JP3218863B2 - Ｌｓｐ量子化装置とｌｓｐ復号化装置 - Google Patents
Ｌｓｐ量子化装置とｌｓｐ復号化装置Info
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- JP3218863B2 JP3218863B2 JP13708094A JP13708094A JP3218863B2 JP 3218863 B2 JP3218863 B2 JP 3218863B2 JP 13708094 A JP13708094 A JP 13708094A JP 13708094 A JP13708094 A JP 13708094A JP 3218863 B2 JP3218863 B2 JP 3218863B2
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- quantizer
- lsp
- scalar
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル音声符号
化、復号化装置等に利用するＬＳＰ（Linear spectrum
pair:線スペクトル対)パラメータの量子化装置に関する
ものである。
化、復号化装置等に利用するＬＳＰ（Linear spectrum
pair:線スペクトル対)パラメータの量子化装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディジタル音声処理では、より低
いビットレートで音声を符号化できるディジタル音声符
号化器が開発されている。このような音声符号化器にお
いては、ＬＳＰパラメータが量子化されて伝送されるた
め、より性能の良いＬＳＰ量子化装置が必要とされてい
る。
いビットレートで音声を符号化できるディジタル音声符
号化器が開発されている。このような音声符号化器にお
いては、ＬＳＰパラメータが量子化されて伝送されるた
め、より性能の良いＬＳＰ量子化装置が必要とされてい
る。
【０００３】以下、従来のＬＳＰ量子化装置について説
明する。図５は従来のＬＳＰ量子化装置の構成を示すも
のである。図５において、１０は入力ベクトルＸを量子
化するベクトル量子化器である。１１は加算器であり、
入力ベクトルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクト
ルＥを出力する。１２はスカラ量子化器であり、誤差ベ
クトルＥをその要素Ｅｉごとに量子化を行なう。ここで
添え字のｉは、ベクトルの要素を示す。１３は加算器で
あり、最終的な量子化ベクトルＹを出力する。
明する。図５は従来のＬＳＰ量子化装置の構成を示すも
のである。図５において、１０は入力ベクトルＸを量子
化するベクトル量子化器である。１１は加算器であり、
入力ベクトルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクト
ルＥを出力する。１２はスカラ量子化器であり、誤差ベ
クトルＥをその要素Ｅｉごとに量子化を行なう。ここで
添え字のｉは、ベクトルの要素を示す。１３は加算器で
あり、最終的な量子化ベクトルＹを出力する。
【０００４】図６は従来のＬＳＰ復号化装置の構成を示
すものである。図６において、１４はベクトル量子化コ
ードＣＶＱからベクトルＱＸを復号するベクトル逆量子
化器である。１５はスカラ量子化コードＣＳＱｉからベ
クトルＱＥを復号するスカラ逆量子化器である。１６は
加算器であり、ベクトルＱＸとベクトルＱＥを加算して
最終的な復号ベクトルＹを出力する。
すものである。図６において、１４はベクトル量子化コ
ードＣＶＱからベクトルＱＸを復号するベクトル逆量子
化器である。１５はスカラ量子化コードＣＳＱｉからベ
クトルＱＥを復号するスカラ逆量子化器である。１６は
加算器であり、ベクトルＱＸとベクトルＱＥを加算して
最終的な復号ベクトルＹを出力する。
【０００５】次に、上記ＬＳＰ量子化装置の動作につい
て説明する。まず、ベクトル量子化器１０は、入力ベク
トルＸをベクトル量子化し、量子化コードＣＶＱとベク
トル量子化値ＱＸを出力する。加算器１１は、入力ベク
トルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクトルＥを出
力する。スカラ量子化器１２は、誤差ベクトルＥをその
要素Ｅｉごとに量子化を行ない、それぞれの要素毎のス
カラ量子化コードＣＳＱｉを出力する。このＬＳＰ量子
化器では、スカラ量子化器１２の要素毎の量子化コード
ＣＳＱｉのビット数は固定である。加算器１３は、ベク
トルＱＸとベクトルＱＥとを加算して最終的な量子化ベ
クトルＹを出力する。
て説明する。まず、ベクトル量子化器１０は、入力ベク
トルＸをベクトル量子化し、量子化コードＣＶＱとベク
トル量子化値ＱＸを出力する。加算器１１は、入力ベク
トルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクトルＥを出
力する。スカラ量子化器１２は、誤差ベクトルＥをその
要素Ｅｉごとに量子化を行ない、それぞれの要素毎のス
カラ量子化コードＣＳＱｉを出力する。このＬＳＰ量子
化器では、スカラ量子化器１２の要素毎の量子化コード
ＣＳＱｉのビット数は固定である。加算器１３は、ベク
トルＱＸとベクトルＱＥとを加算して最終的な量子化ベ
クトルＹを出力する。
【０００６】一方、ＬＳＰ復号化装置では、ベクトル逆
量子化器１４は、ベクトル量子化コードＣＶＱからベク
トルＱＸを復号する。また、スカラ逆量子化器１５は、
スカラ量子化コードＣＳＱｉからベクトルＱＥを復号す
る。加算器１６は、ベクトルＱＸとベクトルＱＥとを加
算し、最終的な量子化ベクトルＹを出力する。このよう
にして、ＬＳＰ復号化装置ではＬＳＰ量子化装置の量子
化ベクトルＹを復号することができる。
量子化器１４は、ベクトル量子化コードＣＶＱからベク
トルＱＸを復号する。また、スカラ逆量子化器１５は、
スカラ量子化コードＣＳＱｉからベクトルＱＥを復号す
る。加算器１６は、ベクトルＱＸとベクトルＱＥとを加
算し、最終的な量子化ベクトルＹを出力する。このよう
にして、ＬＳＰ復号化装置ではＬＳＰ量子化装置の量子
化ベクトルＹを復号することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＬＳＰ量子化器では、スカラ量子化器１２が誤差ベ
クトルＥを要素Ｅｉ毎に量子化するとき、それぞれの量
子化コードのビット数が固定されていた。一方、ＬＳＰ
パラメータである入力ベクトルＸは、要素毎に必要とさ
れる量子化精度が異なり、高い量子化精度が必要な要素
は、Ｘの値により変化する。したがって、従来のＬＳＰ
量子化器では、入力ベクトルＸの値によりその要素毎の
量子化精度を変化させられないという問題を有してい
た。
来のＬＳＰ量子化器では、スカラ量子化器１２が誤差ベ
クトルＥを要素Ｅｉ毎に量子化するとき、それぞれの量
子化コードのビット数が固定されていた。一方、ＬＳＰ
パラメータである入力ベクトルＸは、要素毎に必要とさ
れる量子化精度が異なり、高い量子化精度が必要な要素
は、Ｘの値により変化する。したがって、従来のＬＳＰ
量子化器では、入力ベクトルＸの値によりその要素毎の
量子化精度を変化させられないという問題を有してい
た。
【０００８】発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、伝送される量子化コードのビット数を増やすことな
く、入力ベクトルＸに対応して、重要な要素には高い精
度で量子化することのできる優れたＬＳＰ量子化装置を
提供することを目的とする。
で、伝送される量子化コードのビット数を増やすことな
く、入力ベクトルＸに対応して、重要な要素には高い精
度で量子化することのできる優れたＬＳＰ量子化装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ベクトル量子化器およびベクトル逆量子
化器の後に、スカラ量子化またはスカラ逆量子化のビッ
ト配分を決定するビット配分決定器を設け、各要素の量
子化ビット数を変化させる構成を有している。
成するために、ベクトル量子化器およびベクトル逆量子
化器の後に、スカラ量子化またはスカラ逆量子化のビッ
ト配分を決定するビット配分決定器を設け、各要素の量
子化ビット数を変化させる構成を有している。
【００１０】
【作用】本発明は、上記構成によって、入力ベクトルの
値によりビット配分決定器が重要な要素に対しては多い
ビット数を割り当てる。そして、スカラ量子化器は、そ
れぞれのベクトルの要素毎の量子化ビット数を変化させ
るので、重要な要素は高い精度で量子化することができ
る。また、ビット配分決定器は、ベクトル量子化器の後
に接続されているため、ビット配分を示す補助ビットを
伝送することなく、復号器でも同じビット配分を得るこ
とができる。さらに、ベクトル量子化器は、入力ベクト
ルに最も近い量子化ベクトルを出力するので、直接、入
力ベクトルからスカラ量子化のビット配分を決めなくて
も十分である。
値によりビット配分決定器が重要な要素に対しては多い
ビット数を割り当てる。そして、スカラ量子化器は、そ
れぞれのベクトルの要素毎の量子化ビット数を変化させ
るので、重要な要素は高い精度で量子化することができ
る。また、ビット配分決定器は、ベクトル量子化器の後
に接続されているため、ビット配分を示す補助ビットを
伝送することなく、復号器でも同じビット配分を得るこ
とができる。さらに、ベクトル量子化器は、入力ベクト
ルに最も近い量子化ベクトルを出力するので、直接、入
力ベクトルからスカラ量子化のビット配分を決めなくて
も十分である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
ＬＳＰ量子化装置の構成を示すものである。図１におい
て、１はベクトル量子化器、２は加算器、３はベクトル
量子化器１の後に配置されたビット配分決定器、４はス
カラ量子化器、５は加算器である。
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
ＬＳＰ量子化装置の構成を示すものである。図１におい
て、１はベクトル量子化器、２は加算器、３はベクトル
量子化器１の後に配置されたビット配分決定器、４はス
カラ量子化器、５は加算器である。
【００１２】以上のように構成されたＬＳＰ量子化装置
について、図３を用いてその動作を説明する。ここで
は、ベクトルの次元を６つの要素として説明する。ま
ず、入力ベクトルＸは、ベクトル量子化器１でベクトル
量子化される。ベクトル量子化器１は、量子化コードＣ
ＶＱとベクトル量子化値ＱＸを出力する。加算器２は、
入力ベクトルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクト
ルＥを出力する。また、ビット配分決定器３は、ベクト
ル量子化値ＱＸからスカラ量子化のビット配分数Ｂを決
定する。ここでは、スカラ量子化コードは全体で２０ビ
ットであるとしている。ＬＳＰパラメータは、隣り合う
要素との差分値ΔＱＸが小さいほど量子化精度が必要と
なる。この実施例では、要素３、４が重要であり、次に
要素１、２が重要である。これにより、ビット配分決定
器３は、ビット配分数Ｂを出力する。スカラ量子化器４
は、ビット配分数Ｂにより誤差ベクトルＥのそれぞれの
要素を量子化する。
について、図３を用いてその動作を説明する。ここで
は、ベクトルの次元を６つの要素として説明する。ま
ず、入力ベクトルＸは、ベクトル量子化器１でベクトル
量子化される。ベクトル量子化器１は、量子化コードＣ
ＶＱとベクトル量子化値ＱＸを出力する。加算器２は、
入力ベクトルＸとベクトル量子化値ＱＸとの誤差ベクト
ルＥを出力する。また、ビット配分決定器３は、ベクト
ル量子化値ＱＸからスカラ量子化のビット配分数Ｂを決
定する。ここでは、スカラ量子化コードは全体で２０ビ
ットであるとしている。ＬＳＰパラメータは、隣り合う
要素との差分値ΔＱＸが小さいほど量子化精度が必要と
なる。この実施例では、要素３、４が重要であり、次に
要素１、２が重要である。これにより、ビット配分決定
器３は、ビット配分数Ｂを出力する。スカラ量子化器４
は、ビット配分数Ｂにより誤差ベクトルＥのそれぞれの
要素を量子化する。
【００１３】スカラ量子化器４は、以下のように各要素
を量子化するものとする。それぞれの要素の量子化ステ
ップをΔｉとする。ｉは要素の番号で１≦ｉ≦６であ
る。
を量子化するものとする。それぞれの要素の量子化ステ
ップをΔｉとする。ｉは要素の番号で１≦ｉ≦６であ
る。
【００１４】Δｉ＝０．２／２＾B1 スカラ量子化コードＣＳＱｉは、以下の式が最小となる
ようなＣｉの値とする。
ようなＣｉの値とする。
【００１５】 ｜Ｅｉ−（Δｉ×（Ｃｉ＋０．５）−０．１）｜ ただし、０≦Ｃｉ＜２＾Bi、｜｜は絶対値を表す。この
ときのスカラ量子化器４の量子化値ＱＥｉは、以下のよ
うになる。
ときのスカラ量子化器４の量子化値ＱＥｉは、以下のよ
うになる。
【００１６】 ＱＥｉ＝Δｉ（ＣＳＱｉ＋０．５）−０．１ ・・・（式１） 加算器５は、ベクトルＱＸとベクトルＱＥとを加算し、
ベクトル量子化値Ｙを出力する。
ベクトル量子化値Ｙを出力する。
【００１７】図２は図１に示したＬＳＰ量子化装置に対
応するＬＳＰ復号化装置の構成を示すものである。図２
において、６はベクトル逆量子化器、７はベクトル逆量
子化器６の後に配置されたビット配置決定器、８はスカ
ラ逆量子化器、９は加算器である。
応するＬＳＰ復号化装置の構成を示すものである。図２
において、６はベクトル逆量子化器、７はベクトル逆量
子化器６の後に配置されたビット配置決定器、８はスカ
ラ逆量子化器、９は加算器である。
【００１８】次に、上記ＬＳＰ復号化装置の動作につい
て説明する。ベクトル逆量子化器６は、ベクトル量子化
コードＣＶＱからベクトルＱＸを復号する。ビット配置
決定器７は、図１に示したＬＳＰ量子化装置のビット配
分決定器３と同じものである。スカラ逆量子化器８は、
スカラ量子化コードＣＳＱｉと上記（式１）によりベク
トルＱＥを復号する。加算器９は、ベクトルＱＸとベク
トルＱＥとを加算して量子化ベクトルＹを復号する。こ
のように、ＬＳＰ復号化装置の出力Ｙは、ＬＳＰ量子化
装置の出力と同じになる。
て説明する。ベクトル逆量子化器６は、ベクトル量子化
コードＣＶＱからベクトルＱＸを復号する。ビット配置
決定器７は、図１に示したＬＳＰ量子化装置のビット配
分決定器３と同じものである。スカラ逆量子化器８は、
スカラ量子化コードＣＳＱｉと上記（式１）によりベク
トルＱＥを復号する。加算器９は、ベクトルＱＸとベク
トルＱＥとを加算して量子化ベクトルＹを復号する。こ
のように、ＬＳＰ復号化装置の出力Ｙは、ＬＳＰ量子化
装置の出力と同じになる。
【００１９】図４は本実施例の効果を図５に示した従来
のＬＳＰ量子化装置と比較するための図３と同様な一覧
図である。図３および図４を比較すれば明らかなよう
に、本実施例では、重要な要素である３、４について高
い量子化精度が得られていることが分かる。なお、従来
例におけるベクトル量子化器１０は、図１のベクトル量
子化器１と同じものであり、スカラ量子化器１２のビッ
ト配分は、［４、４、４、３、２、２］の固定とした。
スカラ量子化方法は、本実施例と同様である。
のＬＳＰ量子化装置と比較するための図３と同様な一覧
図である。図３および図４を比較すれば明らかなよう
に、本実施例では、重要な要素である３、４について高
い量子化精度が得られていることが分かる。なお、従来
例におけるベクトル量子化器１０は、図１のベクトル量
子化器１と同じものであり、スカラ量子化器１２のビッ
ト配分は、［４、４、４、３、２、２］の固定とした。
スカラ量子化方法は、本実施例と同様である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ベクト
ル量子化器およびベクトル逆量子化器の後にスカラ量子
化またはスカラ逆量子化のビット配分を決定するビット
配分決定器を設けたので、伝送ビットを増加させずに重
要な入力ベクトルの要素を高い精度で量子化することが
できる優れたＬＳＰ量子化装置を実現できるものであ
る。
ル量子化器およびベクトル逆量子化器の後にスカラ量子
化またはスカラ逆量子化のビット配分を決定するビット
配分決定器を設けたので、伝送ビットを増加させずに重
要な入力ベクトルの要素を高い精度で量子化することが
できる優れたＬＳＰ量子化装置を実現できるものであ
る。
【図１】本発明の一実施例におけるＬＳＰ量子化装置の
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の一実施例におけるＬＳＰ復号化装置の
ブロック図
ブロック図
【図３】本実施例におけるＬＳＰ量子化器の動作説明の
ための一覧図
ための一覧図
【図４】従来のＬＳＰ量子化器の動作説明のための一覧
図
図
【図５】従来のＬＳＰ量子化装置のブロック図
【図６】従来のＬＳＰ復号化装置のブロック図
１ メクトル量子化器 ２ 加算器 ３ ビット配分決定器 ４ スカラ量子化器 ５ 加算器 ６ ベクトル逆量子化器 ７ ビット配分決定器 ８ スカラ逆量子化器 ９ 加算器 ３２ 合成フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/02 G10L 19/04
Claims (2)
- 【請求項１】 ベクトル量子化器と、スカラ量子化器を
有するＬＳＰ量子化装置において、前記ベクトル量子化
器により量子化されたベクトル量子化値に基づいて前記
スカラ量子化器のビット配分を決定するビット配分決定
器を備えたことを特徴とするＬＳＰ量子化装置。 - 【請求項２】 ベクトル逆量子化器と、スカラ逆量子化
器を有するＬＳＰ復号化装置において、前記ベクトル逆
量子化器により復号化されたベクトル量子化値に基づい
て前記スカラ逆量子化器のビット配分を決定するビット
配分決定器を備えたことを特徴とするＬＳＰ復号化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13708094A JP3218863B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｌｓｐ量子化装置とｌｓｐ復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13708094A JP3218863B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｌｓｐ量子化装置とｌｓｐ復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH086598A JPH086598A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3218863B2 true JP3218863B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=15190431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13708094A Expired - Fee Related JP3218863B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｌｓｐ量子化装置とｌｓｐ復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218863B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP13708094A patent/JP3218863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH086598A (ja) | 1996-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |