(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ビデオ信号を符号化する方法であって、
前記入力ビデオ信号の離散的ウエーブレット変換によりＤＣ係数とＡＣ係数を含む複数のＤＷＴ係数を生成し、
前記複数のＤＷＴ係数を所定数の周波数帯域に分け、
前記複数のＤＷＴ係数を、前記所定数の周波数帯域中の最低周波数帯域内のＤＣ係数と同数で前記最低周波数帯域内での前記ＤＣ係数の配列と同様の配列の複数のブロックよりなるブロックの集団に配分し、このとき、前記最低周波数帯域に属するＤＣ係数の１つと前記ＤＣ係数の１つの前記最低周波数帯域内での位置に符合する他の周波数帯域内の位置にある複数のＡＣ係数とが、前記ブロックの１つであって前記ＤＣ係数の１つの前記周波数帯域内での位置に符合した前記ブロックの集団内での位置にある該ブロックに配分され、
前記ブロックの集団において同一な行と列にある複数のブロックのＤＣ係数を利用して各ブロックのＤＣ係数の水平及び垂直方向への複雑度を表す水平分類パラメータと垂直分類パラメータを特定し、
前記特定された水平分類パラメータと垂直分類パラメータの値によって前記ブロック各々のサブクラスを決定し、
前記ブロック各々のサブクラスをクラスにグループ化し、
前記ブロック各々に含まれるＤＣ係数は符号化して、符号化されたＤＣ信号を生成し、
前記ブロック各々に含まれるＡＣ係数は前記クラスに応じてベクトル量子化して、符号化されたＡＣ信号を生成し、
前記ブロックのクラス情報は、前記符号化されたＤＣ信号によって復号化装置に伝送されることを特徴とするビデオ信号符号化方法。
【請求項２】
入力ビデオ信号を符号化する方法であって、
前記入力ビデオ信号の離散的コサイン変換によりＤＣ係数とＡＣ係数を含む複数のＤＣＴ係数を生成し、
前記複数のＤＣＴ係数を所定数の周波数帯域に分け、
前記複数のＤＣＴ係数を、前記所定数の周波数帯域中の最低周波数帯域内のＤＣ係数と同数で前記最低周波数帯域内での前記ＤＣ係数の配列と同様の配列の複数のブロックよりなるブロックの集団に配分し、このとき、前記最低周波数帯域に属するＤＣ係数の１つと前記ＤＣ係数の１つの前記最低周波数帯域内での位置に符合する他の周波数帯域内の位置にある複数のＡＣ係数とが、前記ブロックの１つであって前記ＤＣ係数の１つの前記周波数帯域内での位置に符合した前記ブロックの集団内での位置にある該ブロックに配分され、
前記ブロックの集団において同一な行と列にある複数のブロックのＤＣ係数を利用して各ブロックのＤＣ係数の水平及び垂直方向への複雑度を表す水平分類パラメータと垂直分類パラメータを特定し、
前記特定された水平分類パラメータと垂直分類パラメータの値によって前記ブロック各々のサブクラスを決定し、
前記ブロック各々のサブクラスをクラスにグループ化し、
前記ブロック各々に含まれるＤＣ係数は符号化して、符号化されたＤＣ信号を生成し、
前記ブロック各々に含まれるＡＣ係数は前記クラスに応じてベクトル量子化して、符号化されたＡＣ信号を生成し、
前記ブロックのクラス情報は、前記符号化されたＤＣ信号によって復号化装置に伝送されることを特徴とするビデオ信号符号化方法。
【請求項３】
Ａｊ及びＢｊは予め定められたファクター、Ｐ×Ｐは前記ブロックの個数、ＤＣ（ｘ）はｘ番目ブロックのＤＣ係数、Ｑは最大ウインドウサイズが（２Ｑ＋１）になるように予め定められた正の整数である時、ｉ番目ブロックの水平分類パラメータＣＨ（ｉ）及び垂直分類パラメータＣＶ（ｉ）は下記のような式で求める請求項１ないし２のいずれかに記載のビデオ信号符号化方法。
0003868014.tif 000004
【請求項４】
前記サブクラスは前記水平及び垂直分類パラメータが所定の閾値内に存在すれば、均一サブクラス、前記水平分類パラメータを垂直分類パラメータで割った値が予め定められた値より小さいか同じであれば、垂直サブクラス、前記垂直分類パラメータを水平分類パラメータで割った値が前記予め定められた値より小さいか同じであれば、水平サブクラス、その他にはテクスチャーサブクラスに分類される請求項１ないし３のいずれかに記載のビデオ信号符号化方法。
【請求項５】
前記均一、水平及び垂直サブクラスは第１クラスに、前記テクスチャーサブクラスは第２クラスにグループ化する請求項４に記載のビデオ信号符号化方法。
【請求項６】
前記均一サブクラスは第１クラスに、前記水平及び垂直サブクラスは第２クラスに、前記テクスチャーサブクラスは第３クラスにグループ化する請求項４に記載のビデオ信号符号化方法。
【請求項７】
各々の前記ブロックが前記水平または垂直サブクラスのうち、予め定められた一つに該当する場合には各々の前記ブロックに含まれる前記ＡＣ係数を転置し、その他のサブクラスに該当する場合には各々の前記ブロックに含まれる前記ＡＣ係数を転置しない請求項５または６に記載のビデオ信号符号化方法。
【請求項８】
入力ビデオ信号を符号化する装置であって、
前記入力ビデオ信号の離散的ウエーブレット変換によりＤＣ係数とＡＣ係数を含む複数のＤＷＴ係数を生成し、前記複数のＤＷＴ係数を所定数の周波数帯域に分け、前記複数のＤＷＴ係数を、前記所定数の周波数帯域中の最低周波数帯域内のＤＣ係数と同数で前記最低周波数帯域内での前記ＤＣ係数の配列と同様の配列の複数のブロックよりなるブロックの集団に配分し、このとき、前記最低周波数帯域に属するＤＣ係数の１つと前記ＤＣ係数の１つの前記最低周波数帯域内での位置に符合する他の周波数帯域内の位置にある複数のＡＣ係数とを、前記ブロックの１つであって前記ＤＣ係数の１つの前記周波数帯域内での位置に符合した前記ブロックの集団内での位置にある該ブロックに配分する手段と、
前記ブロックの集団において同一な行と列にある複数のブロックのＤＣ係数を利用して各ブロックのＤＣ係数の水平及び垂直方向への複雑度を表す水平分類パラメータと垂直分類パラメータを特定し、前記特定された水平分類パラメータと垂直分類パラメータの値によって前記ブロック各々のサブクラスを決定し、前記ブロック各々のサブクラスをクラスにグループ化する手段と、
前記ブロック各々に含まれるＤＣ係数は符号化して、符号化されたＤＣ信号を生成する手段と、
前記ブロック各々に含まれるＡＣ係数は前記クラスに応じてベクトル量子化して、符号化されたＡＣ信号を生成する手段とより成り、
前記ブロックのクラス情報は、前記符号化されたＤＣ信号によって復号化装置に伝送されることを特徴とするビデオ信号符号化装置。
【請求項９】
Ａｊ及びＢｊは予め定められたファクター、Ｐ×Ｐは前記ブロックの個数、ＤＣ（ｘ）はｘ番目ブロックのＤＣ係数、Ｑは最大ウインドウサイズが（２Ｑ＋１）になるように予め定められた正の整数である時、ｉ番目ブロックの水平分類パラメータＣＨ（ｉ）及び垂直分類パラメータＣＶ（ｉ）は下記のような式で求める請求項８に記載のビデオ信号符号化装置。
0003868014.tif 000005
【請求項１０】
前記サブクラスは前記水平及び垂直分類パラメータが所定の閾値内に存在すれば均一サブクラスに、前記水平分類パラメータを垂直分類パラメータで割った値が予め定められた値より小さいか同じであれば垂直サブクラスに、前記垂直分類パラメータを水平分類パラメータで割った値が前記予め定められた値より小さいか同じであれば水平サブクラスに、その他はテクスチャーサブクラスに分類される請求項９に記載のビデオ信号符号化装置。
【請求項１１】
前記均一、水平及び垂直サブクラスは第１クラスに、前記テクスチャーサブクラスは第２クラスにグループ化する請求項１０に記載のビデオ信号符号化装置。
【請求項１２】
前記均一サブクラスは第１クラスに、前記水平及び垂直サブクラスは第２クラスに、前記テクスチャーサブクラスは第３クラスにグループ化する請求項１０に記載のビデオ信号符号化装置。
【請求項１３】
各々の前記ブロックが前記水平または垂直サブクラスのうち、予め定められた一つに該当する場合には各々の前記ブロックに含まれる前記ＡＣ係数を転置し、その他のサブクラスに該当する場合には各々の前記ブロックに含まれる前記ＡＣ係数を転置しない請求項１２に記載のビデオ信号符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はビデオ信号符号化システムに関し、特に、ビデオ信号のクラス情報データを伝送することなく、分類ベクトル量子化（ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ  ｖｅｃｔｏｒ  ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ：ＣＶＱ）技法を用いてビデオ信号を適応的に符号化する改善された方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精細度テレビジョン(HDTV)やビデオ電話システムのような多様な電子／電気応用製品に於いて、ディジタル化されたビデオ信号の伝送はアナログ信号の伝送より良好な画質が得られる。一連のビデオ“フレーム”からなるビデオ信号がディジタル形態で表現される場合、大量のディジタルデータが発生し、該ビデオフレームの各ラインは、一連の「画素」と呼ばれるディジタルデータ要素によって表される。しかし、通常の伝送チャネルの利用可能な周波数帯域は制限されているので、大量のディジタルデータをそのチャネルを通じて伝送するためには、伝送するべきデータの量を圧縮または減少するためにビデオ信号符号化システムが必要である。
【０００３】
一般に、単一のフレーム内における画素の間、また隣接するフレームの画素の間に、ある相関性あるいは冗長性が存在するため、通常、ビデオ信号はその情報を大きく損なわれることなく圧縮され得る。
【０００４】
データ圧縮の基本的な目的は、画質は維持しながら伝送のビットレートは減少させることである。差分パルスコード変調（ＤＰＣＭ）、統計的またはエントロピ符号化、変換符号化（ＴＣ）、量子化、及び活用分野に合わせたこのような技法の適応的変形のような多様なデータ圧縮技法が開発されてきている。
【０００５】
ＤＰＣＭに於いて、データ圧縮は、サンプルとその予測との間の差を符号化することによって実現される。エントロピ符号化は入力データ間の統計的な冗長性を利用することによってデータ圧縮を行う。
【０００６】
ＴＣ技法は映像データ間の空間的な冗長性を減少または除去する方法であり、ディジタル映像データを１組の変換係数データに変換する。映像データ圧縮のために最も多く使用されているＴＣ技法の中の一つに、ＤＣＴに基づくブロック変換符号化技法があり、ディジタル映像データのブロック、例えば、８ｘ８画素のブロックを１組の変換係数データに変換する。このような技法は、Chen及びPrattの“「Scene Adaptive Coder」、IEEE Transactions on Communications,COM-32,No.3,225-232頁(1984年3月)”に開示されている。このブロック変換符号化の欠点の一つに、特に低伝送レートに於いてのアーティファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）、即ち、いわゆるブロッキング現象の発生がある。
【０００７】
離散的ウェーブレット変換（Discrete Wavelet Transform;ＤＷＴ）は、低伝送レートの画像データ圧縮のための効率的技法として最近提案された（Olivier Rioulらによる“「Wavelets and Signal Processing」、IEEE SP MAGAZINE,14-38頁(1991年10月)”参照）。このＤＷＴは、本質的には階層型サブバンド符号化技法であり、ブロッキング現状を起こすことなく、映像データを複数のサブバンドに分割する。
【０００８】
シャノン（Shannon）のレートひずみ理論（rate-distortion theory）によれば、ベクトル量子化ではスカラ量子化より更に優れたデータ圧縮性能が期待できる。特に、非常に低いビットレートに於いての分類ベクトル量子化（ＣＶＱ）は、分類ベクトル量子化を用いない場合に比較して、符号化効率を高めると共にエッジひずみを減少させる（Nasser M.Nasrabadiらの“「Image Coding Using Vector Quantization：A Review」,IEEE,Transactions on Communications,Vol.36,No.8 957-971頁(1988年8月)”参照）。
【０００９】
ＣＶＱを用いるイメージ符号化システムに於いて、最初に入力ベクトルは複数のクラスの中の一つに分類され、それに対応するコードブックが特定される。そして、入力ベクトルと最もマッチする候補ベクトル、即ち、代表ベクトルがコードブックから選択され、入力ベクトルに対するクラスを表すクラス情報と代表ベクトルのコードワードインデックス（ｃｏｄｅｗｏｒｄ  ｉｎｄｅｘ）とは、伝送のために、例えば、可変長符号化法（ＶＬＣ）を用いることによって符号化される。
【００１０】
低伝送レートの画像データ圧縮のために変換符号化とベクトル量子化符号化技法とを組み合わせた多様な符号化法の中で、Ｙ．Huhらの「Classified Wavelet Transform Coding of Images Using Vsctor Quantization」SPIE,2308,207-213頁(1994年9月)に開示された分類ウェーブレット変換ベクトル量子化技法は、サブバンドまたは層の間に存在する相当の量の冗長性を利用し、ＤＷＴとＣＶＱとを用いることによって符号化効率を向上させている。このような方法に於いて、ＤＷＴ係数は複数の入力ベクトルを構成するために再配列されるが、ここで各入力ベクトルは全てのサブバンドからの対応するＤＷＴ係数から成っている。各入力ベクトルはそのベクトルに含まれる係数の方向性の複雑度（ａｃｔｉｖｉｔｙ）に基づいて、４つのクラスに分類される。
【００１１】
前述した方法では、クラスを表すためのオーバーヘッド情報を符号化された映像信号と共に復号化器に伝送しなければならないが、それによって符号化の全体的な効率を低下させている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は、ビデオ信号のクラス情報データを伝送することなく、分類ベクトル量子化技法を用いてビデオ信号を適応的に符号化することによって、符号化効率を向上させ得る改善されたビデオ信号符号化方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、入力ビデオ信号を符号化する方法に於いて、前記入力ビデオ信号を複数のサブバンド変換係数に変換する過程であって、最低周波数帯域にある該サブバンドの一つは一つ以上のＤＣ係数を有し、残りのサブバンドは複数のＡＣ係数を有する該過程と、前記複数のサブバンド内に含まれる変換係数を予め定められた同一の大きさを有する複数のアセンブルされたブロックに変換する過程であって、該アセンブルされた各ブロックは一つのＤＣ係数と複数のＡＣ係数とを有する該過程と、前記アセンブルされたブロックの各々に対するクラスを表す選択信号を発生する過程と、前記アセンブルされたブロックに含まれるＤＣ係数を符号化して、第１の符号化されたビデオ信号を生成する過程と、前記選択信号に応答して、前記アセンブルされたブロックの各々に含まれるＡＣ係数を符号化し、第２の符号化されたビデオ信号を生成する過程と、前記第１及び第２の符号化されたビデオ信号をフォーマットする過程とを含むビデオ信号符号化方法が提供される。また、本発明の他の実施例によれば、入力ビデオ信号を符号化する装置に於いて、前記入力ビデオ信号を複数のサブバンド変換係数に変換する手段であって、最低周波数帯域にある該サブバンドの一つは一つ以上のＤＣ係数を有し、残りのサブバンドは複数のＡＣ係数を有する該手段と、前記複数のサブバンド内に含まれる変換係数を予め定められた同一の大きさを有する複数のアセンブルされたブロックに変換する手段であって、該アセンブルされた各ブロックは一つのＤＣ係数と複数のＡＣ係数とを有する該手段と、前記アセンブルされたブロックの各々に対するクラスを表す選択信号を発生する手段と、前記アセンブルされたブロックに含まれるＤＣ係数を符号化して、第１の符号化されたビデオ信号を生成する第１の符号化手段と、前記選択信号に応答して、前記アセンブルされたブロックの各々に含まれるＡＣ係数を符号化して、第２の符号化されたビデオ信号を生成する第２の符号化手段と、前記第１及び第２の符号化されたビデオ信号をフォーマットする手段とを含むビデオ信号符号化装置が提供される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の好的実施例について図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００１５】
図１には、本発明による分類デバイス１４０を有する新規なビデオ信号符号化システムが示されている。
【００１６】
このビデオ信号符号化システムは、離散的ウエーブレット変換（ＤＷＴ）回路１１０、ベクトルアセンブリングデバイス１１２、第１、第２及び第３ビデオ信号符号化ユニット１１６、１２０及び１２４、第１及び第２スイッチング回路１１８及び１２８、フォーマッティング回路１３４及び分類デバイス１４０から成る。
【００１７】
入力映像の入力ディジタルビデオ信号は、離散的ウエーブレット変換回路１１０へ加えられるが、この回路１１０は入力映像の画素データを空間領域から周波数領域に変換し、複数の分解されたサブバンドを提供する働きをする。入力画像データが図３Ａに示すように、Ｎ×Ｎ、例えば、512×512画素からなり、またその分解レベルＳが例えば３の場合、図３Ｂに示すように画像はＤＷＴ回路１１０により１０個のサブバンド（ＳＢ０〜ＳＢ９）に分解される。この場合、各サブバンドに含まれるＤＷＴ係数の数は、図３Ｂに示されているように、64×64〜256×256個の範囲にある。更に詳しく述べると、最低周波帯域に存在するサブバンド（即ち、ＳＢ０）は６４×６４個のＤＣ係数を含み、残りのサブバンド(即ち、ＳＢ１〜ＳＢ９)は、各々複数のＡＣ係数を含む。分解されたサブバンドに含まれるＤＷＴ係数はベクトルアセンブリングデバイス１１２へ提供される。
【００１８】
ベクトルアセンブリングデバイス１１２に於いて、ＤＷＴ回路１１０からのＤＷＴ変換係数はＰ×Ｐ個（例えば６４×６４個）のアセンブルされたブロックまたはベクトルを形成するために再配列されるが、ここで該各ブロックは図３Ｂ及び図３Ｃに示されているように全てのサブバンドから取ったＭ×Ｍ個（例えば８×８個）のＤＷＴ変換係数から成る。この場合、アセンブルされたブロックの各々は一つのＤＣ係数と６３個のＡＣ係数とを含む。他の変換技法、例えばＤＣＴ技法を、ＤＷＴによって提供されたアセンブルされたブロックに対応する変換係数のセットを提供するために用いることができる。
【００１９】
図１を再度参照すると、アセンブルされたブロック内に含まれるＤＣ係数はＡＣ係数と別個に扱われる。即ち、アセンブルされたブロックの各々に含まれる各ＤＣ係数は、第１ビデオ信号符号化ユニット１１６及び分類デバイス１４０へ提供され、一方ＡＣ係数は分類デバイス１４０へ供給される。第１ビデオ信号符号化ユニット１１６は差分信号発生器１１６ａ及び第１エントロピ符号化器１１６ｂを備えている。
【００２０】
この差分信号発生器１１６ａに於いて、ベクトルアセンブリングデバイス１１２からのＤＣ係数は、ＤＰＣＭ技法を用いることによって符号化される。即ち、図３Ｄに示されているような第１のブロックＢ(0)のＤＣ係数ＤＣ(0)は、最初にＤＣ(0)と予測値との間の差分値を提供するために予め設定された予測値から引き算される。その後、その予測値は、今符号化された係数値、即ち、ブロックＢ(0)のＤＣ係数に更新される。次いで、第２のブロックＢ(1)のＤＣ係数ＤＣ(1)がその更新された予測値から引き算され、さらにその予測値はＤＣ(1)の値に更新される。このような処理は全てのＤＣ係数が処理されるまで順次行われる。その後、差分信号発生器１１６ａで生成された差分値は第１エントロピ符号化器１１６ｂへ提供されるが、この符号化器１１６ｂは、例えば、ランレングス符号化と可変長符号化(VLC)との組み合わせによって差分値を符号化し、それによって符号化されたＤＣ信号をフォーマッティング回路１３４へ提供する働きをする。
【００２１】
本発明の好ましい実施例によれば、分類デバイス１４０は、各アセンブルされたブロックに対して、入力ベクトルのクラスを表す選択信号、例えばSC1を第１及び第２スイッチング回路１１８及び１２８へ提供すると共に、入力ベクトルを第１スイッチング回路１１８へ提供する。
【００２２】
図２には、図１に示された分類デバイス１４０の詳細ブロック図が示されている。この分類デバイス１４０は分類パラメータ測定器１４１、サブクラス決定ユニット１４２、転置メモリ１４５、第３スイッチング回路１４６及び選択信号発生器１４７から成る。
【００２３】
分類パラメータ測定器１４１は、ＤＣ係数の水平及び垂直方向への複雑度（ａｃｔｉｖｉｔｙ）を表す水平及び垂直分類パラメータ（ＣＨ及びＣＶ）を測定する。本発明の好ましい実施によれば、あるブロックの水平及び垂直分類パラメータは、各々そのブロックが置かれた行または列上にある複数のブロックのＤＣ係数に基づいて特定される。例えば、Ｐ×Ｐ個のＤＷＴ係数のアセンブルされたブロックに含まれるi番目のブロックに対する水平分類パラメータ(ＣＨ(i))は、次式(1)のように求められる。
【００２４】
【数１】
0003868014.tif 000002
【００２５】
ここで、Ajは 予め定められた重みファクターであり、Qは最大ウインドウサイズが(2Q+1)となるような予め定められた正の整数であり、ＤＣ(i+j)は(i+j)番目のブロックのＤＣ係数であり、そして、i番目のブロック(Ｂ(i))と同一行上にないブロックのＤＣ係数は０と設定される。
【００２６】
同様に、i番目のブロックＢ(i)の垂直分類パラメータＣＶ(i)は次式(2)のように決定される。
【００２７】
【数２】
0003868014.tif 000003
【００２８】
ここで、Ｂjは予め定められた重みファクターであり、他の記号は式(1)に於いて定義されたのと同一の意味を有する。
【００２９】
上述した式(1)及び式(2)から分かるように、水平及び垂直分類パラメータＣＨ(i)及びＣＶ(i)の各々は、例えば、公知の帯域通過フィルターを用いることによって各々得られる。その後、分類パラメータ測定器１４１で求めた水平及び垂直分類パラメータＣＨ及びＣＶは、サブクラス決定器１４３とメモリ１４４とを含むサブクラス決定ユニット１４２に加えられる。
【００３０】
サブクラス決定器１４３は、分類パラメータ測定器１４１からの水平及び垂直分類パラメータ、メモリ１４４から取り出された予め定められた閾値（threshold）TH U及びスロープファクターＫに基づいて、各ブロックに対するサブクラスを特定すると共に、特定されたサブクラス、即ち、均一、垂直、水平及びテクスチャー（texture）サブクラスのうちの一つを表すサブクラス情報を生成する。
【００３１】
本発明の好ましい実施例によれば、もし、水平及び垂直分類パラメータＣＨ(i)及びＣＶ(i)が図４に示された臨界領域Ｕ内に存在すれば、即ち、｜ＣＨ(i)|及び|ＣＶ(i)|が閾値(TH U)より大きくなければ、i番目のブロックＢ(i)は“均一サブクラス”として特定され、水平及び垂直分類パラメータが第１領域Ｗ１または第３領域Ｗ３内にある場合、即ち、｜ＣＨ(i)／ＣＶ(i)|がスロープファクターＫより小さいか同じであればブロックは“垂直サブクラス”として選択される。ここで、TH UとＫは正の整数である。そして、もし、水平及び垂直分類パラメータＣＨ(i)及びＣＶ(i)が第２領域Ｗ２または第４領域Ｗ４内に存在すれば、即ち、|ＣＶ(i)／ＣＨ(i)|がＫより大きくなければ、ブロックは“水平サブクラス”として特定され、それ以外は“テクスチャーサブクラス”として特定される。
【００３２】
予め定められメモリ１４４に格納された閾値TH UとスロープファクターＫは、後述される第２及び第３ビデオ信号符号化ユニット１２０及び１２４内に予め定められ格納される２つのコードブックを決定するのに用いられるイメージタイプと複数のトレーニングベクトルとに基づいて決定することができる。
【００３３】
サブクラス決定器１４３で発生されたサブクラス情報は、第３スイッチング回路１４６及び選択信号発生器１４７へ提供される。
【００３４】
転置メモリ１４５はベクトルアセンブリングデバイス１１２から入力された、例えば、63個のＡＣ係数を含む各ブロックを転置する働きをする。即ち、ブロックの内の第ｋ列、第ｒ行に位置するＡＣ係数は、そのブロックの第ｒ列、第ｋ行に対応する転置メモリ１４５の格納領域に格納される。本発明によれば、垂直サブクラスに対応するブロックの転置は、転置されるブロックに於いての係数のエネルギー分布特性が水平サブクラスに対応する係数のエネルギー分布特性と類似していることに基づいて行われる。垂直サブクラスに含まれるブロックを転置することによって、垂直及び水平サブクラスのブロックを量子化するためのコードブックの大きさを最小化することができる。図１に示されたベクトルアセンブリングデバイス１１２からのＡＣ係数と転置メモリ１４５からの転置されたＡＣ係数とは、第３スイッチング回路１４６へ同時に供給される。
【００３５】
サブクラス決定器１４３からのサブクラス情報に応答して、第３スイッチング回路１４６は、転置メモリ１４５からの転置されたＡＣ係数のブロックとベクトルアセンブリングデバイス１１２からのＡＣ係数のブロックの内のいずれかを図１に示された第１スイッチング回路１１８へ選択的に結合する。即ち、第３スイッチング回路１４６への入力が垂直サブクラスを表すサブクラス情報の場合は、転置メモリ１４５からの転置されたＡＣ係数が図１の第１スイッチング回路１１８に結合され、もしそこへの入力が水平、均一及びテクスチャーサブクラスのうちの一つを表すサブクラス情報の場合は、ベクトルアセンブリングデバイス１１２からのＡＣ係数が第１スイッチング回路１１８に結合される。
【００３６】
第３スイッチング回路１４６からの出力、即ち、垂直サブクラスに対応するブロックの転置されたＡＣ係数、または水平、均一及びテクスチャーサブクラスの一つに対応するブロックの転置されていないＡＣ係数は入力ベクトルとして第１スイッチング回路１１８へ提供される。
【００３７】
一方、選択信号発生器１４７は、サブクラス情報として表される４つのサブクラスを、例えば、２つのクラスに分類することによって、図１に示された第１及び第２スイッチング回路１１８及び１２８を制御するのに用いられる選択信号SC1を提供する。
【００３８】
本発明の好ましい実施例では、均一、垂直及び水平サブクラスでは係数のエネルギー分布が局在化しているために、それらは局部クラス（ｌｏｃａｌｉｚｅｄｃｌａｓｓ）として分類され、またテクスチャーサブクラスのエネルギーはランダムに分布するために、テクスチャーサブクラスはランダムクラスに分類される。本発明の他の実施例として、均一サブクラスに対しては局部クラス、垂直及び水平サブクラスに対しては方向性クラス、そして、テクスチャーサブクラスに対してはランダムクラスというようにして、４つのサブクラスを３つのクラスに分類してもよい。
【００３９】
本発明の好ましい実施例に於いて、選択信号発生器１４７は、選択信号SC1として、局部クラスに対しては論理「ハイ」信号を、そして、ランダムクラスに対しては論理「ロー」信号を発生する。その後、その選択信号SC1は第１及び第２スイッチング回路１１８及び１２８へ提供される。
【００４０】
図１を更に参照すると、第１スイッチング回路１１８は選択信号SC1に応答して、図２に示された第３スイッチング回路１４６からの対応する入力ベクトルを第２及び第３ビデオ信号符号化ユニット１２０、１２４の一つに選択的に結合する。即ち、例えば、論理「ハイ」の選択信号SC1に応答して、対応する入力ベクトルは局部クラスに対応する入力ベクトルを量子化するように適合された第２ビデオ信号符号化ユニット１２０に結合され、また論理「ロー」の選択信号SC1に応答して、対応する入力ベクトルはランダムクラスに対応する入力ベクトルを量子化するように適合された第３ビデオ信号符号化ユニット１２４に結合される。
【００４１】
第２ビデオ信号符号化ユニット１２０は、第１ベクトル量子化器１２１及び第２エントロピ符号化器１２２を含む。この第１ベクトル量子化器１２１は１組の予め定められた候補ベクトルと対応する１組のコードワードインデックスとを含むコードブックを備える。この第１ベクトル量子化器１２１で、各入力ベクトルは最も類似した候補ベクトル、即ち、代表ベクトルにそれぞれ量子化またはマッピングされ、それによってマッピング歪み、即ち、量子化エラーを最小化させる。圧縮は、コードワードインデックス、即ち各代表ベクトルに対するインデックスを用いることによってなされる。一般に、このコードブックはルックアップテーブルの形態で形成されて、量子化処理はテーブルルックアップ動作として具現される。第１ベクトル量子化器１２１で特定された各入力ベクトルに対するコードワードインデックスは第２エントロピ符号化器１２２へ供給される。
【００４２】
この第２エントロピ符号化器１２２は、第１ベクトル量子化器１２１からの複数のコードワードインデックスを、例えば、公知のランレングス符号化と可変長符号化との組み合わせを用いて符号化し、局部クラスＡＣ信号を発生する働きをする。その後、第２エントロピ符号化器１２２から発生された局部クラスＡＣ信号は第２スイッチング回路１２８へ提供される。
【００４３】
第２ベクトル量子化器１２５及び第３エントロピ符号化器１２６から成る第３ビデオ信号符号化ユニット１２４は、第２ビデオ信号符号化ユニット１２０に於ける処理と同様な方法でランダムクラスに対応する各入力ベクトルを処理する。これによって、第２スイッチング回路１２８へランダムクラスＡＣ信号を提供する。第３ビデオ信号符号化ユニット１２４は、１組の候補ベクトルと第３エントロピ符号化器１２６に含まれる可変長符号とがランダムクラスの入力ベクトルに適合されていること以外は、第２ビデオ信号符号化ユニット１２０と実質的に同一である。
【００４４】
第２スイッチング回路１２８は、図２に示された選択信号発生器１４７からの選択信号SC1に応答して、局部クラスＡＣ信号とランダムクラスＡＣ信号をフォーマッティング回路１３４に選択的に結合する。
【００４５】
フォーマッティング回路１３４は第１エントロピ符号化器１１６ｂからの符号化されたＤＣ信号と、第２スイッチング回路１２８からの各入力ベクトルに対する出力信号とをフォーマットし、フォーマットされたディジタルビデオ信号をその伝送のために伝送器(図示せず)へ提供する。
【００４６】
これらの結果、一組の変換係数は入力ベクトルのクラス情報を伝送することなく、分類ベクトル量子化法を用いて量子化され、それによって全体的な符号化効率が向上している。受信端に於いて、クラス情報は、伝送されたＤＣ係数から再構成される。
【００４７】
上述したことからわかるように、対応するビデオ信号復号化システムはアンフォーマッティング回路、複数のエントロピ復号化器、複数の逆ベクトル量子化器、逆ベクトルアセンブリングデバイス及び逆離散的ウエーブレット変換回路を含む。
【００４８】
本発明は特定の実施例について説明されたが、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００４９】
【発明の効果】
従って、本発明の分類ベクトル量子化技法を用いて、ビデオ信号のクラス情報データを伝送することなく、ビデオ信号を適応的に符号化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分類デバイスを有するビデオ信号符号化装置のブロック図である。
【図２】図１に示された分類デバイスの詳細ブロック図である。
【図３】図３はＡ〜Ｄよりなり、それぞれ分類ベクトル量子化法によるブロック再配列の手続きを説明するための図である。
【図４】分類デバイスでのクラスの決定を説明するための図である。
【符号の説明】
１１０  離散的ウエーブレット変換（ＤＷＴ）回路
１１２  ベクトルアセンブリングデバイス
１１６  第１ビデオ信号符号化ユニット
１１６ａ  差分信号発生器
１１６ｂ  第１エントロピ符号化器
１１８  第１スイッチング回路
１２０  第２ビデオ信号符号化ユニット
１２１  第１ベクトル量子化器
１２２  第２エントロピ符号化器
１２４  第３ビデオ信号符号化ユニット
１２５  第２ベクトル量子化器
１２６  第３エントロピ符号化器
１２８  第２スイッチング回路
１３４  フォーマッティング回路
１４０  分類デバイス
１４１  分類パラメータ測定器
１４２  サブクラス決定ユニット
１４３  サブクラス決定器
１４４  メモリ
１４５  転置メモリ
１４６  第３スイッチング回路
１４７  選択信号発生器
ＣＨ  水平分類パラメータ
ＣＶ  垂直分類パラメータ
Ｋ  スロープファクター
TH_U  閾値
Ｗ１  第１領域
Ｗ２  第２領域
Ｗ３  第３領域
Ｗ４  第４領域
【図１】
0003868014.tif 000006
【図２】
0003868014.tif 000007
【図３】
0003868014.tif 000008
【図４】
0003868014.tif 000009