JP2874363B2

JP2874363B2 - 適応符号化・復号化方式

Info

Publication number: JP2874363B2
Application number: JP3054142A
Authority: JP
Inventors: 茂小野
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH04245719A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号や画像信号な
ど時間的に変化する連続情報源を低いビットレートで高
品質に符号化する適応符号化・復号化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続情報源を低いビットレートで高品質
に符号化するには、その情報源の統計的特性にあった量
子化器を設計する必要がある。特に、音声信号などその
統計的特性が時間的に変化する場合には、量子化特性を
音声信号の時間特性に適応するよう設計し直すことが理
想である。しかし、量子化器を逐次的設計し直す構成で
は、設計し直す度に変更の詳細を復号側に送らなければ
ならず、音声情報以外を送るのに余分な情報量が必要と
なってしまう。余分な情報を伝送しないためには、過去
に再生された信号の性質だけを用いる構成を取る必要が
ある。この、過去に再生された信号（即ち過去に割り当
てられた量子化器の出力コードの履歴）を用いて当該時
間区間の量子化器を設計して行く構成は、スカラー量子
化では後ろ向き適応量子化器として、ベクトル量子化で
は有限状態ベクトル量子化として実用されている。これ
らのアルゴリズムに関しては、Ｍａｋｈｏｕｌ等による
“Ｖｅｃｔｏｒｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎｉｎｓ
ｐｅｅｃｈｃｏｄｉｎｇ”，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ，
ｐ．１５５１，ｖｏｌ．７３，Ｎｏ．１１，１９８５
（文献１）に詳しく解説されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来方式におい
て、有限状態ベクトル量子化は、情報源の局所的な特性
に従って量子化器を切替える構成は持っているが、切替
わる遷移確率はあくまでも予め集められた標本から推定
された平均的な確率であり、情報源の局所的な性質に適
応して遷移させているのではない。即ち、予め設計され
た遷移確率からずれる変動の大きな情報源の出力遷移に
対しては追随性が悪いという欠点がある。また、設計さ
れた遷移確率は標本全体の平均的な特性を反映してお
り、使われた標本自体に対しても局所的な性質を捉えて
いないという欠点を持つ。またそこで、設計されたコー
ドブックの大きさ並びにその要素は常に変化せず、情報
源の時間特性に合わせてこれらの構成が適応するという
機構は持ち合わせていない。これは、符号化効率の面か
ら大きな欠点となる。一方、スカラー量子化における後
向き適応量子化器では、推定（適応）されるのは情報源
の局所的平均と分散だけであり、情報源が二次統計量の
みに依存するガウスやラプラス情報源ならばよいが、そ
れ以外の統計分布を持つ情報源に対しては特性が劣化す
るという欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、その統計的特性が時間的
に変動する連続情報源の符号化・復号化において、所望
のビット数を持つ量子化器を被符号化情報源の出力分布
に適応させていく際、当該情報源の出力分布を網羅し且
つ所望のビット数以上を持つ微細量子化器の出力コード
と量子化歪みとを予め定めておき、それらを用いて情報
源の時間変化特性を記述し且つ所望のビット数を持つ量
子化器を設計し直す構成を導入することにより、低いビ
ットレートで高い品質を持つ適応符号化・復号化方式を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の適応符号化・復
号化方式は、時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器を前記時間的に
変化する連続情報源の局所的特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記所望のビッ
ト数の量子化器の出力コードの頻度から前記情報源の当
該時間の統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前
記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力
コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の量子
化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給さ
れる量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ
原理で所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計
させていく適応符号化・復号化方式。

【０００６】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とか
ら所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記所
望のビット数の量子化器を前記時間的に変化する連続情
報源の局所的特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記所望のビット数の量子化器
の出力コードの頻度に予め定められた重みをつけて前記
情報源の当該時間の統計分布を推定し、前記推定した統
計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子
化器の統計分布とを用いて前記所望のビット数の量子化
器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給され
る量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原
理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設
計させていく適応符号化・復号化方式。

【０００７】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とか
ら所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記所
望のビット数の量子化器を前記時間的に変化する連続情
報源の局所的特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記所望のビット数の量子化器
の出力コードの頻度に適応した重みを掛けて前記情報源
の当該時間の統計分布を推定し、前記推定した統計分布
と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の
出力コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の
量子化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供
給される量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と
同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的
に再設計させていく適応符号化・復号化方式。

【０００８】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の統計分布を
複数の構成要素に分割し、前記各構成要素の全体を所望
のビット数で量子化する量子化器を前記微細量子化器の
量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布
から設計し、前記複数の構成要素の量子化特性を前記連
続情報源の時間特性に適応させていく過程で、符号化側
では過去に割り当てられた前記複数量子化器の各出力コ
ードの頻度に応じて適応させる構成要素を選択し、前記
選択された量子化器の特性を前記複数の量子化器の過去
の出力コードの頻度から推定する前記情報源の当該時間
の統計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細
量子化器の出力コードの統計分布とを用いて再設計し、
復号化側では前記符号化側より供給される量子化器の出
力コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所望の
ビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく適
応符号化・復号化方式。

【０００９】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の統計分布を
複数の構成要素に分割し、前記各構成要素の全体を所望
のビット数で量子化する量子化器を前記微細量子化器の
量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布
から設計し、前記複数の構成要素の量子化特性を前記連
続情報源の時間特性に適応させていく過程で、符号化側
では過去に割り当てられた前記複数量子化器の各出力コ
ードの頻度に応じて適応させる構成要素を選択し、前記
選択された量子化器の特性を前記複数の量子化器の過去
の出力コードの頻度に予め定められた重みを掛けて推定
する前記情報源の当該時間の統計分布と前記微細量子化
器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計
分布とを用いて再設計し、復号化側では前記符号化側よ
り供給される量子化器の出力コードをもとに前記符号化
側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適
応的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。

