JP2936757B2 - 量子化器 - Google Patents
量子化器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、有限Ｎ個の符号語か
らなる符号帳を用いて情報量圧縮を行う量子化器に関す
るものである。
らなる符号帳を用いて情報量圧縮を行う量子化器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】音声の周波数スペクトル特徴を表すパラ
メータや図形パターン等の入力ベクトルを少ない情報量
に圧縮する方式として、予め用意しておいたＭ個のベク
トル符号語とＮ−Ｍ個の予測誤差ベクトル符号語の合計
Ｎ個の符号語からなる符号帳を用いる適応差分ベクトル
量子化方式がある。図３及び図４は、特開平２−９１７
００号公報に記載されている適応差分ベクトル量子化方
式を用いた量子化器及び逆量子化器の構成である。図に
おいて、１は入力ベクトル、２は第一の距離計算手段、
３は第二の距離計算手段、４及び１４はＭ個のベクトル
符号語からなる符号帳Ａ、５及び１５はＮ−Ｍ個の予測
誤差ベクトル符号語からなる符号帳Ｂ、６は予測手段、
８は比較手段、１２は符号語番号、１３は制御手段、１
６は逆ベクトル量子化手段、１７は逆予測誤差ベクトル
量子化手段、１８は切り替えスイッチ、１９は出力ベク
トルである。
メータや図形パターン等の入力ベクトルを少ない情報量
に圧縮する方式として、予め用意しておいたＭ個のベク
トル符号語とＮ−Ｍ個の予測誤差ベクトル符号語の合計
Ｎ個の符号語からなる符号帳を用いる適応差分ベクトル
量子化方式がある。図３及び図４は、特開平２−９１７
００号公報に記載されている適応差分ベクトル量子化方
式を用いた量子化器及び逆量子化器の構成である。図に
おいて、１は入力ベクトル、２は第一の距離計算手段、
３は第二の距離計算手段、４及び１４はＭ個のベクトル
符号語からなる符号帳Ａ、５及び１５はＮ−Ｍ個の予測
誤差ベクトル符号語からなる符号帳Ｂ、６は予測手段、
８は比較手段、１２は符号語番号、１３は制御手段、１
６は逆ベクトル量子化手段、１７は逆予測誤差ベクトル
量子化手段、１８は切り替えスイッチ、１９は出力ベク
トルである。
【０００３】以下、従来の量子化器及び逆量子化器の動
作について説明する。まず、図３の量子化器の動作から
説明する。予測手段６は過去の量子化結果である符号番
号時系列を用いて現在の入力ベクトルの予測ベクトルを
算出する。第一の距離計算手段２は現在の入力ベクトル
１と符号帳Ａ４内のベクトル符号語各々との間の距離を
計算し順次比較手段８に出力する。第二の距離計算手段
３は現在の入力ベクトル１と前記予測ベクトルの間の差
として得られる予測誤差ベクトルと符号帳Ｂ５内の予測
誤差ベクトル符号語各々との間の距離を計算し順次比較
手段８に出力する。前記比較手段８は第一の距離計算手
段２及び第二の距離計算手段３から入力されたＮ個の距
離の中で最小の値を探索し、その最小の値を与えた符号
語の番号を符号語番号１２として予測手段６及び逆量子
化器内の制御手段１３に出力する。
作について説明する。まず、図３の量子化器の動作から
説明する。予測手段６は過去の量子化結果である符号番
号時系列を用いて現在の入力ベクトルの予測ベクトルを
算出する。第一の距離計算手段２は現在の入力ベクトル
１と符号帳Ａ４内のベクトル符号語各々との間の距離を
計算し順次比較手段８に出力する。第二の距離計算手段
３は現在の入力ベクトル１と前記予測ベクトルの間の差
として得られる予測誤差ベクトルと符号帳Ｂ５内の予測
誤差ベクトル符号語各々との間の距離を計算し順次比較
手段８に出力する。前記比較手段８は第一の距離計算手
段２及び第二の距離計算手段３から入力されたＮ個の距
離の中で最小の値を探索し、その最小の値を与えた符号
語の番号を符号語番号１２として予測手段６及び逆量子
化器内の制御手段１３に出力する。
【０００４】次に図４の逆量子化器の動作について説明
する。前記制御手段１３は、入力された符号語番号１２
