JPH02296300A - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
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- JPH02296300A JPH02296300A JP1118016A JP11801689A JPH02296300A JP H02296300 A JPH02296300 A JP H02296300A JP 1118016 A JP1118016 A JP 1118016A JP 11801689 A JP11801689 A JP 11801689A JP H02296300 A JPH02296300 A JP H02296300A
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- JP
- Japan
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- vector
- representative vector
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- representative
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- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000013139 quantization Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
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。
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、アナログ／ディジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変
換と称す）された音声信号等のディジタル信号をベクト
ル量子化するベクトル量子化装置に関する。
換と称す）された音声信号等のディジタル信号をベクト
ル量子化するベクトル量子化装置に関する。
従来の技術
従来、この種のベクトル量子化装置は、第４図に示すよ
うに、まず、符号化側「第４図（ａ）」でステップ４１
において、ベクトル量子化を行う入力ベクトルＸ Ｘ −（ｘ （ｔ） ＋ Ｘ（２） ＋“° ＩＸ←）
）３ヘーノ が、ある一定時間区間（以下、フレームという）毎に入
力され、それに対して、ステップ４２において予め用意
されているコードブックの中の代表ベクトルＹｒ （
ｉ＝１．２．・・・・・、Ｎ）Ｙ ｉ ：（ｙｉ （ｔ
）＋ Ｖ ｉ （２）ｌ−−ラｙｉ（ホ））との歪ｄ、
を、例えば次式 ％式％（）） により計算し、全ての代表ベクトルとの歪ｄｉの中で、
ｄｉが最小となるｉをそのフレームの入力ベクトルＸに
対する代表ベクトル番号とする（ステップ４３）。
うに、まず、符号化側「第４図（ａ）」でステップ４１
において、ベクトル量子化を行う入力ベクトルＸ Ｘ −（ｘ （ｔ） ＋ Ｘ（２） ＋“° ＩＸ←）
）３ヘーノ が、ある一定時間区間（以下、フレームという）毎に入
力され、それに対して、ステップ４２において予め用意
されているコードブックの中の代表ベクトルＹｒ （
ｉ＝１．２．・・・・・、Ｎ）Ｙ ｉ ：（ｙｉ （ｔ
）＋ Ｖ ｉ （２）ｌ−−ラｙｉ（ホ））との歪ｄ、
を、例えば次式 ％式％（）） により計算し、全ての代表ベクトルとの歪ｄｉの中で、
ｄｉが最小となるｉをそのフレームの入力ベクトルＸに
対する代表ベクトル番号とする（ステップ４３）。
次に、復号化側「第４図（ｂ）」で、入力された代表ベ
クトル番号ｉに対して（ステップ４４）コードブックを
参照し、代表ベクトル番号ｉに対応する代表ベクトルを
復号しくステップ４５）、そのベク△ トルＸを復号ベクトルとする（ステップ４６）。
クトル番号ｉに対して（ステップ４４）コードブックを
参照し、代表ベクトル番号ｉに対応する代表ベクトルを
復号しくステップ４５）、そのベク△ トルＸを復号ベクトルとする（ステップ４６）。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来のベクトル量子化装置では、入
力ベクトルの量子化精度を向上させるだめには、代表ベ
クトルの数を多くする必要があり、それによシ量子化値
を表すだめに必要な量子化ビット数が多くなると同時に
、代表ベクトルとの歪計算に要する演算量も多くなると
いう問題があった。
力ベクトルの量子化精度を向上させるだめには、代表ベ
クトルの数を多くする必要があり、それによシ量子化値
を表すだめに必要な量子化ビット数が多くなると同時に
、代表ベクトルとの歪計算に要する演算量も多くなると
いう問題があった。
本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
限られた量子化ビット数および演算量で、量子化精度を
向上させることのできるベクトル量子化装置を提供する
ことを目的とするものである。
限られた量子化ビット数および演算量で、量子化精度を
向上させることのできるベクトル量子化装置を提供する
ことを目的とするものである。
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、第１コードブック
の中から入力ベクトルとの歪が最小の代表ベクトルを選
択する第１の歪最小化手段と、第２コードブックの中か
ら入力ベクトルとの歪が最小の代表ベクトルを選択する
第２の歪最小化手段と、前フレームで前記第１コードブ
ックから選択された第１代表ベクトル番号を格納する番
号格納手段と、前記第１代表ベクトル番号を前記前フレ
ームと比較する番号比較手段と、前記番号比較手段の比
較結果により前記第２コードブックがらの５・＼−ノ 歪最小化を行うかどうかを判定する判定手段とを符号側
に備え、また、前フレームの第１代表ベクトル番号を格
納する番号格納手段と、前記符号化側から得られた第１
代表ベクトル番号の前フレームとの比較結果から第１、
第２コードブックのいずれを使用するかを選択する選択
手段と、前記符号化側から得られた代表ベクトル番号と
前記選択手段で選択されたコードブックの代表ベクトル
番号からベクトルの復号を行うベクトル復号手段とを復
号化側に備えたものである。
の中から入力ベクトルとの歪が最小の代表ベクトルを選
択する第１の歪最小化手段と、第２コードブックの中か
ら入力ベクトルとの歪が最小の代表ベクトルを選択する
第２の歪最小化手段と、前フレームで前記第１コードブ
ックから選択された第１代表ベクトル番号を格納する番
号格納手段と、前記第１代表ベクトル番号を前記前フレ
ームと比較する番号比較手段と、前記番号比較手段の比
較結果により前記第２コードブックがらの５・＼−ノ 歪最小化を行うかどうかを判定する判定手段とを符号側
に備え、また、前フレームの第１代表ベクトル番号を格
納する番号格納手段と、前記符号化側から得られた第１
代表ベクトル番号の前フレームとの比較結果から第１、
第２コードブックのいずれを使用するかを選択する選択
手段と、前記符号化側から得られた代表ベクトル番号と
前記選択手段で選択されたコードブックの代表ベクトル
番号からベクトルの復号を行うベクトル復号手段とを復
号化側に備えたものである。
作用
本発明は上記のような構成によ９次のような作用を有す
る。一般に音声信号等の分析パラメータを入力ベクトル
とした場合、その入力ベクトルは隣接フレーム間で相関
性があシ、前フレームで選択された代表ベクトルが次の
フレームでも選択される可能性が高く、その際には、前
フレームと同一の代表ベクトルを再度量子化出力とする
代わりに、その代表ベクトルの近傍の領域をよシ細かく
表現した第２コードブックによシ量子化を行い、６ヘー
ジ その結果を出力することによシ、限られた量子化ビット
数および演算量において量子化精度を向上させることが
できる。
る。一般に音声信号等の分析パラメータを入力ベクトル
とした場合、その入力ベクトルは隣接フレーム間で相関
性があシ、前フレームで選択された代表ベクトルが次の
フレームでも選択される可能性が高く、その際には、前
フレームと同一の代表ベクトルを再度量子化出力とする
代わりに、その代表ベクトルの近傍の領域をよシ細かく
表現した第２コードブックによシ量子化を行い、６ヘー
ジ その結果を出力することによシ、限られた量子化ビット
数および演算量において量子化精度を向上させることが
できる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。第
１図において、第１図（ａ）に示す符号化側には、第１
コードブック、第２コードブックの２種類のコードブッ
クを格納する第１、第２コードブック格納手段１１．１
２と、第１、第２コードブック格納手段１１．１２のコ
ードブックの中からそれぞれ入力ベクトルとの歪が最小
の代表ベクトルを選ぶ歪最小化手段１３．１４と、前フ
レームで第１コードブックから選択された代表ベクトル
の番号（第１代表ベクトル番号）を格納する番号格納手
段１５と、第１代表ベクトル番号を前フレームと比較を
行う番号比較手段１６と、その比較結果によシ、第２コ
ードブックからの歪最小化を行うかどうかを判定する判
定手段１７ａ、 １７ｂを備えている。
１図において、第１図（ａ）に示す符号化側には、第１
コードブック、第２コードブックの２種類のコードブッ
クを格納する第１、第２コードブック格納手段１１．１
２と、第１、第２コードブック格納手段１１．１２のコ
ードブックの中からそれぞれ入力ベクトルとの歪が最小
の代表ベクトルを選ぶ歪最小化手段１３．１４と、前フ
レームで第１コードブックから選択された代表ベクトル
の番号（第１代表ベクトル番号）を格納する番号格納手
段１５と、第１代表ベクトル番号を前フレームと比較を
行う番号比較手段１６と、その比較結果によシ、第２コ
ードブックからの歪最小化を行うかどうかを判定する判
定手段１７ａ、 １７ｂを備えている。
１だ、第１図（ｂ）に示す復号化側には、第１、第２コ
ードブック格納手段１８．１９と前フレームの第７・＼
−ノ １代表ベクトル番号格納手段２０と、前記第１図（ａ）
の符号化側から得られた第１代表ベクトル番号の前フレ
ームとの比較結果（コードブック選択情報）から、使用
するコードブックの選択を行う選択手段２１および符号
化側から得られた代表ベクトル番号とコードブックから
ベクトルの復号を行うベクトル復号手段２２を備えてい
る。
ードブック格納手段１８．１９と前フレームの第７・＼
−ノ １代表ベクトル番号格納手段２０と、前記第１図（ａ）
の符号化側から得られた第１代表ベクトル番号の前フレ
ームとの比較結果（コードブック選択情報）から、使用
するコードブックの選択を行う選択手段２１および符号
化側から得られた代表ベクトル番号とコードブックから
ベクトルの復号を行うベクトル復号手段２２を備えてい
る。
第２図は、第１コードブックと第２コードブックの代表
ベクトルの位置関係を、ベクトル次元数ｍ＝２、代表ベ
クトル数Ｎ＝４の場合について表したもので、入力ベク
トルの存在領域が点線２３を境界とする４個の領域に分
割され、その各領域に第１コードブックの代表ベクトル
２４（図中、○印）があるとすると、第２コードブック
の代表ベクトル２５（図中、×印）は、第１コードブッ
クの各代表ベクトルの領域内に、各々４個ずつあり、第
１コードブックの代表ベクトルに比べよシ細かい量子化
が行える。
ベクトルの位置関係を、ベクトル次元数ｍ＝２、代表ベ
クトル数Ｎ＝４の場合について表したもので、入力ベク
トルの存在領域が点線２３を境界とする４個の領域に分
割され、その各領域に第１コードブックの代表ベクトル
２４（図中、○印）があるとすると、第２コードブック
の代表ベクトル２５（図中、×印）は、第１コードブッ
クの各代表ベクトルの領域内に、各々４個ずつあり、第
１コードブックの代表ベクトルに比べよシ細かい量子化
が行える。
以下、第３図に示すフローチャートにより上記実施例の
動作を説明する０ まず、第３図（ａ）に示すように、符号化側ではステッ
プ５１において、入力ベクトルＸをフレーム毎に入力し
、ステップ５２で第１コードブックの中の代表ベクトル
ＹＩ （ｉ＝１．・・・・・・、 Ｎ）との歪ｄ＋ｄｉ
＝ ｌ Ｘ−Ｙｉ を計算し、歪ｄ１が最小となる番号ｉを第１コードブッ
クからの代表ベクトル番号とする。
動作を説明する０ まず、第３図（ａ）に示すように、符号化側ではステッ
プ５１において、入力ベクトルＸをフレーム毎に入力し
、ステップ５２で第１コードブックの中の代表ベクトル
ＹＩ （ｉ＝１．・・・・・・、 Ｎ）との歪ｄ＋ｄｉ
＝ ｌ Ｘ−Ｙｉ を計算し、歪ｄ１が最小となる番号ｉを第１コードブッ
クからの代表ベクトル番号とする。
次にステップ５３において、いま選ばれた番号ｉと前フ
レームで選択された代表ベクトル番号ｉｂとの比較を行
う。ここでもし、 ｉ 〜ｉｂ であるならば、ステップ５４で前フレームの代表ベクト
ル番号ｉｂをｉに置き換え、ステップ５５で第１コード
ブックからの代表ベクトル番号ｉと、ｉが第１コードブ
ックから選ばれた番号であるという情報（コードブック
選択情報）を出力とする。
レームで選択された代表ベクトル番号ｉｂとの比較を行
う。ここでもし、 ｉ 〜ｉｂ であるならば、ステップ５４で前フレームの代表ベクト
ル番号ｉｂをｉに置き換え、ステップ５５で第１コード
ブックからの代表ベクトル番号ｉと、ｉが第１コードブ
ックから選ばれた番号であるという情報（コードブック
選択情報）を出力とする。
一方、ステップ５３で
１＝ｉｂ
ならば、ステップ５６において、第２コードブックの中
の代表ベクトルＺ＋；（Ｊ＝１．・・・・・・、Ｎ）９
ヘーノ （但し、Ｚｌｊは、ステップ５２で選択された第１コー
ドブックの代表ベクトルｙＩの近傍の領域をより細かく
表現した代表ベクトル）との歪ｄｊ／ｄｊ’＝ｌｘ−Ｚ
ｉｊ を計算し、ｄ、／が最小となる番号ｊを第２コードブッ
クからの代表ベクトル番号とし、ステップ５７において
、その番号ｊおよびこの番号ｊが第２コードブックから
選択された番号であるという情報（コードブック選択情
報）を出力とする。
の代表ベクトルＺ＋；（Ｊ＝１．・・・・・・、Ｎ）９
ヘーノ （但し、Ｚｌｊは、ステップ５２で選択された第１コー
ドブックの代表ベクトルｙＩの近傍の領域をより細かく
表現した代表ベクトル）との歪ｄｊ／ｄｊ’＝ｌｘ−Ｚ
ｉｊ を計算し、ｄ、／が最小となる番号ｊを第２コードブッ
クからの代表ベクトル番号とし、ステップ５７において
、その番号ｊおよびこの番号ｊが第２コードブックから
選択された番号であるという情報（コードブック選択情
報）を出力とする。
次に第１図（ｂ）に示す復号化側では、ステップ５８に
おいて、コードブック選択情報および代表ベクトル番号
（ｉ又はｊ）が入力され、ステップ５９でコードブック
選択情報から入力された代表ベクトル番号が第１、第２
のどちらのコードブックからの番号かを判定し、それが
第１コードブックから選ばれたものであれば、ステップ
６０で前フレームまでで選ばれていた第１コードブック
における代表ベクトル番号ｉｂをｉに更新し、ステップ
６１で第１コードブックおよび代表ベクトル番号ｉから
ベクトル復号を行う。
おいて、コードブック選択情報および代表ベクトル番号
（ｉ又はｊ）が入力され、ステップ５９でコードブック
選択情報から入力された代表ベクトル番号が第１、第２
のどちらのコードブックからの番号かを判定し、それが
第１コードブックから選ばれたものであれば、ステップ
６０で前フレームまでで選ばれていた第１コードブック
における代表ベクトル番号ｉｂをｉに更新し、ステップ
６１で第１コードブックおよび代表ベクトル番号ｉから
ベクトル復号を行う。
１０ページ
一方、ステップ５９で第２コードブックからの選択と判
定された場合には、ステップ６２で第２コードベクトル
の代表ベクトルＺｉｂｊ（ｊ”’１＋・・・・・Ｎ；１
ｂｌｄ前フレームまでで選ばれていた第１コードブック
における代表ベクトル番号）および代表ベクトル番号ｊ
からベクトルの復号を行う。ステップ６１およびステッ
プ６２で復号されたベクトル△ Ｘはステップ６３で出力される。
定された場合には、ステップ６２で第２コードベクトル
の代表ベクトルＺｉｂｊ（ｊ”’１＋・・・・・Ｎ；１
ｂｌｄ前フレームまでで選ばれていた第１コードブック
における代表ベクトル番号）および代表ベクトル番号ｊ
からベクトルの復号を行う。ステップ６１およびステッ
プ６２で復号されたベクトル△ Ｘはステップ６３で出力される。
このように上記実施例によれば、第１コードブックから
選ばれた代表ベクトルが、前フレームのものと同じ場合
、第１コードブックの代表ベクトルの近傍の領域をよシ
細かく表現した第２コードブックにより量子化を行うこ
とにより、限られた量子化ビット数および演算量におい
て量子化精度を向上させることができるという利点を有
する。
選ばれた代表ベクトルが、前フレームのものと同じ場合
、第１コードブックの代表ベクトルの近傍の領域をよシ
細かく表現した第２コードブックにより量子化を行うこ
とにより、限られた量子化ビット数および演算量におい
て量子化精度を向上させることができるという利点を有
する。
発明の効果
本発明は上記実施例よシ明らかなように、入力信号の相
関性を利用し、コードブックから選択された代表ベクト
ルが前フレームのものと同じ場合、その代表ベクトルの
近傍の領域をより細かく表現１１ ヘーノ されたコードブックによシ、ベクトル量子化を行うもの
であシ、限られた量子化ビット数および演算量でも量子
化精度を向上させることができるという効果がある。
関性を利用し、コードブックから選択された代表ベクト
ルが前フレームのものと同じ場合、その代表ベクトルの
近傍の領域をより細かく表現１１ ヘーノ されたコードブックによシ、ベクトル量子化を行うもの
であシ、限られた量子化ビット数および演算量でも量子
化精度を向上させることができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例におけるベクトル量子化装置
を示す機能ブロック図、第２図は第１コードブックと第
２コードブックの関係を示す説明図、第３図は本発明の
一実施例の動作を説明するフローチャート、第４図は従
来のベクトル量子化装置の動作を説明するフローチャー
トである。 １３、１４・・歪最小化手段、１５・・・番号格納手段
、１６・・代表ベクトルの番号比較手段、１７・判定手
段、２０・・・前フレーム第１代表ベクトル番号格納手
段、２１・・・選択手段、２２・・・ベクトル復号手段
。
を示す機能ブロック図、第２図は第１コードブックと第
２コードブックの関係を示す説明図、第３図は本発明の
一実施例の動作を説明するフローチャート、第４図は従
来のベクトル量子化装置の動作を説明するフローチャー
トである。 １３、１４・・歪最小化手段、１５・・・番号格納手段
、１６・・代表ベクトルの番号比較手段、１７・判定手
段、２０・・・前フレーム第１代表ベクトル番号格納手
段、２１・・・選択手段、２２・・・ベクトル復号手段
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１コードブックの中から入力ベクトルとの歪が最小の
代表ベクトルを選択する第１の歪最小化手段と、 第２コードブックの中から入力ベクトルとの歪が最小の
代表ベクトルを選択する第２の歪最小化手段と、 前フレームで前記第１コードブックから選択された第１
代表ベクトル番号を格納する番号格納手段と、 前記第１代表ベクトル番号を前記前フレームと比較する
番号比較手段と、 前記番号比較手段の比較結果により前記第２コードブッ
クからの歪最小化を行うかどうかを判定する判定手段と
、を符号化側に備え、 前フレームの第１代表ベクトル番号を格納する番号格納
手段と、 前記符号化側から得られた第１代表ベクトル番号の前フ
レームとの比較結果から第１、第２コードブックのいず
れを使用するかを選択する選択手段と、 前記符号化側から得られた代表ベクトル番号と前記選択
手段で選択されたコードブックの代表ベクトル番号から
ベクトルの復号を行うベクトル復号手段とを復号化側に
備えたベクトル量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118016A JPH02296300A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118016A JPH02296300A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | ベクトル量子化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296300A true JPH02296300A (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=14725974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118016A Pending JPH02296300A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02296300A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007498A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-27 | Fujitsu Limited | Unite de traitement des signaux vocaux |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1118016A patent/JPH02296300A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007498A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-27 | Fujitsu Limited | Unite de traitement des signaux vocaux |
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