JPH0970048A - ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置 - Google Patents
ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置Info
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- JPH0970048A JPH0970048A JP8160053A JP16005396A JPH0970048A JP H0970048 A JPH0970048 A JP H0970048A JP 8160053 A JP8160053 A JP 8160053A JP 16005396 A JP16005396 A JP 16005396A JP H0970048 A JPH0970048 A JP H0970048A
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像情報、特に動画像情報を高度に圧縮する
ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮
方法、圧縮画像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体、
圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置を得
る。 【解決手段】 動画像情報を構成する各画像フレーム
を、キーフレームと動き補償フレームに分け、キーフレ
ームについてはブロックに分割して各ブロックの画像パ
ターンをコホーネンの自己組織化特徴写像アルゴリズム
を使用してベクトル量子化する。また、動き補償フレー
ムについては、各ブロックに対し動きベクトルを決定す
ると共に、さらに、大ブロックを構成するブロックの動
きベクトルパターンをコホーネンの自己組織化特徴写像
アルゴリズムを使用してベクトル量子化する。その際、
正規化してベクトル量子化する。
ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮
方法、圧縮画像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体、
圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置を得
る。 【解決手段】 動画像情報を構成する各画像フレーム
を、キーフレームと動き補償フレームに分け、キーフレ
ームについてはブロックに分割して各ブロックの画像パ
ターンをコホーネンの自己組織化特徴写像アルゴリズム
を使用してベクトル量子化する。また、動き補償フレー
ムについては、各ブロックに対し動きベクトルを決定す
ると共に、さらに、大ブロックを構成するブロックの動
きベクトルパターンをコホーネンの自己組織化特徴写像
アルゴリズムを使用してベクトル量子化する。その際、
正規化してベクトル量子化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ベクトル量子化
方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像
情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報
通信装置に関し、特に動画像の圧縮方法、圧縮された画
像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報
記録媒体に記録された画像情報を伸張、再生する圧縮画
像情報再生装置、圧縮された画像情報をデジタル回線を
通じて通信する圧縮画像情報通信装置に関する。
方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像
情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報
通信装置に関し、特に動画像の圧縮方法、圧縮された画
像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報
記録媒体に記録された画像情報を伸張、再生する圧縮画
像情報再生装置、圧縮された画像情報をデジタル回線を
通じて通信する圧縮画像情報通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アナログ画像情報をデジタル信号に変換
して記録・再生する装置は公知である。この場合、デジ
タル画像はアナログ信号を標本化、量子化処理すること
によって得られ、縦、横それぞれ所定数の画素から成
る。デジタル画像の各画素は例えばＲＧＢ（赤・緑・青
色）各８ビットからなり、それぞれ２５６色の信号レベ
ルを表現する。
して記録・再生する装置は公知である。この場合、デジ
タル画像はアナログ信号を標本化、量子化処理すること
によって得られ、縦、横それぞれ所定数の画素から成
る。デジタル画像の各画素は例えばＲＧＢ（赤・緑・青
色）各８ビットからなり、それぞれ２５６色の信号レベ
ルを表現する。
【０００３】しかし、動画情報の場合、１秒当たり例え
ば３０フレームの画像フレームが必要であり、動画像情
報をデジタル信号で表現する場合、情報量が膨大にな
り、大きな記憶容量が必要と成る。このため、デジタル
画像情報を効率的に圧縮する種々の方法が考えられてい
るが、このような圧縮方法の一つにベクトル量子化があ
る。次にベクトル量子化について説明する。
ば３０フレームの画像フレームが必要であり、動画像情
報をデジタル信号で表現する場合、情報量が膨大にな
り、大きな記憶容量が必要と成る。このため、デジタル
画像情報を効率的に圧縮する種々の方法が考えられてい
るが、このような圧縮方法の一つにベクトル量子化があ
る。次にベクトル量子化について説明する。
【０００４】ここでは、アナログ動画像からすでにデジ
タル動画情報が得られているものとする。そこで、ま
ず、デジタル動画情報信号の各フレームを複数のブロッ
クに分割する。図２０は各画像フレームのブロック分割
を示す図である。例えば縦６４０画素（Ｘ＝６４０）、
横４８０画素（Ｙ＝４８０）の画像フレーム１を縦、横
４画素（Ｘ＝４，Ｙ＝４）のブロック２Ｂijに分割す
る。各ブロック２Ｂijは、縦横４×４画素の１６画素か
ら成る。ここで、各ブロック２について、例えば図２１
に示すように各画素３（Ｐij）をジグザグ走査する。こ
の結果、各ブロックＢijの１６画素からなる画像パター
ンは、１６次元ベクトルＸ＝（Ｘ1，Ｘ2，・・・，
Ｘ16）で表現される。ここに、ベクトルＸの各成分
Ｘ1，Ｘ2，・・・，Ｘ16は、ブロックＢijの画素Ｐ11，
Ｐ21，Ｐ12，・・・，Ｐ44における信号レベルを表現す
る。
タル動画情報が得られているものとする。そこで、ま
ず、デジタル動画情報信号の各フレームを複数のブロッ
クに分割する。図２０は各画像フレームのブロック分割
を示す図である。例えば縦６４０画素（Ｘ＝６４０）、
横４８０画素（Ｙ＝４８０）の画像フレーム１を縦、横
４画素（Ｘ＝４，Ｙ＝４）のブロック２Ｂijに分割す
る。各ブロック２Ｂijは、縦横４×４画素の１６画素か
ら成る。ここで、各ブロック２について、例えば図２１
に示すように各画素３（Ｐij）をジグザグ走査する。こ
の結果、各ブロックＢijの１６画素からなる画像パター
ンは、１６次元ベクトルＸ＝（Ｘ1，Ｘ2，・・・，
Ｘ16）で表現される。ここに、ベクトルＸの各成分
Ｘ1，Ｘ2，・・・，Ｘ16は、ブロックＢijの画素Ｐ11，
Ｐ21，Ｐ12，・・・，Ｐ44における信号レベルを表現す
る。
【０００５】図２２は信号空間におけるブロック画像パ
ターンベクトルの分布を摸式的に示す図である。上のよ
うにして得られた多数の画像パターンベクトルＸ＝（ｘ
1,ｘ2,・・・,ｘk,・・・,ｘ16）を１６次元の信号空間
に分布する。図２２はこの分布を摸式的に示す。ＲＧＢ
（赤・緑・青色）各信号について各画素が０〜２５５の
２５６レベルで表現されるとすれば、各信号について各
ブロックＢijの画像パターンベクトルＸ＝（ｘ1,ｘ2,・
・・,ｘk,・・・,ｘ16）は、一辺が２５５の１６次元の
立方体（０≦ｘ1,ｘ2,・・・,ｘk,・・・,ｘ16≦２５
５）の信号空間内に分布する。この画像パターンを表現
する１６次元立方体は、２５５16個の点を含むが、ブロ
ック画像パターンベクトルは、比較的まとまった数百個
程度のクラスタＣ1,Ｃ2,・・・,Ｃi,・・・を形成して
いるものと考えられる。
ターンベクトルの分布を摸式的に示す図である。上のよ
うにして得られた多数の画像パターンベクトルＸ＝（ｘ
1,ｘ2,・・・,ｘk,・・・,ｘ16）を１６次元の信号空間
に分布する。図２２はこの分布を摸式的に示す。ＲＧＢ
（赤・緑・青色）各信号について各画素が０〜２５５の
２５６レベルで表現されるとすれば、各信号について各
ブロックＢijの画像パターンベクトルＸ＝（ｘ1,ｘ2,・
・・,ｘk,・・・,ｘ16）は、一辺が２５５の１６次元の
立方体（０≦ｘ1,ｘ2,・・・,ｘk,・・・,ｘ16≦２５
５）の信号空間内に分布する。この画像パターンを表現
する１６次元立方体は、２５５16個の点を含むが、ブロ
ック画像パターンベクトルは、比較的まとまった数百個
程度のクラスタＣ1,Ｃ2,・・・,Ｃi,・・・を形成して
いるものと考えられる。
【０００６】そこで、ベクトル量子化は次のように行わ
れる。各クラスタＣ1,Ｃ2,・・・,Ｃi,・・・に対して
それぞれ少なくとも１個の代表ベクトルＲ1,Ｒ2,・・
・,Ｒi,・・・を選択してコードブック（代表ベクトル
の表）を作成する。次に、各画像フレームの各ブロック
Ｂijのブロック画像パターンベクトルＸに対し、コード
ブックに含まれる代表ベクトルのなかからＸにもっとも
近い代表ベクトルを決定し、各ブロックの画像情報を決
定された代表ベクトルの番号で符号化する。これがベク
トル量子化である。
れる。各クラスタＣ1,Ｃ2,・・・,Ｃi,・・・に対して
それぞれ少なくとも１個の代表ベクトルＲ1,Ｒ2,・・
・,Ｒi,・・・を選択してコードブック（代表ベクトル
の表）を作成する。次に、各画像フレームの各ブロック
Ｂijのブロック画像パターンベクトルＸに対し、コード
ブックに含まれる代表ベクトルのなかからＸにもっとも
近い代表ベクトルを決定し、各ブロックの画像情報を決
定された代表ベクトルの番号で符号化する。これがベク
トル量子化である。
【０００７】以上のようにしてベクトル量子化を行う場
合、コードブックに含まれる代表ベクトルの個数を数百
程度とすれば代表ベクトルの番号は例えば９ビットで表
現でき、各ブロックの画像情報を大幅に圧縮できる。な
おこのベクトル量子化による圧縮は静止画像情報にもそ
のまま適用できる。
合、コードブックに含まれる代表ベクトルの個数を数百
程度とすれば代表ベクトルの番号は例えば９ビットで表
現でき、各ブロックの画像情報を大幅に圧縮できる。な
おこのベクトル量子化による圧縮は静止画像情報にもそ
のまま適用できる。
【０００８】動画像情報の圧縮方法としてはまた動き補
償フレームを使用する方法がある。動き補償フレームを
用いる場合、ＮＴＳＣ方式で１秒間に含まれる３０フレ
ームのうち例えば５フレーム程度をキーフレーム（通常
の画像情報を保持するフレーム）とし、キーフレームの
間に挟まれた画像フレームを動き補償フレームとしてキ
ーフレームに対する画像の運動状態を記述する。動き補
償フレームは次のようにして作成される。
償フレームを使用する方法がある。動き補償フレームを
用いる場合、ＮＴＳＣ方式で１秒間に含まれる３０フレ
ームのうち例えば５フレーム程度をキーフレーム（通常
の画像情報を保持するフレーム）とし、キーフレームの
間に挟まれた画像フレームを動き補償フレームとしてキ
ーフレームに対する画像の運動状態を記述する。動き補
償フレームは次のようにして作成される。
【０００９】まず、図２０に示すように各動き補償フレ
ームを縦、横それぞれ所定画素数から成るブロックＢij
に分割する。また、図２３に示すように、現在処理中の
動き補償フレームのブロック５（Ｂij）を中心とする動
き補償範囲４の縦、横方向の動き補償範囲６ａ、６ｂを
±ｖ0画素とし、動き補償範囲４に含まれる直前のキー
フレームのブロックＢ（Ｖ）から現フレームブロック５
への動きベクトル８をＶとする。よって、Ｖ＝（ｖ1,ｖ
2）とすると、−ｖ0≦ｖ1,ｖ2≦＋ｖ0であり、現フレー
ムブロック５（Ｂij）を構成する画素Ｐkl（Ｐkl∈
Ｂij）に対し、キーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））を
構成する画素Ｐmn（Ｐmn∈Ｂ（Ｖ））の添字ｍ、ｎはｍ
＝ｋ−ｖ1,ｎ＝ｌ−ｖ2で与えられる。
ームを縦、横それぞれ所定画素数から成るブロックＢij
に分割する。また、図２３に示すように、現在処理中の
動き補償フレームのブロック５（Ｂij）を中心とする動
き補償範囲４の縦、横方向の動き補償範囲６ａ、６ｂを
±ｖ0画素とし、動き補償範囲４に含まれる直前のキー
フレームのブロックＢ（Ｖ）から現フレームブロック５
への動きベクトル８をＶとする。よって、Ｖ＝（ｖ1,ｖ
2）とすると、−ｖ0≦ｖ1,ｖ2≦＋ｖ0であり、現フレー
ムブロック５（Ｂij）を構成する画素Ｐkl（Ｐkl∈
Ｂij）に対し、キーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））を
構成する画素Ｐmn（Ｐmn∈Ｂ（Ｖ））の添字ｍ、ｎはｍ
＝ｋ−ｖ1,ｎ＝ｌ−ｖ2で与えられる。
【００１０】この時、現動き補償フレームのブロック５
（Ｂij）の動き補償範囲４に含まれるキーフレームブロ
ック７（Ｂ（Ｖ））の内でもっとも現フレームブロック
５（Ｂij）の画像パターンに近い画像パターンを有する
ブロック７を決定し、この時のブロック７（Ｂ（Ｖ））
のベクトルＶを現フレームブロック５（Ｂij）の動きベ
クトル８とする。動き補償フレームの画像情報を再生す
る場合には、各ブロックＢijの動きベクトルＶ＝（ｖ1,
ｖ2）を用い、再生中の現フレームブロック５（Ｂij）
を含む動き補償フレームの直前のキーフレーム７の対応
ブロックＢ（Ｖ）の画素Ｐmnを各Ｐkl∈Ｂijに対し、ｍ
＝ｋ−ｖ1,ｎ＝ｌ−ｖ2で決定し、キーフレームのブロ
ック７（Ｂ（Ｖ））の画像パターンを現フレームブロッ
ク５（Ｂij）のパターンとしてに再生する。
（Ｂij）の動き補償範囲４に含まれるキーフレームブロ
ック７（Ｂ（Ｖ））の内でもっとも現フレームブロック
５（Ｂij）の画像パターンに近い画像パターンを有する
ブロック７を決定し、この時のブロック７（Ｂ（Ｖ））
のベクトルＶを現フレームブロック５（Ｂij）の動きベ
クトル８とする。動き補償フレームの画像情報を再生す
る場合には、各ブロックＢijの動きベクトルＶ＝（ｖ1,
ｖ2）を用い、再生中の現フレームブロック５（Ｂij）
を含む動き補償フレームの直前のキーフレーム７の対応
ブロックＢ（Ｖ）の画素Ｐmnを各Ｐkl∈Ｂijに対し、ｍ
＝ｋ−ｖ1,ｎ＝ｌ−ｖ2で決定し、キーフレームのブロ
ック７（Ｂ（Ｖ））の画像パターンを現フレームブロッ
ク５（Ｂij）のパターンとしてに再生する。
【００１１】なお、動画像情報について動き補償フレー
ムを使用する場合も、キーフレームについては上に述べ
たベクトル量子化の方法を用いて画像情報圧縮を行う事
ができる。また、動き補償フレームの現フレームブロッ
ク５（Ｂij）に十分にマッチする動き補償範囲のキーフ
レームのブロック７（Ｂ（Ｖ））が存在しない場合は、
現フレームブロック５（Ｂij）の画像パターンをキーフ
レームの場合と同様にベクトル量子化して圧縮する事が
できる。
ムを使用する場合も、キーフレームについては上に述べ
たベクトル量子化の方法を用いて画像情報圧縮を行う事
ができる。また、動き補償フレームの現フレームブロッ
ク５（Ｂij）に十分にマッチする動き補償範囲のキーフ
レームのブロック７（Ｂ（Ｖ））が存在しない場合は、
現フレームブロック５（Ｂij）の画像パターンをキーフ
レームの場合と同様にベクトル量子化して圧縮する事が
できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ベクトル量子化は高度
な画像情報圧縮を可能にする。しかし、ベクトル量子化
を行うためには、まず、サンプルブロックの画像パター
ンベクトルＸの分布が形成する各クラスタＣiの代表ベ
クトルＲiを決定し、その集合であるコードブックを作
成する必要がある。従来法では、量子化による誤差を少
なくする為、圧縮毎にその圧縮画像データを用いてコー
ドブックをその都度制作しており、このため、圧縮に膨
大な時間がかかり、実用的ではない。
な画像情報圧縮を可能にする。しかし、ベクトル量子化
を行うためには、まず、サンプルブロックの画像パター
ンベクトルＸの分布が形成する各クラスタＣiの代表ベ
クトルＲiを決定し、その集合であるコードブックを作
成する必要がある。従来法では、量子化による誤差を少
なくする為、圧縮毎にその圧縮画像データを用いてコー
ドブックをその都度制作しており、このため、圧縮に膨
大な時間がかかり、実用的ではない。
【００１３】この圧縮時間を短縮するには、すべての画
像に対して適用出来る汎用のコードブックを作り、圧縮
毎のコードブック制作の工程を省くことで実現される
が、従来法を用いて全ての画像に対して対応出来る汎用
コードブックを作成するとすると、コードブックを形成
する代表ベクトルＲi の数が大きくなり、それを格納す
るメモリー領域が増大し、また、代表ベクトルＲi と画
像パターンベクトルＸとの距離の計算もＲiの数に比例
して増大し、その上、代表ベクトルＲiの番号を表すの
に要するビット数も増加するため、圧縮効率が大幅にダ
ウンしてしまい実質的に不可能であった。
像に対して適用出来る汎用のコードブックを作り、圧縮
毎のコードブック制作の工程を省くことで実現される
が、従来法を用いて全ての画像に対して対応出来る汎用
コードブックを作成するとすると、コードブックを形成
する代表ベクトルＲi の数が大きくなり、それを格納す
るメモリー領域が増大し、また、代表ベクトルＲi と画
像パターンベクトルＸとの距離の計算もＲiの数に比例
して増大し、その上、代表ベクトルＲiの番号を表すの
に要するビット数も増加するため、圧縮効率が大幅にダ
ウンしてしまい実質的に不可能であった。
【００１４】例えば、従来法により制作されたある特定
画像群のコードブックの代表ベクトルＲiの数を５１２
個、代表ベクトルＲiを符号化する為のビット数を９ビ
ットと仮定し、これと同じ条件で汎用コードブックを作
成し、代表ベクトルＲiを符号化する為のビットを１３
ビットと仮定すると、コードブックの代表ベクトルＲi
の数は８１３２個、メモリー容量として１６倍、代表ベ
クトルＲiと画像パターンベクトルＸとの距離の計算量
も１６倍で、必要計算時間も１６倍となり、また、圧縮
率は、符号化する為のビット数のみでの比較とすると、
約４５％低減してしまい、汎用コードブック化による圧
縮時間の短縮のメリットだけにしては犠牲が大きく、こ
のため、従来法による汎用コードブック化の方法ではメ
リットがなく、結果、従来のベクトル量子化法では、圧
縮を行う都度コードブックを作らざるを得ず、この為、
圧縮に長時間を要してしまっている。
画像群のコードブックの代表ベクトルＲiの数を５１２
個、代表ベクトルＲiを符号化する為のビット数を９ビ
ットと仮定し、これと同じ条件で汎用コードブックを作
成し、代表ベクトルＲiを符号化する為のビットを１３
ビットと仮定すると、コードブックの代表ベクトルＲi
の数は８１３２個、メモリー容量として１６倍、代表ベ
クトルＲiと画像パターンベクトルＸとの距離の計算量
も１６倍で、必要計算時間も１６倍となり、また、圧縮
率は、符号化する為のビット数のみでの比較とすると、
約４５％低減してしまい、汎用コードブック化による圧
縮時間の短縮のメリットだけにしては犠牲が大きく、こ
のため、従来法による汎用コードブック化の方法ではメ
リットがなく、結果、従来のベクトル量子化法では、圧
縮を行う都度コードブックを作らざるを得ず、この為、
圧縮に長時間を要してしまっている。
【００１５】動画像情報の場合、動き補償フレームの使
用は効率的な圧縮方法であるが、圧縮には限度がある。
映画等の自然画像から成る動画像情報をデジタル回線で
送信するには、従来の圧縮方法ではかなりの伝送容量の
回線を必要とするため、通常実用的ではなく、さらなる
圧縮が必要とされている。
用は効率的な圧縮方法であるが、圧縮には限度がある。
映画等の自然画像から成る動画像情報をデジタル回線で
送信するには、従来の圧縮方法ではかなりの伝送容量の
回線を必要とするため、通常実用的ではなく、さらなる
圧縮が必要とされている。
【００１６】従って、この発明は、画像情報の高度な圧
縮を実現するベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、
音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情
報再生装置及び圧縮画像情報通信装置を提供する事を目
的とする。
縮を実現するベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、
音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情
報再生装置及び圧縮画像情報通信装置を提供する事を目
的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】数値化出来る信号情報を
圧縮する際、この発明に係るベクトル量子化方法は、 ヤ）入力信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割し、所定個数の前記ブロックから成
る大ブロックに分割する工程と、 マ）各大ブロック内のすべての数値化された信号データ
をある一定範囲内に納めるデータ正規化工程と、 ケ）正規化された各ブロックを走査し、ブロックパター
ンベクトルを得る工程と、 フ）複数個の動きベクトルパターンベクトルを代表する
複数個の代表ベクトルを決定し、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する工程と、 コ）各ブロックのブロックパターンベクトルを代表する
代表ベクトルを前記汎用コードブックから選択し、前記
ブロックパターンベクトルを、選択された代表ベクトル
の番号で符号化する工程と、を備える。
圧縮する際、この発明に係るベクトル量子化方法は、 ヤ）入力信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割し、所定個数の前記ブロックから成
る大ブロックに分割する工程と、 マ）各大ブロック内のすべての数値化された信号データ
をある一定範囲内に納めるデータ正規化工程と、 ケ）正規化された各ブロックを走査し、ブロックパター
ンベクトルを得る工程と、 フ）複数個の動きベクトルパターンベクトルを代表する
複数個の代表ベクトルを決定し、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する工程と、 コ）各ブロックのブロックパターンベクトルを代表する
代表ベクトルを前記汎用コードブックから選択し、前記
ブロックパターンベクトルを、選択された代表ベクトル
の番号で符号化する工程と、を備える。
【００１８】また、複数個の画像フレームから成る動画
像情報を圧縮する場合、この発明に係る画像情報圧縮方
法は、 イ）前記動画像を構成する複数個の画像フレームをキー
フレームまたは動き補償フレームのいずれかとして決定
する工程と、 ロ）前記工程イ）で決定された動き補償フレームを縦、
横それぞれ所定個数の画素から成る複数個のブロックに
分割する工程と、 ハ）前記工程イ）で決定された各動き補償フレームの各
ブロックに対し、直前のキーフレームに対する動きを決
定する工程と、 ニ）各動き補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前
記ブロックから成る大ブロックに分割し、さらに各動き
補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記大ブロッ
クから成る巨大ブロックに分割する工程と、 ホ）各巨大ブロック内のすべての動きベクトルデータの
値をある一定の範囲内に納めるデータ正規化工程と、 へ）正規化された各大ブロックを走査する事により複数
個の動きベクトルパターンベクトルを得る工程と、 ト）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た、不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルを代表する複数個の代表ベクトルを決定し、動き補
償フレームのベクトル量子化のための汎用コードブック
を作成する工程と、 チ）前記工程ヘ）で得られた動きベクトルパターンベク
トルを代表する代表ベクトルを前記工程ト）で作成され
た汎用コードブックから１個、選択して前記動きベクト
ルパターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程と、を備える。
像情報を圧縮する場合、この発明に係る画像情報圧縮方
法は、 イ）前記動画像を構成する複数個の画像フレームをキー
フレームまたは動き補償フレームのいずれかとして決定
する工程と、 ロ）前記工程イ）で決定された動き補償フレームを縦、
横それぞれ所定個数の画素から成る複数個のブロックに
分割する工程と、 ハ）前記工程イ）で決定された各動き補償フレームの各
ブロックに対し、直前のキーフレームに対する動きを決
定する工程と、 ニ）各動き補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前
記ブロックから成る大ブロックに分割し、さらに各動き
補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記大ブロッ
クから成る巨大ブロックに分割する工程と、 ホ）各巨大ブロック内のすべての動きベクトルデータの
値をある一定の範囲内に納めるデータ正規化工程と、 へ）正規化された各大ブロックを走査する事により複数
個の動きベクトルパターンベクトルを得る工程と、 ト）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た、不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルを代表する複数個の代表ベクトルを決定し、動き補
償フレームのベクトル量子化のための汎用コードブック
を作成する工程と、 チ）前記工程ヘ）で得られた動きベクトルパターンベク
トルを代表する代表ベクトルを前記工程ト）で作成され
た汎用コードブックから１個、選択して前記動きベクト
ルパターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程と、を備える。
【００１９】この際、前記工程ホ）は、 ホ１）各巨大ブロック内の動きベクトルデータの値をす
べて比較し、最大値MAＸと最小値MINを算出する工程
と、 ホ２）前記工程ホ１）で得られた最大値MAXと最小値MIN
を用いて各巨大ブロック内の動きベクトルデータの値を
正規化する工程と、を備えることが望ましい。
べて比較し、最大値MAＸと最小値MINを算出する工程
と、 ホ２）前記工程ホ１）で得られた最大値MAXと最小値MIN
を用いて各巨大ブロック内の動きベクトルデータの値を
正規化する工程と、を備えることが望ましい。
【００２０】また、前記工程ト）は、 ト１）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個の
ユニットの荷重ベクトルであって、前記動きベクトルパ
ターンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前
記各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化
する工程と、 ト２）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルの内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する
工程と、 ト３）前記工程ト２）で計算された距離の最小値を与え
る勝者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユ
ニットの荷重を更新する工程と、 ト４）前記工程ト２）、ト３）を、それぞれ異なった不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルについて反復し、この結果得られる各ユニットの荷
重ベクトルを代表ベクトルとする前記汎用コードブック
を作成する工程と、を備えることが望ましい。
ユニットの荷重ベクトルであって、前記動きベクトルパ
ターンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前
記各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化
する工程と、 ト２）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルの内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する
工程と、 ト３）前記工程ト２）で計算された距離の最小値を与え
る勝者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユ
ニットの荷重を更新する工程と、 ト４）前記工程ト２）、ト３）を、それぞれ異なった不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルについて反復し、この結果得られる各ユニットの荷
重ベクトルを代表ベクトルとする前記汎用コードブック
を作成する工程と、を備えることが望ましい。
【００２１】また、前記工程イ）で決定されたキーフレ
ームについて リ）各キーフレームを、縦、横それぞれ所定個数の画素
から成る複数個のブロックに分割する工程と、 ヌ）各キーフレームを縦、横それぞれ所定個数の前記ブ
ロックから成る大ブロックに分割する工程と、 ル）各大ブロック内のすべての画素データの値を比較
し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られた最大値MA
Xと最小値MINを用いて各大ブロック内の画素データの値
を正規化する工程と、 ヲ）前記各キーフレームの各正規化されたブロックを走
査し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ワ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、前記ブロック画像パタ
ーンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルで前記
各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化す
る工程と、 カ）予め前記工程リ）〜工程ヲ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ヨ）前記工程カ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 タ）前記工程カ）、ヨ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
てを反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクト
ルを代表ベクトルとして決定し、前記キーフレームの画
像情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作
成する工程と、 レ）前記工程ヲ）で得られた各キーフレームの各ブロッ
クのブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベク
トルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック
画像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番
号で符号化する工程と、を備えることが望ましい。
ームについて リ）各キーフレームを、縦、横それぞれ所定個数の画素
から成る複数個のブロックに分割する工程と、 ヌ）各キーフレームを縦、横それぞれ所定個数の前記ブ
ロックから成る大ブロックに分割する工程と、 ル）各大ブロック内のすべての画素データの値を比較
し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られた最大値MA
Xと最小値MINを用いて各大ブロック内の画素データの値
を正規化する工程と、 ヲ）前記各キーフレームの各正規化されたブロックを走
査し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ワ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、前記ブロック画像パタ
ーンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルで前記
各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化す
る工程と、 カ）予め前記工程リ）〜工程ヲ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ヨ）前記工程カ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 タ）前記工程カ）、ヨ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
てを反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクト
ルを代表ベクトルとして決定し、前記キーフレームの画
像情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作
成する工程と、 レ）前記工程ヲ）で得られた各キーフレームの各ブロッ
クのブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベク
トルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック
画像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番
号で符号化する工程と、を備えることが望ましい。
【００２２】また、静止画情報を圧縮する場合、この発
明に係わる画像情報圧縮方法は、 ソ）画像フレームを、縦、横それぞれ所定個数の画素か
ら成る複数個のブロックに分割する工程と、 ツ）画像フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記ブロ
ックから成る大ブロックに分割する工程と、 ネ）各大ブロック内のすべての画素データの値を比較
し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られた最大値MA
Xと最小値MINを用いて各大ブロック内の画素データの値
を正規化する工程と、 ナ）前記画像フレームの各正規化されたブロックを走査
し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ラ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、ブロック画像パターン
ベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前記各ユ
ニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化する工
程と、 ム）予め前記工程ソ）〜工程ナ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ウ）前記工程ム）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 ノ）前記工程ム）、ウ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
て反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクトル
を代表ベクトルとして決定し、前記画像フレームの画像
情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作成
する工程と、 ク）前記工程ナ）で得られた画像フレームの各ブロック
のブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベクト
ルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック画
像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程と、を備える。
明に係わる画像情報圧縮方法は、 ソ）画像フレームを、縦、横それぞれ所定個数の画素か
ら成る複数個のブロックに分割する工程と、 ツ）画像フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記ブロ
ックから成る大ブロックに分割する工程と、 ネ）各大ブロック内のすべての画素データの値を比較
し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られた最大値MA
Xと最小値MINを用いて各大ブロック内の画素データの値
を正規化する工程と、 ナ）前記画像フレームの各正規化されたブロックを走査
し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ラ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、ブロック画像パターン
ベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前記各ユ
ニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化する工
程と、 ム）予め前記工程ソ）〜工程ナ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ウ）前記工程ム）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 ノ）前記工程ム）、ウ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
て反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクトル
を代表ベクトルとして決定し、前記画像フレームの画像
情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作成
する工程と、 ク）前記工程ナ）で得られた画像フレームの各ブロック
のブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベクト
ルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック画
像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程と、を備える。
【００２３】また、この発明に係る圧縮画像情報記録媒
体は、この発明に係る画像情報圧縮方法により圧縮され
た動画像情報、静止画情報を記録する媒体であって、前
記工程チ）、工程レ）、工程ク）のいずれかで決定され
た代表ベクトル番号を記録するインデックス記録領域
と、前記工程ト）、工程タ）、工程ノ）のいずれかで作
成されたコードブックそれぞれ所定のアドレスに記録す
る代表ベクトル記録領域と、を備える。
体は、この発明に係る画像情報圧縮方法により圧縮され
た動画像情報、静止画情報を記録する媒体であって、前
記工程チ）、工程レ）、工程ク）のいずれかで決定され
た代表ベクトル番号を記録するインデックス記録領域
と、前記工程ト）、工程タ）、工程ノ）のいずれかで作
成されたコードブックそれぞれ所定のアドレスに記録す
る代表ベクトル記録領域と、を備える。
【００２４】また、この発明に係る圧縮画像情報再生装
置は、この発明に係る圧縮画像情報記録媒体に記録され
た動画像情報を再生する装置であって、前記インデック
ス記録領域に記録された代表ベクトル番号を読み出すベ
クトル番号読み出し手段と、ベクトル番号読み出し手段
によって読み出された代表ベクトル番号に基づいて前記
コードブックの前記代表ベクトル番号に対応する代表ベ
クトル成分アドレスを計算する代表ベクトル成分アドレ
ス計算手段と、代表ベクトル成分情報読出手段で読み出
された代表ベクトル成分に基づきキーフレームを復元す
るキーフレーム復元手段と、代表ベクトル成分情報読出
手段で読み出された代表ベクトル成分に基づき動き補償
フレームを復元する動き補償フレーム復元手段と、を備
える。
置は、この発明に係る圧縮画像情報記録媒体に記録され
た動画像情報を再生する装置であって、前記インデック
ス記録領域に記録された代表ベクトル番号を読み出すベ
クトル番号読み出し手段と、ベクトル番号読み出し手段
によって読み出された代表ベクトル番号に基づいて前記
コードブックの前記代表ベクトル番号に対応する代表ベ
クトル成分アドレスを計算する代表ベクトル成分アドレ
ス計算手段と、代表ベクトル成分情報読出手段で読み出
された代表ベクトル成分に基づきキーフレームを復元す
るキーフレーム復元手段と、代表ベクトル成分情報読出
手段で読み出された代表ベクトル成分に基づき動き補償
フレームを復元する動き補償フレーム復元手段と、を備
える。
【００２５】また、この発明に係る圧縮画像情報通信装
置は、この発明に係る画像圧縮方法により圧縮された動
画像情報をデジタル信号送りうる回線を通じて通信する
装置であって、前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のい
ずれかで決定された代表ベクトル番号と、前記工程
ト）、工程タ）、工程ノ）のいずれかで作成されたコー
ドブックを受け入れる、ベクトル番号およびコードブッ
ク受信手段と、前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のい
ずれかで決定された代表ベクトル番号と前記工程ト）、
工程タ）、工程ノ）のいずれかで作成されたコードブッ
クを発信する、ベクトル番号およびコードブック発信手
段と、を備える。
置は、この発明に係る画像圧縮方法により圧縮された動
画像情報をデジタル信号送りうる回線を通じて通信する
装置であって、前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のい
ずれかで決定された代表ベクトル番号と、前記工程
ト）、工程タ）、工程ノ）のいずれかで作成されたコー
ドブックを受け入れる、ベクトル番号およびコードブッ
ク受信手段と、前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のい
ずれかで決定された代表ベクトル番号と前記工程ト）、
工程タ）、工程ノ）のいずれかで作成されたコードブッ
クを発信する、ベクトル番号およびコードブック発信手
段と、を備える。
【００２６】さらに、この発明に係る音声情報圧縮方法
は、数値化出来る音声情報を圧縮する音声情報圧縮方法
であって、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、を備える。
は、数値化出来る音声情報を圧縮する音声情報圧縮方法
であって、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、を備える。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、図を参照しながら動画像情
報圧縮方法の実施例について説明する。ここでは、自然
色アナログ動画像情報を標本化、量子化する事により既
にディジタル動画像情報が得られているものとする。動
画像情報は複数の画像フレームから構成され、各画像フ
レームはＲＧＢ（赤・緑・青色）信号、あるいはＹＩＱ
信号（輝度信号Ｙおよび色相信号ＩＱ）、ＹＵＶ信号
（輝度信号Ｙおよび色相信号ＵＶ）などの３信号から成
るが、この実施例ではＹＵＶ信号から成るものとする。
報圧縮方法の実施例について説明する。ここでは、自然
色アナログ動画像情報を標本化、量子化する事により既
にディジタル動画像情報が得られているものとする。動
画像情報は複数の画像フレームから構成され、各画像フ
レームはＲＧＢ（赤・緑・青色）信号、あるいはＹＩＱ
信号（輝度信号Ｙおよび色相信号ＩＱ）、ＹＵＶ信号
（輝度信号Ｙおよび色相信号ＵＶ）などの３信号から成
るが、この実施例ではＹＵＶ信号から成るものとする。
【００２８】図２０に示すように、各画像フレーム１の
輝度信号Ｙは、縦Ｘ＝６４０画素、横Ｙ＝４８０画素で
構成されるものとする。人間の視覚は明暗で与えられた
形状の細部に対しては鋭く、敏感に反応するが、色彩の
細部に対する反応は鈍い事が知られている。従って、色
相信号Ｕ、Ｖについては解像度を輝度信号Ｙの１／２と
し、画像フレーム１を縦Ｘ＝３２０画素、横Ｙ＝２４０
画素で構成するものとする。従って、Ｙ信号の２×２＝
４画素がＵ、Ｖ信号１画素に対応する事に成る。なお、
ＲＧＢ（赤・緑・青色）信号からＹＵＶ信号への変換、
およびＹＵＶ信号からＲＧＢ（赤・緑・青色）信号への
変換は公知の線形変換で行う事ができる。
輝度信号Ｙは、縦Ｘ＝６４０画素、横Ｙ＝４８０画素で
構成されるものとする。人間の視覚は明暗で与えられた
形状の細部に対しては鋭く、敏感に反応するが、色彩の
細部に対する反応は鈍い事が知られている。従って、色
相信号Ｕ、Ｖについては解像度を輝度信号Ｙの１／２と
し、画像フレーム１を縦Ｘ＝３２０画素、横Ｙ＝２４０
画素で構成するものとする。従って、Ｙ信号の２×２＝
４画素がＵ、Ｖ信号１画素に対応する事に成る。なお、
ＲＧＢ（赤・緑・青色）信号からＹＵＶ信号への変換、
およびＹＵＶ信号からＲＧＢ（赤・緑・青色）信号への
変換は公知の線形変換で行う事ができる。
【００２９】この実施例では、動画像情報は１秒間当た
り３０フレームから成るものとする。各フレームがＹＵ
Ｖの３信号を含み、Ｙ信号が６４０×４８０画素、Ｕ、
Ｖ信号が３２０×２４０画素から成るディジタル動画像
情報が既に得られているものとし、このディジタル動画
像情報を圧縮する方法について以下に説明する。なお、
ＹＵＶ各信号の各画素は例えば８ビットで２５６の信号
レベルを表現する。また、この実施例では、１秒間に含
まれる３０フレームの内、５フレーム程度をキーフレー
ムとし他のフレームを動き補償フレームとするが、キー
フレームと動き補償フレームの決定方法については後に
説明する。
り３０フレームから成るものとする。各フレームがＹＵ
Ｖの３信号を含み、Ｙ信号が６４０×４８０画素、Ｕ、
Ｖ信号が３２０×２４０画素から成るディジタル動画像
情報が既に得られているものとし、このディジタル動画
像情報を圧縮する方法について以下に説明する。なお、
ＹＵＶ各信号の各画素は例えば８ビットで２５６の信号
レベルを表現する。また、この実施例では、１秒間に含
まれる３０フレームの内、５フレーム程度をキーフレー
ムとし他のフレームを動き補償フレームとするが、キー
フレームと動き補償フレームの決定方法については後に
説明する。
【００３０】キーフレームの画像情報圧縮は、本発明に
よる汎用コードブック方式のベクトル量子化によって行
う。汎用コードブック方式のベクトル量子化法は、圧縮
時のコードブックの作成が不要になるため、圧縮時間は
大幅に短縮される。また、汎用コードブックの代表ベク
トルの決定には、例えば神経回路網の研究から生まれた
アルゴリズム、即ちコホーネン（T.Kohonenn ）によっ
て開発された自己組織化特徴写像のアルゴリズムを使用
し、これにより代表ベクトルを効率的に決定し汎用コー
ドブックを作成する。このキーフレームのベクトル量子
化は静止画像情報の圧縮にも利用できる。
よる汎用コードブック方式のベクトル量子化によって行
う。汎用コードブック方式のベクトル量子化法は、圧縮
時のコードブックの作成が不要になるため、圧縮時間は
大幅に短縮される。また、汎用コードブックの代表ベク
トルの決定には、例えば神経回路網の研究から生まれた
アルゴリズム、即ちコホーネン（T.Kohonenn ）によっ
て開発された自己組織化特徴写像のアルゴリズムを使用
し、これにより代表ベクトルを効率的に決定し汎用コー
ドブックを作成する。このキーフレームのベクトル量子
化は静止画像情報の圧縮にも利用できる。
【００３１】一方、動き補償フレームの画像情報圧縮
は、まず各フレームをブロックに分割し各ブロックの動
き量を決定した後、複数個のブロックからなる大ブロッ
クの動きベクトルパターンをベクトル量子化することに
より、高度な情報圧縮を実現する。この場合のベクトル
量子化にも汎用コードブック法及びコホーネンによる自
己組織化特徴写像のアルゴリズムを使用する。
は、まず各フレームをブロックに分割し各ブロックの動
き量を決定した後、複数個のブロックからなる大ブロッ
クの動きベクトルパターンをベクトル量子化することに
より、高度な情報圧縮を実現する。この場合のベクトル
量子化にも汎用コードブック法及びコホーネンによる自
己組織化特徴写像のアルゴリズムを使用する。
【００３２】まず、キーフレームの画像情報圧縮につい
て詳しく説明する。キーフレームの画像情報の圧縮は、
（１）汎用コードブック仕様のブロック画像パターンの
学習系列を作成し、（２）この学習系列をコホーネンの
神経回路網モデルに提示してブロック画像パターンの代
表ベクトルを選択して汎用コードブックを作成し、
（３）各キーフレームのブロックBijの画像パターンに
もっとも近いブロック画像パターン代表ベクトルを汎用
コードブックから選択して各ブロックBijの画像パター
ンを汎用コードブック中の代表ベクトル番号で符号化す
る、ことにより行われる。以下、これらの（１）〜
（３）の手続きについて詳しく説明する。
て詳しく説明する。キーフレームの画像情報の圧縮は、
（１）汎用コードブック仕様のブロック画像パターンの
学習系列を作成し、（２）この学習系列をコホーネンの
神経回路網モデルに提示してブロック画像パターンの代
表ベクトルを選択して汎用コードブックを作成し、
（３）各キーフレームのブロックBijの画像パターンに
もっとも近いブロック画像パターン代表ベクトルを汎用
コードブックから選択して各ブロックBijの画像パター
ンを汎用コードブック中の代表ベクトル番号で符号化す
る、ことにより行われる。以下、これらの（１）〜
（３）の手続きについて詳しく説明する。
【００３３】まず、（１）の汎用コードブック仕様のブ
ロック画像パターンの学習系列の作成は次のように行
う。例えばＹ信号の各フレームは６４０×４８０画素か
ら構成されている（図２０参照）。この６４０×４８０
画素のフレームを４×４画素のブロックに分割し、この
ブロックを縦、横８個ずつ、計６４ブロック（＝６４×
１６画素）を合わせて大ブロック化する。その大ブロッ
クの内のすべての画像情報を比較して最大値MAXと最小
値MINを算出し、得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、例えば次の変換式を用いて、各大ブロック内の画素
データの値を正規化する。 Ｘij"=(Ｘij-MIN）/(MAX-MIN） ここで、Ｘij"はＸijの正規化データ値を表す。
ロック画像パターンの学習系列の作成は次のように行
う。例えばＹ信号の各フレームは６４０×４８０画素か
ら構成されている（図２０参照）。この６４０×４８０
画素のフレームを４×４画素のブロックに分割し、この
ブロックを縦、横８個ずつ、計６４ブロック（＝６４×
１６画素）を合わせて大ブロック化する。その大ブロッ
クの内のすべての画像情報を比較して最大値MAXと最小
値MINを算出し、得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、例えば次の変換式を用いて、各大ブロック内の画素
データの値を正規化する。 Ｘij"=(Ｘij-MIN）/(MAX-MIN） ここで、Ｘij"はＸijの正規化データ値を表す。
【００３４】正規化された大ブロックをベクトル化単位
（ここでは４×４画素）のブロックに分割し、図２１に
示すようにジグザグ走査することにより、各ブロックに
ついて１６次元のブロックの画像パターンベクトル Ｘ"=(Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・・・・,Ｘ16"） を得る。
（ここでは４×４画素）のブロックに分割し、図２１に
示すようにジグザグ走査することにより、各ブロックに
ついて１６次元のブロックの画像パターンベクトル Ｘ"=(Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・・・・,Ｘ16"） を得る。
【００３５】ここで、ベクトルＸ"の各成分Ｘ1",Ｘ2",
Ｘ3",・・・・Ｘ16"はＸ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・・・・,Ｘ16
を正規化したデータであり、Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・・・
・,Ｘ16は対応する画素のＹ信号レベルである。不特定
多数の画像について、上記の方法を用いて、学習用ブロ
ックの画像パターンベクトルＸ"を求めることにより、
学習系列Ｘ"(t）を得る。ここに パラメータｔは、０≦
ｔ＜Ｔの整数であり、Ｔは学習系列に含まれる画像パタ
ーンベクトルの個数であって、例えば２万個程度とす
る。Ｕ信号、Ｖ信号についても同様に求めることができ
る。
Ｘ3",・・・・Ｘ16"はＸ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・・・・,Ｘ16
を正規化したデータであり、Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・・・
・,Ｘ16は対応する画素のＹ信号レベルである。不特定
多数の画像について、上記の方法を用いて、学習用ブロ
ックの画像パターンベクトルＸ"を求めることにより、
学習系列Ｘ"(t）を得る。ここに パラメータｔは、０≦
ｔ＜Ｔの整数であり、Ｔは学習系列に含まれる画像パタ
ーンベクトルの個数であって、例えば２万個程度とす
る。Ｕ信号、Ｖ信号についても同様に求めることができ
る。
【００３６】上に述べたように、各信号の各画素の信号
が８ビット、２５６レベルで量子化されるとすれば、学
習系列の各ベクトル Ｘ"（ｔ）＝（ｘ1"（ｔ）,・・・,ｘ16"（ｔ）） は、一辺２５５の１６次元の立方体 ０≦ｘ1",ｘ2",・・・,ｘk",・・・,ｘ16"≦２５５ から成る信号空間の内部に分布するが、これらのベクト
ルＸ（ｔ）は、図２３に示すように、数百程度のクラス
タを形成すると考えられる。なお、これ以降の説明では
全て正規化した値を前提で行うが、説明上特に問題がな
い限り「"」の符号は省略する。
が８ビット、２５６レベルで量子化されるとすれば、学
習系列の各ベクトル Ｘ"（ｔ）＝（ｘ1"（ｔ）,・・・,ｘ16"（ｔ）） は、一辺２５５の１６次元の立方体 ０≦ｘ1",ｘ2",・・・,ｘk",・・・,ｘ16"≦２５５ から成る信号空間の内部に分布するが、これらのベクト
ルＸ（ｔ）は、図２３に示すように、数百程度のクラス
タを形成すると考えられる。なお、これ以降の説明では
全て正規化した値を前提で行うが、説明上特に問題がな
い限り「"」の符号は省略する。
【００３７】次に、（２）のコホーネンの神経回路網モ
デルを使用する代表ベクトルの選択とコードブックの作
成について説明する。図１はベクトル量子化の際に代表
ベクトルの決定に使用されるコホーネンの神経回路網モ
デルを示す摸式図である。なお、この実施例では、３次
元の神経回路網を使用するが、図１は２次元の場合を示
す。神経回路網は競合層９および入力層１０からなり、
図１の２次元神経回路網では競合層９の各ニューロンま
たはユニット９ａ（Ｕij）は、平面上の格子点（即ち平
面上の整数座標点（ｉ、ｊ））に配置され、それぞれの
ユニット９ａ（Ｕij）が、入力層１０を構成する入力ベ
クトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・） に荷重ベクトル１１ Ｗij＝（ｗij1,ｗij2,・・・,ｗijh,・・・） を介して結合されている。即ち、各ユニットＵijは、第
１入力成分ｘ1とは荷重ｗij1で、第２入力成分ｘ2とは
荷重ｗij2で、また、第ｈ入力成分ｘhとは荷重ｗijhで
それぞれ結合されている。なお、図ではユニットＵijに
ついてのみ荷重を示してあるが、他のユニットも同様に
入力層１０に結合される。
デルを使用する代表ベクトルの選択とコードブックの作
成について説明する。図１はベクトル量子化の際に代表
ベクトルの決定に使用されるコホーネンの神経回路網モ
デルを示す摸式図である。なお、この実施例では、３次
元の神経回路網を使用するが、図１は２次元の場合を示
す。神経回路網は競合層９および入力層１０からなり、
図１の２次元神経回路網では競合層９の各ニューロンま
たはユニット９ａ（Ｕij）は、平面上の格子点（即ち平
面上の整数座標点（ｉ、ｊ））に配置され、それぞれの
ユニット９ａ（Ｕij）が、入力層１０を構成する入力ベ
クトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・） に荷重ベクトル１１ Ｗij＝（ｗij1,ｗij2,・・・,ｗijh,・・・） を介して結合されている。即ち、各ユニットＵijは、第
１入力成分ｘ1とは荷重ｗij1で、第２入力成分ｘ2とは
荷重ｗij2で、また、第ｈ入力成分ｘhとは荷重ｗijhで
それぞれ結合されている。なお、図ではユニットＵijに
ついてのみ荷重を示してあるが、他のユニットも同様に
入力層１０に結合される。
【００３８】この発明で使用するコホーネンの自己組織
化特徴写像のアルゴリズムは、後に説明するように、学
習系列のベクトルを順次入力として神経回路網に提示す
る事により、各ユニットの荷重を更新し、神経回路網の
各ユニットの荷重ベクトルを信号空間に展開していくも
のである。こうして決定された各ユニットの荷重ベクト
ルをベクトル量子化の代表ベクトルとする。即ち、最終
的に決定されたこれらの荷重ベクトルによってコードブ
ックを作成する。
化特徴写像のアルゴリズムは、後に説明するように、学
習系列のベクトルを順次入力として神経回路網に提示す
る事により、各ユニットの荷重を更新し、神経回路網の
各ユニットの荷重ベクトルを信号空間に展開していくも
のである。こうして決定された各ユニットの荷重ベクト
ルをベクトル量子化の代表ベクトルとする。即ち、最終
的に決定されたこれらの荷重ベクトルによってコードブ
ックを作成する。
【００３９】従来、コホーネンの自己組織化特徴写像ア
ルゴリズムでは、通常、図１に示すような２次元の神経
回路網が使用されている。しかし、神経回路網を２次元
とした場合、競合層９を構成するユニット９ａの配置が
信号空間内で捩れ、信号空間における各ユニット９ａの
形成する神経回路網の展開が阻害される場合がある。こ
のような捩れが発生すると、各クラスタに対し適切な代
表ベクトルを決定することができない。そこで、この発
明においては３次元以上の神経回路網を使用する。特
に、この実施例では３次元の神経回路網を使用する。
ルゴリズムでは、通常、図１に示すような２次元の神経
回路網が使用されている。しかし、神経回路網を２次元
とした場合、競合層９を構成するユニット９ａの配置が
信号空間内で捩れ、信号空間における各ユニット９ａの
形成する神経回路網の展開が阻害される場合がある。こ
のような捩れが発生すると、各クラスタに対し適切な代
表ベクトルを決定することができない。そこで、この発
明においては３次元以上の神経回路網を使用する。特
に、この実施例では３次元の神経回路網を使用する。
【００４０】３次元の神経回路網は、３次元空間の格子
点、即ち、空間内の整数座標点 （ｉ、ｊ、ｋ） に配置されたユニットＵijkからなり、各ユニットＵijk
は、入力ベクトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16） と荷重ベクトル Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） を介して結合される。即ち、各ユニットＵijkは入力成
分 ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16 と、それぞれ ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗijk16 を介して結合されている。
点、即ち、空間内の整数座標点 （ｉ、ｊ、ｋ） に配置されたユニットＵijkからなり、各ユニットＵijk
は、入力ベクトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16） と荷重ベクトル Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） を介して結合される。即ち、各ユニットＵijkは入力成
分 ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16 と、それぞれ ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗijk16 を介して結合されている。
【００４１】ところで、学習系列ベクトルＸ（ｔ）が構
成する各クラスタはそれぞれ少なくとも１個のユニット
により代表される必要があるが、コホーネンの自己組織
化特徴写像アルゴリズムでは一般に１個のクラスタに複
数のユニットの荷重ベクトルが対応する。従って、ユニ
ットの個数はクラスタの個数に対しある程度大きく選択
する必要があるが、この実施例では １≦ｉ、ｊ、ｋ≦８ とする。従って、神経回路網を構成するユニットの個数
は、この実施例では８×８×８＝５１２である。これら
のユニットＵijkは荷重 Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） で入力ベクトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16） と結合されており、上の（１）で求めた学習系列Ｘ
（ｔ）を入力ベクトルとして提示する事により各ユニッ
トＵijkの荷重Ｗijkを順次更新し、代表ベクトルを決定
する。
成する各クラスタはそれぞれ少なくとも１個のユニット
により代表される必要があるが、コホーネンの自己組織
化特徴写像アルゴリズムでは一般に１個のクラスタに複
数のユニットの荷重ベクトルが対応する。従って、ユニ
ットの個数はクラスタの個数に対しある程度大きく選択
する必要があるが、この実施例では １≦ｉ、ｊ、ｋ≦８ とする。従って、神経回路網を構成するユニットの個数
は、この実施例では８×８×８＝５１２である。これら
のユニットＵijkは荷重 Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） で入力ベクトル Ｘ＝（ｘ1,ｘ2,・・・,ｘh,・・・,ｘ16） と結合されており、上の（１）で求めた学習系列Ｘ
（ｔ）を入力ベクトルとして提示する事により各ユニッ
トＵijkの荷重Ｗijkを順次更新し、代表ベクトルを決定
する。
【００４２】図２はコホーネンの神経回路網モデルを使
用してベクトル量子化の代表ベクトルを決定する自己組
織化特徴写像の手続きを示すフローチャートである。次
に図２を参照しながらコホーネンの自己組織化特徴写像
アルゴリズムを使用する代表ベクトルの決定手続きにつ
いて説明する。
用してベクトル量子化の代表ベクトルを決定する自己組
織化特徴写像の手続きを示すフローチャートである。次
に図２を参照しながらコホーネンの自己組織化特徴写像
アルゴリズムを使用する代表ベクトルの決定手続きにつ
いて説明する。
【００４３】工程Ｓ１において、学習系列パラメータｔ
を初期化する（ｔ←０、ただし記号←は手続き型プログ
ラム言語における変数への値の代入を表す）。次に、工
程Ｓ２で各ユニットＵijkの荷重ベクトル Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） を初期化する。この荷重Ｗijkの初期化は、例えば学習
系列ベクトルＸ（ｔ）の分布する一辺の長さ２５５の１
６次元の立方体の中心の近傍に乱数で分布させる事によ
り行う。即ち、各ｈ（１≦ｈ≦１６）について荷重ベク
トルｗijkの第ｈ成分ｗijkhを、 ｗijkh=１２７.５±ε で設定する。ただし、εは２５５×０.１＝２５.５以内
の乱数である。
を初期化する（ｔ←０、ただし記号←は手続き型プログ
ラム言語における変数への値の代入を表す）。次に、工
程Ｓ２で各ユニットＵijkの荷重ベクトル Ｗijk＝（ｗijk1,ｗijk2,・・・,ｗijkh,・・・,ｗ
ijk16） を初期化する。この荷重Ｗijkの初期化は、例えば学習
系列ベクトルＸ（ｔ）の分布する一辺の長さ２５５の１
６次元の立方体の中心の近傍に乱数で分布させる事によ
り行う。即ち、各ｈ（１≦ｈ≦１６）について荷重ベク
トルｗijkの第ｈ成分ｗijkhを、 ｗijkh=１２７.５±ε で設定する。ただし、εは２５５×０.１＝２５.５以内
の乱数である。
【００４４】次に、工程Ｓ３において、学習系列のベク
トルＸ（ｔ）と各ユニットＵijkの荷重ベクトルＷijkと
の距離 ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ）） を計算する。距離ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ））は Σ（ｗijkh−ｘh（ｔ））2 （ただしΣは添字ｈの１≦ｈ≦１６についての和）の平
方根 √（Σ（ｗijkh−ｘh（ｔ））2） で定義する。
トルＸ（ｔ）と各ユニットＵijkの荷重ベクトルＷijkと
の距離 ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ）） を計算する。距離ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ））は Σ（ｗijkh−ｘh（ｔ））2 （ただしΣは添字ｈの１≦ｈ≦１６についての和）の平
方根 √（Σ（ｗijkh−ｘh（ｔ））2） で定義する。
【００４５】次に、工程Ｓ４において、勝者ユニット、
即ち工程Ｓ３で計算された距離 ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ）） を最小にするユニットＵijkを決定する。また、工程Ｓ
５において勝者ユニットＵijkの近傍Ｎd（Ｕijk）（一
辺の長さが２ｄのユニットＵijkを中心とする立方体）
に含まれるすべてのユニットＵlmnの荷重ベクトルＷlmn
を以下に説明するように更新する。
即ち工程Ｓ３で計算された距離 ｄ（Ｗijk,Ｘ（ｔ）） を最小にするユニットＵijkを決定する。また、工程Ｓ
５において勝者ユニットＵijkの近傍Ｎd（Ｕijk）（一
辺の長さが２ｄのユニットＵijkを中心とする立方体）
に含まれるすべてのユニットＵlmnの荷重ベクトルＷlmn
を以下に説明するように更新する。
【００４６】図３は２次元の神経回路網のユニットＵij
の正方形近傍を示す図である。Ｕijの近傍Ｎd（Ｕij）
（一辺の長さが２ｄのユニットＵijを中心とする正方
形）は、 ｉ−ｄ≦ｌ≦ｉ＋ｄ、 ｊ−ｄ≦ｍ≦ｊ＋ｄ を満足するすべてのユニットＵlmから成る。図３はｄ＝
１、２、３の場合の近傍１２、Ｎd（Ｕij）を示す。
の正方形近傍を示す図である。Ｕijの近傍Ｎd（Ｕij）
（一辺の長さが２ｄのユニットＵijを中心とする正方
形）は、 ｉ−ｄ≦ｌ≦ｉ＋ｄ、 ｊ−ｄ≦ｍ≦ｊ＋ｄ を満足するすべてのユニットＵlmから成る。図３はｄ＝
１、２、３の場合の近傍１２、Ｎd（Ｕij）を示す。
【００４７】３次元の神経回路網のユニットＵijkの近
傍Ｎd（Ｕijk）（一辺の長さが２ｄの立方体）も同様
に、 ｉ−ｄ≦ｌ≦ｉ＋ｄ、 ｊ−ｄ≦ｍ≦ｊ＋ｄ、 ｋ−ｄ≦ｎ≦ｋ＋ｄ を満足するユニットＵlmnの集合として定義される。な
お、図２の工程Ｓ５における近傍Ｎd（Ｕijk）の大きさ
を示す添字パラメータｄは学習系列パラメータｔの値に
対して ｄ＝ｄ0（１−（ｔ／Ｔ）） で設定される。ここに、ｄ0は例えば神経回路網の一辺
の大きさの１／２とする。即ち、この実施例の場合 ｄ0＝（８−１）／２＝３.５ である。
傍Ｎd（Ｕijk）（一辺の長さが２ｄの立方体）も同様
に、 ｉ−ｄ≦ｌ≦ｉ＋ｄ、 ｊ−ｄ≦ｍ≦ｊ＋ｄ、 ｋ−ｄ≦ｎ≦ｋ＋ｄ を満足するユニットＵlmnの集合として定義される。な
お、図２の工程Ｓ５における近傍Ｎd（Ｕijk）の大きさ
を示す添字パラメータｄは学習系列パラメータｔの値に
対して ｄ＝ｄ0（１−（ｔ／Ｔ）） で設定される。ここに、ｄ0は例えば神経回路網の一辺
の大きさの１／２とする。即ち、この実施例の場合 ｄ0＝（８−１）／２＝３.５ である。
【００４８】図２の工程Ｓ５における Ｕlmn∈Ｎd（Ｕijk） 即ち勝者ユニットＵijkの近傍Ｎd（Ｕijk）に含まれる
ユニットＵlmnの荷重ベクトルＷlmnの更新は、荷重ベク
トルＷlmnの各成分について ｗlmnh←ｗlmnh＋α（ｘh（ｔ）−ｗlmnh）2 で行う。ただし、αは学習系列パラメータｔを使用して α＝α0（１−（ｔ／Ｔ）） で表される係数であり、α0は０.２〜０.５とする。ま
た、ｘh（ｔ）は学習系列のベクトルＸ（ｔ） Ｘ（ｔ）＝（ｘ1（ｔ）,・・・,ｘh（ｔ）,・・・,ｘ16
（ｔ）） の第ｈ成分である。
ユニットＵlmnの荷重ベクトルＷlmnの更新は、荷重ベク
トルＷlmnの各成分について ｗlmnh←ｗlmnh＋α（ｘh（ｔ）−ｗlmnh）2 で行う。ただし、αは学習系列パラメータｔを使用して α＝α0（１−（ｔ／Ｔ）） で表される係数であり、α0は０.２〜０.５とする。ま
た、ｘh（ｔ）は学習系列のベクトルＸ（ｔ） Ｘ（ｔ）＝（ｘ1（ｔ）,・・・,ｘh（ｔ）,・・・,ｘ16
（ｔ）） の第ｈ成分である。
【００４９】以上のように、勝者ユニットＵijkの近傍
のユニットの荷重ベクトルの更新が終了すると、工程Ｓ
６において学習系列パラメータｔの値を ｔ←ｔ＋１ で更新し、更に工程Ｓ７において、すべての学習系列ベ
クトルＸ（ｔ）が処理されたかどうか、即ち ｔ≧Ｔ となったかどうかを判断する。まだ処理されていない学
習系列ベクトルが残っていれば、工程Ｓ３にもどって工
程Ｓ３〜工程Ｓ７を反復する。工程Ｓ７においてすべて
の学習系列ベクトルＸ（ｔ）が処理されたと判断される
と図２の手続きを終了する。
のユニットの荷重ベクトルの更新が終了すると、工程Ｓ
６において学習系列パラメータｔの値を ｔ←ｔ＋１ で更新し、更に工程Ｓ７において、すべての学習系列ベ
クトルＸ（ｔ）が処理されたかどうか、即ち ｔ≧Ｔ となったかどうかを判断する。まだ処理されていない学
習系列ベクトルが残っていれば、工程Ｓ３にもどって工
程Ｓ３〜工程Ｓ７を反復する。工程Ｓ７においてすべて
の学習系列ベクトルＸ（ｔ）が処理されたと判断される
と図２の手続きを終了する。
【００５０】図２の手続きにおいては、工程Ｓ５が行わ
れる毎に勝者ユニットＵijk（即ち提示された学習系列
入力ベクトルＸ（ｔ）にもっとも近いユニット）に対し
すべてのユニット Ｕlmn∈Ｎd（Ｕijk） の荷重ベクトルＷlmnが入力ベクトルＸ（ｔ）にに向か
って引っ張られ、入力ベクトルＸ（ｔ）に近付くように
更新される。この結果、神経回路網の各ユニットＵijk
の荷重ベクトルＷijkは、学習系列Ｘ（ｔ）の形成する
クラスタ（図２３参照）の分布にしたがって徐々に信号
空間に展開される。図２の手続きが終了すると、学習系
列のベクトルＸ（ｔ）の形成する各クラスタに対し少な
くとも１個のユニットの荷重ベクトルがクラスタを代表
するように成る。
れる毎に勝者ユニットＵijk（即ち提示された学習系列
入力ベクトルＸ（ｔ）にもっとも近いユニット）に対し
すべてのユニット Ｕlmn∈Ｎd（Ｕijk） の荷重ベクトルＷlmnが入力ベクトルＸ（ｔ）にに向か
って引っ張られ、入力ベクトルＸ（ｔ）に近付くように
更新される。この結果、神経回路網の各ユニットＵijk
の荷重ベクトルＷijkは、学習系列Ｘ（ｔ）の形成する
クラスタ（図２３参照）の分布にしたがって徐々に信号
空間に展開される。図２の手続きが終了すると、学習系
列のベクトルＸ（ｔ）の形成する各クラスタに対し少な
くとも１個のユニットの荷重ベクトルがクラスタを代表
するように成る。
【００５１】従って、これらの荷重ベクトルＷijkを適
当な順序に並べ、ベクトル量子化のコードブック Ｒ1＝（ｒ11,・・・,Ｒ1n）、 Ｒ2＝（ｒ21,・・・,Ｒ1n）、 ・・・ ＲM＝（ｒM1,・・・,ＲMn） を得る事ができる（ｎ＝１６、Ｍ＝５１２）。例えば、 ｓ＝ｉ＋８・ｊ＋６４・ｋ として Ｒs＝Ｗijk（ｒs1＝ｗijk1,・・・,ｒsn＝ｗijkn） とする事により各ユニットＵijkの荷重ベクトルＷijkを
一定の順序に並べたコードブックを作成する事ができ
る。この場合には、パラメータ ｓ＝ｉ＋８・ｊ＋６４・ｋ が代表ベクトルＷijkの番号と成る。
当な順序に並べ、ベクトル量子化のコードブック Ｒ1＝（ｒ11,・・・,Ｒ1n）、 Ｒ2＝（ｒ21,・・・,Ｒ1n）、 ・・・ ＲM＝（ｒM1,・・・,ＲMn） を得る事ができる（ｎ＝１６、Ｍ＝５１２）。例えば、 ｓ＝ｉ＋８・ｊ＋６４・ｋ として Ｒs＝Ｗijk（ｒs1＝ｗijk1,・・・,ｒsn＝ｗijkn） とする事により各ユニットＵijkの荷重ベクトルＷijkを
一定の順序に並べたコードブックを作成する事ができ
る。この場合には、パラメータ ｓ＝ｉ＋８・ｊ＋６４・ｋ が代表ベクトルＷijkの番号と成る。
【００５２】図４は図２の手続きにより決定された荷重
ベクトルＷijkを適当な順番に並べる事により得られる
コードブックを示す表である。コードブック１３は代表
ベクトルの各番号ｓに対し対応する代表ベクトルの成分
を与える。図４のようなコードブックはＹ信号、Ｕ信
号、Ｖ信号のそれぞれについて図２の手続きを用いて作
成される。
ベクトルＷijkを適当な順番に並べる事により得られる
コードブックを示す表である。コードブック１３は代表
ベクトルの各番号ｓに対し対応する代表ベクトルの成分
を与える。図４のようなコードブックはＹ信号、Ｕ信
号、Ｖ信号のそれぞれについて図２の手続きを用いて作
成される。
【００５３】以上で（２）コードブック作成手続きの説
明を終り、次に（３）の手続き、即ち各キーフレームの
ブロックＢijの画像パターンにもっとも近いブロック画
像パターン代表ベクトルをコードブックから選択し、各
ブロックＢijの画像パターンを代表ベクトル番号で符号
化するベクトル量子化の手続きについて説明する。この
ベクトル量子化手続きは図４のコードブックを使用して
次のように行われる。
明を終り、次に（３）の手続き、即ち各キーフレームの
ブロックＢijの画像パターンにもっとも近いブロック画
像パターン代表ベクトルをコードブックから選択し、各
ブロックＢijの画像パターンを代表ベクトル番号で符号
化するベクトル量子化の手続きについて説明する。この
ベクトル量子化手続きは図４のコードブックを使用して
次のように行われる。
【００５４】図５は図４のコードブックを使用して各ブ
ロックの画像パターンベクトルＸを符号化する代表ベク
トルＲs を選択する手続きを示すフローチャートであ
る。例えばＹ信号の場合のベクトル量子化について説明
する。工程Ｓ１１において正規化された入力パターンベ
クトルＸ、即ちキーフレームのＹ信号の各ブロックＢij
の画素をジグザグ走査して得られた各画素信号レベルを
正規化し、これを成分とするブロック画像パターンベク
トル Ｘ＝（ｘ1,・・・,ｘ16） と、Ｙ信号のコードブックの各代表ベクトルＲs の距離 ｄ（Ｒs,Ｘ） （１≦ｓ≦Ｍ＝５１２） を計算する。距離ｄ（Ｒs,Ｘ）は Σ（ｒsi−ｘi）2 （ただしΣは添字ｉの１≦ｉ≦１６についての和を表
す）の平方根 √（Σ（ｒsi−ｘi）2） で与えられる。
ロックの画像パターンベクトルＸを符号化する代表ベク
トルＲs を選択する手続きを示すフローチャートであ
る。例えばＹ信号の場合のベクトル量子化について説明
する。工程Ｓ１１において正規化された入力パターンベ
クトルＸ、即ちキーフレームのＹ信号の各ブロックＢij
の画素をジグザグ走査して得られた各画素信号レベルを
正規化し、これを成分とするブロック画像パターンベク
トル Ｘ＝（ｘ1,・・・,ｘ16） と、Ｙ信号のコードブックの各代表ベクトルＲs の距離 ｄ（Ｒs,Ｘ） （１≦ｓ≦Ｍ＝５１２） を計算する。距離ｄ（Ｒs,Ｘ）は Σ（ｒsi−ｘi）2 （ただしΣは添字ｉの１≦ｉ≦１６についての和を表
す）の平方根 √（Σ（ｒsi−ｘi）2） で与えられる。
【００５５】次に、工程Ｓ１２において、距離ｄ（Ｒs,
Ｘ）を最小にする代表ベクトルＲsを入力パターンベク
トルＸの代表ベクトルとして選択し、入力パターンベク
トルＸを選択された代表ベクトルの番号ｓで符号化す
る。この代表ベクトル番号ｓは １≦ｓ≦５１２＝２9 の範囲にあるから、各ブロック画像パターンＸは９ビッ
トで符号化できる。このように、図４のコードブックを
用いて正規化された各ブロックＢijを対応する代表ベク
トルの番号ｓと正規化係数で符号化する事によりキーフ
レームのＹ信号のベクトル量子化を行う。
Ｘ）を最小にする代表ベクトルＲsを入力パターンベク
トルＸの代表ベクトルとして選択し、入力パターンベク
トルＸを選択された代表ベクトルの番号ｓで符号化す
る。この代表ベクトル番号ｓは １≦ｓ≦５１２＝２9 の範囲にあるから、各ブロック画像パターンＸは９ビッ
トで符号化できる。このように、図４のコードブックを
用いて正規化された各ブロックＢijを対応する代表ベク
トルの番号ｓと正規化係数で符号化する事によりキーフ
レームのＹ信号のベクトル量子化を行う。
【００５６】キーフレームのＵ信号、Ｖ信号のベクトル
量子化も、それぞれのコードブックを使用し、Ｙ信号の
ベクトル量子化と同様に行う。従って、各ブロックの画
像パターンはＹＵＶ信号それぞれのコードブックの代表
ベクトルの番号で符号化される。ただし、Ｕ信号、Ｖ信
号はそれぞれ３２０×２４０画素から成るから、４×４
のブロックＢijに分割すると、８０×６０＝４８００個
のブロックから構成される。一方、Ｙ信号は６４０×４
８０画素から構成されるから１６０×１２０＝１９２０
０個の４×４画素のブロックから成る。各キーフレーム
はＹＵＶ信号それぞれの各ブロックに対し決定された符
号（代表ベクトルの番号ｓ）の列、および各信号のコー
ドブックにより符号化される。このベクトル量子化情報
を記録する記録媒体の構成、および再生方法については
後述する。
量子化も、それぞれのコードブックを使用し、Ｙ信号の
ベクトル量子化と同様に行う。従って、各ブロックの画
像パターンはＹＵＶ信号それぞれのコードブックの代表
ベクトルの番号で符号化される。ただし、Ｕ信号、Ｖ信
号はそれぞれ３２０×２４０画素から成るから、４×４
のブロックＢijに分割すると、８０×６０＝４８００個
のブロックから構成される。一方、Ｙ信号は６４０×４
８０画素から構成されるから１６０×１２０＝１９２０
０個の４×４画素のブロックから成る。各キーフレーム
はＹＵＶ信号それぞれの各ブロックに対し決定された符
号（代表ベクトルの番号ｓ）の列、および各信号のコー
ドブックにより符号化される。このベクトル量子化情報
を記録する記録媒体の構成、および再生方法については
後述する。
【００５７】次に、キーフレームと動き補償フレームの
配置を決定する方法について説明する。各フレームをキ
ーフレームとするか動き補償フレームとするかは次のよ
うに決定する。即ち、まず、第１フレームはキーフレー
ムとし、第２フレーム以下については図６の手順に従
う。
配置を決定する方法について説明する。各フレームをキ
ーフレームとするか動き補償フレームとするかは次のよ
うに決定する。即ち、まず、第１フレームはキーフレー
ムとし、第２フレーム以下については図６の手順に従
う。
【００５８】図６の手続きを実行するにあたっては、ま
ず、各Ｙ信号フレーム（６４０×４８０画素）は４×４
画素のブロックＢijに分割する（図２１参照）。また、
３２０×２４０画素のＵ信号、Ｖ信号画像フレームはそ
れぞれ２×２画素のブロックに分割する。従って、Ｙ信
号、Ｕ信号、Ｖ信号は、それぞれ縦、横とも等しい個数
のブロックに分割される。この分割において、Ｙ信号の
ブロックＢijと、Ｕ、Ｖ信号の添字（ｉ、ｊ）のブロッ
クは等しい画像領域に対応する。従って、上の分割にお
いて添字（ｉ、ｊ）に位置するＹＵＶ信号それぞれに共
通の画像領域を画像ブロックＢij（１≦ｉ≦１６０、１
≦ｊ≦１２０）と呼ぶ事にする。また、図２３に示すよ
うに、動き補償範囲４の縦方向動き補償範囲６ａ、横方
向動き補償範囲６ｂをＹ信号フレームで±ｖ0画素
（Ｕ、Ｖ信号フレームについてはｖ0／２画素に相当）
とする。例えばｖ0＝３２画素である。
ず、各Ｙ信号フレーム（６４０×４８０画素）は４×４
画素のブロックＢijに分割する（図２１参照）。また、
３２０×２４０画素のＵ信号、Ｖ信号画像フレームはそ
れぞれ２×２画素のブロックに分割する。従って、Ｙ信
号、Ｕ信号、Ｖ信号は、それぞれ縦、横とも等しい個数
のブロックに分割される。この分割において、Ｙ信号の
ブロックＢijと、Ｕ、Ｖ信号の添字（ｉ、ｊ）のブロッ
クは等しい画像領域に対応する。従って、上の分割にお
いて添字（ｉ、ｊ）に位置するＹＵＶ信号それぞれに共
通の画像領域を画像ブロックＢij（１≦ｉ≦１６０、１
≦ｊ≦１２０）と呼ぶ事にする。また、図２３に示すよ
うに、動き補償範囲４の縦方向動き補償範囲６ａ、横方
向動き補償範囲６ｂをＹ信号フレームで±ｖ0画素
（Ｕ、Ｖ信号フレームについてはｖ0／２画素に相当）
とする。例えばｖ0＝３２画素である。
【００５９】以上の準備の後、図６の手続きを行う。ま
ず、図６の工程Ｓ２１において、処理画像ブロックの添
字パラメータｉ、ｊを初期化する。即ち ｉ←１、ｊ←１ と設定する。
ず、図６の工程Ｓ２１において、処理画像ブロックの添
字パラメータｉ、ｊを初期化する。即ち ｉ←１、ｊ←１ と設定する。
【００６０】次に、工程Ｓ２２において、現フレームの
各画像ブロックＢijについて一致度評価関数 Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ）） を計算する。ここに、Ｂ（Ｖ）は動き補償範囲４に含ま
れる直前のキーフレームのブロックであって、Ｂ（Ｖ）
から現フレームブロック５への動きベクトル８が Ｖ＝（ｖ1,ｖ2） （−ｖ0≦ｖ1,ｖ2≦＋ｖ0） と成るキーフレームブロック７である。よって、現フレ
ームブロック５（Ｂij）を構成する画素Ｐkl（Ｐkl∈Ｂ
ij）に対し、キーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））を構
成する画素Ｐmn（Ｐmn∈Ｂ（Ｖ））の添字ｍ、ｎは ｍ＝ｋ−ｖ1、 ｎ＝ｌ−ｖ2 で与えられる。一致度評価関数 Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ）） は、動き補償範囲４に含まれるすべてのキーフレームブ
ロック７（Ｂ（Ｖ））について計算する。
各画像ブロックＢijについて一致度評価関数 Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ）） を計算する。ここに、Ｂ（Ｖ）は動き補償範囲４に含ま
れる直前のキーフレームのブロックであって、Ｂ（Ｖ）
から現フレームブロック５への動きベクトル８が Ｖ＝（ｖ1,ｖ2） （−ｖ0≦ｖ1,ｖ2≦＋ｖ0） と成るキーフレームブロック７である。よって、現フレ
ームブロック５（Ｂij）を構成する画素Ｐkl（Ｐkl∈Ｂ
ij）に対し、キーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））を構
成する画素Ｐmn（Ｐmn∈Ｂ（Ｖ））の添字ｍ、ｎは ｍ＝ｋ−ｖ1、 ｎ＝ｌ−ｖ2 で与えられる。一致度評価関数 Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ）） は、動き補償範囲４に含まれるすべてのキーフレームブ
ロック７（Ｂ（Ｖ））について計算する。
【００６１】一致度評価関数Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））は例
えば次のように定義される。現フレームの画像ブロック
Ｂij上のＹ信号の画素信号レベルを Ｙ11,・・・,Ｙ44、 Ｕ信号の画素信号レベルを Ｕ11,・・・,Ｕ22、 Ｖ信号の画素信号レベルを Ｖ11,・・・,Ｖ22 とする。また、直前のキーフレームの画像ブロック７
（Ｂ（Ｖ））のＹ信号画素信号レベルを Ｙ'11,・・・,Ｙ'44、 Ｕ信号の画素信号レベルを Ｕ'11,・・・,Ｕ'22、 Ｖ信号の画素信号レベルを Ｖ'11,・・・,Ｖ'22 とする。この時、一致度評価関数を Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））＝Σ｜Ｙpq−Ｙ'pq｜＋Σ｜Ｕrs−
Ｕ'rs｜＋Σ｜Ｖrs−Ｖ'rs｜ で定義する。ただし、第１番目のΣは添字ｐ、ｑについ
て、１≦ｐ、ｑ≦４の範囲の和であり、第２、第３番目
のΣは添字ｒ、ｓについて、１≦ｒ、ｓ≦２の範囲の和
である。
えば次のように定義される。現フレームの画像ブロック
Ｂij上のＹ信号の画素信号レベルを Ｙ11,・・・,Ｙ44、 Ｕ信号の画素信号レベルを Ｕ11,・・・,Ｕ22、 Ｖ信号の画素信号レベルを Ｖ11,・・・,Ｖ22 とする。また、直前のキーフレームの画像ブロック７
（Ｂ（Ｖ））のＹ信号画素信号レベルを Ｙ'11,・・・,Ｙ'44、 Ｕ信号の画素信号レベルを Ｕ'11,・・・,Ｕ'22、 Ｖ信号の画素信号レベルを Ｖ'11,・・・,Ｖ'22 とする。この時、一致度評価関数を Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））＝Σ｜Ｙpq−Ｙ'pq｜＋Σ｜Ｕrs−
Ｕ'rs｜＋Σ｜Ｖrs−Ｖ'rs｜ で定義する。ただし、第１番目のΣは添字ｐ、ｑについ
て、１≦ｐ、ｑ≦４の範囲の和であり、第２、第３番目
のΣは添字ｒ、ｓについて、１≦ｒ、ｓ≦２の範囲の和
である。
【００６２】次に、工程Ｓ２３において、現フレームの
現フレームブロック５（Ｂij）について計算された一致
度評価関数Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））の最小値ｍｉｎを決定
し、工程Ｓ２４において、この最小値ｍｉｎが所定閾値
ｍｉｎ0以上であるかどうかを判断する。
現フレームブロック５（Ｂij）について計算された一致
度評価関数Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））の最小値ｍｉｎを決定
し、工程Ｓ２４において、この最小値ｍｉｎが所定閾値
ｍｉｎ0以上であるかどうかを判断する。
【００６３】一致度評価関数Ｍ（Ｂij,Ｂ（Ｖ））の最
小値ｍｉｎが所定閾値ｍｉｎ0以上の場合には、マッチ
するキーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））が動き補償範
囲には存在しないものと判断される。よって、工程Ｓ２
５に進み、画像ブロック５（Ｂij）を直接画像情報使用
ブロック（即ち動きベクトルを使用しないブロック）と
決定する。
小値ｍｉｎが所定閾値ｍｉｎ0以上の場合には、マッチ
するキーフレームブロック７（Ｂ（Ｖ））が動き補償範
囲には存在しないものと判断される。よって、工程Ｓ２
５に進み、画像ブロック５（Ｂij）を直接画像情報使用
ブロック（即ち動きベクトルを使用しないブロック）と
決定する。
【００６４】一方、工程Ｓ２４において、最小値が所定
閾値ｍｉｎ0よりも小さいと判断される場合には、工程
Ｓ２６に進み、最小値を与えるキーフレームの画像ブロ
ックＢ（Ｖ）を決定し、そのＶ＝（ｖ1,ｖ2）を画像ブ
ロックＢijの動きベクトル Ｖij＝（ｖij1,ｖij2） と決定する。
閾値ｍｉｎ0よりも小さいと判断される場合には、工程
Ｓ２６に進み、最小値を与えるキーフレームの画像ブロ
ックＢ（Ｖ）を決定し、そのＶ＝（ｖ1,ｖ2）を画像ブ
ロックＢijの動きベクトル Ｖij＝（ｖij1,ｖij2） と決定する。
【００６５】次に、工程Ｓ２５、Ｓ２６に続いて工程Ｓ
２７に進み、処理画像ブロックの添字パラメータｉ、ｊ
を更新し、工程Ｓ２８ですべての現フレームブロック５
（Ｂij）が処理されたかどうかを判断する。未処理の画
像ブロックが残っている場合は工程Ｓ２２に戻り工程Ｓ
２２〜Ｓ２８を反復する。このようにして、すべての画
像ブロックＢijについてマッチするキーフレームのブロ
ックＢ（Ｖ）が動き補償範囲４内に存在するかどうかを
判断し、存在する場合には各画像ブロックＢijについて
動きベクトルＶij＝（ｖij1,ｖij2）を決定していく。
現フレームのすべての画像ブロックＢijが処理されると
工程Ｓ２８から工程Ｓ２９に進む。マッチするキーフレ
ームブロック７（Ｂ（Ｖ））が動き補償範囲４内に存在
しない画像ブロックＢij（直接画像情報使用ブロック）
の個数Ｎｕｍが所定閾値Ｎｕｍ0以上であるかどうか判
断する。個数Ｎｕｍが所定閾値Ｎｕｍ0以上の場合には
工程Ｓ３０に進み、現フレームをキーフレームとし、所
定値を下回る場合には工程Ｓ３１に進み、現フレームを
動き補償フレームとする事を決定する。
２７に進み、処理画像ブロックの添字パラメータｉ、ｊ
を更新し、工程Ｓ２８ですべての現フレームブロック５
（Ｂij）が処理されたかどうかを判断する。未処理の画
像ブロックが残っている場合は工程Ｓ２２に戻り工程Ｓ
２２〜Ｓ２８を反復する。このようにして、すべての画
像ブロックＢijについてマッチするキーフレームのブロ
ックＢ（Ｖ）が動き補償範囲４内に存在するかどうかを
判断し、存在する場合には各画像ブロックＢijについて
動きベクトルＶij＝（ｖij1,ｖij2）を決定していく。
現フレームのすべての画像ブロックＢijが処理されると
工程Ｓ２８から工程Ｓ２９に進む。マッチするキーフレ
ームブロック７（Ｂ（Ｖ））が動き補償範囲４内に存在
しない画像ブロックＢij（直接画像情報使用ブロック）
の個数Ｎｕｍが所定閾値Ｎｕｍ0以上であるかどうか判
断する。個数Ｎｕｍが所定閾値Ｎｕｍ0以上の場合には
工程Ｓ３０に進み、現フレームをキーフレームとし、所
定値を下回る場合には工程Ｓ３１に進み、現フレームを
動き補償フレームとする事を決定する。
【００６６】以上に説明した図６の手続きを第２フレー
ム以下の各フレームについて反復して行い、そのフレー
ムをキーフレームとするか、動き補償フレームとするか
を順次決定していく。ただし、キーフレームが連続する
事を避けるため、例えばキーフレームと決定されたフレ
ームの直後の所定数フレーム（例えば３フレーム）につ
いては上の手続きの結果とは無関係に強制的に動き補償
フレームとする。
ム以下の各フレームについて反復して行い、そのフレー
ムをキーフレームとするか、動き補償フレームとするか
を順次決定していく。ただし、キーフレームが連続する
事を避けるため、例えばキーフレームと決定されたフレ
ームの直後の所定数フレーム（例えば３フレーム）につ
いては上の手続きの結果とは無関係に強制的に動き補償
フレームとする。
【００６７】キーフレームのベクトル量子化については
既に説明した。次に、動き補償フレームの動きベクトル
パターンのベクトル量子化について説明する。
既に説明した。次に、動き補償フレームの動きベクトル
パターンのベクトル量子化について説明する。
【００６８】上に説明したように、動き補償フレームは
１６０×１２０個の画像ブロックＢijに分割され、図６
の手続きの実行の結果、一部を除いて各画像ブロックＢ
ijに対し動きベクトルＶijが決定されている。ここで、
更に縦、横４個の画像ブロックをまとめて大ブロックＺ
st（１≦ｓ≦４０、１≦ｔ≦３０）を構成する。
１６０×１２０個の画像ブロックＢijに分割され、図６
の手続きの実行の結果、一部を除いて各画像ブロックＢ
ijに対し動きベクトルＶijが決定されている。ここで、
更に縦、横４個の画像ブロックをまとめて大ブロックＺ
st（１≦ｓ≦４０、１≦ｔ≦３０）を構成する。
【００６９】図７は動き補償フレームの左上隅の大ブロ
ックＺ11を示す摸式図である。ただし、大ブロック１４
（Ｚst）を構成する画像ブロックＢijのなかに直接画像
情報使用ブロックが存在する場合（図６の工程Ｓ２５参
照）にはその大ブロック１４内に含まれる画像ブロック
Ｂijをすべて直接画像情報使用ブロックと決定する。こ
の結果、動き補償フレームは、それぞれ動きベクトルＶ
ijが決定された画像ブロックＢijから成る大ブロック１
４（Ｚst）と、直接画像情報使用ブロックＢijに分割さ
れる。動きベクトルパターンが決定された大ブロック１
４は、Ｙ信号フレームについて、縦、横それぞれ１６画
素の画像領域に相当する。また、画像情報使用ブロック
はＹ信号の縦、横４画素の画像領域に相当する。
ックＺ11を示す摸式図である。ただし、大ブロック１４
（Ｚst）を構成する画像ブロックＢijのなかに直接画像
情報使用ブロックが存在する場合（図６の工程Ｓ２５参
照）にはその大ブロック１４内に含まれる画像ブロック
Ｂijをすべて直接画像情報使用ブロックと決定する。こ
の結果、動き補償フレームは、それぞれ動きベクトルＶ
ijが決定された画像ブロックＢijから成る大ブロック１
４（Ｚst）と、直接画像情報使用ブロックＢijに分割さ
れる。動きベクトルパターンが決定された大ブロック１
４は、Ｙ信号フレームについて、縦、横それぞれ１６画
素の画像領域に相当する。また、画像情報使用ブロック
はＹ信号の縦、横４画素の画像領域に相当する。
【００７０】動き補償フレームの直接画像使用画像ブロ
ック（図７の大ブロック１４に相当する画像ブロック）
については、上記画像情報使用ブロック内のＹＵＶ信号
それぞれについて、キーフレームの量子化法と同様に正
規化（但し、ブロック数は４×４個）を行い、正規化さ
れたＹＵＶ信号それぞれについて、ブロックを走査して
画像パターンベクトル得る。この画像パターンベクトル
をそれぞれの汎用コードブックを使用して、図５の手続
きによって量子化を実行する。一方、図７に示すような
動きベクトルパターンが決定された大ブロック１４（Ｚ
st）は次の様にベクトル量子化する。
ック（図７の大ブロック１４に相当する画像ブロック）
については、上記画像情報使用ブロック内のＹＵＶ信号
それぞれについて、キーフレームの量子化法と同様に正
規化（但し、ブロック数は４×４個）を行い、正規化さ
れたＹＵＶ信号それぞれについて、ブロックを走査して
画像パターンベクトル得る。この画像パターンベクトル
をそれぞれの汎用コードブックを使用して、図５の手続
きによって量子化を実行する。一方、図７に示すような
動きベクトルパターンが決定された大ブロック１４（Ｚ
st）は次の様にベクトル量子化する。
【００７１】大ブロック１４Ｚst内の各画像ブロックＢ
ijの動きベクトル Ｖij＝（ｖij1,ｖij2） の成分ｖij1、ｖij2はそれぞれ −ｖ0≦ｖij1,ｖij2≦＋ｖ0 の範囲にあり、ｖ0は例えば３２である。従って、各動
きベクトルＶijの成分ｖi j1,ｖij2は例えば１１ビット
で表現する事ができる。
ijの動きベクトル Ｖij＝（ｖij1,ｖij2） の成分ｖij1、ｖij2はそれぞれ −ｖ0≦ｖij1,ｖij2≦＋ｖ0 の範囲にあり、ｖ0は例えば３２である。従って、各動
きベクトルＶijの成分ｖi j1,ｖij2は例えば１１ビット
で表現する事ができる。
【００７２】ここでは、そのままこの大ブロック１４
（Ｚst）を縦、横２個ずつ、計４ブロックを合わせて巨
大ブロック化する。、その巨大ブロックの内のすべての
動き成分を比較して最大値MAXと最小値MINを算出し、得
られた最大値MAXと最小値MINを用い、例えば次の変換式
を用いて、各巨大ブロック内の動き成分の値を正規化す
る。 Ｖij1"=(Ｖij1-MIN）/(MAX-MIN） Ｖij2"=(Ｖij2-MIN）/(MAX-MIN） ここで、Ｖij"はＶijの正規化データ値を表す。正規化
された巨大ブロックをベクトル化単位である大ブロック
に分割し、図２１に示すようにジグザグ走査することに
より、各ブロックについて３２次元のブロック画像パタ
ーンベクトル Ｘ"=(Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・,Ｘh",・・・,Ｘ32"） を得る。ここで、ベクトルＸ"の各成分Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",
・・・,Ｘh",・・,Ｘ32"は各動きベクトルＶijの成分Ｖ
ij1,Ｖij2の正規化された値であり、例えば１１ビット
で表現される。
（Ｚst）を縦、横２個ずつ、計４ブロックを合わせて巨
大ブロック化する。、その巨大ブロックの内のすべての
動き成分を比較して最大値MAXと最小値MINを算出し、得
られた最大値MAXと最小値MINを用い、例えば次の変換式
を用いて、各巨大ブロック内の動き成分の値を正規化す
る。 Ｖij1"=(Ｖij1-MIN）/(MAX-MIN） Ｖij2"=(Ｖij2-MIN）/(MAX-MIN） ここで、Ｖij"はＶijの正規化データ値を表す。正規化
された巨大ブロックをベクトル化単位である大ブロック
に分割し、図２１に示すようにジグザグ走査することに
より、各ブロックについて３２次元のブロック画像パタ
ーンベクトル Ｘ"=(Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・,Ｘh",・・・,Ｘ32"） を得る。ここで、ベクトルＸ"の各成分Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",
・・・,Ｘh",・・,Ｘ32"は各動きベクトルＶijの成分Ｖ
ij1,Ｖij2の正規化された値であり、例えば１１ビット
で表現される。
【００７３】このようにして、多数の正規化された動き
ベクトルパターンベクトルＸ"から成る学習系列Ｘ"
（t）を作成し、作成された学習系列Ｘ"（t）をコホー
ネンの神経回路に提示して図２と同様な手続きにより動
きベクトルパターンの汎用コードブック（図４参照）を
得ることができる。更に、図５と同様の手続きにより各
大ブロック１４に対応する代表ベクトルを選択し、選択
された代表番号と正規化係数により動き補償フレームの
各大ブロック１４の動きベクトルパターンを符号化する
ことにより動き補償フレームの各大ブロックのベクトル
量子化を行う。
ベクトルパターンベクトルＸ"から成る学習系列Ｘ"
（t）を作成し、作成された学習系列Ｘ"（t）をコホー
ネンの神経回路に提示して図２と同様な手続きにより動
きベクトルパターンの汎用コードブック（図４参照）を
得ることができる。更に、図５と同様の手続きにより各
大ブロック１４に対応する代表ベクトルを選択し、選択
された代表番号と正規化係数により動き補償フレームの
各大ブロック１４の動きベクトルパターンを符号化する
ことにより動き補償フレームの各大ブロックのベクトル
量子化を行う。
【００７４】次に、図８〜図１３を参照しながら、圧縮
された動画像情報を記録する記録媒体における圧縮動画
情報の記録方式について説明する。
された動画像情報を記録する記録媒体における圧縮動画
情報の記録方式について説明する。
【００７５】図８はキーフレームおよび動き補償フレー
ムをベクトル量子化する代表ベクトルの番号を記録する
インデックス記録領域を摸式的に示すブロック図であ
る。インデックス記録領域１５は所定のアドレスＡ0か
ら開始する。図８に示すように、インデックス記録領域
１５は多数の記録管理単位１５ａを含む。各記録管理単
位１５ａは例えば２５６個のフレームインデックス（キ
ーフレームインデックス１６ないし動き補償フレームイ
ンデックス１７）からなり、ヘッダ１５ｂ Ｈ１,Ｈ２,・・・ で管理される。各記録管理単位１５ａのヘッダ１５ｂ
は、管理下の記録管理単位１５ａに含まれる２５６個の
キーフレームインデックス１６および動き補償フレーム
インデックス１７の順序を記録する。
ムをベクトル量子化する代表ベクトルの番号を記録する
インデックス記録領域を摸式的に示すブロック図であ
る。インデックス記録領域１５は所定のアドレスＡ0か
ら開始する。図８に示すように、インデックス記録領域
１５は多数の記録管理単位１５ａを含む。各記録管理単
位１５ａは例えば２５６個のフレームインデックス（キ
ーフレームインデックス１６ないし動き補償フレームイ
ンデックス１７）からなり、ヘッダ１５ｂ Ｈ１,Ｈ２,・・・ で管理される。各記録管理単位１５ａのヘッダ１５ｂ
は、管理下の記録管理単位１５ａに含まれる２５６個の
キーフレームインデックス１６および動き補償フレーム
インデックス１７の順序を記録する。
【００７６】上に説明したように、この実施例の場合、
１秒当たり３０フレームを含んでおり、例えばほぼ５フ
レーム毎にキーフレームが配置されているが、キーフレ
ーム間の間隔は一定ではない。例えばキーフレームの間
に６ないし７個の動き補償フレームが入る事もあり、あ
るいはまた３ないし４個の動き補償フレームしか入らな
い事もあり得る。従って、ヘッダ１５ｂは後続の管理下
のキーフレームインデックス１６および動き補償フレー
ムインデックス１７の発生順序を指定する。
１秒当たり３０フレームを含んでおり、例えばほぼ５フ
レーム毎にキーフレームが配置されているが、キーフレ
ーム間の間隔は一定ではない。例えばキーフレームの間
に６ないし７個の動き補償フレームが入る事もあり、あ
るいはまた３ないし４個の動き補償フレームしか入らな
い事もあり得る。従って、ヘッダ１５ｂは後続の管理下
のキーフレームインデックス１６および動き補償フレー
ムインデックス１７の発生順序を指定する。
【００７７】各ヘッダ１５ｂは２５６ビットからなり、
例えばビット０によってキーフレームインデックス１６
を、またビット１によって動き補償フレームインデック
ス１７を表現する。例えば図８の最初の記録管理単位１
５ａの場合、Ｙ信号インデックス領域１６（ＫＦ１）、
動き補償フレームインデックス１７（ＭＣＦ１）、動き
補償フレームインデックス１７（ＭＣＦ２）、動き補償
フレームインデックス１７（ＭＣＦ３）、動き補償フレ
ームインデックス１７（ＭＣＦ４）、キーフレームイン
デックス１６（ＫＦ２）、動き補償フレームインデック
ス１７（ＭＣＦ５）、動き補償フレームインデックス１
７（ＭＣＦ６）、・・・の順番で並んでいるので、ヘッ
ダ１５ｂ（Ｈ１）のビットは、 ０１１１１０１１・・・ と成る。
例えばビット０によってキーフレームインデックス１６
を、またビット１によって動き補償フレームインデック
ス１７を表現する。例えば図８の最初の記録管理単位１
５ａの場合、Ｙ信号インデックス領域１６（ＫＦ１）、
動き補償フレームインデックス１７（ＭＣＦ１）、動き
補償フレームインデックス１７（ＭＣＦ２）、動き補償
フレームインデックス１７（ＭＣＦ３）、動き補償フレ
ームインデックス１７（ＭＣＦ４）、キーフレームイン
デックス１６（ＫＦ２）、動き補償フレームインデック
ス１７（ＭＣＦ５）、動き補償フレームインデックス１
７（ＭＣＦ６）、・・・の順番で並んでいるので、ヘッ
ダ１５ｂ（Ｈ１）のビットは、 ０１１１１０１１・・・ と成る。
【００７８】図９は図８の各キーフレームインデックス
の構成を摸式的に示すブロック図である。各キーフレー
ムインデックス１６は、Ｙ信号インデックス領域１６ａ
（ＣY）、Ｕ信号インデックス領域１６ｂ（ＣU）、Ｖ信
号インデックス領域１６ｃ（ＣV）から成る。
の構成を摸式的に示すブロック図である。各キーフレー
ムインデックス１６は、Ｙ信号インデックス領域１６ａ
（ＣY）、Ｕ信号インデックス領域１６ｂ（ＣU）、Ｖ信
号インデックス領域１６ｃ（ＣV）から成る。
【００７９】図１０は図９のキーフレームインデックス
を構成する各Ｙ信号インデックス領域（あるいはＵ信号
インデックス領域、Ｖ信号インデックス領域）を摸式的
に示すブロック図である。上に説明したようにコホーネ
ンの自己組織化特徴写像アルゴリズムによってＹＵＶ信
号それぞれについてブロック画像パターンを代表する図
４のようなコードブックが得られ、更に図５の手続きに
よって各キーフレームの各ブロック２（Ｂij）に対しそ
れぞれのコードブックから代表ベクトル番号ｓが決定さ
れている。従って、各Ｙ信号インデックス領域１６ａ
（あるいはＵ信号インデックス領域１６ｂ、Ｖ信号イン
デックス領域１６ｃ）は各フレームのブロックＢijに対
応する代表ベクトル番号 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣM を記録する。
を構成する各Ｙ信号インデックス領域（あるいはＵ信号
インデックス領域、Ｖ信号インデックス領域）を摸式的
に示すブロック図である。上に説明したようにコホーネ
ンの自己組織化特徴写像アルゴリズムによってＹＵＶ信
号それぞれについてブロック画像パターンを代表する図
４のようなコードブックが得られ、更に図５の手続きに
よって各キーフレームの各ブロック２（Ｂij）に対しそ
れぞれのコードブックから代表ベクトル番号ｓが決定さ
れている。従って、各Ｙ信号インデックス領域１６ａ
（あるいはＵ信号インデックス領域１６ｂ、Ｖ信号イン
デックス領域１６ｃ）は各フレームのブロックＢijに対
応する代表ベクトル番号 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣM を記録する。
【００８０】また、大ブロック（６４ブロック）毎に正
規化係数である信号のMIN,MAX値を８ビットで記録す
る。各ブロックの画像情報をベクトル量子化する正規化
された代表ベクトル番号Ｃ1,Ｃ2,・・・，ＣMはそれぞ
れブロック Ｂ11,Ｂ21,・・・，Ｂ12,Ｂ22,・・・ に対応する。
規化係数である信号のMIN,MAX値を８ビットで記録す
る。各ブロックの画像情報をベクトル量子化する正規化
された代表ベクトル番号Ｃ1,Ｃ2,・・・，ＣMはそれぞ
れブロック Ｂ11,Ｂ21,・・・，Ｂ12,Ｂ22,・・・ に対応する。
【００８１】図１１は図８の各動き補償フレームインデ
ックスの構成を摸式的に示すブロック図である。上に説
明したように動き補償フレームは、大ブロック１４の動
きベクトルパターン情報をその代表ベクトル番号で記録
する部分と、画像ブロックＢijの画像情報をＹＵＶ信号
のコードブックを使用してその代表ベクトル番号で符号
化した部分及び２種類の正規化係数から成る。動きベク
トルパターン正規化係数である信号のMIN，MAX値は動き
補償フレームインデックス１７の最初１７ｃに記録され
る。また、画像ブロックBij の正規化係数は、代表ベク
トル番号の最初に記録される。
ックスの構成を摸式的に示すブロック図である。上に説
明したように動き補償フレームは、大ブロック１４の動
きベクトルパターン情報をその代表ベクトル番号で記録
する部分と、画像ブロックＢijの画像情報をＹＵＶ信号
のコードブックを使用してその代表ベクトル番号で符号
化した部分及び２種類の正規化係数から成る。動きベク
トルパターン正規化係数である信号のMIN，MAX値は動き
補償フレームインデックス１７の最初１７ｃに記録され
る。また、画像ブロックBij の正規化係数は、代表ベク
トル番号の最初に記録される。
【００８２】また、各動き補償フレームインデックス１
７の代表ベクトル番号１７ｂ Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN はそれぞれ先頭に識別ビット１７ａ Ｚ1,Ｚ2,・・・,ＺN を有し、後続の代表ベクトル番号１７ｂが大ブロック１
４の動きベクトルパターン代表ベクトル番号であるかＹ
ＵＶ信号のブロック画像パターンの代表ベクトル番号
（即ち画像情報使用ブロックの代表ベクトル番号）であ
るかを識別する。例えば識別ビット１７ａが０の場合
は、後続の代表ベクトル番号１７ｂは大ブロック１４の
動きベクトルパターン代表ベクトル番号であり、識別ビ
ット１７ａが１の場合はＹＵＶ信号のブロック画像パタ
ーンの代表ベクトル番号である事を示す。
７の代表ベクトル番号１７ｂ Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN はそれぞれ先頭に識別ビット１７ａ Ｚ1,Ｚ2,・・・,ＺN を有し、後続の代表ベクトル番号１７ｂが大ブロック１
４の動きベクトルパターン代表ベクトル番号であるかＹ
ＵＶ信号のブロック画像パターンの代表ベクトル番号
（即ち画像情報使用ブロックの代表ベクトル番号）であ
るかを識別する。例えば識別ビット１７ａが０の場合
は、後続の代表ベクトル番号１７ｂは大ブロック１４の
動きベクトルパターン代表ベクトル番号であり、識別ビ
ット１７ａが１の場合はＹＵＶ信号のブロック画像パタ
ーンの代表ベクトル番号である事を示す。
【００８３】識別ビット１７ａがすべて０、即ち代表ベ
クトル番号１７ｂがすべて大ブロック１４の動きベクト
ルパターン代表ベクトル番号であるとすれば、番号 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN は、例えば大ブロック１４ Ｚ11,Ｚ21,・・・,Ｚ12,Ｚ22,・・・ にそれぞれ対応する。ただし識別ビット１７ａのなかに
１と成るものがあり、列 Ｚ11,Ｚ21,・・・,Ｚ12,Ｚ22,・・・ において大ブロック１４（Ｚst）に相当する箇所に画像
情報使用ブロックが表れる場合は、その大ブロック１４
（Ｚst）を構成する各ブロックＢijのＹ信号、Ｕ信号、
Ｖ信号それぞれの代表ベクトル番号（ＹＵＶ信号それぞ
れについて４×４＝１６個、即ち３×１６＝４８個の代
表ベクトル番号）及びその正規化係数である信号のMIN,
MAX値が列 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN の相当箇所に挿入される。
クトル番号１７ｂがすべて大ブロック１４の動きベクト
ルパターン代表ベクトル番号であるとすれば、番号 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN は、例えば大ブロック１４ Ｚ11,Ｚ21,・・・,Ｚ12,Ｚ22,・・・ にそれぞれ対応する。ただし識別ビット１７ａのなかに
１と成るものがあり、列 Ｚ11,Ｚ21,・・・,Ｚ12,Ｚ22,・・・ において大ブロック１４（Ｚst）に相当する箇所に画像
情報使用ブロックが表れる場合は、その大ブロック１４
（Ｚst）を構成する各ブロックＢijのＹ信号、Ｕ信号、
Ｖ信号それぞれの代表ベクトル番号（ＹＵＶ信号それぞ
れについて４×４＝１６個、即ち３×１６＝４８個の代
表ベクトル番号）及びその正規化係数である信号のMIN,
MAX値が列 Ｃ1,Ｃ2,・・・,ＣN の相当箇所に挿入される。
【００８４】図１２は代表ベクトル記録領域（汎用コー
ドブック記録領域）の構成を摸式的に示すブロック図で
ある。代表ベクトル記録域１８は、Ｙ信号ブロック画像
パターン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック
画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロ
ック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロ
ック動きベクトルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄ
を含む。Ｙ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル
記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベク
トル記録領域１８ｃ、大ブロック動きベクトルパターン
代表ベクトル記録領域１８ｄはそれぞれ所定のアドレス
Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4から開始される。
ドブック記録領域）の構成を摸式的に示すブロック図で
ある。代表ベクトル記録域１８は、Ｙ信号ブロック画像
パターン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック
画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロ
ック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロ
ック動きベクトルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄ
を含む。Ｙ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル
記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベク
トル記録領域１８ｃ、大ブロック動きベクトルパターン
代表ベクトル記録領域１８ｄはそれぞれ所定のアドレス
Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4から開始される。
【００８５】図１３は図１２のＹ信号ブロック画像パタ
ーン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像
パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック
画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロック
動きベクトルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄそれ
ぞれの構成を摸式的に示すブロック図である。Ｙ信号ブ
ロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信
号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、
Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８
ｃはそれぞれＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号のコードブックに
対応する情報を記録する。また、大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄは大ブロック１
４動きベクトルパターンのコードブックに対応する情報
を記録する。従って、例えばＹ信号ブロック画像パター
ン代表ベクトル記録領域１８ａの場合、Ａi＝Ａ1から開
始し、図４に示されるコードブックのＹ信号ブロック画
像パターン代表ベクトル Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,・・・,ＲM をそれぞれアドレス Ａi1,Ａi2,Ａi3,Ａi4,・・・,ＡiM に順番に記録する。
ーン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像
パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック
画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロック
動きベクトルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄそれ
ぞれの構成を摸式的に示すブロック図である。Ｙ信号ブ
ロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ａ、Ｕ信
号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８ｂ、
Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領域１８
ｃはそれぞれＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号のコードブックに
対応する情報を記録する。また、大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄは大ブロック１
４動きベクトルパターンのコードブックに対応する情報
を記録する。従って、例えばＹ信号ブロック画像パター
ン代表ベクトル記録領域１８ａの場合、Ａi＝Ａ1から開
始し、図４に示されるコードブックのＹ信号ブロック画
像パターン代表ベクトル Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4,・・・,ＲM をそれぞれアドレス Ａi1,Ａi2,Ａi3,Ａi4,・・・,ＡiM に順番に記録する。
【００８６】上に説明したように１ブロックが１６画素
を含み、各画素が８ビットで表現されるとすると、各Ｙ
信号ブロック画像パターン代表ベクトルＲ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ
4,・・・,ＲMは、例えば １６×８ビット＝１２８ビット で表現される。従って、アドレスをビット単位で表示す
る事にすれば、 Ａ12＝Ａ11＋１２８、 Ａ13＝Ａ12＋１２８、 ・・・ と成る。従って、代表ベクトル番号ｓに対応する代表ベ
クトルＲsの記録アドレスＡ1sは、 Ａ1s＝Ａ1＋１２８×（ｓ−１） で計算される。代表ベクトルの個数Ｍは例えば５１２で
ある。Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領
域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記
録領域１８ｃもＹ信号ブロック画像パターン代表ベクト
ル記録領域１８ａと同様である。大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄの場合、代表ベ
クトルＲsがそれぞれ例えば １１×３２ビット＝３５２ビット から成る事以外はＹ信号ブロック画像パターン代表ベク
トル記録領域１８ａと同様に構成される。
を含み、各画素が８ビットで表現されるとすると、各Ｙ
信号ブロック画像パターン代表ベクトルＲ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ
4,・・・,ＲMは、例えば １６×８ビット＝１２８ビット で表現される。従って、アドレスをビット単位で表示す
る事にすれば、 Ａ12＝Ａ11＋１２８、 Ａ13＝Ａ12＋１２８、 ・・・ と成る。従って、代表ベクトル番号ｓに対応する代表ベ
クトルＲsの記録アドレスＡ1sは、 Ａ1s＝Ａ1＋１２８×（ｓ−１） で計算される。代表ベクトルの個数Ｍは例えば５１２で
ある。Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録領
域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記
録領域１８ｃもＹ信号ブロック画像パターン代表ベクト
ル記録領域１８ａと同様である。大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄの場合、代表ベ
クトルＲsがそれぞれ例えば １１×３２ビット＝３５２ビット から成る事以外はＹ信号ブロック画像パターン代表ベク
トル記録領域１８ａと同様に構成される。
【００８７】図１４はこの発明に係わる圧縮画像情報再
生装置の物理的構成を示すブロック図である。この実施
条件に係わる圧縮画像情報再生装置は、ＣＰＵ２０、着
脱自在記録媒体２１、固定ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入
出力インターフェイス２４、操作スイッチ２５、表示装
置２６、ターミナルアダプター２８、固定磁気ディスク
装置２９を備える。ＣＰＵ２０、着脱自在記録媒体２
１、固定ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力インターフェ
イス２４、固定磁気ディスク装置２９はバス２７によっ
て相互に接続される。操作スイッチ２５、ターミナルア
ダプター２８及び表示装置２６は入出力インターフェイ
ス２４、バス２７を介してＣＰＵ２０に接続される。
生装置の物理的構成を示すブロック図である。この実施
条件に係わる圧縮画像情報再生装置は、ＣＰＵ２０、着
脱自在記録媒体２１、固定ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入
出力インターフェイス２４、操作スイッチ２５、表示装
置２６、ターミナルアダプター２８、固定磁気ディスク
装置２９を備える。ＣＰＵ２０、着脱自在記録媒体２
１、固定ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力インターフェ
イス２４、固定磁気ディスク装置２９はバス２７によっ
て相互に接続される。操作スイッチ２５、ターミナルア
ダプター２８及び表示装置２６は入出力インターフェイ
ス２４、バス２７を介してＣＰＵ２０に接続される。
【００８８】ＣＰＵ２０は、例えば操作スイッチ２５に
含まれる再生スイッチの操作に応答して、着脱自在記録
媒体２１に記録された圧縮画像情報の伸張・再生動作を
開始し、以下に説明するように、圧縮画像情報の再生を
制御する。着脱自在記録媒体２１は、図８〜１３に示す
圧縮画像情報（インデックス領域１５および代表ベクト
ル記録域１８）をそれぞれの所定のアドレス (Ａ0,
Ａ1）に記録する。同様に例えばターミナルアダプター
２８を通じて外部回線より入力された図８〜図１３に示
す圧縮画像情報（インデックス領域１５および代表ベク
トル記録域１８）を入出力インターフェイス２４を通じ
それぞれの所定のアドレス (Ａ0,Ａ1）に記録する。固
定ＲＯＭ２２は、以下に説明する再生動作を制御するプ
ログラムなどを記録する。ＲＡＭ２３は、圧縮画像情報
の伸張・再生に必要な情報を一時的に記録する。操作ス
イッチ２５は、例えば再生スイッチ、停止スイッチなど
を含む。表示装置２６は、例えば液晶表示装置あるいは
陰極線管からなりＲＧＢ信号により駆動されて画像を表
示する。
含まれる再生スイッチの操作に応答して、着脱自在記録
媒体２１に記録された圧縮画像情報の伸張・再生動作を
開始し、以下に説明するように、圧縮画像情報の再生を
制御する。着脱自在記録媒体２１は、図８〜１３に示す
圧縮画像情報（インデックス領域１５および代表ベクト
ル記録域１８）をそれぞれの所定のアドレス (Ａ0,
Ａ1）に記録する。同様に例えばターミナルアダプター
２８を通じて外部回線より入力された図８〜図１３に示
す圧縮画像情報（インデックス領域１５および代表ベク
トル記録域１８）を入出力インターフェイス２４を通じ
それぞれの所定のアドレス (Ａ0,Ａ1）に記録する。固
定ＲＯＭ２２は、以下に説明する再生動作を制御するプ
ログラムなどを記録する。ＲＡＭ２３は、圧縮画像情報
の伸張・再生に必要な情報を一時的に記録する。操作ス
イッチ２５は、例えば再生スイッチ、停止スイッチなど
を含む。表示装置２６は、例えば液晶表示装置あるいは
陰極線管からなりＲＧＢ信号により駆動されて画像を表
示する。
【００８９】図１５はこの発明に係る圧縮画像情報再生
装置の機能的構成を示すブロック図である。この実施例
に係る圧縮画像情報再生装置は機能的にみると、データ
読取手段３１、キーフレーム復元手段３２、動き補償フ
レーム復元手段３３、ＲＧＢ変換手段３４を含む。これ
らの手段３１〜３４は固定ＲＯＭ２２に記録されたプロ
グラムにより実現され、これらの手段の動作はＣＰＵ２
０によって実行される。
装置の機能的構成を示すブロック図である。この実施例
に係る圧縮画像情報再生装置は機能的にみると、データ
読取手段３１、キーフレーム復元手段３２、動き補償フ
レーム復元手段３３、ＲＧＢ変換手段３４を含む。これ
らの手段３１〜３４は固定ＲＯＭ２２に記録されたプロ
グラムにより実現され、これらの手段の動作はＣＰＵ２
０によって実行される。
【００９０】データ読取手段３１は、インデックス情報
読出手段３１ａ、代表ベクトル成分アドレス計算手段３
１ｂ、代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃを含む。イ
ンデックス情報読出手段３１ａは、フレーム識別手段３
１０、ベクトル番号読出手段３１１、ベクトル種識別手
段３１２を含み、着脱自在ＲＯＭ（圧縮画像情報記録媒
体）２１に記録されたインデックス情報４１を、また
は、ターミナルアダプター２８を通じて外部回線より入
力されたインデックス情報４１を読み出す。フレーム識
別手段３１０は、インデックス情報４１に含まれたヘッ
ダ１５ｂの情報を保持し、現在処理中のインデックス情
報がキーフレームインデックス１６であるか動き補償フ
レームインデックス１７であるかを判断する。
読出手段３１ａ、代表ベクトル成分アドレス計算手段３
１ｂ、代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃを含む。イ
ンデックス情報読出手段３１ａは、フレーム識別手段３
１０、ベクトル番号読出手段３１１、ベクトル種識別手
段３１２を含み、着脱自在ＲＯＭ（圧縮画像情報記録媒
体）２１に記録されたインデックス情報４１を、また
は、ターミナルアダプター２８を通じて外部回線より入
力されたインデックス情報４１を読み出す。フレーム識
別手段３１０は、インデックス情報４１に含まれたヘッ
ダ１５ｂの情報を保持し、現在処理中のインデックス情
報がキーフレームインデックス１６であるか動き補償フ
レームインデックス１７であるかを判断する。
【００９１】また、ベクトル番号読出手段３１１は、キ
ーフレームインデックス１６、動き補償フレームインデ
ックス１７に含まれる代表ベクトル番号及び正規化係数
を順次読み出し、代表ベクトル番号情報及び正規化係数
情報５０を代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂに
出力する。また、ベクトル種識別手段３１２は、読み出
された代表ベクトル番号が画像パターン代表ベクトルに
関するものであるか動きベクトル代表ベクトルに関する
ものであるかを判断し、更に、画像パターン代表ベクト
ルに関するものである場合は、Ｙ信号、Ｕ信号、Ｖ信号
いづれの画像パターン代表ベクトルに関するものである
かを判断し、その判断の結果得られたベクトル種情報５
１を代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂに出力す
る。
ーフレームインデックス１６、動き補償フレームインデ
ックス１７に含まれる代表ベクトル番号及び正規化係数
を順次読み出し、代表ベクトル番号情報及び正規化係数
情報５０を代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂに
出力する。また、ベクトル種識別手段３１２は、読み出
された代表ベクトル番号が画像パターン代表ベクトルに
関するものであるか動きベクトル代表ベクトルに関する
ものであるかを判断し、更に、画像パターン代表ベクト
ルに関するものである場合は、Ｙ信号、Ｕ信号、Ｖ信号
いづれの画像パターン代表ベクトルに関するものである
かを判断し、その判断の結果得られたベクトル種情報５
１を代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂに出力す
る。
【００９２】代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂ
は、ベクトル種識別手段３１２から供給されたベクトル
種情報５１に基づいてベクトル番号読出手段３１１から
供給された代表ベクトル番号情報及び正規化係数情報５
０に対応する代表ベクトル代表ベクトル記録域１８内の
アドレスを計算し、その計算の結果得られたアドレス情
報５２を代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃに出力す
る。代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃは、代表ベク
トル成分アドレス計算手段３１ｂから供給されたアドレ
ス情報５２に基づいて代表ベクトル成分情報４２を読み
出す。データ読取手段３１は、代表ベクトル成分情報読
出手段３１ｃによって読み出された代表ベクトル成分情
報４２の内、キーフレーム代表ベクトル情報４３をキー
フレーム復元手段３２に、また、動き補償フレーム代表
ベクトル情報４４を動き補償フレーム復元手段３３にそ
れぞれ供給する。
は、ベクトル種識別手段３１２から供給されたベクトル
種情報５１に基づいてベクトル番号読出手段３１１から
供給された代表ベクトル番号情報及び正規化係数情報５
０に対応する代表ベクトル代表ベクトル記録域１８内の
アドレスを計算し、その計算の結果得られたアドレス情
報５２を代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃに出力す
る。代表ベクトル成分情報読出手段３１ｃは、代表ベク
トル成分アドレス計算手段３１ｂから供給されたアドレ
ス情報５２に基づいて代表ベクトル成分情報４２を読み
出す。データ読取手段３１は、代表ベクトル成分情報読
出手段３１ｃによって読み出された代表ベクトル成分情
報４２の内、キーフレーム代表ベクトル情報４３をキー
フレーム復元手段３２に、また、動き補償フレーム代表
ベクトル情報４４を動き補償フレーム復元手段３３にそ
れぞれ供給する。
【００９３】キーフレーム復元手段３２は、Ｙ信号バッ
ファ３２ａ、Ｕ信号バッファ３２ｂ、Ｖ信号バッファ３
２ｃを含み、データ読取手段３１から供給されたキーフ
レーム代表ベクトル情報及び正規化係数情報４３に基づ
いて各キーフレームのＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を伸張
し、復元されたＹＵＶ信号フレーム情報４６をＲＧＢ変
換手段３４に出力する。一方、動き補償フレーム復元手
段３３は、動きベクトルバッファ３３ａ、Ｙ信号バッフ
ァ３３ｂ、Ｕ信号バッファ３３ｃ、Ｖ信号バッファ３３
ｄを含み、データ読取手段３１から供給された動き補償
フレーム代表ベクトル情報及び正規化係数情報４４に基
づいて各動き補償フレームのＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を
復元し、復元されたＹＵＶ信号フレーム情報４７をＲＧ
Ｂ変換手段３４に出力する。ＲＧＢ変換手段３４は、キ
ーフレーム復元手段３２ないし動き補償フレーム復元手
段３３から供給されるＹＵＶ信号フレーム情報４６、４
７に線形変換を行い、この結果得られたＲＧＢ信号４８
を（必要に応じてディジタル・アナログ変換手段（図示
せず）を介して）表示装置２６に出力する。なお、キー
フレーム復元手段３２、動き補償フレーム復元手段３３
のバッファ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、
３３ｃ、３３ｄはＲＡＭ２３内の所定メモリ領域で構成
される。
ファ３２ａ、Ｕ信号バッファ３２ｂ、Ｖ信号バッファ３
２ｃを含み、データ読取手段３１から供給されたキーフ
レーム代表ベクトル情報及び正規化係数情報４３に基づ
いて各キーフレームのＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を伸張
し、復元されたＹＵＶ信号フレーム情報４６をＲＧＢ変
換手段３４に出力する。一方、動き補償フレーム復元手
段３３は、動きベクトルバッファ３３ａ、Ｙ信号バッフ
ァ３３ｂ、Ｕ信号バッファ３３ｃ、Ｖ信号バッファ３３
ｄを含み、データ読取手段３１から供給された動き補償
フレーム代表ベクトル情報及び正規化係数情報４４に基
づいて各動き補償フレームのＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を
復元し、復元されたＹＵＶ信号フレーム情報４７をＲＧ
Ｂ変換手段３４に出力する。ＲＧＢ変換手段３４は、キ
ーフレーム復元手段３２ないし動き補償フレーム復元手
段３３から供給されるＹＵＶ信号フレーム情報４６、４
７に線形変換を行い、この結果得られたＲＧＢ信号４８
を（必要に応じてディジタル・アナログ変換手段（図示
せず）を介して）表示装置２６に出力する。なお、キー
フレーム復元手段３２、動き補償フレーム復元手段３３
のバッファ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、
３３ｃ、３３ｄはＲＡＭ２３内の所定メモリ領域で構成
される。
【００９４】次に、図１４、図１５の圧縮画像情報再生
装置の再生動作について図１６を参照しながら説明す
る。図１６は図１５の圧縮画像情報再生装置の圧縮画像
情報の伸張・再生手続きを示すフローチャートである。
例えば操作スイッチ２５に含まれる再生スイッチが操作
されると、ＣＰＵ２０は、図１６の手続きを開始する。
図１６の手続きは固定ＲＯＭ２２に記録されたプログラ
ムにしたがってＣＰＵ２０により実行される。
装置の再生動作について図１６を参照しながら説明す
る。図１６は図１５の圧縮画像情報再生装置の圧縮画像
情報の伸張・再生手続きを示すフローチャートである。
例えば操作スイッチ２５に含まれる再生スイッチが操作
されると、ＣＰＵ２０は、図１６の手続きを開始する。
図１６の手続きは固定ＲＯＭ２２に記録されたプログラ
ムにしたがってＣＰＵ２０により実行される。
【００９５】まず、工程Ｓ５１において、インデックス
情報読出手段３１ａのパラメータＧを Ｇ←０ で初期化し０を代入する。パラメータＧは現在処理中の
記録管理単位１５ａの番号を保持するパラメータであ
り、以下に説明するように記録管理単位１５ａが処理さ
れる毎に工程Ｓ６９で Ｇ←Ｇ＋１ と更新される。また、インデックス情報読出手段３１ａ
のアドレスカウンタＡがインデックス記録領域１５の先
頭アドレスＡ0 に初期化される。アドレスカウンタＡは
現在処理中のインデックス記録領域１５のアドレスを保
持するものであり、ここではビット単位で表現されたア
ドレスを保持するものとする。
情報読出手段３１ａのパラメータＧを Ｇ←０ で初期化し０を代入する。パラメータＧは現在処理中の
記録管理単位１５ａの番号を保持するパラメータであ
り、以下に説明するように記録管理単位１５ａが処理さ
れる毎に工程Ｓ６９で Ｇ←Ｇ＋１ と更新される。また、インデックス情報読出手段３１ａ
のアドレスカウンタＡがインデックス記録領域１５の先
頭アドレスＡ0 に初期化される。アドレスカウンタＡは
現在処理中のインデックス記録領域１５のアドレスを保
持するものであり、ここではビット単位で表現されたア
ドレスを保持するものとする。
【００９６】圧縮画像情報の再生は、工程Ｓ５２〜Ｓ７
０のサイクルを反復する事により行われる。各記録管理
単位１５ａは工程Ｓ５２〜Ｓ６８のサイクルによって処
理される。以下、これについて説明する。
０のサイクルを反復する事により行われる。各記録管理
単位１５ａは工程Ｓ５２〜Ｓ６８のサイクルによって処
理される。以下、これについて説明する。
【００９７】まず、工程Ｓ５２において、インデックス
情報読出手段３１ａはアドレスカウンタＡに保持された
インデックス記録領域１５のヘッダ１５ｂを読み込み、
フレーム識別手段３１０内のバッファにヘッダ１５ｂの
情報を保持するとともに、アドレスカウンタＡを Ａ←Ａ＋２５６ で更新する。この結果、アドレスカウンタＡには次に処
理されるべきキーフレームインデックス１６ないし動き
補償フレームインデックス１７のアドレスが保持され
る。更に、工程Ｓ５３において、フレーム識別手段３１
０はパラメータＦを０に初期化する。パラメータＦは、
現在処理中のフレーム（キーフレームインデックス１６
または動き補償フレームインデックス１７）が記録管理
単位１５ａ内において先頭から何番目に位置するかを保
持するパラメータであり、以下に説明するように工程Ｓ
６７で更新され、工程Ｓ６８において、記録管理単位１
５ａに含まれるキーフレームインデックス１６、動き補
償フレームインデックス１７の個数 ＦMAX＝２５６ を超えると、次の記録管理単位１５ａの処理に進む。
情報読出手段３１ａはアドレスカウンタＡに保持された
インデックス記録領域１５のヘッダ１５ｂを読み込み、
フレーム識別手段３１０内のバッファにヘッダ１５ｂの
情報を保持するとともに、アドレスカウンタＡを Ａ←Ａ＋２５６ で更新する。この結果、アドレスカウンタＡには次に処
理されるべきキーフレームインデックス１６ないし動き
補償フレームインデックス１７のアドレスが保持され
る。更に、工程Ｓ５３において、フレーム識別手段３１
０はパラメータＦを０に初期化する。パラメータＦは、
現在処理中のフレーム（キーフレームインデックス１６
または動き補償フレームインデックス１７）が記録管理
単位１５ａ内において先頭から何番目に位置するかを保
持するパラメータであり、以下に説明するように工程Ｓ
６７で更新され、工程Ｓ６８において、記録管理単位１
５ａに含まれるキーフレームインデックス１６、動き補
償フレームインデックス１７の個数 ＦMAX＝２５６ を超えると、次の記録管理単位１５ａの処理に進む。
【００９８】工程Ｓ５４において、フレーム識別手段３
１０は工程Ｓ５２で読み込まれたヘッダ１５ｂの情報、
およびパラメータＦの値に基づきアドレスカウンタＡに
保持されたアドレスがキーフレームインデックス１６を
参照するか、動き補償フレームインデックス１７を参照
するかを判断する。即ち、フレーム識別手段３１０は、
Ｆ番目のヘッダ情報ビットが０の場合はキーフレームイ
ンデックス１６であると判断し、１の場合は動き補償フ
レームインデックス１７であると判断する。この工程Ｓ
５４において、アドレスカウンタＡがキーフレームイン
デックス１６を参照すると判断された場合は工程Ｓ５５
に、動き補償フレームインデックス１７を参照すると判
断された場合は工程Ｓ５９に進む。
１０は工程Ｓ５２で読み込まれたヘッダ１５ｂの情報、
およびパラメータＦの値に基づきアドレスカウンタＡに
保持されたアドレスがキーフレームインデックス１６を
参照するか、動き補償フレームインデックス１７を参照
するかを判断する。即ち、フレーム識別手段３１０は、
Ｆ番目のヘッダ情報ビットが０の場合はキーフレームイ
ンデックス１６であると判断し、１の場合は動き補償フ
レームインデックス１７であると判断する。この工程Ｓ
５４において、アドレスカウンタＡがキーフレームイン
デックス１６を参照すると判断された場合は工程Ｓ５５
に、動き補償フレームインデックス１７を参照すると判
断された場合は工程Ｓ５９に進む。
【００９９】工程Ｓ５４において、次に処理されるフレ
ームがキーフレームインデックス１６であると判断され
た場合には、ベクトル番号読出手段３１１は、キーフレ
ームインデックス１６に記録された代表ベクトル番号及
び正規化係数を順次読み出して代表ベクトル成分アドレ
ス計算手段３１ｂに代表ベクトル番号情報及び正規化係
数情報５０を供給する。また、ベクトル種識別手段３１
２は、現在処理中のキーフレームインデックス１６先頭
からの現在アドレス（アドレスカウンタＡの値）のオフ
セットから、アドレスカウンタＡがＹ信号インデックス
領域１６ａ、Ｕ信号インデックス領域１６ｂ、Ｖ信号イ
ンデックス領域１６ｃのいづれを参照しているかを判断
し、代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂにベクト
ル種情報５１を出力する。
ームがキーフレームインデックス１６であると判断され
た場合には、ベクトル番号読出手段３１１は、キーフレ
ームインデックス１６に記録された代表ベクトル番号及
び正規化係数を順次読み出して代表ベクトル成分アドレ
ス計算手段３１ｂに代表ベクトル番号情報及び正規化係
数情報５０を供給する。また、ベクトル種識別手段３１
２は、現在処理中のキーフレームインデックス１６先頭
からの現在アドレス（アドレスカウンタＡの値）のオフ
セットから、アドレスカウンタＡがＹ信号インデックス
領域１６ａ、Ｕ信号インデックス領域１６ｂ、Ｖ信号イ
ンデックス領域１６ｃのいづれを参照しているかを判断
し、代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂにベクト
ル種情報５１を出力する。
【０１００】代表ベクトル成分アドレス計算手段３１ｂ
は、代表ベクトル番号情報及び正規化係数情報５０、ベ
クトル種情報５１に基づいて代表ベクトルアドレスを計
算し、アドレス情報５２を代表ベクトル成分情報読出手
段３１ｃに出力する。代表ベクトル成分情報読出手段３
１ｃは、アドレス情報５２に基づき順次代表ベクトル成
分を読み出し、キーフレーム代表ベクトル情報及び正規
化係数情報４３をキーフレーム復元手段３２に供給す
る。キーフレーム復元手段３２は、データ読取手段３１
から供給されるキーフレーム代表ベクトル情報及び正規
化係数情報４３に基づいて工程Ｓ５５〜Ｓ５７の手続き
によってＹ信号バッファ３２ａ、Ｕ信号バッファ３２
ｂ、Ｖ信号バッファ３２ｃにキーフレームの画像情報を
復元していく。
は、代表ベクトル番号情報及び正規化係数情報５０、ベ
クトル種情報５１に基づいて代表ベクトルアドレスを計
算し、アドレス情報５２を代表ベクトル成分情報読出手
段３１ｃに出力する。代表ベクトル成分情報読出手段３
１ｃは、アドレス情報５２に基づき順次代表ベクトル成
分を読み出し、キーフレーム代表ベクトル情報及び正規
化係数情報４３をキーフレーム復元手段３２に供給す
る。キーフレーム復元手段３２は、データ読取手段３１
から供給されるキーフレーム代表ベクトル情報及び正規
化係数情報４３に基づいて工程Ｓ５５〜Ｓ５７の手続き
によってＹ信号バッファ３２ａ、Ｕ信号バッファ３２
ｂ、Ｖ信号バッファ３２ｃにキーフレームの画像情報を
復元していく。
【０１０１】また、この発明は、汎用コードブックを用
いて音声情報圧縮にも下記のような要件を備えて適用で
きる。すなわち、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、 を備えることにより、音声情報を圧縮することができ
る。
いて音声情報圧縮にも下記のような要件を備えて適用で
きる。すなわち、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、 を備えることにより、音声情報を圧縮することができ
る。
【０１０２】以下、これらの手続について図１７を参照
しながら音声情報圧縮方法の実施例について詳しく説明
する。最初に、音声信号を音声信号数値化手段５３によ
り数値化する。音声信号の数値化手段としては、量子化
方式を用いる。ここでは、一例としてサンプル周波数２
２ＫHzで、アナログ音声情報をサンプリングし、サンプ
リングされた各アナログ音声強度を１６ビットで６５５
３５の信号レベルで表現し、数値化するものとする。次
に、数値化された一連の信号系列すなわち１６ビットデ
ジタル音声信号（以下これを音素と言う）を、ブロック
分割手段５４により、連続して８音素ずつの量子化単位
のブロックに分割する。この量子化の分割単位数に制限
はないが、４音素、８音素、１６音素が好ましい。
しながら音声情報圧縮方法の実施例について詳しく説明
する。最初に、音声信号を音声信号数値化手段５３によ
り数値化する。音声信号の数値化手段としては、量子化
方式を用いる。ここでは、一例としてサンプル周波数２
２ＫHzで、アナログ音声情報をサンプリングし、サンプ
リングされた各アナログ音声強度を１６ビットで６５５
３５の信号レベルで表現し、数値化するものとする。次
に、数値化された一連の信号系列すなわち１６ビットデ
ジタル音声信号（以下これを音素と言う）を、ブロック
分割手段５４により、連続して８音素ずつの量子化単位
のブロックに分割する。この量子化の分割単位数に制限
はないが、４音素、８音素、１６音素が好ましい。
【０１０３】次に、大ブロック分割手段５５により、
所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割す
る。例えば、前記工程で得られた８音素ずつの量子化単
位のブロックを８個組合わせて大ブロックに分割する。
すなわち、８ブロック（つまり、６４音素の１６ビット
デジタル音声信号）を１つの大ブロックとして分割す
る。大ブロック化にあたってブロックを組み合わせる数
量に制限はないが、４個、８個、１６個が好ましい。
所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割す
る。例えば、前記工程で得られた８音素ずつの量子化単
位のブロックを８個組合わせて大ブロックに分割する。
すなわち、８ブロック（つまり、６４音素の１６ビット
デジタル音声信号）を１つの大ブロックとして分割す
る。大ブロック化にあたってブロックを組み合わせる数
量に制限はないが、４個、８個、１６個が好ましい。
【０１０４】続いて、音素データの最大値MAXと最小値M
INを算出する手段５６により、各大ブロック内のすべて
の数値化された音声信号データを比較し、最大値MAXと
最小値MINを算出する。次に、最大値MAXと最小値MINを
用いた正規化手段５７により、得られた最大値MAXと最
小値MINを用いて各大ブロック内の信号データの値を正
規化する。例えば得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、次の変換式を用いて、各大ブロック内の画素データ
の値を正規化する。 Ｘij"=(Ｘij-MIN)/(MAX-MIN) ここで、Ｘij"はＸijの正規化データ値を表す。
INを算出する手段５６により、各大ブロック内のすべて
の数値化された音声信号データを比較し、最大値MAXと
最小値MINを算出する。次に、最大値MAXと最小値MINを
用いた正規化手段５７により、得られた最大値MAXと最
小値MINを用いて各大ブロック内の信号データの値を正
規化する。例えば得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、次の変換式を用いて、各大ブロック内の画素データ
の値を正規化する。 Ｘij"=(Ｘij-MIN)/(MAX-MIN) ここで、Ｘij"はＸijの正規化データ値を表す。
【０１０５】次に、正規化ブロック音声パターンベクト
ル生成手段５８により、正規化された各ブロックを走査
し、正規化ブロック音声パターンベクトルを得る。つま
り、上記工程で正規化された大ブロックをベクトル化単
位（ここでは８音素）のブロックに分割、走査し、各ブ
ロックについて８次元のブロック音素パターンベクトル Ｘ"＝（Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・,Ｘ8") を得る。ここで、ベクトルＸ"の各成分Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",
・・・,Ｘ8"はＸ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・,Ｘ8を正規化したデ
ータであり、Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・,Ｘ8は対応する音素の
強度信号レベルである。
ル生成手段５８により、正規化された各ブロックを走査
し、正規化ブロック音声パターンベクトルを得る。つま
り、上記工程で正規化された大ブロックをベクトル化単
位（ここでは８音素）のブロックに分割、走査し、各ブ
ロックについて８次元のブロック音素パターンベクトル Ｘ"＝（Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",・・・,Ｘ8") を得る。ここで、ベクトルＸ"の各成分Ｘ1",Ｘ2",Ｘ3",
・・・,Ｘ8"はＸ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・,Ｘ8を正規化したデ
ータであり、Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,・・・,Ｘ8は対応する音素の
強度信号レベルである。
【０１０６】次に、図１８を用いてコードブックの生成
手段について説明する。ここでは、８次元のブロック音
素パターンベクトルを例として説明する。まず、８次元
の空間の格子点に配置された複数個のベクトルであっ
て、前記ブロック音声パターンベクトルの次元と等しい
次元（個々では８次元）の複数個の荷重ベクトルをｎ次
元荷重ベクトル発生手段６２により入力し、この荷重ベ
クトルを乱数を用いて荷重ベクトル初期化手段６３によ
り初期化する。予め、不特定多数の音声について、図１
７に示した手段５３〜５８と同じ手段により構成される
学習用ブロック音声パターンベクトル生成手段６６によ
り学習用ブロック音声パターンベクトルＸ"を求め、学
習系列Ｘ"（ｔ）を得ておく。ここに、パラメータｔ
は、０≦ｔ＜Ｔの整数であり、Ｔは学習系列に含まれる
音声パターンベクトルの個数であって、例えば２万個程
度とする。予め得られた不特定多数のブロック音声パタ
ーンベクトルの内の１個（学習用ベクトル）と初期化さ
れた各荷重ベクトルの距離を距離計算手段６７により計
算する。ここで、計算された距離の最小値を与える勝者
ユニットを決定手段６８により決定する。
手段について説明する。ここでは、８次元のブロック音
素パターンベクトルを例として説明する。まず、８次元
の空間の格子点に配置された複数個のベクトルであっ
て、前記ブロック音声パターンベクトルの次元と等しい
次元（個々では８次元）の複数個の荷重ベクトルをｎ次
元荷重ベクトル発生手段６２により入力し、この荷重ベ
クトルを乱数を用いて荷重ベクトル初期化手段６３によ
り初期化する。予め、不特定多数の音声について、図１
７に示した手段５３〜５８と同じ手段により構成される
学習用ブロック音声パターンベクトル生成手段６６によ
り学習用ブロック音声パターンベクトルＸ"を求め、学
習系列Ｘ"（ｔ）を得ておく。ここに、パラメータｔ
は、０≦ｔ＜Ｔの整数であり、Ｔは学習系列に含まれる
音声パターンベクトルの個数であって、例えば２万個程
度とする。予め得られた不特定多数のブロック音声パタ
ーンベクトルの内の１個（学習用ベクトル）と初期化さ
れた各荷重ベクトルの距離を距離計算手段６７により計
算する。ここで、計算された距離の最小値を与える勝者
ユニットを決定手段６８により決定する。
【０１０７】次に、勝者ユニットの近傍のユニットの荷
重を荷重更新手段６９により更新する。この工程を、そ
れぞれ異なる不特定多数のブロック音声パターンベクト
ルについて、学習回数カウント手段６４と学習継続／終
了判断手段６５により、学習回数がＴ−１になるまで反
復する。この結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを
代表ベクトルとして決定し、音声情報のベクトル量子化
のための音声圧縮用汎用コードブックを作成する。
重を荷重更新手段６９により更新する。この工程を、そ
れぞれ異なる不特定多数のブロック音声パターンベクト
ルについて、学習回数カウント手段６４と学習継続／終
了判断手段６５により、学習回数がＴ−１になるまで反
復する。この結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを
代表ベクトルとして決定し、音声情報のベクトル量子化
のための音声圧縮用汎用コードブックを作成する。
【０１０８】図１７に戻って説明する。前記工程で得ら
れた正規化ブロック音声パターンベクトル生成手段５８
による各ブロックの８次元のブロック音声パターンベク
トルと前記工程で作成された音声圧縮用汎用コードブッ
ク５９を用いて代表番号を決定手段６０により決定し、
汎用コードブックの代表ベクトルとの距離を計算し、距
離が最小の代表ベクトルを前記汎用コードブックから選
択し、前記ブロック音声パターンベクトルを、選択され
た代表ベクトルの番号で符号化し、及びMAX,MIN読み出
し手段６１を用いて、対応するMAX,MINを読み出し、圧
縮信号を得る。
れた正規化ブロック音声パターンベクトル生成手段５８
による各ブロックの８次元のブロック音声パターンベク
トルと前記工程で作成された音声圧縮用汎用コードブッ
ク５９を用いて代表番号を決定手段６０により決定し、
汎用コードブックの代表ベクトルとの距離を計算し、距
離が最小の代表ベクトルを前記汎用コードブックから選
択し、前記ブロック音声パターンベクトルを、選択され
た代表ベクトルの番号で符号化し、及びMAX,MIN読み出
し手段６１を用いて、対応するMAX,MINを読み出し、圧
縮信号を得る。
【０１０９】なお、図１７及び図１８を用いた説明は、
音声情報圧縮方法について述べたものであるが、この音
声情報圧縮方法により圧縮された音声情報もまた、動画
像情報と同様に、図８に示す如く記録領域への記録方式
によって記録媒体に記録することができ、また、図１４
及び図１５に示す如く再生装置を用いて圧縮音声情報記
録媒体に記録された音声情報を再生することができる。
音声情報圧縮方法について述べたものであるが、この音
声情報圧縮方法により圧縮された音声情報もまた、動画
像情報と同様に、図８に示す如く記録領域への記録方式
によって記録媒体に記録することができ、また、図１４
及び図１５に示す如く再生装置を用いて圧縮音声情報記
録媒体に記録された音声情報を再生することができる。
【０１１０】次に、図１９を参照しながら上述した圧縮
方法により圧縮された画像情報または音声情報をデジタ
ル信号を送り得る回線を通じて通信する圧縮情報通信装
置について具体的に説明する。通信回線を用いる場合、
通信回線の通信方式により変復調方式が決定される。例
えば、一般のアナログ音声通信方式を用いた場合は、ア
ナログ音声式変復調方式を用いる。これを具現化する
と、一般のアナログ電話回線を用いる場合はモデムと呼
ばれている変復調器を用いる。また、衛星回線の場合は
コンバータと呼ばれる変復調器を用いる。
方法により圧縮された画像情報または音声情報をデジタ
ル信号を送り得る回線を通じて通信する圧縮情報通信装
置について具体的に説明する。通信回線を用いる場合、
通信回線の通信方式により変復調方式が決定される。例
えば、一般のアナログ音声通信方式を用いた場合は、ア
ナログ音声式変復調方式を用いる。これを具現化する
と、一般のアナログ電話回線を用いる場合はモデムと呼
ばれている変復調器を用いる。また、衛星回線の場合は
コンバータと呼ばれる変復調器を用いる。
【０１１１】まず、受信の場合は、復調手段７０を介し
てデータ受信するデータ受信手段１００に、代表ベクト
ル番号受信手段１００ａ及びコードブック受信手段１０
０ｂを備え、少なくとも代表ベクトル番号及びコードブ
ック情報を含んだ情報で変調器で変調された信号を受信
し復調することにより、代表ベクトル番号及びコードブ
ック情報を受信する。例えば一般アナログ電話回線によ
り通信する場合、モデムを用いて復調することにより、
代表ベクトル番号及びコードブック情報を受信すること
を実現できる。同様に、発信の場合も、データ発信手段
２００に、代表ベクトル番号発信手段２００ａ及びコー
ドブック発信手段２００ｂを備え、例えば一般アナログ
電話回線により通信する場合、モデムでなる変調手段８
０を用いた変調することにより、代表ベクトル番号及び
コードブック情報を送信することを実現することができ
る。
てデータ受信するデータ受信手段１００に、代表ベクト
ル番号受信手段１００ａ及びコードブック受信手段１０
０ｂを備え、少なくとも代表ベクトル番号及びコードブ
ック情報を含んだ情報で変調器で変調された信号を受信
し復調することにより、代表ベクトル番号及びコードブ
ック情報を受信する。例えば一般アナログ電話回線によ
り通信する場合、モデムを用いて復調することにより、
代表ベクトル番号及びコードブック情報を受信すること
を実現できる。同様に、発信の場合も、データ発信手段
２００に、代表ベクトル番号発信手段２００ａ及びコー
ドブック発信手段２００ｂを備え、例えば一般アナログ
電話回線により通信する場合、モデムでなる変調手段８
０を用いた変調することにより、代表ベクトル番号及び
コードブック情報を送信することを実現することができ
る。
【０１１２】上述したように、この発明に係るベクトル
量子化方法によれば、 ヤ）入力信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割し、所定個数の前記ブロックから成
る大ブロックに分割する工程と、 マ）各大ブロック内のすべての数値化された信号データ
をある一定範囲内に納めるデータ正規化工程と、 ケ）正規化された各ブロックを走査し、ブロックパター
ンベクトルを得る工程と、 フ）複数個の動きベクトルパターンベクトルを代表する
複数個の代表ベクトルを決定し、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する工程と、 コ）各ブロックのブロックパターンベクトルを代表する
代表ベクトルを前記汎用コードブックから選択し、前記
ブロックパターンベクトルを、選択された代表ベクトル
の番号で符号化する工程と、 を備えることにより、単位ブロック当り非常に少ないビ
ット数で、正規化情報を表し、汎用コードブックを用い
て符号化することが可能になる。
量子化方法によれば、 ヤ）入力信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割し、所定個数の前記ブロックから成
る大ブロックに分割する工程と、 マ）各大ブロック内のすべての数値化された信号データ
をある一定範囲内に納めるデータ正規化工程と、 ケ）正規化された各ブロックを走査し、ブロックパター
ンベクトルを得る工程と、 フ）複数個の動きベクトルパターンベクトルを代表する
複数個の代表ベクトルを決定し、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する工程と、 コ）各ブロックのブロックパターンベクトルを代表する
代表ベクトルを前記汎用コードブックから選択し、前記
ブロックパターンベクトルを、選択された代表ベクトル
の番号で符号化する工程と、 を備えることにより、単位ブロック当り非常に少ないビ
ット数で、正規化情報を表し、汎用コードブックを用い
て符号化することが可能になる。
【０１１３】また、この発明に係る画像情報の圧縮方法
によれば、前記工程ニ）、前記工程ヌ）および前記工程
ツ）において、画像フレームを複数のブロックに分割
し、さらに縦、横それぞれ所定個数の前記ブロックから
なる、大ブロック（前記工程ニ）では巨大ブロックに読
み替える）に分割し、この大ブロックごと正規化を行
う。このことにより、単位ブロック当り非常に少ないビ
ット数で、正規化情報を表すことが可能になる。
によれば、前記工程ニ）、前記工程ヌ）および前記工程
ツ）において、画像フレームを複数のブロックに分割
し、さらに縦、横それぞれ所定個数の前記ブロックから
なる、大ブロック（前記工程ニ）では巨大ブロックに読
み替える）に分割し、この大ブロックごと正規化を行
う。このことにより、単位ブロック当り非常に少ないビ
ット数で、正規化情報を表すことが可能になる。
【０１１４】また、正規化の方法として、各大ブロック
内のすべての画素データの値を比較し、最大値MAXと最
小値MINを算出し、得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、例えばＨ＝(MAX-MIN）のＨを用いて、各大ブロック
内の画素データの値を正規化し、各正規化されたブロッ
クを走査し、ブロック画像パターンベクトルを得ること
により、正規化された分布図を得ることが出来る。
内のすべての画素データの値を比較し、最大値MAXと最
小値MINを算出し、得られた最大値MAXと最小値MINを用
い、例えばＨ＝(MAX-MIN）のＨを用いて、各大ブロック
内の画素データの値を正規化し、各正規化されたブロッ
クを走査し、ブロック画像パターンベクトルを得ること
により、正規化された分布図を得ることが出来る。
【０１１５】図２４、図２５はブロック画像パターンベ
クトルＸの分布図を摸式的に２次元で表わしたもので、
図２４は従来法により各種の画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群を、
作成し、ブロック画像パターンベクトルＸの分布図を一
つの図に合わせたものである。また、図２５は各種の画
像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群を、本発明の正規化法により作成し
たブロック画像パターンベクトルＸの分布図を一つの図
に合わせたものである。この図２４から分かるように、
従来法では画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群がそれぞれ一つの纏ま
りとして広く分布しており、例えば画像Ａ群のブロック
画像パターンベクトルＸaiをもとにコードブックを作っ
た場合、画像Ｂ群のブロック画像パターンベクトルＸbn
を表わすコードブックの代表ベクトルＲanをこのコード
ブックから選択するとするとすると、ＸbnとＲanの距離
が大きくなってしまう。つまり、誤差が非常に大きくな
ってしまい、再生した画質が大幅に劣化してしまうこと
が理解される。このため、従来法では画像Ａ群を圧縮／
再生する場合は画像Ａ群のコードブックをその都度作成
して使用せざる得ない。
クトルＸの分布図を摸式的に２次元で表わしたもので、
図２４は従来法により各種の画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群を、
作成し、ブロック画像パターンベクトルＸの分布図を一
つの図に合わせたものである。また、図２５は各種の画
像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群を、本発明の正規化法により作成し
たブロック画像パターンベクトルＸの分布図を一つの図
に合わせたものである。この図２４から分かるように、
従来法では画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群がそれぞれ一つの纏ま
りとして広く分布しており、例えば画像Ａ群のブロック
画像パターンベクトルＸaiをもとにコードブックを作っ
た場合、画像Ｂ群のブロック画像パターンベクトルＸbn
を表わすコードブックの代表ベクトルＲanをこのコード
ブックから選択するとするとすると、ＸbnとＲanの距離
が大きくなってしまう。つまり、誤差が非常に大きくな
ってしまい、再生した画質が大幅に劣化してしまうこと
が理解される。このため、従来法では画像Ａ群を圧縮／
再生する場合は画像Ａ群のコードブックをその都度作成
して使用せざる得ない。
【０１１６】一方、図２５に示した正規化された分布図
では画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群の分布が重なることになり、
例えば画像Ａ群のブロック画像パターンベクトルＸaiを
もとにコードブックを作って、このコードブックから画
像Ｂ群のブロック画像パターンベクトルＸbnを表わすコ
ードブックの代表ベクトルＲanを選択したとしても、ほ
とんど誤差が生じることもなく最適な代表ベクトルを選
択することが可能になることが理解される。つまり一つ
のコードブックを作れば、ほとんど全ての画像に対して
使用出来る汎用コードブックを作ることを可能にする。
では画像Ａ群、Ｂ群、Ｄ群の分布が重なることになり、
例えば画像Ａ群のブロック画像パターンベクトルＸaiを
もとにコードブックを作って、このコードブックから画
像Ｂ群のブロック画像パターンベクトルＸbnを表わすコ
ードブックの代表ベクトルＲanを選択したとしても、ほ
とんど誤差が生じることもなく最適な代表ベクトルを選
択することが可能になることが理解される。つまり一つ
のコードブックを作れば、ほとんど全ての画像に対して
使用出来る汎用コードブックを作ることを可能にする。
【０１１７】本発明の正規化法により作成したブロック
画像パターンベクトルＸを基に、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する。これにより、従来法で
は、圧縮時にその都度常に圧縮対象画像用のコードブッ
クを作成する工程が必要であったが、本発明の方法によ
れば、最初の圧縮時に一度だけ汎用コードブックを作成
すればそれ以降の圧縮ではこの工程は不要になり、圧縮
時間が大幅に短縮される。
画像パターンベクトルＸを基に、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する。これにより、従来法で
は、圧縮時にその都度常に圧縮対象画像用のコードブッ
クを作成する工程が必要であったが、本発明の方法によ
れば、最初の圧縮時に一度だけ汎用コードブックを作成
すればそれ以降の圧縮ではこの工程は不要になり、圧縮
時間が大幅に短縮される。
【０１１８】さらに、前記工程ト）、前記工程ワ）〜
タ）、および前記工程ラ）〜ノ）を、コホーネンによる
自己組織化特徴写像のアルゴリズムで実現することによ
り代表ベクトルを効率的に最適化し、その結果汎用コー
ドブックの代表ベクトルＲi の数を大幅に減少すること
を可能にしたことにより、代表ベクトルＲi を表わす符
号化の番号に当てはめるビット数を減らすことが可能に
なり、従って極めて高度に画像を圧縮をすることが可能
になる。
タ）、および前記工程ラ）〜ノ）を、コホーネンによる
自己組織化特徴写像のアルゴリズムで実現することによ
り代表ベクトルを効率的に最適化し、その結果汎用コー
ドブックの代表ベクトルＲi の数を大幅に減少すること
を可能にしたことにより、代表ベクトルＲi を表わす符
号化の番号に当てはめるビット数を減らすことが可能に
なり、従って極めて高度に画像を圧縮をすることが可能
になる。
【０１１９】さらに、この発明に係る圧縮画像情報記録
媒体は、この発明に係る画像情報圧縮方法により、圧縮
された画像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体を提供
する。
媒体は、この発明に係る画像情報圧縮方法により、圧縮
された画像情報を記録する圧縮画像情報記録媒体を提供
する。
【０１２０】また、この発明に係る圧縮画像情報再生装
置は、この発明に係る圧縮画像情報記録媒体に記録され
た圧縮画像情報を高速で伸張し再生する装置を提供す
る。
置は、この発明に係る圧縮画像情報記録媒体に記録され
た圧縮画像情報を高速で伸張し再生する装置を提供す
る。
【０１２１】また、この発明に係る圧縮画像情報通信装
置は、この発明に係る画像情報圧縮方法により、圧縮さ
れた画像情報を伝送容量の小さいデジタル信号回線でも
画質の犠牲を最小限にして容易に通信することが出来る
装置を提供する。
置は、この発明に係る画像情報圧縮方法により、圧縮さ
れた画像情報を伝送容量の小さいデジタル信号回線でも
画質の犠牲を最小限にして容易に通信することが出来る
装置を提供する。
【０１２２】さらに、この発明に係る音声情報圧縮方法
は、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、 を備え、音声情報を圧縮する。
は、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、 を備え、音声情報を圧縮する。
【０１２３】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るベクトル
量子化方法によれば、画像情報、とくに動画像の圧縮の
時間を従来のベクトル量子化方法に比べて１／２０以下
に短縮出来る。例えば従来のベクトル量子化方法では、
圧縮時に常にコードブックを作成しなければならず、こ
のコードブックの作成のために、圧縮時間の９５％以上
を取られていた。この発明により汎用コードブック作成
できた為、圧縮時間は従来のベクトル量子化方法の５％
以下の時間で圧縮が可能になった。このことは、結果的
に計算量の大幅な削減となり、時間のみならず、従来の
ベクトル量子化方法では動画の圧縮はスーパーコンピュ
ータを用いても実行が難しかったものが、通常のワーク
ステーションで実行可能となった。また正規化を行うこ
とにより、汎用コードブックの制作が可能になったばか
りでなく、大幅に画質の向上が図れ、この結果、同じ画
質であれば、従来法にくらべ２倍以上の高圧縮が可能に
なった。
量子化方法によれば、画像情報、とくに動画像の圧縮の
時間を従来のベクトル量子化方法に比べて１／２０以下
に短縮出来る。例えば従来のベクトル量子化方法では、
圧縮時に常にコードブックを作成しなければならず、こ
のコードブックの作成のために、圧縮時間の９５％以上
を取られていた。この発明により汎用コードブック作成
できた為、圧縮時間は従来のベクトル量子化方法の５％
以下の時間で圧縮が可能になった。このことは、結果的
に計算量の大幅な削減となり、時間のみならず、従来の
ベクトル量子化方法では動画の圧縮はスーパーコンピュ
ータを用いても実行が難しかったものが、通常のワーク
ステーションで実行可能となった。また正規化を行うこ
とにより、汎用コードブックの制作が可能になったばか
りでなく、大幅に画質の向上が図れ、この結果、同じ画
質であれば、従来法にくらべ２倍以上の高圧縮が可能に
なった。
【０１２４】また、この発明に係る圧縮画像情報記録媒
体はこのように高度に圧縮された画像情報を記録する記
録媒体を可能にする。更に、この発明に係る圧縮画像情
報再生装置は圧縮画像情報記録媒体に記録された圧縮画
像情報を高速で読み出して実時間で再生することを可能
にした。このことは回線を通じて圧縮画像情報を通信す
ることも可能にした。
体はこのように高度に圧縮された画像情報を記録する記
録媒体を可能にする。更に、この発明に係る圧縮画像情
報再生装置は圧縮画像情報記録媒体に記録された圧縮画
像情報を高速で読み出して実時間で再生することを可能
にした。このことは回線を通じて圧縮画像情報を通信す
ることも可能にした。
【図１】ベクトル量子化の際に代表ベクトルの決定に使
用されるコホーネンの神経回路網モデルを示す摸式図で
ある。
用されるコホーネンの神経回路網モデルを示す摸式図で
ある。
【図２】コホーネンの神経回路網モデルを使用してベク
トル量子化の代表ベクトルを決定する自己組織化特徴写
像の手続きを示すフローチャートである。
トル量子化の代表ベクトルを決定する自己組織化特徴写
像の手続きを示すフローチャートである。
【図３】２次元の神経回路網のユニットＵijの正方形近
傍を示す図である。
傍を示す図である。
【図４】図２の手続きにより決定された荷重ベクトルＷ
ijkを適当な順番に並べる事により得られるコードブッ
クを示す表である。
ijkを適当な順番に並べる事により得られるコードブッ
クを示す表である。
【図５】図４のコードブックを使用して各ブロックの画
像パターンベクトルＸを符号化する代表ベクトルＲiを
選択する手続きを示すフローチャートである。
像パターンベクトルＸを符号化する代表ベクトルＲiを
選択する手続きを示すフローチャートである。
【図６】各フレームを動き補償フレームとするかどうか
を判断する手続きを示すフローチャートである。
を判断する手続きを示すフローチャートである。
【図７】動き補償フレームの左上隅の大ブロックＺ11を
示す摸式図である。
示す摸式図である。
【図８】キーフレームおよび動き補償フレームをベクト
ル量子化する代表ベクトルの番号を記録するインデック
ス記録領域を摸式的に示すブロック図である。
ル量子化する代表ベクトルの番号を記録するインデック
ス記録領域を摸式的に示すブロック図である。
【図９】図８の各キーフレームインデックスの構成を摸
式的に示すブロック図である。
式的に示すブロック図である。
【図１０】図９の正規化係数を有するキーフレームイン
デックスを構成する各Ｙ信号インデックス領域（あるい
はＵ信号インデックス領域、Ｖ信号インデックス領域）
を摸式的に示すブロック図である。
デックスを構成する各Ｙ信号インデックス領域（あるい
はＵ信号インデックス領域、Ｖ信号インデックス領域）
を摸式的に示すブロック図である。
【図１１】図８の正規化係数を有する各動き補償フレー
ムインデックスの構成を摸式的に示すブロック図であ
る。
ムインデックスの構成を摸式的に示すブロック図であ
る。
【図１２】代表ベクトル記録域（コードブック記録領
域）の構成を摸式的に示すブロック図である。
域）の構成を摸式的に示すブロック図である。
【図１３】図１２のＹ信号ブロック画像パターン代表ベ
クトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像パターン代
表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パター
ン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄそれぞれの構成
を摸式的に示すブロック図である。
クトル記録領域１８ａ、Ｕ信号ブロック画像パターン代
表ベクトル記録領域１８ｂ、Ｖ信号ブロック画像パター
ン代表ベクトル記録領域１８ｃ、大ブロック動きベクト
ルパターン代表ベクトル記録領域１８ｄそれぞれの構成
を摸式的に示すブロック図である。
【図１４】この発明に係る圧縮画像情報再生装置の物理
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明に係る圧縮画像情報再生装置の機能
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５の圧縮画像情報再生装置の圧縮画像情
報の伸張・再生手続きを示すフローチャートである。
報の伸張・再生手続きを示すフローチャートである。
【図１７】この発明に係る音声情報圧縮方法の機能的構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図１８】図１７におけるコードブックの生成手段の機
能的構成を示すブロック図である。
能的構成を示すブロック図である。
【図１９】この発明に係る圧縮情報通信装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２０】各画像フレームのブロック分割を示す図であ
る。
る。
【図２１】各ブロックの操作順序を示す図である。
【図２２】信号空間におけるブロック画像パターンベク
トルの分布を摸式的に示す図である。
トルの分布を摸式的に示す図である。
【図２３】動きベクトルと動き補償範囲を摸式的に示す
図である。
図である。
【図２４】ブロック画像パターンベクトルの分布図であ
る。
る。
【図２５】図２４のブロック画像パターンベクトルを正
規化する説明図である。
規化する説明図である。
１ 画像フレーム ２ ブロック ３ 画素 ４ 動き補償範囲 ５ 現フレームブロック ６ａ 縦方向動き補償範囲 ６ｂ 横方向動き補償範囲 ７ キーフレームブロック ８ 動きベクトル ９ 競合層 ９ａ ニューロン １０ 入力層 １１ 荷重ベクトル １２ 近傍 １３ コードブック １４ 大ブロック １５ インデックス記録領域 １５ａ 記録管理単位 １５ｂ ヘッダ １６ キーフレームインデックス １６ａ Ｙ信号インデックス領域 １６ｂ Ｕ信号インデックス領域 １６ｃ Ｖ信号インデックス領域 １７ 動き補償フレームインデックス １７ａ 識別ビット １７ｂ 代表ベクトル番号 １８ 代表ベクトル記録域 １８ａ Ｙ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域 １８ｂ Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域 １８ｃ Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域 １８ｄ 大ブロック動きベクトルパターン代表ベクトル
記録領域 ２０ ＣＰＵ ２１ 着脱自在ＲＯＭ（圧縮画像情報記録媒体） ２２ 固定ＲＯＭ ２３ ＲＡＭ ２４ 入出力インターフェース ２５ 操作スイッチ ２６ 表示装置 ２７ バス ３１ データ読取手段 ３２ キーフレーム復元手段 ３３ 動き補償フレーム復元手段 ３４ ＲＧＢ変換手段 ４１ インデックス情報 ４２ 代表ベクトル成分情報 ４３ キーフレーム代表ベクトル情報 ４４ 動き補償フレーム代表ベクトル情報 ４５ ＹＵＶ信号ブロック情報 ４６ ＹＵＶ信号フレーム情報 ４７ ＹＵＶ信号フレーム情報 ４８ ＲＧＢ信号 ５０ 代表ベクトル番号情報 ５１ ベクトル種情報 ５２ アドレス情報 ７０ 復調手段 ８０ 変調手段 １００ データ受信手段 １００ａ 代表ベクトル番号受信手段 １００ｂ コードブック受信手段 ２００ データ発信手段 ２００ａ 代表ベクトル番号発信手段 ２００ｂ コードブック発信手段
領域 １８ｂ Ｕ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域 １８ｃ Ｖ信号ブロック画像パターン代表ベクトル記録
領域 １８ｄ 大ブロック動きベクトルパターン代表ベクトル
記録領域 ２０ ＣＰＵ ２１ 着脱自在ＲＯＭ（圧縮画像情報記録媒体） ２２ 固定ＲＯＭ ２３ ＲＡＭ ２４ 入出力インターフェース ２５ 操作スイッチ ２６ 表示装置 ２７ バス ３１ データ読取手段 ３２ キーフレーム復元手段 ３３ 動き補償フレーム復元手段 ３４ ＲＧＢ変換手段 ４１ インデックス情報 ４２ 代表ベクトル成分情報 ４３ キーフレーム代表ベクトル情報 ４４ 動き補償フレーム代表ベクトル情報 ４５ ＹＵＶ信号ブロック情報 ４６ ＹＵＶ信号フレーム情報 ４７ ＹＵＶ信号フレーム情報 ４８ ＲＧＢ信号 ５０ 代表ベクトル番号情報 ５１ ベクトル種情報 ５２ アドレス情報 ７０ 復調手段 ８０ 変調手段 １００ データ受信手段 １００ａ 代表ベクトル番号受信手段 １００ｂ コードブック受信手段 ２００ データ発信手段 ２００ａ 代表ベクトル番号発信手段 ２００ｂ コードブック発信手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ 5/92 5/92 Ｈ
Claims (10)
- 【請求項１】 数値化出来る信号情報を圧縮する方法で
あって、 ヤ）入力信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割し、所定個数の前記ブロックから成
る大ブロックに分割する工程と、 マ）各大ブロック内のすべての数値化された信号データ
をある一定範囲内に納めるデータ正規化工程と、 ケ）正規化された各ブロックを走査し、ブロックパター
ンベクトルを得る工程と、 フ）複数個の動きベクトルパターンベクトルを代表する
複数個の代表ベクトルを決定し、ベクトル量子化のため
の汎用コードブックを作成する工程と、 コ）各ブロックのブロックパターンベクトルを代表する
代表ベクトルを前記汎用コードブックから選択し、前記
ブロックパターンベクトルを、選択された代表ベクトル
の番号で符号化する工程と、 を備えるベクトル量子化方法。 - 【請求項２】 複数個の画像フレームから成る動画像情
報を圧縮する方法であって、 イ）前記動画像を構成する複数個の画像フレームをキー
フレームまたは動き補償フレームのいずれかとして決定
する工程と、 ロ）前記工程イ）で決定された動き補償フレームを縦、
横それぞれ所定個数の画素から成る複数個のブロックに
分割する工程と、 ハ）前記工程イ）で決定された各動き補償フレームの各
ブロックに対し、直前のキーフレームに対する動きを決
定する工程と、 ニ）各動き補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前
記ブロックから成る大ブロックに分割し、さらに各動き
補償フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記大ブロッ
クから成る巨大ブロックに分割する工程と、 ホ）各巨大ブロック内のすべての動きベクトルデータの
値をある一定の範囲内に納めるデータ正規化工程と、 へ）正規化された各大ブロックを走査する事により複数
個の動きベクトルパターンベクトルを得る工程と、 ト）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た、不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルを代表する複数個の代表ベクトルを決定し、動き補
償フレームのベクトル量子化のための汎用コードブック
を作成する工程と、 チ）前記工程ヘ）で得られた動きベクトルパターンベク
トルを代表する代表ベクトルを前記工程ト）で作成され
た汎用コードブックから１個、選択して前記動きベクト
ルパターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程を備える画像情報圧縮方法。 - 【請求項３】 前記工程ホ）は、 ホ１）各巨大ブロック内の動きベクトルデータの値をす
べて比較し、最大値MAXと最小値MINを算出する工程と、 ホ２）前記工程ホ１）で得られた最大値MAXと最小値MIN
を用いて各巨大ブロック内の動きベクトルデータの値を
正規化する工程と、 を備える請求項２記載の画像情報圧縮方法。 - 【請求項４】 前記工程ト）は、 ト１）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個の
ユニットの荷重ベクトルであって、前記動きベクトルパ
ターンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前
記各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化
する工程と、 ト２）予め前記工程イ）〜工程ヘ）の方法により得た不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルの内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する
工程と、 ト３）前記工程ト２）で計算された距離の最小値を与え
る勝者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユ
ニットの荷重を更新する工程と、 ト４）前記工程ト２）、ト３）を、それぞれ異なった不
特定多数の動画像の複数個の動きベクトルパターンベク
トルについて反復し、この結果得られる各ユニットの荷
重ベクトルを代表ベクトルとする前記汎用コードブック
を作成する工程と、 を備える請求項２または３記載の画像情報圧縮方法。 - 【請求項５】 複数個の画像フレームから成る動画像情
報を圧縮する方法であって、 イ）前記動画像を構成する複数個の画像フレームをキー
フレームまたは動き補償フレームのいずれかとして決定
する工程と、 リ）前記工程イ）で決定された各キーフレームを、縦、
横それぞれ所定個数の画素から成る複数個のブロックに
分割する工程と、 ヌ）前記工程イ）で決定された各キーフレームを縦、横
それぞれ所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに
分割する工程と、 ル）大ブロック内のすべての画素データの値を比較し、
最大値MAXと最小値MINを算出し、得られた最大値MAXと
最小値MINを用いて各大ブロック内の画素データの値を
正規化する工程と、 ヲ）前記各キーフレームの各正規化されたブロックを走
査し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ワ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、前記ブロック画像パタ
ーンベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルで前記
各ユニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化す
る工程と、 カ）予め前記工程リ）〜工程ヲ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ヨ）前記工程カ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 タ）前記工程カ）、ヨ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
てを反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクト
ルを代表ベクトルとして決定し、前記キーフレームの画
像情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作
成する工程と、 レ）前記工程ヲ）で得られた各キーフレームの各ブロッ
クのブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベク
トルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック
画像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番
号で符号化する工程と、 を備える画像情報圧縮方法。 - 【請求項６】 少なくとも１個の画像フレームからなる
画像情報を圧縮する画像情報圧縮であって、 ソ）画像フレームを、縦、横それぞれ所定個数の画素か
ら成る複数個のブロックに分割する工程と、 ツ）画像フレームを縦、横それぞれ所定個数の前記ブロ
ックから成る大ブロックに分割する工程と、 ネ）各大ブロック内のすべての画素データの値を比較
し、MAXとMINを算出し、得られたMAXとMINを用いて各大
ブロック内の画素データの値を正規化する工程と、 ナ）前記画像フレームの各正規化されたブロックを走査
し、ブロック画像パターンベクトルを得る工程と、 ラ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のユ
ニットの荷重ベクトルであって、ブロック画像パターン
ベクトルの次元と等しい次元の入力ベクトルを前記各ユ
ニットにそれぞれ結合する荷重ベクトルを初期化する工
程と、 ム）予め前記工程ソ）〜工程ナ）の方法により得た不特
定多数の画像の複数個のブロック画像パターンベクトル
の内の１個と前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程
と、 ウ）前記工程ム）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 ノ）前記工程ム）、ウ）を、それぞれ異なる不特定多数
の画像の複数個のブロック画像パターンベクトルについ
て反復し、この結果得られた各ユニットの荷重ベクトル
を代表ベクトルとして決定し、前記画像フレームの画像
情報のベクトル量子化のための汎用コードブックを作成
する工程と、 ク）前記工程ナ）で得られた画像フレームの各ブロック
のブロック画像パターンベクトルを代表する代表ベクト
ルを前記汎用コードブックから選択し、前記ブロック画
像パターンベクトルを、選択された代表ベクトルの番号
で符号化する工程と、 を備える画像情報圧縮方法。 - 【請求項７】 請求項２、５、６のいずれかの画像圧縮
方法により圧縮された動画像情報を記録する圧縮画像情
報記録媒体であって、 前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のいずれかで選択さ
れた代表ベクトル番号を記録するインデックス記録領域
と、 前記工程ト）、工程タ）、工程ノ）のいずれかで作成さ
れたコードブックをそれぞれ所定のアドレスに記録する
代表ベクトル記録領域と、 を備える圧縮画像情報記録媒体。 - 【請求項８】 請求項７の圧縮画像情報記録媒体に記録
された動画像情報を再生する装置であって、 前記インデックス記録領域に記録された代表ベクトル番
号を読み出すベクトル番号読み出し手段と、 ベクトル番号読み出し手段によって読み出された代表ベ
クトル番号に基づいて前記コードブックの前記代表ベク
トル番号に対応する代表ベクトル成分アドレスを計算す
る代表ベクトル成分アドレス計算手段と、 代表ベクトル成分情報読出手段で読み出された代表ベク
トル成分に基づきキーフレームを復元するキーフレーム
復元手段と、 代表ベクトル成分情報読出手段で読み出された代表ベク
トル成分に基づき動き補償フレームを復元する動き補償
フレーム復元手段と、 を備えた圧縮画像情報再生装置。 - 【請求項９】 請求項２、５、６のいずれかの画像圧縮
方法により圧縮された画像情報をデジタル信号を送りう
る回線を通じて通信する装置であって、 前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のいずれかで決定さ
れた代表ベクトル番号と、前記工程ト）、工程タ）、工
程ノ）のいずれかで作成されたコードブックを受け入れ
る、ベクトル番号およびコードブック受信手段と、 前記工程チ）、工程レ）、工程ク）のいずれかで決定さ
れた代表ベクトル番号と前記工程ト）、工程タ）、工程
ノ）のいずれかで作成されたコードブックを発信する、
ベクトル番号およびコードブック発信手段と、 を備えた圧縮画像情報通信装置。 - 【請求項１０】 数値化出来る音声情報を圧縮する音声
情報圧縮方法であって、 キ）音声信号を数値化し、一連の信号系列を、量子化単
位のブロックに分割する工程と、 ユ）所定個数の前記ブロックから成る大ブロックに分割
する工程と、 メ）各大ブロック内のすべての数値化された音声信号デ
ータを比較し、最大値MAXと最小値MINを算出し、得られ
た最大値MAXと最小値MINを用いて各大ブロック内の信号
データの値を正規化する工程と、 ミ）正規化された各ブロックを走査し、ブロック音声パ
ターンベクトルを得る工程と、 シ）三次元以上の空間の格子点に配置された複数個のベ
クトルであって、前記ブロック音声パターンベクトルの
次元と等しい次元の複数個の荷重ベクトルを入力し、一
定の規則に従って初期化する工程と、 ヱ）予め前記工程キ）〜工程ミ）の方法により得た、不
特定多数のブロック音声パターンベクトルの内の１個と
前記各荷重ベクトルの距離を計算する工程と、 モ）前記工程ヱ）で計算された距離の最小値を与える勝
者ユニットを決定し、前記勝者ユニットの近傍のユニッ
トの荷重を更新する工程と、 セ）前記工程ヱ）、モ）を、それぞれ異なる不特定多数
のブロック音声パターンベクトルについてを反復し、こ
の結果得られた各ユニットの荷重ベクトルを代表ベクト
ルとして決定し、音声情報のベクトル量子化のための汎
用コードブックを作成する工程と、 ス）前記工程ミ）で得られた各ブロックのブロック音声
パターンベクトルを代表する代表ベクトルを前記工程
セ）で作成された汎用コードブックから選択し、前記ブ
ロック音声パターンベクトルを、選択された代表ベクト
ルの番号で符号化する工程と、 を備える音声情報圧縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160053A JPH0970048A (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-20 | ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-154875 | 1995-06-21 | ||
| JP15487595 | 1995-06-21 | ||
| JP8160053A JPH0970048A (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-20 | ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970048A true JPH0970048A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=26483031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160053A Pending JPH0970048A (ja) | 1995-06-21 | 1996-06-20 | ベクトル量子化方法、画像情報圧縮方法、音声情報圧縮方法、圧縮画像情報記録媒体、圧縮画像情報再生装置及び圧縮画像情報通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0970048A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001121A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | データ圧縮装置及び方法，データ解析装置及び方法並びにデータ管理システム |
| JP2011133421A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Nissha Printing Co Ltd | 感圧センサ |
| JP2015080181A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kddi株式会社 | ベクトル符号化プログラム、装置及び方法 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP8160053A patent/JPH0970048A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001121A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | データ圧縮装置及び方法，データ解析装置及び方法並びにデータ管理システム |
| US7664715B2 (en) | 2004-06-25 | 2010-02-16 | Caterpillar Japan Ltd. | Apparatus and method for compressing data, apparatus and method for analyzing data, and data management system |
| JP2011133421A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Nissha Printing Co Ltd | 感圧センサ |
| JP2015080181A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kddi株式会社 | ベクトル符号化プログラム、装置及び方法 |
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