【００１０】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計すること、前記連続情報源の統計
分布を複数の構成要素に分割し、前記各構成要素の分布
の全体を所望のビット数で量子化する量子化器を前記微
細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コー
ドの統計分布とから設計し、前記分割された複数の構成
要素の量子化特性を前記連続情報源の時間特性に適応さ
せていく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前
記平均的な量子化器と前記複数の量子化器の出力コード
の頻度に適応した重みを付けて前記情報源の当該時間の
統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とを用いて前記局所的な特性を符号化する量子
化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給さ
れる量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ
原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再
設計させていく適応符号化・復号化方式。

【００１１】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とか
ら所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記連
続情報源の局所統計分布をパラメータ表現し、前記所望
のビット数の量子化器を前記局所統計分布に適応させて
いく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記所
望のビット数の量子化器の出力コードの頻度から前記局
所統計分布のパラメータを推定し、前記推定した統計分
布のパラメータと前記微細量子化器の量子化歪みと前記
微細量子化器の出力コードの統計分布とを用いて前記所
望のビット数の量子化器を再設計し、復号化側では前記
符号化側より供給される量子化器の出力コードをもとに
前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量
子化器を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化
方式。

【００１２】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とか
ら所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記連
続情報源の局所統計分布をパラメータ表現し、前記所望
のビット数の量子化器を前記局所統計分布に適応させて
いく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記所
望のビット数の量子化器の出力コードの頻度に予め定め
た重みを掛けて前記局所統計分布のパラメータを推定
し、前記推定した統計分布のパラメータと前記微細量子
化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統
計分布とを用いて前記所望のビット数の量子化器を再設
計し、復号化側では前記符号化側より供給される量子化
器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理で所望
のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく
適応符号化・復号化方式。

【００１３】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とか
ら所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記連
続情報源の局所統計分布をパラメータ表現し、前記所望
のビット数の量子化器を前記局所統計分布に適応させて
いく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記所
望のビット数の量子化器の出力コードの頻度に適応した
重みを掛けて前記局所統計分布のパラメータを推定し、
前記推定した統計分布のパラメータと前記微細量子化器
の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分
布とを用いて前記所望のビット数の量子化器を再設計
し、復号化側では前記符号化側より供給される量子化器
の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所
望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させてい
く適応符号化・復号化方式。

【００１４】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の時間方向の
変動特性を平均的な特性と局所的な特性に分割し、前記
平均的な特性と前記局所的な特性を符号化する所望のビ
ット数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の出力コードの統計分布から設計
し、前記局所的な特性を符号化する量子化器を前記連続
情報源の時間特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記平均的な量子化器と前記局
所的な量子化器の出力コードの頻度から前記情報源の局
所特性の当該時間の統計分布を推定し、前記推定した統
計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子
化器の出力コードの統計分布とを用いて前記局所的な特
性を符号化する量子化器を再設計し、復号化側では前記
符号化側より供給される量子化器の出力コードをもとに
前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量
子化器を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化
方式。

【００１５】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の時間方向の
変動特性を平均的な特性と局所的な特性に分割し、前記
平均的な特性と前記局所的な特性を符号化する所望のビ
ット数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の出力コードの統計分布から設計
し、前記局所的な特性を符号化する量子化器を前記連続
情報源の時間特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記平均的な量子化器と前記局
所的な量子化器の出力コードの頻度に予め定められた重
みを付けて当該時間の前記情報源の統計分布を推定し、
前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用いて
前記局所的な特性を符号化する量子化器を再設計し、復
号化側では前記符号化側より供給される量子化器の出力
コードをもとに前記符号化側と同じ原理で所望のビット
数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく適応符号
化・復号化方式。

【００１６】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の時間方向の
変動特性を平均的な特性と局所的な特性に分割し、前記
平均的な特性と前記局所的な特性を符号化する所望のビ
ット数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の出力コードの統計分布から設計
し、前記局所的な特性を符号化する量子化器を前記連続
情報源の時間特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記平均的な量子化器と前記局
所的な量子化器の出力コードの頻度にその頻度に適応し
た重みを付けて当該時間の前記情報源の統計分布を推定
し、前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化
歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用
いて前記局所的な特性を符号化する量子化器を再設計
し、復号化側では前記符号化側より供給される量子化器
の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所
望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させてい
く適応符号化・復号化方式。

【００１７】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の統計分布を
パラメータで表現する部分と頻度で表現する部分とに分
割し、前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表
現される特性を符号化する所望のビット数を持つ量子化
器を前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器
の出力コードの統計分布とから設計し、前記パラメータ
表現で表される特性と前記頻度表現される特性を符号化
する各量子化器を前記連続情報源の時間特性に適応させ
ていく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記
パラメータ表現で表される量子化器と前記頻度表現され
る量子化器の各出力コードの頻度を用いて前記情報源の
当該時間の統計分布を前記パラメータ表現する量子化器
はそのパラメータを推定することで、また前記頻度表現
される量子化器はその頻度を推定することで前記情報源
の統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細
量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コード
の統計分布とを用いて前記パラメータ表現する量子化器
と前記頻度表現する量子化器の構成を再設計し、復号化
側では前記符号化側より供給される量子化器の出力コー
ドをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット
数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく適応符号
化・復号化方式。

【００１８】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の統計分布を
パラメータで表現する部分と頻度で表現する部分とに分
割し、前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表
現される特性を符号化する所望のビット数を持つ量子化
器を前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器
の出力コードの統計分布とから設計し、前記パラメータ
表現で表される特性と前記頻度表現される特性を符号化
する各量子化器を前記連続情報源の時間特性に適応させ
ていく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記
パラメータ表現で表される量子化器と前記頻度表現され
る量子化器の各出力コードの頻度に予め定められた重み
を用いて前記情報源の当該時間の統計分布を前記パラメ
ータ表現する量子化器はそのパラメータを推定すること
で、また前記頻度表現される量子化器はその頻度を推定
することで前記情報源の統計分布を推定し、前記推定し
た統計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細
量子化器の出力コードの統計分布とを用いて前記パラメ
ータ表現する量子化器と前記頻度表現する量子化器の構
成を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給され
る量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原
理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設
計させていく適応符号化・復号化方式。

【００１９】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、前記連
続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上を持
つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源の統計分布を
パラメータで表現する部分と頻度で表現する部分とに分
割し、前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表
現される特性を符号化する所望のビット数を持つ量子化
器を前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器
の出力コードの統計分布とから設計し、前記パラメータ
表現で表される特性と前記頻度表現される特性を符号化
する各量子化器を前記連続情報源の時間特性に適応させ
ていく過程で、符号化側では過去に割り当てられた前記
パラメータ表現で表される量子化器と前記頻度表現され
る量子化器の各出力コードの頻度にその頻度に適応した
重みを用いて前記情報源の当該時間の統計分布を前記パ
ラメータ表現する量子化器はそのパラメータを推定する
ことで、また前記頻度表現される量子化器はその頻度を
推定することで前記情報源の統計分布を推定し、前記推
定した統計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記
微細量子化器の出力コードの統計分布とを用いて前記パ
ラメータ表現する量子化器と前記頻度表現する量子化器
の構成を再設計すること、復号化側では前記符号化側よ
り供給される量子化器の出力コードをもとに前記符号化
側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適
応的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。

【００２０】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布から
所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記所望
のビット数の量子化器の割り当てるビット数並びに量子
化特性を前記時間的に変化する連続情報源の局所的特性
に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当て
られた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの統
計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細量子
化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統
計分布とを用いて前記所望のビット数の割り当てビット
数並びに量子化特性を再設計し、復号化側では前記符号
化側より供給される量子化器の出力コードをもとに前記
符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化
器の割り当てビット数並びに量子化特性を適応的に再設
計させていく適応符号化・復号化方式。

【００２１】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布から
所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記所望
のビット数の量子化器の割り当てるビット数並びに量子
化特性を前記時間的に変化する連続情報源の局所的特性
に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当て
られた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの頻
度に予め定められた重みを用いて当該時間の統計分布を
推定し、前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量
子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布と
を用いて前記所望のビット数の割り当てビット数並びに
量子化特性を再設計し、復号化側では前記符号化側より
供給される量子化器の出力コードをもとに前記符号化側
と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器の割り
当てビット数並びに量子化特性を適応的に再設計させて
いく適応符号化・復号化方式。

【００２２】また本発明の適応符号化・復号化方式は、
時間的に変化する連続情報源の符号化において、まず前
記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビット数以上
を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量子化器の量子
化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布から
所望のビット数を持つ量子化器を設計し、次に前記所望
のビット数の量子化器の割り当てるビット数並びに量子
化特性を前記時間的に変化する連続情報源の局所的特性
に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当て
られた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの頻
度に適応させた重みを用いて当該時間の統計分布を推定
し、前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化
歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用
いて前記所望のビット数の割り当てビット数並びに量子
化特性を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給
される量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同
じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器の割り当て
ビット数並びに量子化特性を適応的に再設計させていく
適応符号化・復号化方式。

【００２３】

【作用】本発明の作用を表す図１，図２を用いて説明す
る。

【００２４】はじめに、対象となる連続情報源を実際に
符号化伝送に割り当てる所望のビット数より多くのビッ
ト数の微細量子化器を予め２分木アルゴリズムで設計し
ておく。このとき、各２分木の全ての分木ノードにその
ノードを量子化レベルとして用いたときに生ずる量子化
歪みとそのノードを使う頻度分布を記憶しておく。次
に、初期量子化器として、この設計した２分木量子化器
を用いて、所望のビット数の量子化器を設計する。これ
には、前記文献（１）で述べられている非一様木量子化
法を使うとする。

【００２５】今、上記初期量子化器を用いて、時間ｔ＝
ｔ０からｔ＝ｔ１までの情報源を量子化したとする。ま
た、このとき割り当てられた量子化器の出力コードの頻
度分布が図１のような形をしているとする。図１（ａ）
は、上述の微細量子化器のツリー構造であり各○がノー
ドを表す。ここで、ツリー構造のノード上に示されてい
るＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは上述の所望のビット数を持
つ量子化器の出力コードである。また、図１（ｂ）の棒
グラフは、ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ１の間で出力コードＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが選ばれた頻度を示している。

【００２６】この図においては、頻度分布の密度とツリ
ー構造上での位置関係とが近く当該区間における情報源
の量子化器としては効率的と考えられる。

【００２７】しかし、被符号化情報源が時間的に変化す
るような場合、新たな時間区間ｔ＝ｔ２からｔ＝ｔ３で
同じように出力コードの頻度分布を観測したとき、その
出力分布は図２のように変わっているのが普通である。
そして、特に、ノードＦの量子化歪みが末端のノード
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に比較して大きいとすると、全体の
量子化の特性は図１の場合に比べて劣化する。出力分布
の形から、当該区間の情報源の統計分布はノードＦの回
りに偏っていると推定される。したがって、このときの
最適な所望のビット数を持つ量子化器は図における
Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′，Ｅ′，Ｆ′のノードを出力コ
ードとして持つものとなる。

【００２８】このように、所望のビット数以上の自由度
を持つ量子化器の（ツリー）構造全体の性質をもち、且
つ過去に割り当てられた出力コードの頻度分布から当該
時間の被符号化情報源の統計分布を推定することによ
り、現在の量子化特性の不一致を評価でき、更に新しい
量子化器を更新できることになる。

【００２９】更新の早さは被符号化情報源の時間特性に
依存する。したがって、当該時間の統計分布を推定する
とき、どの程度過去の情報を使うかには選択がある。最
も簡単なのは、一定時間毎に更新していくものである。
このとき、統計分布の推定における過去の出力コードの
出方に重みをつけてもよい。このとき、常に一定の重み
を付けてもよいし、統計分布の変化率を測定し、それに
対応した重みをつけてもよい。また、統計分布の推定自
体に、前述のように頻度分布を用いるものもあるが、分
布に何等かのモデルを立てて、統計分布の推定をモデル
パラメータの推定として考えてもよい。例えば、図１
（ｂ），図２（ｂ）の点線のような多峰の混合ガウス分
布を仮定してもよい。このときは、もしそのモデルが被
符号化情報源の統計分布にあっていれば、少ないサンプ
ル数で精度の良い推定ができる可能性がある。さらに、
全ての統計分布を推定するのではなく、被符号化情報源
で時間的に大きく変化する部分と余り変動しない部分と
があれば、変動部分の量子化に上述した適応方法を採用
することが考えられる。例えば、図１，図２のＤのコー
ドなどは、他のコードに比較してその頻度分布に変動が
見られない。このときは、量子化器としてＤのコードは
常に持っている構成を取る。

【００３０】また、さらに、各区間で設計される量子化
器のビット数はそのそれぞれ区間に対して適応的にする
ことができる。これにより、可変長符号化や可変長ブロ
ックのベクトル量子化が実現できる。また、情報源の統
計分布のモデルに関しては、連続分布と離散分布の混合
としてもよく、また、量子化器の構成としては、多段と
し、各量子化器の誤差を他の量子化器が符号化するとい
う構成も考えられる。

【００３１】

【実施例】図３に、本発明の適応符号化・復号化方式を
実施する適応符号化・復号化装置の基本ブロック図を示
す。

【００３２】図において、連続情報源からの出力信号は
入力端子１を介して所望のビット数をもつ量子化器１０
に送られる。ここで、出力信号は、一定区間に分割さ
れ、その区間毎に入力されるものとする。量子化器１０
は、適応コードブックテーブル２０より所望のビット数
の出力コードを受け取り、その中で当該区間の出力信号
に最も近い出力コードを選択し、それを符号出力端子２
より復号化側に伝送すると共に適応バッファ３０にも供
給する。適応バッファ３０は量子化器１０の出力コード
を新しいものからＮ区間保存するシフトレジスタメモリ
である。ただし、保存する区間数Ｎは適応的であり、適
応制御器４０によって制御される。制御の方法は、適応
制御器４０で、入力端子１より入力される信号の局所的
統計分布が大きく変動すると判断されたときにはＮは短
くなり、定常的と判断されたときには長くなる。適応制
御器４０は、適応バッファ３０から入力される過去に割
り当てられた量子化器１０の出力シンボルと、微細量子
化器５０にある微細量子化器のツリー構造とツリーの各
ノードに付随する歪みとそのノードが選択される可能性
に関する情報とを用いて、適応コードブックテーブル２
０を適応させるとともに、適応バッファ３０の記憶区間
の長さＮを制御する。制御手順は次のようである。微細
量子化器５０は図４にあるようなツリー構造を蓄えてい
る。いま、入力端子１から入力される情報源が音声信号
で話者Ａであったとする。このとき、コードブックテー
ブルが図４（ａ）における丸で囲まれた２ビットのノー
ドシンボルを出力するとする。そして、話者Ａの統計分
布が図で実線の曲線で示すようであれば、このテーブル
は話者Ａに対しては良く整合しており、出力コードの頻
度分布は図の棒グラフのようになるはずで、効率的な符
号化が期待できる。しかし、このあと話者Ｂの音声が入
力されたし、しかもその統計的特性が図４（ｂ）の点線
の曲線のように話者Ａのものと大きく異なるとする。こ
のようなことは話者の性別あるいは母国語が異ったとき
頻繁に起こりえる現象である。このとき、適応バッファ
３０から入力される量子化器１０の出力コードの頻度を
計るとその分布は図４（ｂ）の点線の棒グラフのように
なるであろう。この実線の棒グラフから点線の棒グラフ
への出力分布の変動による量子化器１０の劣化は次の平
均歪みの差として推定される。即ち、

【数１】

【００３３】

【００３４】となる。ここでｋはノード番号であり、ｄ
（ｋ）は詳細量子化器を設計したときに各ノードに割り
当てられている歪みの推定量である。またｆ（ｋ，ｔ）
は時刻ｔまでの区間Ｎの間に各ノードが量子化器１０で
選択された頻度を表す。この劣化に単位時間当りの変動
δＤを導入すると、次の式のようになる。

【００３５】

【数２】

【００３６】

【００３７】今、Ａに関する量は時間に関係しないと考
えているので数２からは消える。新しい量子化器の設計
とは、上記変動量が小さくなるように図４のツリー構造
におけるノードの選択を行っていくというものである。
例えば、図の例では、ノード４の選択をノード１２の選
択に変えた方が上記変動量が大きな負の量になり、量子
化器の特性が良くなることがわかる。また、ノード８を
ノード１３とノード１４のどちらに変更したほうがよい
かの選択は、予め各ノードに割り当てられている頻度分
布の推定量と観測された棒グラフに依る推定量並びに前
記棒グラフの時間的変動を考慮して決める。ここでは、
例として、次のような量を用いる。

【００３８】

【数３】

【００３９】

【００４０】ここで、δｔは観測区間Ｎに相当する量で
ある。ｐ（ｋ，ｔ）は時刻ｔまでにノードｋが選択され
た頻度を、μ（ｋ）は詳細量子化器５０を設計したとき
に計算されたノードｋが選択される潜在確率である。γ
は予め定められた重み係数である。前述のノード１３と
ノード１４との選択はこのθ（ｋ）の値を比較して、大
きな値をとるノードを選択する。このノードの更新速度
は極端な場合単位時間毎に変更することができる。この
頻度を計る区間、或いは、ノードを更新する区間は、前
記歪みの時間変化を観測して決定する。即ち、δＤにあ
る基準を設けておいて、δＤの値がその基準以上になる
度に更新していくという構成である。

【００４１】適応制御器４０の新しいノードに関する情
報は適応コードブックテーブル２０に送られる。更新区
間の制御に関する情報は適応バッファ３０に送られる。
適応コードブックテーブル２０は、適応制御器４０から
供給されるノード変更に関する情報をもとに微細量子化
器５０からの所望のノードに対する出力コードを入力
し、自分自身の構成を変更する。

【００４２】復号化側は、逆量子化器６０以外全く同じ
構成で且つ同じ機構で動作する要素から成っている。符
号入力端子３は、符号化側から送られる量子化器のコー
ドを入力し、それを逆量子化器６０と適応バッファ９０
とに供給する。逆量子化器６０は、適応コードブックテ
ーブル７０から、符号入力端子３から供給される出力コ
ードに対応する量子化の出力を受けとり出力端子４から
それを出力する。適応バッファ９０や適応コードブック
テーブル７０の制御方法、さらに適応制御器８８０と微
細量子化器１００の構成要素・機構は符号化側のそれと
全く同じである。また入力される情報も全く同じであ
る。この機構によって、量子化器の更新に対する余分な
情報を伝送することなく、情報源の特性に適応した量子
化器が更新されていく。

【００４３】次に、図５〜図２２に本発明をベクトル量
子化による適応符号化方式に適用した場合の実施例を示
す。

【００４４】前記作用並びに図３，図４の説明から分か
るように、本発明の特徴は、余分な情報量を送らずに、
入力信号の動的特性に適応して、量子化器の特性を設計
し直すことにある。量子化器の設計は、一般に、情報源
の統計分布を推定することと、量子化歪みを推定するこ
との二つに分けられる。図５〜図２２の例は、この統計
分布の推定方法と量子化歪みの推定方法にそれぞれ特徴
を持ち、更に図８〜図１０と図１４〜図１６の例は量子
化する信号の表現方法が異なっている。

【００４５】図５に示す実施例では、量子化器１１０は
入力端子１００よりＮサンプルの離散入力信号を入力
し、それをコードブック１２０の要素との間の平均二乗
距離を計算し、入力信号のベクトル量子化を行う。選ば
れたコードブックの要素のインデックスは符号出力端子
１０１と統計分布推定部１４０とに出力される。統計分
布推定部１４０の統計分布推定は、量子化器１１０で選
択されたインデックスの頻度分布を測定し、それをもと
に、今入力された信号の統計的性質が過去に入力された
ものから大きく変動しているかどうかを判定して、も
し、変動していると判断した場合は、推定された統計分
布をコードブック設計部１３０へ出力する。前記統計分
布の変動の判定は、例えば、図３の説明において示した
ように、

【数４】

【００４６】

【００４７】を用い、このθ（ｔ）が予め定められた値
より大きいときは、入力信号の統計分布は変動したと判
断する。上式で、ｐ（ｋ，ｔ）は頻度分布ｆ（ｋ，ｔ）
を確率に変換した量である。コードブック設計部１３０
は、所望のビット数より遥かに多いビット数をもつベク
トル量子化器で、各要素を選択した時に生じる平均歪み
の情報も併せて持っている。このコードブックは図３の
例と同じようにツリー構造をしており、統計分布の変動
による平均歪みの変動もまた、

【数５】

【００４８】

【００４９】と表せる。したがって、量子化器の設計
は、ツリー上の全ノードから所望の数のノードの組み合
わせを全て取り出し、その中で上式を最も小さくする組
み合わせを選択することで、行われる。コードブック１
２０は選択されたノードに対応するセントロイドを微細
コードブック１５０から取り出して作られる。

【００５０】図６の実施例は、統計分布推定部１４０で
の推定の方法が異なる。図５の実施例では単純にインデ
ックスの頻度分布を計算して統計分布に置き換えてい
る。しかし、音声信号など時間的に変動する信号に対し
ては、インデックスを求める区間が大切になる。図６の
実施例では、頻度推定を予め定めた区間ごとに行うよう
にする。これは、例えば、再生信号の生成させるブロッ
クを導入し、再生信号の分散の変動を隠れマルコフモデ
ルなどでモデル化し、そのモデルにしたがって、頻度分
布を計算する区間を決めていくことで行える。その他、
過去のインデックスの重みを軽減するように予め定めら
れた重み１６０を掛けてインデックスの頻度分布を計算
する方法もある。この構成により、情報源の時間構造に
適応した統計分布の推定ができ、ひいては情報源の時間
構造に適応した量子化器の設計が可能となる。また、過
去に観測したインデックスに重みをおくことで、復号化
の際、伝送路誤の影響を小さくできる効果を持つ。

【００５１】図７の実施例も統計分布の推定方法が異な
る。適応重み１７０は、量子化器１０１から入力される
インデックスの時間列に適応した重み関数を推定し、統
計分布推定部１４０にそれを出力する。重み関数は、例
えば、現在までのインデックスを入力とし、次のフレー
ムのインデックスを予測するニュートラルネットワーク
により表すことができる。もし、予測されたインデック
スと量子化器１１０から入力されるインデックスとの時
間平均誤差がある一定値以下であればその区間は同じ特
性の音声が続くと判断して、その区間のインデックスの
ヒストグラムをとる。あるいは、再生信号を生成するブ
ロックを導入し、前記再生信号の分散を線形予測し、そ
の予測誤差の処理で所望の区間を決定することもでき
る。

【００５２】図８〜図１０の実施例では、入力信号を予
測係数と予測誤差、信号の平均値成分とその他の成分、
あるいは周波数成分等の特徴成分に分割して、各特徴成
分毎にその時間特性にあったベクトル量子化器を設計し
ていくものである。特徴抽出部１８０は例えば、入力信
号を線形予測係数と予測誤差信号と予測誤差信号の分散
という特徴ごとに分割するものである。量子化器１１０
は各特徴をそれぞれ図５の実施例と同じ要領で量子化す
る。統計分布推定部１４０、コードブック設計部１３０
も各特徴ごとに図５の実施例と同じ要領で動作する。図
９の固定重み１６０は、統計分布推定部１４０で各特徴
のインデックスのヒストグラムから統計分布を推定する
際に、ヒストグラムを計算する区間を各特徴の性質に依
存して決めるための窓を出力する。例えば、線形予測係
数は、トレーニングにより予め定めたマルコフモデルで
窓の長さを決める。また、予測残差は常に固定の区間ご
とにヒストグラムを求める。そして、予測残差の分散は
Ｌ個以上過去のフレームに対しては、その頻度に一定の
重みを掛けるなどの構成をとる。また、図１０の実施例
における適応重み１７０は、各成分のインデックスごと
に重みを掛けてヒストグラムを計算するインデックスサ
ンプルを決める。これは、微細コードブック１５０にあ
るノードインデックスの生起確率にある一定の係数を掛
けて、量子化器１１０から入力されるインデックスの頻
度に重みを掛ける方法である。これにより、生起確率の
低い現象に捕らわれずに局所的に安定して統計分布がで
きるという効果を持つ。

【００５３】図１１〜図１３の実施例では、統計分布を
パラメータ表現することが異なる。即ち、パラメータ統
計分布推定部１９０では、統計分布をガウス分布やラプ
ラス分布のような連続関数の統計分布を仮定して、量子
化器１１０から出力されるインデックスから、それらの
パラメータを推定する。これまでの統計分布の推定は、
ヒストグラムを直接使う離散関数による統計分布の近似
であったが、これは量子化誤差の影響を受け正しい統計
分布を推定することは難しい。一方、パラメータ表現
は、統計分布に仮定するモデルの次数が少ない分、安定
した近似分布を求めることができる。

【００５４】図１４〜図１６の実施例では、入力信号を
平均的な特性と局所的な特性とを分けて信号を量子化す
る方法である。予め定められたビット数の平均特性コー
ドブック２００は、時間的に変動することはない。局所
特性コードブック２１０がこれまでの実施例と同じよう
に微細コードブック１０５、局所統計分布推定部２２
０、局所コードブック設計部２３０により入力信号の動
特性に適応して変動する。この構成の特徴は、統計分布
推定が旨く動作しないときでも、平均的な特性を旨く量
子化するコードブックを持っているため、その劣化が低
く抑えられるという効果を持つ。また、局所コードブッ
クと平均コードブックのビット割り当てを制御すること
で、より入力の動特性に適応して符号化ができる。なお
図１６において、１７１は平均的特性に関連する適応重
みを示している。

【００５５】図１７〜図１９の実施例では、入力信号の
統計分布をパラメータによる連続分布とヒストグラムに
よる離散分布の混合で表すことを特徴とする。前述した
ようにガウス分布のようなパラメータ分布は、パラメー
タ数が少ないため、比較的少ないインデックスサンプル
から統計分布を推定できるが、局所的特性の表現力は、
やはりヒストグラムの方が高い。このため本実施例に適
用される適応符号化装置は、パラメータ分布推定部２４
０と離散分布推定部２５０とを備えている。これらの能
力を兼ね持つことで、効果的な量子化器が設計できる。
パラメータ分布と離散分布を推定する際に掛ける各重み
関数１６０，１７０，１７２は、パラメータ分布を推定
するときは予め定められた一定の区間毎のヒストグラム
から求めるが、離散分布推定は、これまで述べた方法で
更新していく方法が考えられる。これは、入力信号の一
次近似的な部分をパラメータ分布で表現し、詳細を離散
分布で表現することが、それぞれの性質にあっているた
めである。

【００５６】図２０〜図２２の実施例では、符号出力端
子１０１から出力される符号のビット数が時間的に一定
ではなく、入力信号の特性に依存して変化させることを
特徴とする。ビット割り当て推定部２６０が割り当てる
ビット数を制御する。制御の原理は、統計分布の変動を
測定する統計分布推定部１４０で推定される入力信号の
統計分布の変動がなるべく一定になるようにする。即
ち、予め定めたビット数Ｂに

【数６】

【００５７】

【００５８】の値の逆数を掛け、その分のビット数のコ
ードブックをコードブック設計部１３０で設計する。情
報理論によれば、信号の変動が大きいときは、少ない歪
みで符号化するには多くのビット数を必要とする。した
がって、この構成のように、信号の変動が大きいときに
は多くのビット数を割り当てるようにするものは、これ
までのような時間的に固定なビット割り当てをするもの
に比較して、効率的な符号化法となっている。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、時間
的に変動する情報源を適応的に符号化・復号化する方式
において、量子化の更新に関する情報を送ることなく、
量子化器を適応させていくことができる。また、本発明
はベクトル量子化にも適応可能であり、効率的な符号化
・復号化方式が実現できるという効果がある。さらに、
本発明では、適応するものとして、情報源の統計分布を
対象としているので、従来のスカラー量子化で行われて
いた平均或いは分散の適応にとどまることなく、さらに
高品質な符号化・復号化方式が提供できるという効果が
ある。またさらに、本発明では、ビット割り当ての構成
も自然に実現でき、従来のベクトル量子化にない柔軟な
構成を提供できる。また、情報源の統計分布の推定に関
して、統計学の部門でこれまで考えられている手法を適
用でき、広く応用できるという効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

【図１】微細量子化器のツリー構造及び出力コードの頻
度分布を示す図である。

【図２】微細量子化器のツリー構造及び出力コードの頻
度分布を示す図である。

【図３】本発明の適応符号化・復号化方式を実施する適
応符号化・復号化装置の基本ブロック図である。

【図４】微細量子化器のツリー構造及び出力コードの頻
度分布を示す図である。

【図５】本発明をベクトル量子化による適応符号化方式
に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図６】本発明をベクトル量子化による適応符号化方式
に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図７】本発明をベクトル量子化による適応符号化方式
に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図８】本発明をベクトル量子化による適応符号化方式
に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図９】本発明をベクトル量子化による適応符号化方式
に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１０】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１１】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１２】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１３】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１４】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１５】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１６】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１７】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１８】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図１９】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図２０】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図２１】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【図２２】本発明をベクトル量子化による適応符号化方
式に適用した場合の実施例を説明する図である。

【符号の説明】

１１０量子化器１２０コードブック１３０コードブック計算部１４０総計分布推定部１５０微細コードブック１６０固定重み１７０適応重み１８０特徴抽出部１９０分布パラメータ推定部２００平均特性コードブック２１０局所特性コードブック２２０局所統計分布推定部２３０局所コードブック設計部２４０パラメータ分布推定部２５０離散分布推定部２６０ビット割当て推定部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器を前記時間的に
変化する連続情報源の局所的特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記所望のビッ
ト数の量子化器の出力コードの頻度から前記情報源の当
該時間の統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前
記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力
コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の量子
化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給さ
れる量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ
原理で所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計
させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項２】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器を前記時間的に
変化する連続情報源の局所的特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記所望のビッ
ト数の量子化器の出力コードの頻度に予め定められた重
みをつけて前記情報源の当該時間の統計分布を推定し、
前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の統計分布とを用いて前記所望のビ
ット数の量子化器を再設計し、復号化側では前記符号化
側より供給される量子化器の出力コードをもとに前記符
号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器
を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項３】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器を前記時間的に
変化する連続情報源の局所的特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記所望のビッ
ト数の量子化器の出力コードの頻度に適応した重みを掛
けて前記情報源の当該時間の統計分布を推定し、前記推
定した統計分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記
微細量子化器の出力コードの統計分布とを用いて前記所
望のビット数の量子化器を再設計し、復号化側では前記
符号化側より供給される量子化器の出力コードをもとに
前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量
子化器を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化
方式。
【請求項４】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビッ
ト数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源
の統計分布を複数の構成要素に分割し、前記各構成要素
の全体を所望のビット数で量子化する量子化器を前記微
細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コー
ドの統計分布から設計し、前記複数の構成要素の量子化
特性を前記連続情報源の時間特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記複数量子化
器の各出力コードの頻度に応じて適応させる構成要素を
選択し、前記選択された量子化器の特性を前記複数の量
子化器の過去の出力コードの頻度から推定する前記情報
源の当該時間の統計分布と前記微細量子化器の量子化歪
みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用い
て再設計し、復号化側では前記符号化側より供給される
量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理
で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計
させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項５】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビッ
ト数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報源
の統計分布を複数の構成要素に分割し、前記各構成要素
の全体を所望のビット数で量子化する量子化器を前記微
細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コー
ドの統計分布から設計し、前記複数の構成要素の量子化
特性を前記連続情報源の時間特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記複数量子化
器の各出力コードの頻度に応じて適応させる構成要素を
選択し、前記選択された量子化器の特性を前記複数の量
子化器の過去の出力コードの頻度に予め定められた重み
を掛けて推定する前記情報源の当該時間の統計分布と前
記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力
コードの統計分布とを用いて再設計し、復号化側では前
記符号化側より供給される量子化器の出力コードをもと
に前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ
量子化器を適応的に再設計させていく適応符号化・復号
化方式。
【請求項６】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビッ
ト数以上を持つ微細量子化器を設計すること、前記連続
情報源の統計分布を複数の構成要素に分割し、前記各構
成要素の分布の全体を所望のビット数で量子化する量子
化器を前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化
器の出力コードの統計分布とから設計し、前記分割され
た複数の構成要素の量子化特性を前記連続情報源の時間
特性に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り
当てられた前記平均的な量子化器と前記複数の量子化器
の出力コードの頻度に適応した重みを付けて前記情報源
の当該時間の統計分布を推定し、前記推定した統計分布
と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の
出力コードの統計分布とを用いて前記局所的な特性を符
号化する量子化器を再設計し、復号化側では前記符号化
側より供給される量子化器の出力コードをもとに前記符
号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器
を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項７】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記連続情報源の局所統計分布をパラメータ表
現し、前記所望のビット数の量子化器を前記局所統計分
布に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当
てられた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの
頻度から前記局所統計分布のパラメータを推定し、前記
推定した統計分布のパラメータと前記微細量子化器の量
子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布と
を用いて前記所望のビット数の量子化器を再設計し、復
号化側では前記符号化側より供給される量子化器の出力
コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビ
ット数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく適応
符号化・復号化方式。
【請求項８】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記連続情報源の局所統計分布をパラメータ表
現し、前記所望のビット数の量子化器を前記局所統計分
布に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当
てられた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの
頻度に予め定めた重みを掛けて前記局所統計分布のパラ
メータを推定し、前記推定した統計分布のパラメータと
前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出
力コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の量
子化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給
される量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同
じ原理で所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設
計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項９】時間的に変化する連続情報源の符号化にお
いて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望の
ビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とから所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記連続情報源の局所統計分布をパラメータ表
現し、前記所望のビット数の量子化器を前記局所統計分
布に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り当
てられた前記所望のビット数の量子化器の出力コードの
頻度に適応した重みを掛けて前記局所統計分布のパラメ
ータを推定し、前記推定した統計分布のパラメータと前
記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力
コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の量子
化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給さ
れる量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ
原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再
設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１０】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の時間方向の変動特性を平均的な特性と局所的な特性
に分割し、前記平均的な特性と前記局所的な特性を符号
化する所望のビット数を持つ量子化器を前記微細量子化
器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計
分布から設計し、前記局所的な特性を符号化する量子化
器を前記連続情報源の時間特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記平均的な量
子化器と前記局所的な量子化器の出力コードの頻度から
前記情報源の局所特性の当該時間の統計分布を推定し、
前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化歪み
と前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用いて
前記局所的な特性を符号化する量子化器を再設計し、復
号化側では前記符号化側より供給される量子化器の出力
コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビ
ット数を持つ量子化器を適応的に再設計させていく適応
符号化・復号化方式。
【請求項１１】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の時間方向の変動特性を平均的な特性と局所的な特性
に分割し、前記平均的な特性と前記局所的な特性を符号
化する所望のビット数を持つ量子化器を前記微細量子化
器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計
分布から設計し、前記局所的な特性を符号化する量子化
器を前記連続情報源の時間特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記平均的な量
子化器と前記局所的な量子化器の出力コードの頻度に予
め定められた重みを付けて当該時間の前記情報源の統計
分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細量子化
器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計
分布とを用いて前記局所的な特性を符号化する量子化器
を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給される
量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理
で所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させ
ていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１２】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の時間方向の変動特性を平均的な特性と局所的な特性
に分割し、前記平均的な特性と前記局所的な特性を符号
化する所望のビット数を持つ量子化器を前記微細量子化
器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計
分布から設計し、前記局所的な特性を符号化する量子化
器を前記連続情報源の時間特性に適応させていく過程
で、符号化側では過去に割り当てられた前記平均的な量
子化器と前記局所的な量子化器の出力コードの頻度にそ
の頻度に適応した重みを付けて当該時間の前記情報源の
統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細量
子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの
統計分布とを用いて前記局所的な特性を符号化する量子
化器を再設計し、復号化側では前記符号化側より供給さ
れる量子化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ
原理で前記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再
設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１３】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の統計分布をパラメータで表現する部分と頻度で表現
する部分とに分割し、前記パラメータ表現で表される特
性と前記頻度表現される特性を符号化する所望のビット
数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪みと前
記微細量子化器の出力コードの統計分布とから設計し、
前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表現され
る特性を符号化する各量子化器を前記連続情報源の時間
特性に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り
当てられた前記パラメータ表現で表される量子化器と前
記頻度表現される量子化器の各出力コードの頻度を用い
て前記情報源の当該時間の統計分布を前記パラメータ表
現する量子化器はそのパラメータを推定することで、ま
た前記頻度表現される量子化器はその頻度を推定するこ
とで前記情報源の統計分布を推定し、前記推定した統計
分布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化
器の出力コードの統計分布とを用いて前記パラメータ表
現する量子化器と前記頻度表現する量子化器の構成を再
設計し、復号化側では前記符号化側より供給される量子
化器の出力コードをもとに前記符号化側と同じ原理で前
記所望のビット数を持つ量子化器を適応的に再設計させ
ていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１４】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の統計分布をパラメータで表現する部分と頻度で表現
する部分とに分割し、前記パラメータ表現で表される特
性と前記頻度表現される特性を符号化する所望のビット
数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪みと前
記微細量子化器の出力コードの統計分布とから設計し、
前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表現され
る特性を符号化する各量子化器を前記連続情報源の時間
特性に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り
当てられた前記パラメータ表現で表される量子化器と前
記頻度表現される量子化器の各出力コードの頻度に予め
定められた重みを用いて前記情報源の当該時間の統計分
布を前記パラメータ表現する量子化器はそのパラメータ
を推定することで、また前記頻度表現される量子化器は
その頻度を推定することで前記情報源の統計分布を推定
し、前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量子化
歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布とを用
いて前記パラメータ表現する量子化器と前記頻度表現す
る量子化器の構成を再設計し、復号化側では前記符号化
側より供給される量子化器の出力コードをもとに前記符
号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量子化器
を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１５】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、前記連続情報源の出力分布を網羅する所望のビ
ット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記連続情報
源の統計分布をパラメータで表現する部分と頻度で表現
する部分とに分割し、前記パラメータ表現で表される特
性と前記頻度表現される特性を符号化する所望のビット
数を持つ量子化器を前記微細量子化器の量子化歪みと前
記微細量子化器の出力コードの統計分布とから設計し、
前記パラメータ表現で表される特性と前記頻度表現され
る特性を符号化する各量子化器を前記連続情報源の時間
特性に適応させていく過程で、符号化側では過去に割り
当てられた前記パラメータ表現で表される量子化器と前
記頻度表現される量子化器の各出力コードの頻度にその
頻度に適応した重みを用いて前記情報源の当該時間の統
計分布を前記パラメータ表現する量子化器はそのパラメ
ータを推定することで、また前記頻度表現される量子化
器はその頻度を推定することで前記情報源の統計分布を
推定し、前記推定した統計分布と前記微細量子化器の量
子化歪みと前記微細量子化器の出力コードの統計分布と
を用いて前記パラメータ表現する量子化器と前記頻度表
現する量子化器の構成を再設計すること、復号化側では
前記符号化側より供給される量子化器の出力コードをも
とに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持
つ量子化器を適応的に再設計させていく適応符号化・復
号化方式。
【請求項１６】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望
のビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細
量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コード
の統計分布から所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器の割り当てるビ
ット数並びに量子化特性を前記時間的に変化する連続情
報源の局所的特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記所望のビット数の量子化器
の出力コードの統計分布を推定し、前記推定した統計分
布と前記微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器
の出力コードの統計分布とを用いて前記所望のビット数
の割り当てビット数並びに量子化特性を再設計し、復号
化側では前記符号化側より供給される量子化器の出力コ
ードをもとに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビッ
ト数を持つ量子化器の割り当てビット数並びに量子化特
性を適応的に再設計させていく適応符号化・復号化方
式。
【請求項１７】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望
のビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細
量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コード
の統計分布から所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器の割り当てるビ
ット数並びに量子化特性を前記時間的に変化する連続情
報源の局所的特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記所望のビット数の量子化器
の出力コードの頻度に予め定められた重みを用いて当該
時間の統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記
微細量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コ
ードの統計分布とを用いて前記所望のビット数の割り当
てビット数並びに量子化特性を再設計し、復号化側では
前記符号化側より供給される量子化器の出力コードをも
とに前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持
つ量子化器の割り当てビット数並びに量子化特性を適応
的に再設計させていく適応符号化・復号化方式。
【請求項１８】時間的に変化する連続情報源の符号化に
おいて、まず前記連続情報源の出力分布を網羅する所望
のビット数以上を持つ微細量子化器を設計し、前記微細
量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コード
の統計分布から所望のビット数を持つ量子化器を設計
し、次に前記所望のビット数の量子化器の割り当てるビ
ット数並びに量子化特性を前記時間的に変化する連続情
報源の局所的特性に適応させていく過程で、符号化側で
は過去に割り当てられた前記所望のビット数の量子化器
の出力コードの頻度に適応させた重みを用いて当該時間
の統計分布を推定し、前記推定した統計分布と前記微細
量子化器の量子化歪みと前記微細量子化器の出力コード
の統計分布とを用いて前記所望のビット数の割り当てビ
ット数並びに量子化特性を再設計し、復号化側では前記
符号化側より供給される量子化器の出力コードをもとに
前記符号化側と同じ原理で前記所望のビット数を持つ量
子化器の割り当てビット数並びに量子化特性を適応的に
再設計させていく適応符号化・復号化方式。