インデックスに上記初段平均値を付
   加して初段ベクトル量子化符号化データを上記可変長符
   号化部に出力する初段ベクトル量子化符号化復号化部を
   上記フレームメモリの出力段に設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のフレーム間ベクトル量子化
   符号化復号化装置。