が符号帳Ａ１４内のベクトル符号語を指定する場合には
逆ベクトル量子化手段１６に符号語番号１２を出力する
とともに切り替えスイッチ１８を前記逆ベクトル量子化
手段１６に接続し、符号語番号１２が符号帳Ｂ１５内の
予測誤差ベクトル符号語を指定する場合には逆予測誤差
ベクトル量子化手段１７に符号語番号１２を出力すると
ともに切り替えスイッチ１８を前記逆予測誤差ベクトル
量子化手段１７に接続する。逆ベクトル量子化手段１６
は入力された符号語番号１２が指定する符号帳Ａ１４内
のベクトル符号語を読みだし、切り替えスイッチ１８を
介して出力ベクトル１９として出力する。逆予測誤差ベ
クトル量子化手段１７は、量子化器内の予測手段６と同
じものを含み、これを用いて過去の量子化結果から現在
の入力ベクトル１の予測ベクトルを算出するとともに、
符号語番号１２が指定する符号帳Ｂ１５内の予測誤差ベ
クトル符号語を読みだし、これに前記予測ベクトルを加
えた結果を切り替えスイッチ１８を介して出力ベクトル
１９として出力する。
する。前記制御手段１３は、入力された符号語番号１２
が符号帳Ａ１４内のベクトル符号語を指定する場合には
逆ベクトル量子化手段１６に符号語番号１２を出力する
とともに切り替えスイッチ１８を前記逆ベクトル量子化
手段１６に接続し、符号語番号１２が符号帳Ｂ１５内の
予測誤差ベクトル符号語を指定する場合には逆予測誤差
ベクトル量子化手段１７に符号語番号１２を出力すると
ともに切り替えスイッチ１８を前記逆予測誤差ベクトル
量子化手段１７に接続する。逆ベクトル量子化手段１６
は入力された符号語番号１２が指定する符号帳Ａ１４内
のベクトル符号語を読みだし、切り替えスイッチ１８を
介して出力ベクトル１９として出力する。逆予測誤差ベ
クトル量子化手段１７は、量子化器内の予測手段６と同
じものを含み、これを用いて過去の量子化結果から現在
の入力ベクトル１の予測ベクトルを算出するとともに、
符号語番号１２が指定する符号帳Ｂ１５内の予測誤差ベ
クトル符号語を読みだし、これに前記予測ベクトルを加
えた結果を切り替えスイッチ１８を介して出力ベクトル
１９として出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の量
子化器では、現在の入力ベクトル１に対して距離の小さ
い出力ベクトル１９が得られるべく量子化が行われてい
る。以降、この入力ベクトル１と出力ベクトル１９の間
の距離を量子化歪と呼ぶ。しかしながら、現在の入力ベ
クトル１を量子化する際に次の入力ベクトルに対する予
測ベクトルの予測精度が高くなるか否かについては全く
考えていないために、しばしば予測精度が悪くなり第二
の距離計算手段３が出力する距離が大きいものばかりに
なってしまうことがある。このような場合には次の入力
ベクトルに対する量子化歪が大きくなってしまうという
課題があった。
子化器では、現在の入力ベクトル１に対して距離の小さ
い出力ベクトル１９が得られるべく量子化が行われてい
る。以降、この入力ベクトル１と出力ベクトル１９の間
の距離を量子化歪と呼ぶ。しかしながら、現在の入力ベ
クトル１を量子化する際に次の入力ベクトルに対する予
測ベクトルの予測精度が高くなるか否かについては全く
考えていないために、しばしば予測精度が悪くなり第二
の距離計算手段３が出力する距離が大きいものばかりに
なってしまうことがある。このような場合には次の入力
ベクトルに対する量子化歪が大きくなってしまうという
課題があった。
【０００６】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、現在の入力ベクトル１に対する符号
語番号１２を決定する際に、次の入力ベクトルに対する
量子化歪をも考慮することにより、多くの入力ベクトル
時系列に対する平均量子化歪が従来より小さい良好な量
子化器を実現することを目的としている。
されたものであり、現在の入力ベクトル１に対する符号
語番号１２を決定する際に、次の入力ベクトルに対する
量子化歪をも考慮することにより、多くの入力ベクトル
時系列に対する平均量子化歪が従来より小さい良好な量
子化器を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる量子化
器は、第一及び第二の距離計算手段が算出した現在の入
力ベクトルに対するＮ個の距離から小さい順にＬ個選択
して出力するとともに、各々の距離に対応した符号語の
番号を予備選択符号語番号として出力する予備選択手段
と、前記Ｌ個の予備選択符号語毎にこの予備選択符号語
を用いて前記第一及び第二の距離計算手段が求めたＮ個
の距離中で最小の距離を算出する比較手段と、前記Ｌ個
の予備選択符号語各々に対応して前記比較手段が出力し
た最小の距離に、前記Ｌ個の予備選択符号語各々に対応
して前記予備選択手段が出力した距離をそれぞれ加えて
Ｌ個の加算距離を求め、この加算距離が最小となる予備
選択符号語を選択する選択手段とを備えたものである。
器は、第一及び第二の距離計算手段が算出した現在の入
力ベクトルに対するＮ個の距離から小さい順にＬ個選択
して出力するとともに、各々の距離に対応した符号語の
番号を予備選択符号語番号として出力する予備選択手段
と、前記Ｌ個の予備選択符号語毎にこの予備選択符号語
を用いて前記第一及び第二の距離計算手段が求めたＮ個
の距離中で最小の距離を算出する比較手段と、前記Ｌ個
の予備選択符号語各々に対応して前記比較手段が出力し
た最小の距離に、前記Ｌ個の予備選択符号語各々に対応
して前記予備選択手段が出力した距離をそれぞれ加えて
Ｌ個の加算距離を求め、この加算距離が最小となる予備
選択符号語を選択する選択手段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】本発明における予備選択手段は、現在の入力ベ
クトルに対して求められたＮ個の距離の中から小さい順
にＬ個選択し、そのＬ個の距離とそれらに対応したＬ個
の符号語番号を予備選択距離及び予備選択符号語番号と
して出力する。選択手段は、各々の予備選択符号語を選
択した場合に次の入力ベクトルに対して比較手段が出力
した最小の距離に、各々の予備選択符号語番号に対応す
る予備選択距離を加算した加算距離を算出し、この加算
距離を最小にする予備選択符号語の番号を出力する。
クトルに対して求められたＮ個の距離の中から小さい順
にＬ個選択し、そのＬ個の距離とそれらに対応したＬ個
の符号語番号を予備選択距離及び予備選択符号語番号と
して出力する。選択手段は、各々の予備選択符号語を選
択した場合に次の入力ベクトルに対して比較手段が出力
した最小の距離に、各々の予備選択符号語番号に対応す
る予備選択距離を加算した加算距離を算出し、この加算
距離を最小にする予備選択符号語の番号を出力する。
【０００９】
【実施例】実施例１．図１及び図２はこの発明の一実施
例を示す構成図であり、１〜６、８、１２〜１９は従来
例と全く同一のものである。７及び１１は切り替えスイ
ッチ、９は選択手段、１０は予備選択手段である。
例を示す構成図であり、１〜６、８、１２〜１９は従来
例と全く同一のものである。７及び１１は切り替えスイ
ッチ、９は選択手段、１０は予備選択手段である。
【００１０】以下、本発明の一実施例の動作について説
明する。まず、図１の量子化器について説明する。予測
手段６は切り替えスイッチ１１を介して選択手段９より
入力された過去の量子化結果である符号番号時系列を用
いて現在の入力ベクトルの予測ベクトルを算出する。第
一の距離計算手段２は現在の入力ベクトル１と符号帳Ａ
４内のベクトル符号語各々との間の距離を計算し、切り
替えスイッチ７を介して順次予備選択手段１０に出力す
る。第二の距離計算手段３は現在の入力ベクトル１と前
記予測ベクトルの間の差として得られる予測誤差ベクト
ルと符号帳Ｂ５内の予測誤差ベクトル符号語各々との間
の距離を計算し、切り替えスイッチ７を介して順次予備
選択手段１０に出力する。前記予備選択手段１０は第一
の距離計算手段２及び第二の距離計算手段３から入力さ
れたＮ個の距離の中から小さい順にＬ個選択し、そのＬ
個の距離とそれらに対応したＬ個の符号語番号を予備選
択距離及び予備選択符号語番号として出力する。
明する。まず、図１の量子化器について説明する。予測
手段６は切り替えスイッチ１１を介して選択手段９より
入力された過去の量子化結果である符号番号時系列を用
いて現在の入力ベクトルの予測ベクトルを算出する。第
一の距離計算手段２は現在の入力ベクトル１と符号帳Ａ
４内のベクトル符号語各々との間の距離を計算し、切り
替えスイッチ７を介して順次予備選択手段１０に出力す
る。第二の距離計算手段３は現在の入力ベクトル１と前
記予測ベクトルの間の差として得られる予測誤差ベクト
ルと符号帳Ｂ５内の予測誤差ベクトル符号語各々との間
の距離を計算し、切り替えスイッチ７を介して順次予備
選択手段１０に出力する。前記予備選択手段１０は第一
の距離計算手段２及び第二の距離計算手段３から入力さ
れたＮ個の距離の中から小さい順にＬ個選択し、そのＬ
個の距離とそれらに対応したＬ個の符号語番号を予備選
択距離及び予備選択符号語番号として出力する。
【００１１】予測手段６は切り替えスイッチ１１を介し
て入力された前記Ｌ個の予備選択符号語番号を過去の量
子化結果の最後に付加したＬ通りの符号番号時系列を用
いて次の入力ベクトルの予測ベクトルをＬ個算出する。
第一の距離計算手段２は次の入力ベクトル１と符号帳Ａ
４内のベクトル符号語各々との間の距離を計算し、切り
替えスイッチ７を介して順次比較手段８に出力する。第
二の距離計算手段３は次の入力ベクトル１と前記Ｌ個の
予測ベクトルの間の差として得られるＬ個の予測誤差ベ
クトルと符号帳Ｂ５内の予測誤差ベクトル符号語各々と
の間の距離を計算し、切り替えスイッチ７を介して順次
比較手段８に出力する。前記比較手段８はＬ個の予備選
択符号語番号各々に対して第一の距離計算手段２及び第
二の距離計算手段３が求めたＬ通りのＮ個の距離の中か
ら各々Ｎ個の中で最小の距離を探索し、得られたＬ個の
距離を次の入力ベクトルに対する距離として出力する。
選択手段９は次の入力ベクトルに対する前記Ｌ個の距離
の各々に、対応する前記予備選択距離を加算してＬ個の
加算距離を求め、その内で最小の加算距離を与える予備
選択符号語番号を符号語番号１２として予測手段６及び
逆量子化器内の制御手段１３に出力する。以降の図２の
逆量子化器内の処理は従来例と同じである。
て入力された前記Ｌ個の予備選択符号語番号を過去の量
子化結果の最後に付加したＬ通りの符号番号時系列を用
いて次の入力ベクトルの予測ベクトルをＬ個算出する。
第一の距離計算手段２は次の入力ベクトル１と符号帳Ａ
４内のベクトル符号語各々との間の距離を計算し、切り
替えスイッチ７を介して順次比較手段８に出力する。第
二の距離計算手段３は次の入力ベクトル１と前記Ｌ個の
予測ベクトルの間の差として得られるＬ個の予測誤差ベ
クトルと符号帳Ｂ５内の予測誤差ベクトル符号語各々と
の間の距離を計算し、切り替えスイッチ７を介して順次
比較手段８に出力する。前記比較手段８はＬ個の予備選
択符号語番号各々に対して第一の距離計算手段２及び第
二の距離計算手段３が求めたＬ通りのＮ個の距離の中か
ら各々Ｎ個の中で最小の距離を探索し、得られたＬ個の
距離を次の入力ベクトルに対する距離として出力する。
選択手段９は次の入力ベクトルに対する前記Ｌ個の距離
の各々に、対応する前記予備選択距離を加算してＬ個の
加算距離を求め、その内で最小の加算距離を与える予備
選択符号語番号を符号語番号１２として予測手段６及び
逆量子化器内の制御手段１３に出力する。以降の図２の
逆量子化器内の処理は従来例と同じである。
【００１２】実施例２．上記実施例１では、選択手段内
で予備選択距離と次の入力ベクトルに対する距離を単純
に加算する構成としているが、予備選択距離の方を重視
するような重みづけ加算距離を用いることもできる。
で予備選択距離と次の入力ベクトルに対する距離を単純
に加算する構成としているが、予備選択距離の方を重視
するような重みづけ加算距離を用いることもできる。
【００１３】実施例３．上記実施例１及び実施例２で
は、各入力ベクトルを量子化する際に現在の入力ベクト
ルに対して第一の距離計算手段２でＭ回、第二の距離計
算手段３でＮ−Ｍ回の距離計算を行い、次の入力ベクト
ルに対して第一の距離計算手段２でＭ回、第二の距離計
算手段３でＬ＊（Ｎ−Ｍ）回の距離計算を行う構成とな
っているが、量子化器内部に予備選択符号語番号と予備
選択距離を記憶する記憶手段を設けて、現在の入力ベク
トルに対する合計Ｎ回の距離計算を省くことができる。
すなわち、現在の入力ベクトルに対して選択手段が選択
した予備選択符号語番号を用いて第一の距離計算手段２
及び第二の距離計算手段３が既に出力しているＮ個の距
離に対して予備選択処理を行い、得られたＬ個の予備選
択符号語と予備選択距離を記憶手段に格納することで、
現在の入力ベクトルに対する距離計算が不要とできる。
は、各入力ベクトルを量子化する際に現在の入力ベクト
ルに対して第一の距離計算手段２でＭ回、第二の距離計
算手段３でＮ−Ｍ回の距離計算を行い、次の入力ベクト
ルに対して第一の距離計算手段２でＭ回、第二の距離計
算手段３でＬ＊（Ｎ−Ｍ）回の距離計算を行う構成とな
っているが、量子化器内部に予備選択符号語番号と予備
選択距離を記憶する記憶手段を設けて、現在の入力ベク
トルに対する合計Ｎ回の距離計算を省くことができる。
すなわち、現在の入力ベクトルに対して選択手段が選択
した予備選択符号語番号を用いて第一の距離計算手段２
及び第二の距離計算手段３が既に出力しているＮ個の距
離に対して予備選択処理を行い、得られたＬ個の予備選
択符号語と予備選択距離を記憶手段に格納することで、
現在の入力ベクトルに対する距離計算が不要とできる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、現在の入
力ベクトルに対する量子化歪と次の入力ベクトルに対す
る量子化歪の合計を最小にするように符号語を選択する
ように構成したので、平均量子化歪のより小さい良好な
量子化特性が得られる効果がある。
力ベクトルに対する量子化歪と次の入力ベクトルに対す
る量子化歪の合計を最小にするように符号語を選択する
ように構成したので、平均量子化歪のより小さい良好な
量子化特性が得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１の量子化器を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】この発明の実施例１の逆量子化器を示す構成図
である。
である。
【図３】従来の量子化器を示す構成図である。
【図４】従来の逆量子化器を示す構成図である。
１ 入力ベクトル ２ 第一の距離計算手段 ３ 第二の距離計算手段 ４、１４ 符号帳Ａ ５、１５ 符号帳Ｂ ６ 予測手段 ７、１１、１８ 切り替えスイッチ ８ 比較手段 ９ 選択手段 １０ 予備選択手段 １２ 符号語番号 １３ 制御手段 １６ 逆ベクトル量子化手段 １７ 逆予測誤差ベクトル量子化手段 １９ 出力ベクトル
Claims (1)
- 【請求項１】 有限Ｎ個の符号語からなる符号帳を用い
て情報量圧縮を行う量子化器において、Ｎより小なる正
整数Ｍ個のベクトル符号語及びＮ−Ｍ個の予測誤差ベク
トル符号語で構成される符号帳と、過去の符号語番号時
系列から現在の入力ベクトルに対する予測ベクトルを算
出するとともに、過去の符号語番号時系列の最後に現在
の入力ベクトルに対するＮより小なる正整数Ｌ個の各予
備選択符号語番号を付加したＬ通りの符号語番号時系列
から次の入力ベクトルに対するＬ個の予測ベクトルを算
出する予測手段と、前記符号帳内の各ベクトル符号語と
現在の入力ベクトル及び次の入力ベクトルとの間の距離
を算出する第一の距離計算手段と、現在の入力ベクトル
に対して前記予測手段が出力した予測ベクトルと現在の
入力ベクトルの間の予測誤差ベクトルを求めこの予測誤
差ベクトルと前記符号帳内の各予測誤差ベクトル符号語
との距離を算出するとともに、次の入力ベクトルに対し
て前記予測手段が出力したＬ個の予測ベクトルと次の入
力ベクトルの間の予測誤差ベクトルを求めこのＬ個の予
測誤差ベクトルと前記符号帳内の各予測誤差ベクトル符
号語との距離を算出する第二の距離計算手段と、前記２
つの距離計算手段が算出した現在の入力ベクトルに対す
るＮ個の距離から小さい順にＬ個選択して出力するとと
もに、各々の距離に対応した符号語の番号を予備選択符
号語番号として出力する予備選択手段と、前記Ｌ個の予
備選択符号語毎にこの予備選択符号語を用いて前記２つ
の距離計算手段が求めたＮ個の距離中で最小の距離を算
出する比較手段と、前記Ｌ個の予備選択符号語各々に対
応して前記比較手段が出力した最小の距離に、前記Ｌ個
の予備選択符号語各々に対応して前記予備選択手段が出
力した距離をそれぞれ重みづけして加えてＬ個の加算距
離を求め、この加算距離が最小となる予備選択符号語を
選択する選択手段とを備えたことを特徴とする量子化
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3043516A JP2936757B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 量子化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3043516A JP2936757B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 量子化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298800A JPH04298800A (ja) | 1992-10-22 |
| JP2936757B2 true JP2936757B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12665911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3043516A Expired - Fee Related JP2936757B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 量子化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936757B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0863198A (ja) * | 1994-08-22 | 1996-03-08 | Nec Corp | ベクトル量子化器 |
| JP2982637B2 (ja) * | 1995-01-17 | 1999-11-29 | 日本電気株式会社 | スペクトルパラメータを用いた音声信号伝送システムおよびそれに用いられる音声パラメータ符号化装置および復号化装置 |
| JP3426207B2 (ja) * | 2000-10-26 | 2003-07-14 | 三菱電機株式会社 | 音声符号化方法および装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291024A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-25 | Fujitsu Ltd | 符号化伝送装置 |
| JPH0769719B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1995-07-31 | 三菱電機株式会社 | 量子化器及び逆量子化器 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3043516A patent/JP2936757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04298800A (ja) | 1992-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |