JPH0221727A

JPH0221727A - ベクトル量子化復号化方式

Info

Publication number: JPH0221727A
Application number: JP63172151A
Authority: JP
Inventors: Takamizu Niihara; 新原　高水
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はデジタル信号の圧縮伸長に使用されるベクトル
量子化復号化方式に関する。

（従来技術）デジタル信号の信号処理を行う記録、伝送機器。

その他の各種の機器において、信号をより少ない情報量
で効率的に符号化できるようにした高能率符号化方式と
しては従来から各種方式が提案されている。

第６図は従来のベクトル量子化復号化方式においてベク
トル量子化が行われる構成部分の一例構成を示すブロッ
ク図であって、また第７図は前記した第６図示の従来の
ベクトル量子化復号化方式におけるベクトル量子化が行
われる構成部分のベクトル量子化の動作を説明するのに
使用される出力インデックスが３ビツトのバイナリ−・
ツリーを示している。

第６図示の従来のベクトル量子化復号化方式におけるベ
クトル量子化が行われる構成部分によるベクトル量子化
は、出力インデックスが３ビツトのバイナリ−・ツリー
における各節毎に、それに従属する節に対応するベクト
ルをコードブックから取出して入力ベクトルとの歪を演
算して歪の小さい節に移動する、という動作を繰返して
最下位の節のインデックス、すなわち、第７図中におけ
る０００〜１１１の内の１つを出力インデックスとして
出力することにより行われるのであり、それを具体的に
説明すると次のとおりである。

第６図に示されている従来のベクトル址子化復号化方式
におけるベクトル量子化が行われる構成部分に入力ベク
トルが供給されると、入力ベクトルがラッチ（１）１に
ラッチ−され、また、アドレス演算回路１３が初期化さ
れる。前記したアドレス演算回路１３の初期化によって
、コードブック１２から比較ベクトルＶｏ、Ｖｌが出力
されて、比較ベクトルＶｏはラッチ（２）４にラッチさ
れ、また。

ベクトルＶｌはラッチ（３）５にラッチされる。

前記したラッチ（１）１から出力された入力ベクトルは
歪演算回路（１）２と歪演算回路（２）３とに供給され
、また、前記したラッチ（２）４にラッチされた比較ベ
クトルＶｏは歪演算回路（１）２に供給され、さらに１
前記したラッチ（３）５にラッチされたベクトルＶｌは
歪演算回路（２）３に供給される。

前記した歪演算回路（１）２では前記した入力ベクトル
と比較ベクトルＶｏとの間で歪演算を行って演算結果を
比較回路９に与え、また、前記した歪演算回路（２）３
では前記した入力ベクトルと比較ベクトルｖ１との間で
歪演算を行って演算結果を比較回路９に与える。

前記した比較回路９では、それに与えられた前記の２つ
の入力の比較を行って、歪の小さな方の比較ベクトルを
検出してアドレス演算回路１３に送る。アドレス演算回
路１３では次の節の比較ペクトＪｌ／（ＶＯＯ，ＶＯｌ
またはＶＩＯ，ｖｌｆ）（ｉ’１　ｍ−ドブツク１２に
おけるアドレスを求める。

前記のような処理を繰返して最下位の節のインデックス
をラッチ（４）６でラッチして出力インデックスとして
出力する。

第４図は従来のベクトル量子化復号化方式における復号
化系の構成部分を示すブロック図であり。

入力インデックス（０００−１１１）がコードブック１
２に入力されたときに、コードブック１２から出力ベク
トル（ＶＯＯＯ−Ｖｌｌｌ）が出力できるような構成と
なされている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、ベクトルがＭビット、インデックスがＮビッ
トであるようなベクトル量子化器を用いているベクトル
量子化復号化方式において、符号化系におけるコードブ
ックに必要とされるメモリ空間はＭＸ２（２−１）ビッ
トであり、また、復号化系におけるコードブックに必要
とされるメモリ空間はＭＸ２Ｎビットであるから、従来
方式においては出力インデックスを１ビット多くすると
、符号化系におけるコードブックで必要とされるメモリ
空間は（ＭＸ２Ｃ２〜１））／（（Ｍｘ２（２−１））
＝＋Ｕ＋（２−１）／（２Ｎ−１）倍となり、Ｎの値が大きなと
きには略々２倍になる。また、復号化系におけるコード
ブックで必要とされろメモリ空間は（ＭＸ２）／（ＭＸ
２）＝２倍となる。

このように、Ｎが大きな値の場合にコードブックを大現
模集積回路中に構成させることが困難になることがある
６また、従来のベクトル量子化復号化方式におけるベクト
ル量子化が行われる構成部分によるベクトル量子化は、
出力インデックスが３ビツトのバイナリ−・ツリーにお
ける各節毎に、それに従属する節に対応するベクトルを
フードブックから取出して入力ベクトルとの歪を演算し
て歪の小さい節に移動する、という動作を最下位の節の
インデックスが得られるまで繰返して行うようにしてい
るので、仮に、バイナリ・ツリーの途中の節において入
力ベクトルと探索途中の比較ベクトルとを用いて行われ
る歪演算で得られた歪が小さくてもバイナリ・ツリーの
最下位の節のインデックスが得られるまで探索動作が繰
返して行われるために。

場合によってはバイナリ・ツリーの最下位の節の比較ベ
クトルと入力ベクトルとの歪の方が、バイナリ・ツリー
の途中の節における入力ベクトルと探索途中の比較ベク
トルとを用いて行われる歪演算で得られた歪よりも大き
いことも生じるという不具合い、すなわち、長時間かけ
てかえって悪い結果しか得られない、というようなこと
も生じることがあった。

（問題点を解決するための手段）本発明はバイナリ・ツリーサーチを用いて行ねれるベク
トル量子化におけるツリーの各段において入力ベクトル
と探索途中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で
得られた歪と、それまでに通過した順次の節毎に行われ
た歪演算で得られた歪の内で最少値の歪の保持値とを比
較して、小さい方の歪の値と、その歪の値に対応するイ
ンデックスとを次の節で行われる歪演算のために保持さ
せておくことにより、バイナリ・ツリーサーチの終了時
に、それまでに通過した節毎に行われた歪演算によって
得られた歪の内で最小の歪に対応するインデックスが出
力されるようにしてベクトル量子化を行い、また、復号
化系においては探索途中の比較ベクトルを含むコードブ
ックを用いて、そのコードブックにおける探索途中の比
較ベクトルのインデックスに対応する比較ベクトルを再
生ベクトルにするようにしたベクトル量子化復号化方式
、及びバイナリ・ツリーサーチを用いて行われるベクト
ル量子化におけるツリーの各段において入力ベクトルと
探索途中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で得
られた歪と予め定められた既定値とを比較して、前記の
歪演算で得られた歪が前記した予め定められた既定値よ
りも小さなときに、そのときの歪演算で用いられた探索
途中の比較ベクトルに対応するインデックスが出力され
るようにしてベクトル量子化を行い、また、復号化系に
おいては探索途中の比較ベクトルを含むコードブックを
用いて、そのコードブックにおける探索途中の比較ベク
トルのインデックスに対応する比較ベクトルを再生ベク
トルにするようにしたベクトル量子化復号化方式を提供
するものである。

（実施例）以下、添付図面を参照しながら本発明のベクトル量子化
復号化方式の具体的な内容を詳細に説明する。第１図乃
至第３図は本発明のベクトル量子化復号化方式において
ベクトル量子化が行われる構成部分のそれぞれ異なる構
成態様を示すブロック図であって、また第５図は前記し
た第１図乃至第３図示の本発明のベクトル量子化復号化
方式におけるベクトル量子化が行われる構成部分のベク
トル量子化の動作を説明するのに使用される出力インデ
ックスが４ビツトのバイナリ−・ツリーを示している。

本発明のベクトル量子化復号化方式においてベクトル量
子化が行われる構成部分の一例構成を示している第１図
示のブロック図において、入力ベクトルが供給されると
、入力ベクトルがラッチ（１）１にラッチされ、また、
アドレス演算回路１３が初期化されて、前記したアドレ
ス演算回路１３の初期化により、第５図中のインデック
ス「１１１０」に対応するアドレスをコードブッ・り１
２に送って、コードブック１２からラッチ（２）４とラ
ッチ（３）５とに比較ベクトルｒ　Ｖ　ｌｌｌ０Ｊを供
給してラッチさせる。

また、前記したアドレス演算回路１３の初期化の時点に
ラッチ（４）６がｒｌ　１１０Ｊに初期化され、さらに
ラッチ（５）７が「最大値」に初期化される。

前記したラッチ（１）１から出力された入カベクトルは
歪演算回路（１）２と歪演算回路（２）３とに供給され
、また、前記したラッチ（２）４とラッチ（３）５とに
ラッチされた比較ベクトルｒ　Ｖ　ｌｌｌ０Ｊは歪演算
回路（１）２と歪演算回路（２）３とに供給される。

前記した歪演算回路（１）２と歪演算回路（２）３とで
は前記した入力ベクトルと比較ベクトル「ｖｌｌｌｏ」
との間で歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に
与える。

前記した比較回路（１）９では、それに与えられた前記
の２つの入力の比較を行い歪の小さな方を検出してそれ
を比較回路（２）　１０に与え、また１ビツトの比較結
果をアドレス演算回路１３に送る。

前記した比較回路（２）　１０では、既述のように「最
大値」に初期化されているラッチ（５）７から出力され
た歪出力（今、説明している状態における歪出力は入力
ベクトルと比較ベクトルｒＶ１１１０Ｊとの歪）と、比
較回路（１）９から供給された歪出力との比較を行って
、前記した２つの内の小さい値の方をラッチ（５）７に
ラッチさせ、また、１ビツトの比較結果をデータ・セレ
クタ１４に送り、さらにラッチ（５）７の歪出力に対応
しているインデックスｒｌ　１１０Ｊをラッチ（４）６
にラッチする。

アドレス演算回路１３ではインデックス「１１００」と
ｒｌｌｏＩＪとに対応するアドレスをコードブック１２
に送り、それによってコードブック１２から出力された
比較ベクトルｒＶ１１０ＱＪをラッチ（２）４にラッチ
させるとともに、コードブック１２から出力された比較
ベクトルｒ　Ｖ　ＬＩＯＩＪをラッチ（３）５にラッチ
させる。

前記したラッチ（１）１から出力された入力ベクトルと
、ラッチ（２）４から出力された比較ベクトルｒ　Ｖ　
ｌ１００Ｊとが供給されている歪演算回路（１）２での
歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に与える。

また、前記したラッチ（１）１から出力された入力ベク
トルと、ラッチ（３）５から出力された比較ベクトルｒ
　Ｖ　ｌｌ０ＩＪとが供給されている歪演算回路（２）
３での歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に与
える。

前記した比較回路（１）９では、それに与えられた前記
の２つの入力の比較を行って、歪の小さな方を検出して
それを比較回路（２）　１０に与え、１ビツトの比較結
果をアドレス演算回路１３に送る。

アドレス演算回路１３では、前記した比較ベクトルｒＶ
１１００Ｊの方の歪が前記した比較ベクトルｒＶ１１０
１Ｊの方の歪よりも小さな場合には、インデックスｒｌ
ｏｏＯＪ　とｒｌｏｏｌ」と対応するアドレスをコープ
ブック１２に送り、また、前記とは逆に前記した比較ベ
クトルｒＶ１１００Ｊの方の歪が前記した比較ベクトル
ｒＶ１１０１Ｊの方の歪よりも大さな場合には、アドレ
ス演算回路１３からはインデックスｒｌｏ１０Ｊとｒ　
１０１１　Ｊと対応するアドレスをコープブック１２に
送る。

また、前記した比較回路（２）　１０では、比較回路（
１）９から出力された歪出力と、ラッチ（５）７にラッ
チされでいる歪出力、すなわち、この時点までの信号処
理における最小の歪の値を示す歪出力と比較を行って、
前記した２つの内の小さい値の方をラッチ（５）７にラ
ッチさせ、また、１ビツトの比較結果をデータ・セレク
タ１４に送る。

データ・セレクタ］４には、この時点までの信号処理に
おける最小の歪の値を示す歪出力に対応しているインデ
ックスがラッチ（４）６から与えられるとともに、前記
のようにラッチ（２）４にラッチされている比較ベクト
ルに対応しているインデックスと、ラッチ（３）５にラ
ッチされている比較ベクトルに対応しているインデック
スとがアドレス演算回路１３から入力され、また、比較
回路（１）９と比較回路（２）　１０での比較結果に従
ってラッチ（５）７にラッチされているこの時点までの
信号処理における最小の歪の値を示す歪出力に対応して
いるインデックスがラッチ（４）６にラッチされる。

このような信号処理が繰返されることにより。

ラッチ（５）７にはその時点までに探索した比較ベクト
ルから得られる歪の内の最小の歪の直を示す歪出力がラ
ッチされており、また、ラッチ（４）６には前記したラ
ッチ（５）７にラッチされている前記した最小の歪の値
を示す歪出力と対応するインデックスがラッチされるこ
とになる。

本発明のベクトル量子化復号化方式においてべクトル量
子化が行われる構成部分の一例構成を示している第１図
示のブロック図において、バイナリ・ツリーにおける最
下位の節にまで探索が行われたときに入力ベクトルに対
する処理は終了し、このときラッチ（６）８には、それ
までに通過した節毎に行われた歪演算によって得られた
歪の内で最小の歪に対応するインデックスがラッチされ
て出力されるようになされる。

第１図示のように構成された符号化系によってベクトル
量子化が行われた信号は、探索途中の比較ベクトルを含
むフードブックを用いて復号することができ、前記した
コードブックにおける探索途中の比較ベクトルのインデ
ックスに対応する比較ベクトルが再生ベクトルにされる
。

そして、復号系比設けられるべきコードブックは従来方
式における復号系で用いられているコードブックに比べ
て約２倍の大きさのものとなるが、この点は、例えば、
記録再生系において記録動作と再生動作とが時間軸上で
直列的に行われるような場合のように、同一のコードブ
ックが符号化系と復号系とに共用できるときには何の支
障も生じさせることがない。

次に１本発明のベクトル量子化復号化方式においてベク
トル量子化が行われる構成部分の他の構成例を示してい
る第２図示のブロック図は、バイナリ・ツリーサーチを
用いて行われるベクトル量子化におけるツリーの各段に
おいて入力ベクトルと探索途中の比較ベクトルとを用い
て行われる歪演算で得られた歪と予め定められた既定値
とを比較して、前記の歪演算で得られた歪が前記した予
め定められた既定値よりも小さなときに、そのときの歪
演算で用いられた探索途中の比較ベクトルに対応するイ
ンデックスが出力されるようにしてベクトル量子化が行
われるように構成された符号化系を示しており、この第
２図において既述した第１図示の符号化系における各構
成部分と対応している各構成部分には第１図中で使用し
ている図面符号と同一の図面符号を付している。

第２図に示されている符号化系に入力ベクトルが供給さ
れると、入力ベクトルがラッチ（１）１にラッチされ、
また、アドレス演算回路１３が初期化され、前記したア
ドレス演算回路１３の初期化によって、第５図中のイン
デックスｒｌ　１１０Ｊに対応するアドレスをコードブ
ック１２に送って、コードブック１２からラッチ（２）
４とラッチ（３）５とに比較ベクトルｒ　Ｖ　ｌｌｌ０
Ｊを供給してラッチさせる。

前記したラッチ（１）１から出力された入力ベクトルは
歪演算回路（１）２と歪演算回路（２）３とに供給され
、また、前記したラッチ（２）４とラッチ（３）５とに
ラッチされた比較ベクトルｒ　Ｖ　ｌｌｌ０Ｊは歪演算
回路（１）２と歪演算回路（２）３とに供給される。

前記した歪演算回路（１）２と歪演算回路（２）３とで
は前記した入力ベクトルと比較ベクトルｒＶ１１１０」
との間で歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に
与える。

前記した比較回路（１）９ではそれに与えられた前記し
た２つの入力の比較を行い、歪の小さな方を検出してそ
れを比較回路（３）　ｉ　ｉに与えるとともに、１ビツ
トの比較結果をアドレス演算回路１３に送る。

前記した比較回路（３）１１では前記の比較回路（１）
９からの出力と既定値設定部１６に設定されている予め
定められた既定値とを比較して、前記の比較回路（１）
９からの出力、すなわち、既述の歪演算で得られた歪の
内の小さな方が前記した既定値設定部１６に設定され予
め定められた既定値よりも大きなときに、１ビツトの比
較結果の情報を制御部１５に与え、制御部１５ではアド
レス演算回路１３からインデックス「１１００」と「１
１０１ノとに対応するアドレスをコードブック１２に送
り、それによってコードブック１２から出力された比較
ベクトルｒＶ１１００Ｊをラッチ（２）４にラッチさせ
るとともに、コードブック１２から出力された比較ベク
トルｒＶ１１０１Ｊをラッチ（３）５にラッチさせる。

前記したラッチ（１）１から出力された入力ベクトルと
、ラッチ（２）４から出力された比較ベクトルｒＶ１１
００ｊとが供給されている歪演算回路（１）２での歪演
算を行って演算結果を比較回路（１）９に与える。また
、前記したラッチ（１）１から出力された入力ベクトル
と、ラッチ（３）５から出力された比較ベクトルｒ　Ｖ
　ｌｌ０ＩＪとが供給されている歪演算回路（２）３で
の歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に与える
。

前記した比較回路（１）９では、それに与えられた前記
の２つの入力の比較を行って、歪の小さな方を検出して
、それを比較回路（３）１１に与えるとともに、１ビツ
トの比較結果をアドレス演算回路１３に送る。

前記した比較回路（３）１１では前記の比較回路（１）
９からの出力と既定値設定部１６に設定されている予め
定められた既定値とを比較して、前記の比較回路（１）
９からの出力、すなわち、既述の歪演算で得られた歪の
内の小さな方が前記した既定値設定部１６に設定され予
め定められた既定値よりも小さなときに、１ビツトの比
較結果の情報を制御部１５に与・え、制御部１５ではア
ドレス演算回路１３から、そのときの歪演算で用いられ
た探索途中の比較ベクトルに対応するインデックスがラ
ッチ（６）８に出力されるようにしてベクトル量子化が
行われるようにする。

第２図示のように構成された符号化系によってベクトル
量子化が行われた信号は、探索途中の比較ベクトルを含
むコードブックを用いて復号することができ、前記した
コードブックにおける探索途中の比較ベクトルのインデ
ックスに対応する比較ベクトルが再生ベクトルにされる
。

そして、復号系に設けられるべきコードブックは従来方
式における復号系で用いられているコードブックに比べ
て約２倍の大きさのものとなるが、この点は、例えば、
記録再生系において記録動作と再生動作とが時間軸上で
直列的に行われるような場合のように、同一のコードブ
ックが符号化系と復号系とに共用できるときには何の支
障も生じさせることがないことは既述もしたとおりであ
る。

次に、第３図のブロック図に示しである本発明のベクト
ル量子化復号化方式においてベクトル量子化を行うよう
にする構成部分の構成例は、第１図を参照して既述した
構成部分と第２図を参照して既述した構成部分とを一体
化したものである。

第３図示のブロック図において、入力ベクトルが供給さ
れると、入力ベクトルがラッチ（１）１にラッチされ、
また、アドレス演算回路１３が初期化されて、前記した
アドレス演算回路１３の初期化により、第５図中のイン
デックスｒｌｌｌＯＪに対応するアドレスをコードブッ
ク１２に送って、コードブック１２からラッチ（２）４
とラッチ（３）５とに比較ベクトルｒ　Ｖ　ｌｌｌ０Ｊ
を供給してラッチさせる。

また、前記したアドレス演算回路１３の初期化の時点に
ラッチ（４）６がｒｌｌｌＯＪに初期化され、さらにラ
ッチ（５）７が「最大値」に初期化される。

前記した比較回路（１）９では、それに与えられた前記
の２つの入力の比較を行って、歪の小さな方を検出して
、それを比較回路（２）　１０と比較回路（３）　１１
とに与え、また、１ビツトの比較結果をアドレス演算回
路１：３に送る。

前記した比較回路（３）　１１では前記の比較回路（］
）９からの出力と既定値設定部１６に設定されている予
め定められた既定値とを比較して、前記の比較回路（１
）９からの出力、すなわち、既述の歪演算で得られた歪
の内の小さな方が前記した既定値設定部１６に設定され
予め定められた既定値よりも小さなときに、１ビツトの
比較結果の情報を制御部１５に与え、制御部１５ではラ
ッチ（４）６の出力をラッチ（６）８にラッチして、ラ
ツ（６）ε。

から出力インデックスが出力されるようにして、符号化
系における入力ベクトルに対する処理が終了されるよう
にする。

また、前記した比較回路（３）１１における前記の比較
回路（１）９からの出力と既定値設定部１６に設定され
ている予め定められた既定値との比較結果が、前記の比
較回路（１）９からの出力、すなわち、既述の歪演算で
得られた歪の内の小さな方が前記した既定値設定部１６
に設定され予め定められた既定値よりも大きなときには
、符号化系における入力ベクトルに対する処理が終了す
ることなく、この場合には前記した比較回路（２）　１
０では、既述のように「最大値」に初期化されているラ
ッチ（５）７から出力された歪出力（今、説明している
状態における歪出力は入力ベクトルと比較ベクトルｒＶ
１１１０Ｊとの歪）と、比較回路（１）９から供給され
た歪出力との比較を行って、前記した２つの内の小さい
値の方をラッチ（５）７にラッチさせ、また、１ビツト
の比較結果をデータ・セレクタ１４に送り、さらにラッ
チ（５）７の歪出力に対応しているインデックスｒｌ　
１１０Ｊ　をラッチ（４）６にラッチする。

アドレス演算回路１３ではインデックス「１１００」と
ｒｌ　１０１Ｊとに対応するアドレスをコードブック１
２に送り、それによってコードブック１２から出力され
た比較ベクトルｆ’Ｖ１１００Ｊをラッチ（２）４にラ
ッチさせるとともに、コードブック１２から出力された
比較ベクトルｒＶ１１０１Ｊをラッチ（３）５にラッチ
させる。

また、前記したラッチ（１）１から出力された入力ベク
トルと、ラッチ（３）５から出力された比較ベクトルｒ
ｖ１１０１Ｊとが供給されている歪演算回路（２）３で
の歪演算を行って演算結果を比較回路（１）９に与える
。

前記した比較回路（１）９では、それに与えられた前記
の２つの入力の比較を行い歪の小さな方を検出しそれを
比較回路（２）　１０に与え、また１ビツトの比較結果
をアドレス演算回路１３と送る。

アドレス演算回路１３では、前記した比較ベクトルｒＶ
１１００」の方の歪が前記した比較ベクトルｒＶ１１０
１Ｊの方の歪よりも小さな場合には、インデックスｒｌ
ｏｏＯＪとｒｌ　ＯＯＩＪと対応するアドレスをコープ
ブック１２に送り、また、前記とは逆に前記した比較ベ
クトルｒ　Ｖ　１１００４の方の歪が前記した比較ベク
トルｒＶ１１０１」の方の歪よりも大さな場合には、ア
ドレス演算回路１３からはインデックス「１０１０」と
ｒｌ　ＯＬ　ＩＪと対応するアドレスをコープブック１
２に送る。

また、１前記した比較回路（２）　１０では、比較回路
（１）９から出力された歪出力と、ラッチ（５）７にラ
ッチされている歪出力、すなわち、この時点までの信号
処理における最小の歪の値を示す歪出力と比較を行って
、前記した２つの内の小さい値の方をラッチ（５）７に
ラッチさせ、また、１ビツトの比較結果をデータ・セレ
クタ１４に送る。

データ・セレクタ１４には、この時点までの信号処理に
おける最小の歪の値を示す歪出力に対応しているインデ
ックスがラッチ（４）６から与えられるとともに、前記
のようにラッチ（２）４にラッチされている比較ベクト
ルに対応しているインデックスと、ラッチ（３）５にラ
ッチされている比較ベクトルに対応しているインデック
スとがアドレス演算回路１３から入力され、また、比較
回路（１）９と比較回路（２）１．０での比較結果に従
ってラッチ（５）７にラッチされているこの時点までの
信号処理における最小の歪の値を示す歪出力に対応して
いるインデックスがラッチ（４）６にラッチされる。

このような信号処理が繰返されることにより。

ラッチ（５）７にはその時点までに探索した比較ベクト
ルから得られる歪の内の最小の歪の値を示す歪出力がラ
ッチされており、また、ラッチ（４）６には前記したラ
ッチ（５）７にラッチされている前記した最小の歪の値
を示す歪出力と対応するインデックスがラッチされるこ
とになる。

そして、ベクトル量子化復号化方式におけるベクトル量
子化が行われる構成部分の一例構成を示している第３図
示のブロック図においては、前記した比較回路（３）１
１における前記の比較回路（１）９からの出力と既定値
設定部１６に設定されている予め定められた既定値との
比較結果が、訂記の比較回路（１）９からの出力、すな
わち、既述の歪演算で得られた歪の内の小さな方が前記
した既定値設定部１６に設定され予め定められた既定値
よりも小さなときには、その時点で符号化系における入
力ベクトルに対する処理が終了し、また、前記した比較
回路（３）１１における前記の比較回路（１）９からの
出力と既定値設定部１６に設定されている予め定められ
た既定値との比較結果が、前記の比較回路（１）９から
の出力、すなわち、既述の歪演算で得られた歪の内の小
さな方が前記した既定値設定部１６に設定され予め定め
られた既定値よりも大きなときには、その時点で符号化
系における入力ベクトルに対する処理が終了することな
く、バイナリ・ツリーにおける順次の節における探索が
行われて行き、最下位の節にまで探索が行われたときに
入力ベクトルに対する処理が終了する。

第３図示のように構成された符号化系によってベクトル
量子化が行われた信号は、探索途中の比較ベクトルを含
むコードブックを用いて復号することができ、前記した
コードブックにおける探索途中の比較ベクトルのインデ
ックスに対応する比較ベクトルが再生ベクトルにされる
。

（発明の効果）以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明はバイナリ・ツリーサーチを用いて行われるベクトル
量子化におけるツリーの各段において入力ベクトルと探
索途中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で得ら
れた歪と、それまでに通過した順次の節毎に行われた歪
演算で得られた歪の内で最少値の歪の保持値とを比較し
て、小さい方の歪の値と、その歪の値に対応するインデ
ックスとを次の節で行われる歪演算のために保持させて
おくことにより、バイナリ・ツリーサーチの終了時に、
それまでに通過した節毎に行われた歪演算によって得ら
れた歪の内で最小の歪に対応するインデックスが出力さ
れるようにしてベクトル量子化を行い、また、復号化系
においては探索途中の比較ベクトルを含むコードブック
を用いて、そのコードブックにおける探索途中の比較ベ
クトルのインデックスに対応する比較ベクトルを再生ベ
クトルにするようにしたベクトル量子化復号化方式、及
びバイナリ・ツリーサーチを用いて行われるベクトル量
子化におけるツリーの各段において入力ベクトルと探索
途中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で得られ
た歪と予め定められた既定値とを比較して、前記の歪演
算で得られた歪が前記した予め定められた既定値よりも
小さなときに、そのときの歪演算で用いられた探索途中
の比較ベクトルに対応するインデックスが出力されるよ
うにしてベクトル量子化を行い、また、復号化系におい
ては探索途中の比較ベクトルを含むコードブックを用い
て、そのコードブックにおける探索途中の比較ベクトル
のインデックスに対応する比較ベクトルを再生ベクトル
にするようにしたベクトル量子化復号化方式であって、
既述のように従来のベクトル量子化復号化方式ではベク
トルがＭビット、インデックスがＮビットであるような
ベクトル量子化器を用いているベクトル量子化復号化方
式においては、出力インデックスを１ビット多くすると
、符号化系におけるコードブックで必要とされるメモリ
空間は約２倍となるためにＮが大きな値の場合にコード
ブックを大規模集積回路中に構成させることが困難であ
るが１本発明のベクトル量子化復号化方式におけるベク
トル量子化が行われる構成部分によるベクトル量子化は
、探索途中の比較ベクトルのインデックスを出力インデ
ックスにし、バイナリ・ツリーサーチを用いて行われる
ベクトル量子化におけるツリーの各段において入力ベク
トルと探索途中の比較べりトルとを用いて行われる歪演
算で得られた歪と。

それまでに通過した順次の節毎に行われた歪演算で得ら
れた歪の内で最少値の歪の保持値とを比較して、小さい
方の歪の値と、その歪の値に対応するインデックスとを
次の節で行われる歪演算のために保持させておくことに
より、バイナリ・ツリーサーチの終了時に、それまでに
通過した節毎に行われた歪演算によって得られた歪の内
で最小の歪に対応するインデックスが出力されるために
、インデックスのビット数を多くしてもコードブックの
空間は小さくても済むのであり、また、従来方式ではバ
イナリ−・ツリーにおける各節毎に、それに従属する節
に対応するベクトルをコードブックから取出して入力ベ
クトルとの歪を演算して歪の小さい節に移動する、とい
う動作を最下位の節のインデックスが得られるまで繰返
して行うようにしているので、仮に、バイナリ・ツリー
の途中の節において入力ベクトルと探索途中の比較ベク
トルとを用いて行われる歪演算で得られた歪が小さくて
もバイナリ・ツリーの最下位の節のインデックスが得ら
れるまで探索動作が繰返して行われるために、場合によ
ってはバイナリ・ツリーの最下位の節の比較ベクトルと
入力ベクトルとの歪の方が、バイナリ・ツリーの途中の
節における入力ベクトルと探索途中の比較ベクトルとを
用いて行われる歪演算で得られた歪よりも大きいことも
生じるという不具合い、すなわち、長時間かけてかえっ
て悪い結果しか得られない、というようなことも生じる
ことがあったが１本発明方式においてはバイナリ・ツリ
ーサーチを用いて行われるベクトル量子化におけるツリ
ーの各段において入力ベクトルと探索途中の比較ベクト
ルとを用いて行われる歪演算で得られた歪と予め定めら
れた既定値とを比較して、前記の歪演算で得られた歪が
前記した予め定められた既定値よりも小さなときに。

そのときの歪演算で用いられた探索途中の比較ベクトル
に対応するインデックスが出力されるようにしてベクト
ル量子化を行うようにできるので、従来方式に比べて処
理速度を高めることができるのであり１本発明によれば
従来方式における欠点がすべて良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明のベクトル量子化復号化方式
においてベクトル量子化が行われる構成部分のそれぞれ
異なる構成態様を示すブロック図、第４図はコードブッ
クの構成例を示す図、第５図は前記した第１図乃至第３
図示の本発明のベクトル量子化復号化方式におけるベク
トル量子化が行われる構成部分のベクトル量子化の動作
を説明するのに使用される出力インデックスが４ビツト
のバイナリ−・ツリーを示す図、第６図は従来のベクト
ル量子化復号化方式においてベクトル量子化が行われる
構成部分の構成態様を示すブロック図。第７図は第６図示の従来のベクトル量子化復号化方式に
おけるベクトル量子化が行われる構成部分のベクトル量
子化の動作を説明するのに使用される出力インデックス
が３ビツトのバイナリ−・ツリーを示す図である。１・・・ラッチ（１）、２・・・演算回路（１）、３・
・・歪演算回路（２）、３・・・アドレス演算回路、１
２・・・コードブック、４・・−ラッチ（２）、　５・
・・ラッチ（３）、６・・・ラッチ（４）、７・・・ラ
ッチ（５）、８・・・ラッチ（６）、　９・・・比較回
路、比較回路（１）、１０・・・比較回路（２）、１１
・・・比較回路（３）、　１２　用コードブック、１３
・・・アドレス演算回路、１４・・・データセレクタ、
１５・・・制御部、１６・・・既定値設定部。入力ベクトル入カベ゛クトＩし＼カベ°クトル〉＼カイ〉テベ（０００〜１１１） ν 出、オペ゛２トル不已

Claims

【特許請求の範囲】

１、バイナリ・ツリーサーチを用いて行われるベクトル
量子化におけるツリーの各段において入力ベクトルと探
索途中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で得ら
れた歪と、それまでに通過した順次の節毎に行われた歪
演算で得られた歪の内で最少値の歪の保持値とを比較し
て、小さい方の歪の値と、その歪の値に対応するインデ
ックスとを次の節で行われる歪演算のために保持させて
おくことにより、バイナリ・ツリーサーチの終了時に、
それまでに通過した節毎に行われた歪演算によって得ら
れた歪の内で最小の歪に対応するインデックスが出力さ
れるようにしてベクトル量子化を行い、また、復号化系
においては探索途中の比較ベクトルを含むコードブック
を用いて、そのコードブックにおける探索途中の比較ベ
クトルのインデックスに対応する比較ベクトルを再生ベ
クトルにするようにしたベクトル量子化復号化方式２、
バイナリ・ツリーサーチを用いて行われるベクトル量子
化におけるツリーの各段において入力ベクトルと探索途
中の比較ベクトルとを用いて行われる歪演算で得られた
歪と予め定められた既定値とを比較して、前記の歪演算
で得られた歪が前記した予め定められた既定値よりも小
さなときに、そのときの歪演算で用いられた探索途中の
比較ベクトルに対応するインデックスが出力されるよう
にしてベクトル量子化を行い、また、復号化系において
は探索途中の比較ベクトルを含むコードブックを用いて
、そのコードブックにおける探索途中の比較ベクトルの
インデックスと対応する比較ベクトルを再生ベクトルに
するようにしたベクトル量子化復号化方式