JP2009094666A - Multiple vector quantization method, device, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、音声や画像等の信号系列を少ない情報量で符号化する多重ベクトル量子化方法、装置、プログラム及びその記録媒体に関する。 The present invention relates to a multi-vector quantization method, apparatus, program, and recording medium for encoding a signal sequence such as sound and image with a small amount of information.
特許文献1に、複数のコードブック記憶部からそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの歪を、複数の異なる代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについて計算して、最も小さい歪を与える代表出力ベクトルの組を、その入力ベクトルの量子化値とする多重ベクトル量子化方法が記載されている。
図10を参照して特許文献1に記載された多重ベクトル量子化方法の詳細について説明をする。まず、次のように記号を定義する。
X,Y:コードブック
u:入力ベクトル
x_j:コードブックX中の第j番目の代表出力ベクトル
y_m:コードブックY中のベクトル番号mの代表出力ベクトル
K:コードブックX,Y中の代表出力ベクトルの次元数(要素の数)
N:各コードブックX,Yに記憶される代表出力ベクトルの数
x(i,j):コードブックXの代表出力ベクトルx_jの第i番目の要素
y(i,m):コードブックYの代表出力ベクトルy_mの第i番目の要素
u(i):入力ベクトルuの第i番目の要素
コードブックXはコードブックX記憶部1020に、コードブックYはコードブックY記憶部1030にそれぞれ対応している。
Details of the multi-vector quantization method described in
X, Y: code book u: input vector x_j: j-th representative output vector in code book X y_m: representative output vector of vector number m in code book Y K: representative output vector in code books X, Y Number of dimensions (number of elements)
N: number of representative output vectors stored in each codebook X, Y x (i, j): i-th element of representative output vector x_j of codebook X y (i, m): representative of codebook Y I-th element of output vector y_m u (i): i-th element of input vector u Codebook X corresponds to codebook
距離計算部1010は、コードブックX記憶部1020、コードブックY記憶部1030からそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルの組の平均ベクトルと、入力端子1001から入力された入力ベクトルuとの距離尺度d(j,m)を、すべての代表出力ベクトルについて下記式(1)に基づいて計算する。
最小距離決定部1050は、上記式(1)で計算される距離尺度d(j,m)を最小にする代表出力ベクトルの組を決定して、その決定した代表出力ベクトルの組のインデックス(j,m)を入力ベクトルについての量子化値として出力する。
The minimum
また、特許文献1には上記の多重ベクトル量子化方法の演算量を削減する技術も提案されている。演算量を削減するために、下記式(2)により定義される二乗項F(j,m)を、複数の異なる二乗項F(j,m)について予め計算して、二乗項テーブル記憶部1060に記憶しておく。
距離計算部1010は、下記式(3)の右辺第一項を計算し、その計算値と二乗項テーブル記憶部1060を参照して求めたF(j,m)とを加算することにより距離尺度d(j,m)を求める。
一方、特許文献2に、演算量を削減するために、まず各コードブック記憶部からもっともらしい複数の代表出力ベクトルをそれぞれ予備選択することにより代表出力ベクトルの候補を絞り込み、次に絞り込んだ複数の代表出力ベクトルの中で最も有効な代表出力ベクトル組み合わせを本選択する多重ベクトル量子化方法が記載されている(例えば、特許文献2参照。)。
特許文献2に記載された予備選択と本選択を行うベクトル量子化方法に、特許文献1に記載された方法を適用して演算量をさらに削減することはできないという問題がある。特許文献2に記載されたベクトル量子化方法には、二乗項F(j,m)が出現しないためである。
There is a problem that the amount of calculation cannot be further reduced by applying the method described in
この発明は、予備選択と本選択を行うベクトル量子化の演算量をさらに削減する多重ベクトル量子化方法、装置、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a multi-vector quantization method, apparatus, program, and recording medium that further reduce the amount of vector quantization for performing preliminary selection and main selection.
請求項1に記載された発明によれば、複数のコードブックには、予め定められた数の代表出力ベクトルがそれぞれ登録され、あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標である。各コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する。各コードブックごとに、第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する。各コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する。第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する。パワーテーブルには、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め登録されており、第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、パワーテーブルを参照して求める。 According to the first aspect of the present invention, a predetermined number of representative output vectors are registered in each of the plurality of codebooks, and the first distance measure for a certain vector is the vector and the input vector. It is the first index that expresses the distance, and is defined using the inner product of the vector and the input vector and the sum of squares of the components of the vector, and the second distance measure for the average vector of a set of vectors is , A second index representing the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector. A first distance measure is calculated for each representative output vector registered in each codebook. For each codebook, predetermined by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure from the smallest of the first distance measures or from each of a plurality of groups of representative output vectors. A number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors) are respectively determined. A second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors selected one by one from each codebook is calculated for each of a plurality of sets of different candidate representative output vectors. A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance measure is determined, and an index indicating a set of representative output vectors corresponding to the set of candidate representative output vectors is output. In the power table, the value of the sum of squares of the components of each representative output vector registered in each codebook is registered in advance, and the square of the component of the representative output vector necessary for calculating the first distance measure is stored in advance. The sum value is obtained with reference to the power table.
請求項2に記載された発明によれば、複数のコードブックには、予め定められた数の代表出力ベクトルがそれぞれ登録され、あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されている。各コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する。各コードブックごとに、第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する。各コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する。第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する。クロステーブルには、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め登録されており、第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、クロステーブルを参照して求める。 According to the second aspect of the present invention, a predetermined number of representative output vectors are registered in each of the plurality of codebooks, and the first distance measure for a certain vector is the vector and the input vector. The first index that represents the distance, and the second distance measure for the average vector of a set of vectors is the second index that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector. It is defined using a respective first distance measure for each vector constituting the set and a cross term defined using the inner product of the pair of vectors constituting the vector set. A first distance measure is calculated for each representative output vector registered in each codebook. For each codebook, predetermined by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure from the smallest of the first distance measures or from each of a plurality of groups of representative output vectors. A number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors) are respectively determined. A second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors selected one by one from each codebook is calculated for each of a plurality of sets of different candidate representative output vectors. A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance measure is determined, and an index indicating a set of representative output vectors corresponding to the set of candidate representative output vectors is output. In the cross table, values of cross terms defined using inner products of representative output vector pairs each selected from two different codebooks are registered in advance for a plurality of different representative output vector pairs. The value of the cross term for the candidate representative output vector pair necessary for calculating the second distance measure is obtained with reference to the cross table.
請求項3に記載された発明によれば、複数のコードブックには、予め定められた数の代表出力ベクトルがそれぞれ登録され、あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されている。各コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する。各コードブックごとに、第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する。各コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する。第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する。パワーテーブルには、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め登録されており、第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、パワーテーブルを参照して求める。クロステーブルには、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め登録されており、第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、クロステーブルを参照して求める。 According to the third aspect of the present invention, a predetermined number of representative output vectors are registered in each of the plurality of codebooks, and the first distance measure for a certain vector is the vector and the input vector. It is the first index that expresses the distance, and is defined using the inner product of the vector and the input vector and the sum of squares of the components of the vector, and the second distance measure for the average vector of a set of vectors is , A second index representing the distance between the average vector of the vector set and the input vector, the first distance measure for each vector constituting the vector set, and the vector constituting the vector set And a cross term defined using the inner product of the pair of A first distance measure is calculated for each representative output vector registered in each codebook. For each codebook, predetermined by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure from the smallest of the first distance measures or from each of a plurality of groups of representative output vectors. A number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors) are respectively determined. A second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors selected one by one from each codebook is calculated for each of a plurality of sets of different candidate representative output vectors. A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance measure is determined, and an index indicating a set of representative output vectors corresponding to the set of candidate representative output vectors is output. In the power table, the value of the sum of squares of the components of each representative output vector registered in each codebook is registered in advance, and the square of the component of the representative output vector necessary for calculating the first distance measure is stored in advance. The sum value is obtained with reference to the power table. In the cross table, values of cross terms defined using inner products of representative output vector pairs each selected from two different codebooks are registered in advance for a plurality of different representative output vector pairs. The value of the cross term for the candidate representative output vector pair necessary for calculating the second distance measure is obtained with reference to the cross table.
距離尺度(第一距離尺度、第二距離尺度)の定義式の中の入力ベクトルとは無関係に定まる式の値を予め計算しておき、距離尺度を計算する際に、その予め計算した式の値を参照することにより、その式の値を何度も計算せずに求めることができる。これにより、演算量をさらに削減することができる。また、演算を高速に行うことができる。 The value of the formula that is determined independently of the input vector in the definition formula of the distance scale (first distance scale, second distance scale) is calculated in advance, and when calculating the distance scale, By referring to the value, the value of the expression can be obtained without being calculated many times. Thereby, the amount of calculation can be further reduced. Moreover, the calculation can be performed at high speed.
[第一実施例]
図1、2を参照して本発明の第一実施例による多重ベクトル量子化装置100について説明をする。図1は、多重ベクトル量子化装置100の機能構成を例示する図である。図2は、多重ベクトル量子化装置100の処理例を示すフローチャートである。
[First embodiment]
A multi-vector quantization apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration of multi-vector quantization apparatus 100. FIG. 2 is a flowchart showing a processing example of the multi-vector quantization apparatus 100.
まず、次のように記号を定義する。
X、Y:コードブック
u:入力ベクトル
x_j:コードブックX中の第j番目の代表出力ベクトル
y_m:コードブックY中のベクトル番号mの代表出力ベクトル
D:コードブックX,Y中の代表出力ベクトルの次元数(成分の数)
Nx:コードブックXに記憶される代表出力ベクトルの数
Ny:コードブックXに記憶される代表出力ベクトルの数
x(i,j):コードブックXの代表出力ベクトルx_jの第i番目の成分
y(i,m):コードブックYの代表出力ベクトルy_mの第i番目の成分
u(i):入力ベクトルuの第i番目の成分
First, symbols are defined as follows.
X, Y: code book u: input vector x_j: j-th representative output vector in code book X y_m: representative output vector of vector number m in code book Y D: representative output vector in code books X, Y Number of dimensions (number of components)
Nx: number of representative output vectors stored in codebook X Ny: number of representative output vectors stored in codebook X x (i, j): i-th component of representative output vector x_j of codebook X y (I, m): i-th component of representative output vector y_m of codebook Y u (i): i-th component of input vector u
この例では、コードブックは、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体及び半導体メモリ等の任意の記憶手段であるコードブック記憶部により構成される。すなわち、各コードブックは、各コードブック記憶部にそれぞれ対応している。したがって、コードブックをコードブック記憶部とも呼ぶ。この例では、コードブックXはコードブックX記憶部31、コードブックYはコードブックY記憶部32に対応する。なお、コードブック記憶部に格納されているのが代表出力ベクトルであり、この代表出力ベクトルの集合をコードブックと考えてもよい。
In this example, the code book is configured by a code book storage unit which is an arbitrary storage unit such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. That is, each code book corresponds to each code book storage unit. Therefore, the code book is also called a code book storage unit. In this example, the code book X corresponds to the code book
入力サンプルの列は、予め定められた数Lの入力サンプルごとに、入力端子1から多重ベクトル量子化装置100に入力される。入力サンプルは、任意のサンプルであり、例えば時間領域のサンプルや周波数領域の係数である。
L個の入力サンプルは、1つのL次元の入力ベクトルuを構成する。この場合、入力ベクトルuの成分は、L個の入力サンプルである。入力ベクトルuの観点から、入力ベクトルuが入力端子1から入力されると考えることもできる。
The input sample sequence is input from the
The L input samples constitute one L-dimensional input vector u. In this case, the component of the input vector u is L input samples. From the viewpoint of the input vector u, it can be considered that the input vector u is input from the
例えば、入力サンプルが周波数領域の係数である場合には、要素番目iが大きいほどu(i)を大きな周波数領域のサンプルに対応させる。
コードブックX記憶部31には、Nx個のD次元代表出力ベクトルx_j(j=0,…,Nx−1)が記憶されている。この例では、L=Dであり、入力ベクトルuと代表出力ベクトルの次元数は同じである。Nxは、任意の予め定められた自然数である。
For example, when the input sample is a frequency domain coefficient, u (i) corresponds to a larger frequency domain sample as the element number i is larger.
The codebook
同様に、コードブックY記憶部32には、Ny個のD次元代表出力ベクトルy_m(m=0,…,Ny−1)が記憶されている。Nyは、任意の予め定められた自然数である。
Similarly, the code book
<ステップS1>
第一距離尺度計算部2の距離計算部21は、コードブックX記憶部31に記憶されたNx個の各代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)を計算する(ステップS11)。あるベクトルについての第一距離尺度とは、そのベクトルと入力ベクトルuとの距離を表す第一の指標である。例えば、第一距離尺度は、ユークリッド距離の式から入力ベクトルのみからなる項を削除した後に整数倍したものである。例えば、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)は、下記式(4)のように定義される。このように、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度は、例えば、その代表出力ベクトルx_jと入力ベクトルの内積と、その代表出力ベクトルの成分の二乗和とを用いて定義される。計算されたNx個の第一距離尺度d_prex(j)は、候補代表出力ベクトル決定部4の小コードブックインデックス作成部41に送られる。
The
同様に、第一距離尺度計算部2の距離計算部22は、コードブックY記憶部32に記憶されたNy個の各代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)を計算する(ステップS12)。例えば、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)は、下記式(5)のように定義される。計算されたNy個の第一距離尺度d_prey(m)は、候補代表出力ベクトル決定部4の小コードブックインデックス作成部42に送られる。
<ステップS2>
候補代表出力ベクトル決定部4の小コードブックインデックス作成部41は、コードブックX記憶部31から、距離計算部21が計算した第一距離尺度d_prex(j)を用いて、予め定められた数Npx個の代表出力ベクトルを選択する(ステップS21)。選択された代表出力ベクトルを、候補代表出力ベクトルと呼ぶ。
<Step S2>
The small codebook
候補代表出力ベクトルについての情報は、小コードブックインデックスリストXs=(xs_0,xs_1,…,xs_Npx−1)として、第二距離尺度計算部5と最小距離決定部7に送られる。ここで、xs_u(u=0,…,Npx−1)は、候補代表出力ベクトルを表すインデックスである。また、各候補代表出力ベクトルについての第一距離尺度のリストDxs=(Dxs_0,Dxs_1,…,Dxs_Npx−1)も、第二距離尺度計算部5に送られる。ここで、Dxs_u(u=0,…,Npx−1)は、インデックスxs_uで表される候補代表出力ベクトルについての第一距離尺度である。
候補代表ベクトルを選択する具体的な方法について説明をする。ここでは、2つの方法を例示するが、これら以外の方法によって候補代表ベクトルを選択してもよい。
Information about the candidate representative output vector is sent to the second
A specific method for selecting candidate representative vectors will be described. Here, although two methods are illustrated, candidate representative vectors may be selected by a method other than these methods.
*第一の方法*
小コードブックインデックス作成部41は、Nx個の代表出力ベクトルx_jを、第一距離尺度d_prex(j)が小さい順に並び替えて、第一距離尺度d_prex(j)が小さい方から順にNpx個の代表出力ベクトルを候補代表出力ベクトルとして選択する。具体的には、図3に示す処理を行う。MAXVALは、le+20(=10^20)のように十分大きな数である。
* First method *
The small codebook
*第二の方法*
図4を参照して、候補代表ベクトルを選択するための第二の方法について説明をする。小コードブックインデックス作成部41は、Nx個の代表出力ベクトルx_jを、Nx/Npx個ずつまとめてNpx個のグループを生成する。そして、各グループごとに第一距離尺度d_prex(j)が最も小さい代表出力ベクトルx_jを選択することにより、Npx個の代表出力ベクトルを候補代表出力ベクトルとして選択する。具体的には、図5に例示する処理を行う。
* Second method *
A second method for selecting candidate representative vectors will be described with reference to FIG. The small codebook
この第二の方法により候補代表出力ベクトルを選択する場合には、Nsub=Nx/Npxが整数になるように、換言すればNxがNpxで割り切れるように、NxとNpxを予め設定しておく。
なお、この例では、すべてのグループがNpx個の代表出力ベクトルから構成されているが、各グループに含まれる代表出力ベクトルの数がグループごとに異なっていてもよい。
When a candidate representative output vector is selected by this second method, Nx and Npx are set in advance so that Nsub = Nx / Npx is an integer, in other words, Nx is divisible by Npx.
In this example, all the groups are composed of Npx representative output vectors, but the number of representative output vectors included in each group may be different for each group.
候補代表出力ベクトル決定部4の小コードブックインデックス作成部42は、コードブックY記憶部32から、距離計算部22が計算した第一距離尺度d_prey(m)を用いて、予め定められた数Npy個の代表出力ベクトルを選択する(ステップS22)。代表出力ベクトルの選択の方法は、上記説明した小コードブックインデックス作成部41の選択の方法と同様であるため重複説明を省略する。
The small codebook
選択された代表出力ベクトルである候補代表出力ベクトルについての情報は、第二距離尺度計算部5に送られる。具体的には、小コードブックインデックスリストYs=(ys_0,ys_1,…,ys_Npy−1)が第二距離尺度計算部5と最小距離決定部7に送られる。ここで、ys_v(v=0,…,Npy−1)は、候補代表出力ベクトルを表すインデックスである。また、各候補代表出力ベクトルについての第一距離尺度のリストDys=(Dys_0,Dys_1,…,Dys_Npy−1)が、第二距離尺度計算部5に送られる。ここで、Dys_v(v=0,…,Npy−1)は、インデックスys_vで表される候補代表出力ベクトルについての第一距離尺度である。
Information about the candidate representative output vector that is the selected representative output vector is sent to the second
<ステップS3>
クロステーブル記憶部6には、異なる2つのコードブック記憶部からそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表ベクトルのペアについてそれぞれ予め計算されて、記憶されている。クロステーブル記憶部に記憶された代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値の集合をクロステーブルと呼ぶ。クロステーブルはクロステーブル記憶部に対応している。
<Step S3>
In the cross
この例では、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jと,コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mとのすべてのペアについて、下記式(6)により定義されるクロス項の値が予め計算されて記憶されている。
第二距離尺度計算部5は、各コードブック記憶部(この例では、コードブックX記憶部31,コードブックY記憶部32)からそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する。計算された第二距離尺度は、最小距離決定部7に送られる。
The second distance
ここで、あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成する少なくとも1つのベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義される。例えば、第二距離尺度は、ユークリッド距離の式から入力ベクトルのみからなる項を削除した後に整数倍したものである。この例では、代表出力ベクトルx_jと代表出力ベクトルy_mとから構成されるベクトルの組についての第二距離尺度d(j,m)は、下記式(6’)により定義される。
したがって、第二距離尺度計算部5は、小コードブックインデックスリストXs中の各xs_uと小コードブックインデックスリストYs中の各ys_vとのすべてのペアについて、下記式(7)に基づいて第二距離尺度d(u,v)をそれぞれ計算する。
<ステップS4>
最小距離決定部7は、距離計算部が計算した第二距離尺度d(u,v)を最小にする候補代表出力ベクトルの組(xs_u,ys_v)を選択して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を表すインデックスを出力する。具体的には、図6に例示する処理を行う。
このように、クロステーブル記憶部6にクロス項の値を予め計算して記憶しておけば、クロステーブル記憶部6を参照するだけでクロス項の値を求めることができる。このため、クロス項の値を再度計算する必要がなくなり演算量を少なくすることができる。また、高速に演算を行うことができる。
<Step S4>
The minimum
As described above, if the value of the cross term is calculated and stored in the cross
[第二実施例]
図7を参照して、第二実施例による多重ベクトル量子化装置101について説明をする。図7は、多重ベクトル量子化装置101の機能構成を例示する図である。
第二実施例による多重ベクトル量子化装置101は、第一距離尺度計算部2が第一距離尺度を計算する際に、第一距離尺度の定義式の中の入力ベクトルuに関係なく計算することができる部分である二乗和(パワー項ともいう。)をパワーテーブル記憶部81,82を参照して求める点で、第一実施例による多重ベクトル量子化装置100とは異なる。以下では、第一実施例と異なる部分である距離計算部211,221、パワーテーブル記憶部81,82を中心に説明する。他の点については、第一実施例による多重ベクトル量子化装置と同様であるため重複説明を省略する。
[Second Example]
With reference to FIG. 7, the
The
パワーテーブル記憶部81には、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jの成分の二乗和がそれぞれ予め計算されて記憶されている。具体的には、下式(8)により定義される二乗和powx(j)(j=0,1,…,Nx−1)がそれぞれ計算されて記憶される。パワーテーブル記憶部に記憶された代表出力ベクトルの成分の二乗和の集合をパワーテーブルと呼ぶ。パワーテーブルはパワーテーブル記憶部に対応している。
同様に、パワーテーブル記憶部82には、コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mの成分の二乗和がそれぞれ予め計算されて記憶されている。具体的には、下式(9)により定義される二乗和powy(m)(m=0,1,…,Ny−1)がそれぞれ計算されて記憶される。
第一距離尺度計算部2の距離計算部211は、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)を、下式(10)に基づいて計算する。その際、距離計算部211の二乗和参照部211aが、コードブックX記憶部31を参照して二乗和powx(j)の値を求める。距離計算部211は、計算して求まったΣi=0 D−1(−4u(i)・x(i,j))と、二乗和参照部211aが参照して求めたpowx(j)とを加算することにより、第一距離尺度d_prex(j)を計算する。
同様に、第一距離尺度計算部2の距離計算部221は、コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)を、下式(11)に基づいて計算する。その際、距離計算部221の二乗和参照部221aが、コードブックY記憶部32を参照して二乗和powy(m)の値を求める。距離計算部221は、計算して求まったΣi=0 D−1(−4u(i)・y(i,m))と、二乗和参照部221aが参照して求めた二乗和powy(m)とを加算することにより、第一距離尺度d_prey(m)を計算する。
このように、第一距離尺度の定義式の中の入力ベクトルuとは無関係に、代表出力ベクトルのみから計算することができる部分の値を予め計算してパワーテーブル記憶部81,82に記憶しておくことで、パワーテーブル記憶部81,82を参照するだけでその部分の値を求めることができる。このため、二乗和を再度計算する必要がなくなり、演算量をさらに削減することができる。
In this way, the value of the portion that can be calculated only from the representative output vector is calculated in advance and stored in the power
なお、パワーテーブル記憶部81,82が分かれていなくてもよい。すなわち、二乗和powx(j)と二乗和powy(m)とを、図示していない同じパワーテーブル記憶部に記憶しておき、各二乗和参照部211a,221aが、この同じパワーテーブル記憶部を参照して二乗和powx(j),powy(m)を求めてもよい。
The power
[第三実施例]
第三実施例による多重ベクトル量子化装置102は、入力される度ごとに次元数Lが異なる入力ベクトルuを多重ベクトル量子化するものである。すなわち、この例では、入力ベクトルuの次元数Lは、代表出力ベクトルx_j,y_mの次元数Dとは必ずしも一致しない。ただし、入力ベクトルuの次元数Lは、代表出力ベクトルx_j,y_mの次元数D以下であるとする。
[Third embodiment]
The
以下、図8を参照して、第三実施例による多重ベクトル量子化装置102を説明する。第一実施例による多重ベクトル量子化装置100と同じ部分については同じ符号を付けて重複説明を省略する。
Hereinafter, the
第一距離尺度計算部2の距離計算部212は、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)を、入力ベクトルuの次元数(長さ)の範囲で求める。具体的には、下記式(12)に基づいて第一距離尺度d_prex(j)を求める。
同様に、第一距離尺度計算部2の距離計算部222は、コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)を、入力ベクトルuの次元数(長さ)の範囲で求める。具体的には、下記式(13)に基づいて第一距離尺度d_prey(m)を求める。
小コードブックインデックス作成部41は、距離計算部212が計算した第一距離尺度d_prex(j)を小さくするNpx個の候補代表出力ベクトルを選択する。同様に、小コードブックインデックス作成部42は、距離計算部222が計算した第一距離尺度d_prey(m)を小さくするNpy個の候補代表出力ベクトルを選択する。候補代表出力ベクトル選択の仕方及びその他の小コードブックインデックス作成部41,42の処理は、第一実施例と同様である。
The small codebook
クロステーブル記憶部61には、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jと、コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mのすべての組み合わせについて、Kcの次元数(長さ)の範囲で、下記式(14)により定義されるクロス項cross(j,m)の値が予め計算されて、記憶されている。ここで、Kcは任意の自然数である。例えばKcを入力ベクトルuの次元数Lのうち最も使用される頻度が高い次元数とすると、演算量を少なくすることができる。
L次元以上のベクトルからKc個の成分を抽出して得られるKc次元ベクトルを第二縮小ベクトルとすれば、クロステーブル記憶部61には、異なる2つのコードブック記憶部(この例では、コードブックX記憶部31,コードブックY記憶部32)からそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値が、複数の異なる第二縮小ベクトルのペアについてそれぞれ予め計算されて、記憶されているといえる。ここで、代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアとは、各代表出力ベクトルにそれぞれ対応する第二縮小ベクトルから構成されるベクトルである。
If a Kc-dimensional vector obtained by extracting Kc components from L-dimensional or higher vectors is used as the second reduced vector, the
第二距離尺度計算部51は、各コードブック記憶部からそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表ベクトルの組(xs_u,ys_v)に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度d(u,v)を、小コードインデックスリストXs中の各xs_uと小コードブックインデックスリストYs中の各ys_vとのすべてのペアについて計算する。代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトル組とは、各代表出力ベクトルにそれぞれ対応する第一縮小ベクトルから構成されるベクトルのことである。
The second
以下、KcとLの大小関係によって処理が異なるため場合分けをする。
(A)Kc=Lの場合
Kc=Lの場合、第二距離尺度計算部51は下記式(15)に基づいて、第二距離尺度d(u,v)を計算する。その際、クロス項参照部5aは、クロス項cross(xs_u,ys_v)の値を、クロステーブル記憶部61を参照して求める。Kc=Lであるため、クロス項の値の修正は不要である。
(A) When Kc = L When Kc = L, the second distance
(B)Kc>Lの場合
Kc>Lの場合、第二距離尺度計算部51は下記式(16)に基づいて、第二距離尺度d(u,v)を計算する。Kc>Lであるため、クロステーブル記憶部61に記憶されたクロス項のうち余計に加算している次元の成分を減算している。
上記式(16)により定義される第二距離尺度d(u,v)の値は、第二距離尺度計算部5のクロス項参照部5a、クロス項差分計算部5b、第一加算部5cによって計算される。クロス項参照部5aが、クロス項cross(xs_u,ys_v)の値をクロステーブル記憶部61を参照して求める。クロス項差分計算部5bは、候補代表出力ベクトルのペアに対応するKc次元の第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項と、候補代表出力ベクトルのペアに対応するL次元の第一縮小ベクトルのペアについてのクロス項との差分(この場合、−2・Σi=L kc−1x(i,xs_u)・y(i,ys_v))の値を計算する。第一加算部5cは、上記式(16)の各項の値を加算することにより第二距離尺度d(u,v)を計算する。
The value of the second distance scale d (u, v) defined by the above equation (16) is obtained by the cross
(C)Kc<Lの場合
Kc<Lの場合、第二距離尺度計算部51は下記式(17)に基づいて、第二距離尺度d(u,v)を計算する。Kc<Lであるため、クロステーブル記憶部61に記憶されたクロス項には含まれない次元の成分を加算している。
上記式(17)により定義される第二距離尺度d(u,v)の値は、第二距離尺度計算部5のクロス項参照部5a、クロス項差分計算部5b、第一加算部5cによって計算される。クロス項参照部5aが、クロステーブル記憶部61を参照して、クロス項cross(xs_u,ys_v)の値を求める。クロス項差分計算部5bは、候補代表出力ベクトルのペアに対応するKc次元の第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項と、候補代表出力ベクトルのペアに対応するL次元の第一縮小ベクトルのペアについてのクロス項との差分(この場合、+2・Σi=L Kc−1x(i,xs_u)・y(i,ys_v))の値を計算する。第一加算部5cは、上記式(17)の各項の値を加算することにより第二距離尺度d(u,v)を計算する。
The value of the second distance scale d (u, v) defined by the above equation (17) is obtained by the cross
なお、第二距離尺度計算部51が、上記式(17)の右辺の第一項から第三項の値を加算して、第一加算部5cがクロス項差分計算部5bが計算した差分の値を、その加算の値に加算又は減算することにより、第二距離尺d(u,v)を計算してもよい。減算をする場合には、クロス項差分計算部5bは差分の絶対値を計算する。
The second
なお、第二距離尺度計算部51の第二加算部5dが、クロス項参照部5aが求めたクロス項cross(xs_u,ys_v)の値と、クロス項差分計算部5bが計算した差分の値とを加算することにより、候補代表ベクトルのペア(xs_u,ys_v)に対応する第一縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値を求めてもよい。この場合、第一加算部5cが、第二加算部5dが求めたこのクロス項の値と、第一距離尺度Dxs_uと、第二距離尺度Dxs_vとを加算することにより、第二距離尺度d(u,v)を求める。
このように、入力ベクトルuの次元数が可変であっても多重ベクトル量子化の処理が可能である。
Note that the
Thus, even when the number of dimensions of the input vector u is variable, multi-vector quantization processing is possible.
[第四実施例]
第四実施例による多重ベクトル量子化装置103は、第一距離尺度計算部2が第一距離尺度を計算する際に、第一距離尺度の定義式中の入力ベクトルuとは無関係に計算することができる部分である二乗和をパワーテーブル記憶部83,84を参照して求める点で、第三実施例による多重ベクトル量子化装置102と異なる。
[Fourth embodiment]
The
以下、図9を参照して、第四実施例による多重ベクトル量子化装置103について説明をする。図9は、第四実施例による多重ベクトル量子化装置103の機能構成を例示する図である。第三実施例による多重ベクトル量子化装置102と同じ部分については、同じ符号を付けて重複説明を省略する。
Hereinafter, the
パワーテーブル記憶部83には、下記式(18)により定まる二乗和powx(j)が、各j(j=0,…,Nx−1)についてそれぞれ計算されて記憶されている。すなわち、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jに対応するKc次元の第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め計算されて、記憶されている。
同様に、パワーテーブル記憶部84には、下記式(19)により定まる二乗和powy(m)が、各m(m=0,…,Ny−1)についてそれぞれ計算されて記憶されている。すなわち、コードブックX記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mに対応するKc次元の第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め計算されて、記憶されている。
距離計算部212は、コードブックX記憶部31に記憶された各代表出力ベクトルx_jに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度d_prex(j)をそれぞれ計算する。KcとLの大小関係によって処理が異なるため場合分けをする。
The
(A)Kc=L
Kc=Lの場合には、距離計算部212は下記式(20)に基づいて、第一距離尺度d_prex(j)の値を計算する。その際、二乗和参照部212aが、パワーテーブル記憶部83を参照して二乗和powx(j)の値を求める。Kc=Lであるため二乗和の修正は不要である。
When Kc = L, the
(B)Kc>L
Kc>Lの場合には、距離計算部212は下記式(21)に基づいて、第一距離尺度d_prex(j)の値を計算する。Kc>Lであるため、余計に加算している次元の成分を減算している。
In the case of Kc> L, the
(C)Kc<L
Kc<Lの場合には、距離計算部212は下記式(22)に基づいて、第一距離尺度d_prex(j)の値を計算する。Kc<Lであるため、パワーテーブル記憶部83に記憶された二乗和に含まれない次元の成分を加算している。
When Kc <L, the
距離計算部212の二乗和参照部212aは、パワーテーブル記憶部83を参照して二乗和powx(j)の値を求める。二乗和差分計算部212bは、代表出力ベクトルについての第一縮小ベクトルの成分の二乗和と、その代表出力ベクトルについての第二縮小ベクトルの成分の二乗和の差分(この例では、+Σi=Kc L−1(x(i,j))2)を計算する。加算部212cは、上記式(22)の各項の値を加算することにより第一距離尺度d_prex(j)を計算する。
The sum of
なお、距離計算部212が、上記式(21)の右辺の第一項、第二項の値を加算して、加算部5cが二乗和差分計算部212bが計算した差分の値を、その加算の値に加算又は減算することにより、第一距離尺d_perx(j)を計算してもよい。減算をする場合には、二乗和差分計算部212bは差分の絶対値を計算する。
The
なお、距離計算部212の第二加算部212dが、二乗和差分計算部212bが求めた二乗和powx(j)の値と、二乗和差分計算部212bが計算した差分の値とを加算することにより、候補代表ベクトルのペア(x_j,y_m)に対応する第一縮小ベクトルのペアについての二乗和の値を求めてもよい。この場合、加算部212cが、第二加算部212dが求めた二乗和の値と、上記式(21)の右辺の第一項、第二項の値とを加算することにより、第一二距離尺度d_perx(j)を求める。
The
距離計算部222は、距離計算部212と同様に、コードブックY記憶部32に記憶された各代表出力ベクトルy_mに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度d_prey(m)をそれぞれ計算する。距離計算部212と同様に、KcとLの大小関係によって処理が異なる。
(A)Kc=Lの場合には、下記式(23)に基づいて第一距離尺度d_prey(m)を計算し、
(A) When Kc = L, the first distance scale d_play (m) is calculated based on the following equation (23):
[第五実施例]
第三実施例においては、第一縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が小さいL個の成分(具体的にはi=0,…,L−1の成分)を抽出したベクトルであり、第二縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が小さいKc個の成分(具体的にはi=0,…,Kc−1の成分)を抽出したベクトルであった。第五実施例においては、第一縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が大きいL個の成分(具体的にはi=D−L,…,D−1の成分)を抽出したベクトルであり、第二縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が大きいKc個の成分(具体的にはi=D−Kc,…,D−1の成分)を抽出したベクトルである。この点で、第五実施例は、第三実施例とは異なり、他の点については第三実施例と同様である。第三実施例との相違点は以下の通りである。
[Fifth Example]
In the third embodiment, the first reduced vector is a vector obtained by extracting L components (specifically, i = 0,..., L−1 components) having a small element number from L-dimensional or higher vector components. The second reduced vector is a vector obtained by extracting Kc components (specifically, components of i = 0,..., Kc−1) having a small element number from L-dimensional or higher vector components. In the fifth embodiment, the first reduced vector extracts L components (specifically, i = D−L,..., D−1) having a large element number from among the L-dimensional or higher vector components. The second reduced vector is a vector obtained by extracting Kc components (specifically, i = D−Kc,..., D−1) having a large element number from L-dimensional and higher vector components. It is. In this respect, the fifth embodiment is different from the third embodiment, and the other points are the same as the third embodiment. Differences from the third embodiment are as follows.
第一距離尺度計算部2の距離計算部212は、上記式(12)に代えて、下記式(26)に基づいて第一距離尺度を求める。
第二距離尺度計算部51は、Kc>Lの場合には、上記式(16)に代えて、下記式(29)により定義される第二距離尺度d(u,v)の値を求める。
[第六実施例]
第四実施例においては、第一縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が小さいL個の成分(具体的にはi=0,…,L−1の成分)を抽出したベクトルであり、第二縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が小さいKc個の成分(具体的にはi=0,…,Kc−1の成分)を抽出したベクトルであった。第六実施例においては、第一縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が大きいL個の成分(具体的にはi=D−L,…,D−1の成分)を抽出したベクトルであり、第二縮小ベクトルはL次元以上のベクトルの成分のうち要素番号が大きいKc個の成分(具体的にはi=D−Kc,…,D−1の成分)を抽出したベクトルである。この点で、第六実施例は、第四実施例とは異なり、他の点については第四実施例と同様である。第四実施例との相違点は以下の通りである。
[Sixth embodiment]
In the fourth embodiment, the first reduced vector is a vector obtained by extracting L components (specifically, i = 0,..., L−1 components) having a small element number from among the L-dimensional or higher vector components. The second reduced vector is a vector obtained by extracting Kc components (specifically, components of i = 0,..., Kc−1) having a small element number from L-dimensional or higher vector components. In the sixth embodiment, the first reduced vector extracts L components (specifically, i = D−L,..., D−1) having a large element number from among the L-dimensional or higher vector components. The second reduced vector is a vector obtained by extracting Kc components (specifically, i = D−Kc,..., D−1) having a large element number from L-dimensional and higher vector components. It is. In this respect, the sixth embodiment is different from the fourth embodiment, and is otherwise the same as the fourth embodiment. Differences from the fourth embodiment are as follows.
パワーテーブル記憶部83には、上記式(18)に代えて、下記式(31)により定義される各二乗和powx(j)がそれぞれ予め計算されて記憶されている。
距離計算部212は、Kc=Lの場合には、上記式(20)に代えて、下記式(33)により定義される第一距離尺度d_prex(j)を計算する。
距離計算部222は、Kc=Lの場合には、上記式(23)に代えて、下記式(36)により定義される第一距離尺度d_prey(m)を計算する。
[第七実施例]
上記実施例では、クロステーブル記憶部が設けられ、第二距離尺度計算部はクロステーブル記憶部を参照してクロス項の値を求めることにより第二距離尺度を計算していた。しかし、クロステーブル記憶部が設けられていなくても、パワーテーブル記憶部が設けられていれば、演算量を削減するという本発明の効果を得ることができる。第七実施例による多重ベクトル量子化装置104は、この点で他の実施例と異なる。他の点については他の実施例と同様であるため同じ符号を付けて重複説明を省略する。
[Seventh embodiment]
In the above embodiment, the cross table storage unit is provided, and the second distance scale calculation unit calculates the second distance scale by obtaining the value of the cross term with reference to the cross table storage unit. However, even if the cross table storage unit is not provided, if the power table storage unit is provided, the effect of the present invention of reducing the amount of calculation can be obtained. The
図11を参照して第七実施例による多重ベクトル量子化装置104について説明をする。図11は、多重ベクトル量子化装置104の機能構成を例示する図である。
多重ベクトル量子化装置104は、クロステーブル記憶部を有しない。したがって、第二距離尺度計算部52は、クロス項の値を自ら計算して求めることにより第二距離尺度を計算する。
The
しかし、パワーテーブル記憶部81,82には、各コードブック記憶部(コードブックX記憶部31,コードブック記憶部32)に記憶された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め計算されて、記憶されている。そして、第一距離尺度計算部2の距離計算部211、221は、第二実施例と同様に、パワーテーブル記憶部81,82を参照して候補代表ベクトルの成分の二乗和を求めることにより、第一距離尺度を計算する。距離計算部211、221は、代表出力ベクトルの成分の二乗和を再度計算する必要はない。
However, in the power
このため、第七実施例の多重ベクトル量子化装置104も演算量を削減することができ、高速に演算を行うことができるという有理な効果を有する。
第七実施例の多重ベクトル量子化装置104は、第二実施例の多重ベクトル量子化装置101からクロステーブル記憶部6を削除した実施例である。他のパワーテーブル記憶部を有する実施例についても同様にクロステーブル記憶部を削除してもよい。
他の例として、第四実施例の多重ベクトル量子化装置103から、クロステーブル記憶部61を削除した多重ベクトル量子化装置104の機能構成を図12に例示する。
For this reason, the
The
As another example, FIG. 12 illustrates a functional configuration of a
[変形例等]
上記実施例は何れも2つのコードブックを用いて多重ベクトル量子化を行っているが、2つのコードブックではなく3つ以上のコードブックに基づいて多重ベクトル量子化をしても良い。
[Modifications, etc.]
In any of the above embodiments, multi-vector quantization is performed using two code books. However, multi-vector quantization may be performed based on three or more code books instead of two code books.
第1実施例において、3つのコードブックに基づいて多重ベクトル量子化をする場合を例に挙げて説明をする。z(i,t)を図示していないコードブックZ記憶部の第t番目のベクトルz_tの第i番目の要素として、代表出力ベクトルのペア(x_j,y_m)についてのクロス項cross(j,m)、代表出力ベクトルのペア(y_m,z_t)についてのクロス項cross1(m,t)及び代表出力ベクトルのペア(z_t,x_j)についてのクロス項cross2(t,j)を、それぞれ
ここで、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)及び代表出力ベクトルz_tについての第一距離尺度d_prez(t)は、例えば次のように定義される。
すなわち、異なる2つのコードブック記憶部からそれぞれ1つずつ選択した代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項cross(j,m),cross1(m,t),cross2(t,j)の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め計算されて、記憶されている。 That is, cross terms cross (j, m), cross 1 (m, t), cross 2 (t defined by using the inner product of a pair of representative output vectors selected one each from two different codebook storage units. , J) are pre-calculated and stored for each of a plurality of different representative output vector pairs.
第二距離尺度計算部5のクロス項参照部5aは、クロステーブル記憶部6を参照して、クロス項cross(j,m),cross1(m,t),cross2(t,j)の値を求める。そして、この求めたクロス項の値を用いて、各コードブック記憶部からそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組(xs_u,ys_v,zs_r)の平均ベクトルについての第二距離尺度d(xs_u,ys_v,zs_r)を計算する。zs_rは、コードブックZ記憶部から選択された候補代表出力ベクトルである。
このように、第一実施例のおけるコードブックの数(コードブック記憶部の数)を3以上にすることができる。他の実施例についても同様である。
The cross
Thus, the number of code books (number of code book storage units) in the first embodiment can be set to 3 or more. The same applies to the other embodiments.
各要素番号iに予め定めた重みw(i)をつけて第一距離尺度、第二距離尺度を計算してもよい。重みw(i)(w(i)は0以上の実数)をつけて計算することにより、入力ベクトルuのうちの、他の重みw(ib)に比べて相対的に大きい重みw(ia)を付けた要素番号iaの成分u(ia)をより重点的に符号化することができる。例えば、入力サンプルが周波数領域の係数であり、要素番号iが大きいほど高い周波数領域の係数が対応付けられており、高い周波数領域の係数を重点的に符号化したいとする。この場合、要素番号iが大きいほど重みw(i)を大きくする。 The first distance scale and the second distance scale may be calculated by attaching a predetermined weight w (i) to each element number i. By calculating with weights w (i) (w (i) is a real number greater than or equal to 0), weight w (i) that is relatively larger than other weights w (i b ) in input vector u. can be more intensively encoded component u (i a) of the element number i a carrying thereon an a). For example, it is assumed that the input sample is a frequency domain coefficient, and the higher the element number i, the higher the frequency domain coefficient is associated with, and the higher frequency domain coefficient is to be encoded with priority. In this case, the larger the element number i, the larger the weight w (i).
以下、第一実施例と第二実施例を例に挙げて具体例を説明する。他の実施例についても同様に重みを付けて第一距離尺度と、第二距離尺度を計算することが可能である。
距離計算部21は、上記式(4)に代えて、下記式(40)により定義される第一距離尺度d_prex(j)を計算する。
The
第二距離尺度は上記式(6’)に例示するように、第一距離尺度d_prex(j)、第一距離尺度d_prey(m)及びクロス項cross(j,m)の加算で定義されるため、上記のように第一距離尺度d_prex(j)、第一距離尺度d_prey(m)及びクロス項cross(j,m)のそれぞれを重みw(i)を付けて求めることにより、上記式(6’)に例示される第二距離尺度d(i,m)も重みw(i)を付けた距離尺度になる。 Since the second distance measure is defined by the addition of the first distance measure d_prex (j), the first distance measure d_prey (m), and the cross term cross (j, m) as illustrated in the above equation (6 ′). As described above, each of the first distance scale d_prex (j), the first distance scale d_prey (m), and the cross term cross (j, m) is obtained with the weight w (i), thereby obtaining the above formula (6 The second distance scale d (i, m) exemplified in ') is also a distance scale with a weight w (i).
第二実施例においては、パワーテーブル記憶部81には、上記式(8)に代えて、下記式(43)により定義される二乗和powx(j)が計算されて記憶されている。
上述の各実施例の多重ベクトル量子化装置の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。 When the configuration of the multi-vector quantization apparatus of each of the above-described embodiments is realized by a computer, the processing contents of functions that each apparatus should have are described by a program. The processing functions are realized on the computer by executing the program on the computer.
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよいが、具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD
−R(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto-Optical disc)等を、半導体メモリとしてEEP−ROM(Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory)等を用いることができる。
The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, or a semiconductor memory. Specifically, for example, the magnetic recording device may be a hard disk device or a flexible Discs, magnetic tapes, etc. as optical discs, DVD (Digital Versatile Disc), DVD-RAM (Random Access Memory), CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), CD
-R (Recordable) / RW (ReWritable), etc., MO (Magneto-Optical disc), etc. as a magneto-optical recording medium, EEP-ROM (Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory), etc. as a semiconductor memory it can.
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。 The program is distributed by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM in which the program is recorded. Furthermore, the program may be distributed by storing the program in a storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to another computer via a network.
また、上述した実施形態とは別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接このプログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。 As an execution form different from the above-described embodiment, the computer may read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. Each time is transferred, the processing according to the received program may be executed sequentially. Also, the program is not transferred from the server computer to the computer, and the above-described processing is executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that realizes the processing function only by the execution instruction and result acquisition. It is good. Note that the program in this embodiment includes information that is used for processing by an electronic computer and that conforms to the program (data that is not a direct command to the computer but has a property that defines the processing of the computer).
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
In this embodiment, the present apparatus is configured by executing a predetermined program on a computer. However, at least a part of these processing contents may be realized by hardware.
In addition, the various processes described above are not only executed in time series according to the description, but may be executed in parallel or individually according to the processing capability of the apparatus that executes the processes or as necessary. Needless to say, other modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
Claims (16)
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、
各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算ステップと、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定ステップと、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算ステップと、
上記第二距離尺度計算ステップで計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定ステップと、
を有する多重ベクトル量子化方法において、
パワーテーブルには、各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め登録されており、
上記第一距離尺度計算ステップは、上記第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブルを参照して求める二乗和参照ステップを含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 In the plurality of codebooks, a predetermined number of representative output vectors are respectively registered,
The first distance measure for a vector is the first index that represents the distance between the vector and the input vector, and is defined using the inner product of the vector and the input vector, and the sum of squares of the components of the vector. And
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second indicator that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector,
A first distance measure calculating step for calculating a first distance measure for each representative output vector registered in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. A candidate vector determining step for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating step for calculating a second distance measure for an average vector of a set of candidate representative output vectors, each one selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
Determine a candidate representative output vector set that minimizes the second distance scale calculated in the second distance scale calculation step, and output an index indicating a representative output vector set corresponding to the candidate representative output vector set A minimum distance determining step to perform,
In a multi-vector quantization method having
In the power table, the value of the sum of squares of the components of each representative output vector registered in each codebook is registered in advance,
The first distance scale calculation step includes a sum of squares reference step for obtaining a value of a sum of squares of components of the representative output vector necessary for calculating the first distance scale by referring to the power table.
And a multi-vector quantization method.
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されており、
各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算ステップと、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定ステップと、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算ステップと、
上記第二距離尺度計算ステップで計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定ステップと、
を有する多重ベクトル量子化方法において、
クロステーブルには、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め登録されており、
上記第二距離尺度計算ステップは、上記第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブルを参照して求めるクロス項参照ステップを含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 In the plurality of codebooks, a predetermined number of representative output vectors are respectively registered,
The first distance measure for a vector is the first indicator of the distance between that vector and the input vector,
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second index that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector, and each of the vectors that make up the set of vectors. Defined using a first distance measure and a cross term defined using the dot product of the pair of vectors that make up the set of vectors,
A first distance measure calculating step for calculating a first distance measure for each representative output vector registered in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. A candidate vector determining step for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating step for calculating a second distance measure for an average vector of a set of candidate representative output vectors, each one selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
Determine a candidate representative output vector set that minimizes the second distance scale calculated in the second distance scale calculation step, and output an index indicating a representative output vector set corresponding to the candidate representative output vector set A minimum distance determining step to perform,
In a multi-vector quantization method having
In the cross table, values of cross terms defined using inner products of representative output vector pairs each selected from two different codebooks are registered in advance for a plurality of different representative output vector pairs. And
The second distance scale calculation step includes a cross term reference step for obtaining a cross term value for a pair of candidate representative output vectors necessary for calculating the second distance measure with reference to the cross table. ,
And a multi-vector quantization method.
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されており、
各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算ステップと、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定ステップと、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算ステップと、
上記第二距離尺度計算ステップで計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定ステップと、
を有する多重ベクトル量子化方法において、
パワーテーブルには、各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め登録されており、
上記第一距離尺度計算ステップは、上記第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブルを参照して求める二乗和参照ステップを含み、
クロステーブルには、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め登録されており、
上記第二距離尺度計算ステップは、上記第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブルを参照して求めるクロス項参照ステップを含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 In the plurality of codebooks, a predetermined number of representative output vectors are respectively registered,
The first distance measure for a vector is the first index that represents the distance between the vector and the input vector, and is defined using the inner product of the vector and the input vector, and the sum of squares of the components of the vector. And
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second index that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector, and each of the vectors that make up the set of vectors. Defined using a first distance measure and a cross term defined using the dot product of the pair of vectors that make up the set of vectors,
A first distance measure calculating step for calculating a first distance measure for each representative output vector registered in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. A candidate vector determining step for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating step for calculating a second distance measure for an average vector of a set of candidate representative output vectors, each one selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
Determine a candidate representative output vector set that minimizes the second distance scale calculated in the second distance scale calculation step, and output an index indicating a representative output vector set corresponding to the candidate representative output vector set A minimum distance determining step to perform,
In a multi-vector quantization method having
In the power table, the value of the sum of squares of the components of each representative output vector registered in each codebook is registered in advance,
The first distance scale calculation step includes a square sum reference step of obtaining a value of a sum of squares of components of the representative output vector necessary for calculating the first distance scale by referring to the power table,
In the cross table, values of cross terms defined using inner products of representative output vector pairs each selected from two different codebooks are registered in advance for a plurality of different representative output vector pairs. And
The second distance scale calculation step includes a cross term reference step for obtaining a cross term value for a pair of candidate representative output vectors necessary for calculating the second distance measure with reference to the cross table. ,
And a multi-vector quantization method.
上記入力ベクトルの次元数Lは、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの次元数以下であり、Kcを、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの次元数以下の自然数として、
L次元以上のベクトルからL個の成分を抽出して得られるL次元ベクトルを第一縮小ベクトルとし、L次元以上のベクトルからKc個の成分を抽出して得られるKc次元ベクトルを第二縮小ベクトルとして、
上記第一距離尺度計算ステップは、各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算するステップであり、
上記第二距離尺度計算ステップは、各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについて求めるステップであり、
パワーテーブルには、各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め登録されており、
上記第一距離尺度計算ステップは、
代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブルを参照して求める二乗和参照ステップと、
LとKcの値が異なる場合には、代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルの成分の二乗和と、その代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の差分の値を計算する二乗和差分計算ステップと、
上記計算された二乗和の差分の値を加算または減算することにより、その代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルの二乗和の値を求める二乗和加算ステップと、
を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 The multi-vector quantization method according to claim 1 or 3,
The number of dimensions L of the input vector is equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector registered in each codebook, and Kc is a natural number equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector registered in each codebook.
An L-dimensional vector obtained by extracting L components from an L-dimensional or higher vector is defined as a first reduced vector, and a Kc-dimensional vector obtained by extracting Kc components from an L-dimensional or higher vector is defined as a second reduced vector. As
The first distance measure calculating step is a step of calculating a first distance measure for a first reduced vector corresponding to each representative output vector registered in each codebook,
The second distance scale calculation step includes a plurality of different second distance scales for the average vector of the first reduced vector set corresponding to the set of candidate representative output vectors selected one by one from each of the codebooks. Obtaining an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to a set of candidate representative output vectors,
In the power table, the value of the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to each representative output vector registered in each codebook is registered in advance.
The first distance scale calculation step includes:
A sum of squares reference step for obtaining a value of the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to the representative output vector with reference to the power table;
When the values of L and Kc are different, the difference between the sum of squares of the components of the first reduced vector corresponding to the representative output vector and the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to the representative output vector is calculated. A sum-of-squares difference calculating step,
A sum-of-squares addition step for obtaining a value of the sum of squares of the first reduced vector corresponding to the representative output vector by adding or subtracting the value of the calculated sum of squares difference; and
including,
And a multi-vector quantization method.
上記入力ベクトルの次元数Lは、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの次元数以下であり、Kcを、各コードブックに登録された各代表出力ベクトルの次元数以下の自然数として、
L次元以上のベクトルからL個の成分を抽出して得られるL次元ベクトルを第一縮小ベクトルとし、L次元以上のベクトルからKc個の成分を抽出して得られるKc次元ベクトルを第二縮小ベクトルとして、
上記第一距離尺度計算ステップは、各上記コードブックに登録された各代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算するステップであり、
上記第二距離尺度計算ステップは、各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについて求めるステップであり、
上記クロステーブルには、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値が、複数の異なる第二縮小ベクトルのペアについてそれぞれ予め登録されており、
上記クロス項参照ステップは、候補代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブルを参照して求めるステップであり、
上記第二距離尺度計算ステップは、
LとKcの値が異なる場合には、候補代表出力ベクトルのペアに対応する第一縮小ベクトルのペアのクロス項と、その候補代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアのクロス項の差分の値を計算するクロス項差分計算ステップと、
上記計算された差分の値を加算または減算することにより、その候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を求める加算ステップと、
を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 The multi-vector quantization method according to claim 2 or 3,
The number of dimensions L of the input vector is equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector registered in each codebook, and Kc is a natural number equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector registered in each codebook.
An L-dimensional vector obtained by extracting L components from an L-dimensional or higher vector is defined as a first reduced vector, and a Kc-dimensional vector obtained by extracting Kc components from an L-dimensional or higher vector is defined as a second reduced vector. As
The first distance measure calculating step is a step of calculating a first distance measure for a first reduced vector corresponding to each representative output vector registered in each codebook,
The second distance scale calculation step includes a plurality of different second distance scales for the average vector of the first reduced vector set corresponding to the set of candidate representative output vectors selected one by one from each of the codebooks. Obtaining an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to a set of candidate representative output vectors,
The cross table includes a plurality of different pairs of second reduced vectors in which the values of the cross terms for the second reduced vector pair corresponding to the pair of representative output vectors respectively selected from two different codebooks. Are registered in advance,
The cross term reference step is a step of obtaining a cross term value for a second reduced vector pair corresponding to the candidate representative output vector pair with reference to the cross table,
The second distance scale calculation step includes:
When the values of L and Kc are different, the cross term of the first reduced vector pair corresponding to the candidate representative output vector pair and the second reduced vector pair cross term corresponding to the candidate representative output vector pair A cross term difference calculating step for calculating a difference value of
An addition step for obtaining a second distance measure for an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to the set of candidate representative output vectors by adding or subtracting the calculated difference value;
including,
And a multi-vector quantization method.
上記複数のコードブックとして第一コードブックXと第二コードブックYが設けられ、第一コードブックXにはD次元の代表出力ベクトルx_j(j=0,…,Nx−1(Nxは任意の自然数))が、第二コードブックYにはD次元の代表出力ベクトルy_m(m=0,…,Ny−1(Nyは任意の自然数))がそれぞれ登録され、
第一コードブックXに登録された代表出力ベクトルx_jの第i番目の成分をx(i,j)とし、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度をd_prex(j)とし、
第二コードブックYに登録された代表出力ベクトルy_mの第i番目の成分をy(i,m)とし、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度をd_prey(m)として、
入力ベクトルuの第i番目の成分をu(i)として、
代表出力ベクトルx_jの成分の二乗和powx(j)を
代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)は、
代表出力ベクトルy_mの成分の二乗和powy(m)を
代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)は、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化方法。 The multi-vector quantization method according to claim 1 or 3,
A first codebook X and a second codebook Y are provided as the plurality of codebooks. The first codebook X includes a D-dimensional representative output vector x_j (j = 0,..., Nx−1 (Nx is an arbitrary number). Natural number)), D-dimensional representative output vectors y_m (m = 0,..., Ny−1 (Ny is an arbitrary natural number)) are registered in the second codebook Y,
The i-th component of the representative output vector x_j registered in the first codebook X is x (i, j), the first distance measure for the representative output vector x_j is d_prex (j),
The i-th component of the representative output vector y_m registered in the second codebook Y is y (i, m), and the first distance measure for the representative output vector y_m is d_play (m).
Let u (i) be the i-th component of the input vector u.
The square sum powx (j) of the components of the representative output vector x_j is
The first distance measure d_prex (j) for the representative output vector x_j is
The square sum powy (m) of the components of the representative output vector y_m is
The first distance measure d_prey (m) for the representative output vector y_m is
And a multi-vector quantization method.
上記複数のコードブックとして第一コードブックXと第二コードブックYが設けられ、第一コードブックXにはD次元の代表出力ベクトルx_j(j=0,…,Nx−1(Nxは任意の自然数))が、第二コードブックYにはD次元の代表出力ベクトルy_m(m=0,…,Ny−1(Nyは任意の自然数))がそれぞれ登録され、
第一コードブックXに登録された代表出力ベクトルx_jの第i番目の成分をx(i,j)とし、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度をd_prex(j)とし、
第二コードブックYに登録された代表出力ベクトルy_mの第i番目の成分をy(i,m)とし、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度をd_prey(m)として、
代表出力ベクトルのペア(x_j,y_m)の内積を用いて定義されるクロス項cross(j,m)は、
代表出力ベクトルx_jと代表出力ベクトルy_mとから構成されるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度d(j,m)は、
A first codebook X and a second codebook Y are provided as the plurality of codebooks. The first codebook X includes a D-dimensional representative output vector x_j (j = 0,..., Nx−1 (Nx is an arbitrary number). Natural number)), D-dimensional representative output vectors y_m (m = 0,..., Ny−1 (Ny is an arbitrary natural number)) are registered in the second codebook Y,
The i-th component of the representative output vector x_j registered in the first codebook X is x (i, j), the first distance measure for the representative output vector x_j is d_prex (j),
The i-th component of the representative output vector y_m registered in the second codebook Y is y (i, m), and the first distance measure for the representative output vector y_m is d_play (m).
The cross term cross (j, m) defined using the inner product of the pair of representative output vectors (x_j, y_m) is
The second distance measure d (j, m) for the average vector of the set of vectors composed of the representative output vector x_j and the representative output vector y_m is:
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、
各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算手段と、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定手段と、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算手段と、
上記第二距離尺度計算手段で計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定手段と、
を有する多重ベクトル量子化装置において、
パワーテーブル記憶手段には、各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め記憶されており、
上記第一距離尺度計算手段は、上記第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブル記憶手段を参照して求める二乗和参照手段を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 Each of the plurality of codebooks stores a predetermined number of representative output vectors,
The first distance measure for a vector is the first index that represents the distance between the vector and the input vector, and is defined using the inner product of the vector and the input vector, and the sum of squares of the components of the vector. And
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second indicator that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector,
First distance scale calculating means for calculating a first distance scale for each representative output vector stored in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. Candidate vector determining means for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating means for calculating a second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors, one each selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance scale calculated by the second distance scale calculating means is determined, and an index indicating the set of representative output vectors corresponding to the candidate representative output vector set is output. Means for determining a minimum distance,
In a multi-vector quantizer having
In the power table storage means, the value of the sum of squares of each representative output vector component stored in each codebook is stored in advance.
The first distance scale calculating means includes a sum of squares reference means for obtaining a value of a sum of squares of the components of the representative output vector necessary for calculating the first distance scale with reference to the power table storage means. ,
A multi-vector quantizer characterized by that.
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されており、
各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算手段と、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定手段と、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算手段と、
上記第二距離尺度計算手段で計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定手段と、
を有する多重ベクトル量子化装置において、
クロステーブル記憶手段には、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め記憶されており、
上記第二距離尺度計算手段は、上記第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブル記憶手段を参照して求めるクロス項参照手段を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 Each of the plurality of codebooks stores a predetermined number of representative output vectors,
The first distance measure for a vector is the first indicator of the distance between that vector and the input vector,
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second index that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector, and each of the vectors that make up the set of vectors. Defined using a first distance measure and a cross term defined using the dot product of the pair of vectors that make up the set of vectors,
First distance scale calculating means for calculating a first distance scale for each representative output vector stored in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. Candidate vector determining means for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating means for calculating a second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors, one each selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance scale calculated by the second distance scale calculating means is determined, and an index indicating the set of representative output vectors corresponding to the candidate representative output vector set is output. Means for determining a minimum distance,
In a multi-vector quantizer having
In the cross table storage means, values of cross terms defined using inner products of pairs of representative output vectors each selected from two different codebooks are stored in advance for a plurality of pairs of different representative output vectors. Remembered,
The second distance scale calculating means obtains a cross term value for a candidate representative output vector pair necessary for calculating the second distance scale by referring to the cross table storage means. including,
A multi-vector quantizer characterized by that.
あるベクトルについての第一距離尺度は、そのベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第一の指標であり、そのベクトルと入力ベクトルとの内積と、そのベクトルの成分の二乗和とを用いて定義されており、
あるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度は、そのベクトルの組の平均ベクトルと入力ベクトルとの距離を表す第二の指標であり、そのベクトルの組を構成する各ベクトルについてのそれぞれの第一距離尺度と、そのベクトルの組を構成するベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項とを用いて定義されており、
各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する第一距離尺度計算手段と、
各上記コードブックごとに、上記第一距離尺度が小さい順に、又は、複数の代表出力ベクトルからなる複数のグループのそれぞれから上記第一距離尺度を最小にする代表出力ベクトルを選択することにより、予め定められた数の代表出力ベクトル(以下、候補代表出力ベクトルとする。)をそれぞれ決定する候補ベクトル決定手段と、
各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組についてそれぞれ計算する第二距離尺度計算手段と、
上記第二距離尺度計算手段で計算される第二距離尺度を最小にする候補代表出力ベクトルの組を決定して、その候補代表出力ベクトルの組に対応する代表出力ベクトルの組を示すインデックスを出力する最小距離決定手段と、
を有する多重ベクトル量子化装置において、
パワーテーブル記憶手段には、各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め記憶されており、
上記第一距離尺度計算手段は、上記第一距離尺度を計算する際に必要となる代表出力ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブル記憶手段を参照して求める二乗和参照手段を含み、
クロステーブル記憶手段には、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアの内積を用いて定義されるクロス項の値が、複数の異なる代表出力ベクトルのペアについてそれぞれ予め記憶されており、
上記第二距離尺度計算手段は、上記第二距離尺度を計算する際に必要となる候補代表出力ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブル記憶手段を参照して求めるクロス項参照手段を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 Each of the plurality of codebooks stores a predetermined number of representative output vectors,
The first distance measure for a vector is the first index that represents the distance between the vector and the input vector, and is defined using the inner product of the vector and the input vector, and the sum of squares of the components of the vector. And
The second distance measure for the average vector of a set of vectors is a second index that represents the distance between the average vector of the set of vectors and the input vector, and each of the vectors that make up the set of vectors. Defined using a first distance measure and a cross term defined using the dot product of the pair of vectors that make up the set of vectors,
First distance scale calculating means for calculating a first distance scale for each representative output vector stored in each of the codebooks;
For each of the codebooks, by selecting a representative output vector that minimizes the first distance measure in advance from the smallest first distance measure or each of a plurality of groups of representative output vectors. Candidate vector determining means for respectively determining a predetermined number of representative output vectors (hereinafter referred to as candidate representative output vectors);
A second distance measure calculating means for calculating a second distance measure for the average vector of a set of candidate representative output vectors, one each selected from each of the codebooks, for each of a plurality of different candidate representative output vector sets;
A set of candidate representative output vectors that minimizes the second distance scale calculated by the second distance scale calculating means is determined, and an index indicating the set of representative output vectors corresponding to the candidate representative output vector set is output. Means for determining a minimum distance,
In a multi-vector quantizer having
In the power table storage means, the value of the sum of squares of each representative output vector component stored in each codebook is stored in advance.
The first distance scale calculating means includes square sum reference means for obtaining a value of a sum of squares of representative output vector components necessary for calculating the first distance scale with reference to the power table storage means. ,
In the cross table storage means, values of cross terms defined using inner products of pairs of representative output vectors each selected from two different codebooks are stored in advance for a plurality of pairs of different representative output vectors. Remembered,
The second distance scale calculating means obtains a cross term value for a candidate representative output vector pair necessary for calculating the second distance scale by referring to the cross table storage means. including,
A multi-vector quantizer characterized by that.
上記入力ベクトルの次元数Lは、各コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの次元数以下であり、Kcを、各コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの次元数以下の自然数として、
L次元以上のベクトルからL個の成分を抽出して得られるL次元ベクトルを第一縮小ベクトルとし、L次元以上のベクトルからKc個の成分を抽出して得られるKc次元ベクトルを第二縮小ベクトルとして、
上記第一距離尺度計算手段は、各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する手段であり、
上記第二距離尺度計算手段は、各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについて求める手段であり、
パワーテーブル記憶手段には、各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値がそれぞれ予め記憶されており、
上記第一距離尺度計算手段は、
代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の値を、上記パワーテーブル記憶手段を参照して求める二乗和参照手段と、
LとKcの値が異なる場合には、代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルの成分の二乗和と、その代表出力ベクトルに対応する第二縮小ベクトルの成分の二乗和の差分の値を計算する二乗和差分計算手段と、
上記計算された二乗和の差分の値を加算または減算することにより、その代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルの二乗和の値を求める二乗和加算手段と、
を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 The multi-vector quantizer according to claim 8 or 10,
The number of dimensions L of the input vector is equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector stored in each codebook, and Kc is a natural number equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector stored in each codebook.
An L-dimensional vector obtained by extracting L components from an L-dimensional or higher vector is defined as a first reduced vector, and a Kc-dimensional vector obtained by extracting Kc components from an L-dimensional or higher vector is defined as a second reduced vector. As
The first distance scale calculating means is a means for calculating a first distance measure for a first reduced vector corresponding to each representative output vector stored in each codebook,
The second distance scale calculation means calculates a plurality of different second distance scales for the average vector of the first reduced vector set corresponding to the set of candidate representative output vectors selected one by one from each of the codebooks. Means for obtaining an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to a set of candidate representative output vectors;
In the power table storage means, the value of the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to each representative output vector stored in each codebook is stored in advance,
The first distance scale calculation means includes:
A sum of squares reference means for obtaining a value of the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to the representative output vector with reference to the power table storage means;
When the values of L and Kc are different, the difference between the sum of squares of the components of the first reduced vector corresponding to the representative output vector and the sum of squares of the components of the second reduced vector corresponding to the representative output vector is calculated. Means for calculating the sum of squared differences,
A sum-of-squares addition means for obtaining a value of the sum of squares of the first reduced vector corresponding to the representative output vector by adding or subtracting the calculated difference value of the sum of squares;
including,
A multi-vector quantizer characterized by that.
上記入力ベクトルの次元数Lは、各コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの次元数以下であり、Kcを、各コードブックに記憶された各代表出力ベクトルの次元数以下の自然数として、
L次元以上のベクトルからL個の成分を抽出して得られるL次元ベクトルを第一縮小ベクトルとし、L次元以上のベクトルからKc個の成分を抽出して得られるKc次元ベクトルを第二縮小ベクトルとして、
上記第一距離尺度計算手段は、各上記コードブックに記憶された各代表出力ベクトルに対応する第一縮小ベクトルについての第一距離尺度をそれぞれ計算する手段であり、
上記第二距離尺度計算手段は、各上記コードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を、複数の異なる候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについて求める手段であり、
上記クロステーブル記憶手段には、異なる2つのコードブックからそれぞれ1つずつ選ばれた代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値が、複数の異なる第二縮小ベクトルのペアについてそれぞれ予め記憶されており、
上記クロス項参照手段は、候補代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアについてのクロス項の値を、上記クロステーブル記憶手段を参照して求める手段であり、
上記第二距離尺度計算手段は、
LとKcの値が異なる場合には、候補代表出力ベクトルのペアに対応する第一縮小ベクトルのペアのクロス項と、その候補代表出力ベクトルのペアに対応する第二縮小ベクトルのペアのクロス項の差分の値を計算するクロス項差分計算手段と、
上記計算された差分の値を加算または減算することにより、その候補代表出力ベクトルの組に対応する第一縮小ベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度を求める加算手段と、
を含む、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 The multi-vector quantization apparatus according to claim 9 or 10,
The number of dimensions L of the input vector is equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector stored in each codebook, and Kc is a natural number equal to or less than the number of dimensions of each representative output vector stored in each codebook.
An L-dimensional vector obtained by extracting L components from an L-dimensional or higher vector is defined as a first reduced vector, and a Kc-dimensional vector obtained by extracting Kc components from an L-dimensional or higher vector is defined as a second reduced vector. As
The first distance scale calculating means is a means for calculating a first distance measure for a first reduced vector corresponding to each representative output vector stored in each codebook,
The second distance scale calculation means calculates a plurality of different second distance scales for the average vector of the first reduced vector set corresponding to the set of candidate representative output vectors selected one by one from each of the codebooks. Means for obtaining an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to a set of candidate representative output vectors;
The cross table storage means includes a plurality of different second reduced vectors having values of cross terms for second reduced vector pairs corresponding to representative output vector pairs selected one by one from two different codebooks. Each of the pairs is stored in advance,
The cross term reference means is means for obtaining a cross term value for a second reduced vector pair corresponding to the candidate representative output vector pair by referring to the cross table storage means,
The second distance scale calculation means includes:
When the values of L and Kc are different, the cross term of the first reduced vector pair corresponding to the candidate representative output vector pair and the second reduced vector pair cross term corresponding to the candidate representative output vector pair A cross term difference calculating means for calculating a difference value of
Adding means for obtaining a second distance measure for an average vector of a set of first reduced vectors corresponding to the set of candidate representative output vectors by adding or subtracting the calculated difference value;
including,
A multi-vector quantizer characterized by that.
上記複数のコードブックとして第一コードブックXと第二コードブックYが設けられ、第一コードブックXにはD次元の代表出力ベクトルx_j(j=0,…,Nx−1(Nxは任意の自然数))が、第二コードブックYにはD次元の代表出力ベクトルy_m(m=0,…,Ny−1(Nyは任意の自然数))がそれぞれ記憶され、
第一コードブックXに記憶された代表出力ベクトルx_jの第i番目の成分をx(i,j)とし、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度をd_prex(j)とし、
第二コードブックYに記憶された代表出力ベクトルy_mの第i番目の成分をy(i,m)とし、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度をd_prey(m)として、
入力ベクトルuの第i番目の成分をu(i)として、
代表出力ベクトルx_jの成分の二乗和powx(j)を
代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度d_prex(j)は、
代表出力ベクトルy_mの成分の二乗和powy(m)を
代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度d_prey(m)は、
ことを特徴とする多重ベクトル量子化装置。 The multi-vector quantizer according to claim 8 or 10,
A first codebook X and a second codebook Y are provided as the plurality of codebooks. The first codebook X includes a D-dimensional representative output vector x_j (j = 0,..., Nx−1 (Nx is an arbitrary number). Natural number)), D-dimensional representative output vectors y_m (m = 0,..., Ny-1 (Ny is an arbitrary natural number)) are stored in the second codebook Y,
The i-th component of the representative output vector x_j stored in the first codebook X is x (i, j), the first distance measure for the representative output vector x_j is d_prex (j),
The i-th component of the representative output vector y_m stored in the second codebook Y is y (i, m), and the first distance measure for the representative output vector y_m is d_play (m).
Let u (i) be the i-th component of the input vector u.
The square sum powx (j) of the components of the representative output vector x_j is
The first distance measure d_prex (j) for the representative output vector x_j is
The square sum powy (m) of the components of the representative output vector y_m is
The first distance measure d_prey (m) for the representative output vector y_m is
A multi-vector quantizer characterized by that.
上記複数のコードブックとして第一コードブックXと第二コードブックYが設けられ、第一コードブックXにはD次元の代表出力ベクトルx_j(j=0,…,Nx−1(Nxは任意の自然数))が、第二コードブックYにはD次元の代表出力ベクトルy_m(m=0,…,Ny−1(Nyは任意の自然数))がそれぞれ記憶され、
第一コードブックXに記憶された代表出力ベクトルx_jの第i番目の成分をx(i,j)とし、代表出力ベクトルx_jについての第一距離尺度をd_prex(j)とし、
第二コードブックYに記憶された代表出力ベクトルy_mの第i番目の成分をy(i,m)とし、代表出力ベクトルy_mについての第一距離尺度をd_prey(m)として、
代表出力ベクトルのペア(x_j,y_m)の内積を用いて定義されるクロス項cross(j,m)は、
代表出力ベクトルx_jと代表出力ベクトルy_mとから構成されるベクトルの組の平均ベクトルについての第二距離尺度d(j,m)は、
A first codebook X and a second codebook Y are provided as the plurality of codebooks. The first codebook X includes a D-dimensional representative output vector x_j (j = 0,..., Nx−1 (Nx is an arbitrary number). Natural number)), D-dimensional representative output vectors y_m (m = 0,..., Ny-1 (Ny is an arbitrary natural number)) are stored in the second codebook Y,
The i-th component of the representative output vector x_j stored in the first codebook X is x (i, j), the first distance measure for the representative output vector x_j is d_prex (j),
The i-th component of the representative output vector y_m stored in the second codebook Y is y (i, m), and the first distance measure for the representative output vector y_m is d_play (m).
The cross term cross (j, m) defined using the inner product of the pair of representative output vectors (x_j, y_m) is
The second distance measure d (j, m) for the average vector of the set of vectors composed of the representative output vector x_j and the representative output vector y_m is:
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