JPH03101423A - 多要素信号を符号化する方法および装置 - Google Patents

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、信号の符号化に関し、更に詳細には、デジタ
ル音声信号およびデジタル画像信号を符号化するベクト
ル量子化装置に関する。

〔従来の技術〕

音声および画像のデジタル伝送システムにおいて、°伝
送される信号の複雑な性質ゆえに、高いビット速度と時
間の掛かる処理が必要とされる。当分野で周知のとおり
、通常は、音声信号または画像信号を知覚的に許容でき
る程度に近似した信号を送れば十分である。従って、予
測される信号の範囲にわたってインデックス付き符号の
集合を決め、その信号に最も近いインデックス付き符号
を送ることによって、送信装置を簡単化することができ
る。この処理は、ベクトルの量子化として知られ、この
処理において、所与のベクトル空間から音声または画像
の信号を代表するベクトルが、元のベクトル空間の縮小
集合または何か他の代表ベクトル空間へと、周知のクラ
スタ化技法によって写像される。ベクトルの縮小集合は
、それに関係付けられた写像と共に、ある正基準に従っ
て誤差が最小となるように、選択される。このベクトル
の代表集合は、コードブックと称し、一定の記憶場所に
格納される。

伝送システムにおいて、ベクトルの量子化によって生成
されたコードブックは、送信側と受信側の両方に記憶さ
れる。送信される入力信号は、送信側で、その信号に最
も近似する符号を求めて格納されている符号を探査する
ことによって処理される。その最も近似する符号が、入
力信号の代表（表現）として送られる。受信側では、送
信されたインデックスに対応する符号が、コードブック
から取り出される。こうして結果的に、転送ビット率が
大幅に減少することになる。

しかしながら、最も近似する符号も、入力信号に似てい
るに過ぎない。コードブックに登録項目が少ししかなけ
れば、早い探査が可能となる。しかし、選択されたコー
ドブックが、入力信号をあまりよく代表していないため
に、正確な信号の表現を得ることが難しいこともある。

有り得るすべての信号を正確に表すだけの十分な登録項
目がコートブックに含まれる場合には、最も近似する符
号を決定するのに、符号の非常に大きな集合にわたる時
間の掛かる探査が必要となる。この処理の遅れは、その
信号の伝送に割り当てられた時間を越える可能性もある
。場合によっては、ベクトルの量子化では、信号の品質
基準を満たすことができないこともある。また、信号表
現の正確さと転送速度との間で妥協しなければならない
場合もある。大きなコードブックを用いたベクトル量子
化の利点を引き出すために、探査処理に関する種々の改
善が提案されてきた。

１９８８年２月２３日発行の米国特許第４．７２７゜３
５４号には、コードブック・メモリを順次探査すると予
め記憶された関連する誤差符号ベクトルを出すという、
ベクトル量子化の符号化において最もふされしいベクト
ル符号を選択するシステムが開示されている。これらの
誤差符号ベクトルは、最小の（最もふされしい）誤差符
号ベクトルを選ぶために、ある期間にわたって順次比較
される。クロック付き順序化構造によって、現在最小の
歪を有する特定の誤差符号ベクトルを表すインデックス
番号を保持する出力ラッチがイネーブルにされる。入力
ベクトルの要素からなる新たな各集合は、入力ベクトル
の要素のその特定の集合に対する最小の誤差符号ベクト
ルとインデックスを求めて探査するために、順序化され
る。

１９８９年１月１０日発行の米国特許第４．７９７゜９
２５号には、低ビツト率で音声を符号化する方法が開示
されているが、これは、各符号列を前の符号列に関係さ
せて、格納されているコードブックを使用することの計
算上の複雑さを減らすようにしたものである。１９８６
年の音響、音声および信号の処理に関する国際会ｍ（Ｉ
ＣＡＳＳＰ）の議事録のｐｙ１　２３７５〜ｐｙ１　２
３７８にあるアイ・エム・トランコツ（Ｔｒａｎｃｏｓ
ｏ　）およびビー・ニス・エイタル（Ａｔａｌ）による
論文「確率的符号化装置において最適な改良値を発見す
る効率的手順（ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅ
ｓ　ｆｏｒ　Ｆｉｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｍｕｍ
　Ｉｎｎｏｖａｔｉ。

ｎ　ｉｎ　５ｔｏｃｈａｓｔｉｃ　Ｃｏｄｅｒｓ）　Ｊ
に開示されている手段では、探査処理を単純化するなめ
に信号とベクトルが周波数変域に変換される。

１９８９年５月の通信に関するＩＥＥＥ会報、第３７巻
、第５号のｐｙ１５３８〜ｐｙ１　５４０にあるケイ・
ケイ・パリワル（Ｐａｌｉｗａｌ　）およびブイ・ラー
マスブラメイニアン（Ｒａｍａｓｕｂｒａｍａｎｉａｎ
　）による論文「ベクＩ・ル量子化のための部分距離探
査アルゴリズムの効率上、コードブックを順序化する効
果（Ｅｆｆｅａｔ　ｏｆ　Ｏｒｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　
Ｃｏｄｅｂｏｏｋ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ
ｙ　ｏｆ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　５ｅａ
ｒｃｈ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｖｅｃｔｏｒ　
Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）　Ｊには、なるべく早くベ
クトルを考慮の対象外とするためにコードブック・ベク
トルと信号との距離を計算しながら評価する探査アルゴ
リズムが、説明されている。コードブック中のベクトル
を、それらの対応するクラスタの大きさに従って順番に
並べることによって、このアルゴリズムは更に改良され
る。

前記の方法では、正確な一致を得るべく完全なコードブ
ックを探査するために複雑な信号処理が必要である。そ
こで、本発明の目的は、信号処理の必要条件を減らして
改良したベクトル・コードブック探査を与えることであ
る。

〔発明の概要〕

前記の目的は、次のような装置によって達成される。即
ち、多成分入力信号が、指定されたベクトル空間におけ
る所定の方位へのコードブックの多成分符号の射影に対
応する信号の集合を生成することによって、加速される
。コードブックの中の最も近似する符号を求める探査に
おいて信号処理を減少させるために、所定の方位への入
力信号の射影は、コードブックからの符号の射影と比較
される。

本発明が目指すのは、規定されたベクトル空間で表現可
能でＮ個の要素からなる複数の標準信号と、これらの標
準信号のインデックスを表す信号の集合とを備え、デジ
タル信号を符号化する装置である。規定のベクトル空間
で表現可能なＮ要素入力信号が受信されると、標準信号
の中から、この入力信号を表す標準信号が選択される。

この選択処理には、標準信号のうちの１つの所定の方位
への射影を表す信号の集合と、指定されたベクトル空間
における前記所定の方位への入力信号の射影を表す信号
とを形成することも含まれる。各標準信号は、前記の所
定の方位への入力信号の射影に関する、それらの射影の
差に応じて選択される。

射影の差信号によって、入力信号に対して最小の距離を
有する標準信号が決定される。

〔実施例〕

第１図は、Ｎ個の要素からなる入力信号に最も近似する
標準信号を選択するためにＮ要素の標準信号のコードブ
ック全体を探査する本発明の実例となる装置を表す流れ
図である。多要素入力信号ｘ＝　（ｘ、、Ｘ２．、、、
、、ＸＮ）　　　　　（１）により、画像バタンまたは
音声バタンの一部を代表（表現）することができる。１
つ１つの標準信号は、音声または画像の多要素代表信号
ｙｎ＝ｙｎ１、ｙＴ１２１−９−１ｌ　ｙｎｙ　　　　
　（２）であり、指定されたＮ次元ベクトル空間に属す
るベクトルとして表すことができる。本発明によれば、
コードブックの探査に要する時間は、入力信号と標準信
号とを所定の方位、即ち指定されたベクトル空間の所定
の次元に射影することによって、短縮される。入力信号
の射影を標準信号の射影と比較することにより、最も近
似する標準信号を得るために必要な信号処理が大幅に減
少する。射影のための所定の方位として指定の成分（要
素）を選択することにより、比較に必要とされる信号処
理は、さらに減少する。これに加えて減少を達成するた
めに、コードブック内の標準信号を射影値の昇順に配列
するようにする。このようにすれば、比較の回数も減少
する。

第１図に付いて考察すると、ユークリッド空間ＲＮにお
ける式（２）のように表すことのできる標準信号ベクト
ルの集合３’１＋　ｙ２．　、、、、、　ＶＮの各々は
、その空間における１つの直線上に射影される。それぞ
れの標準信号ベクトルに対して、射影値Ｐ、、、が得ら
れる。ステップ１０１において、基準信号ベクトルが、
増加する射影値ｐの順番に並べ替えられて、この順番で
コードブックに格納される（ステップ１０１）。並べ替
えには、周知の技法の何れを用いてもよいが、例えば、
１９７６年にコンピュータ・サイエンス・プレス（Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ　Ｐｒｅｓｓ）が発行し
たイー・ホロウイツッ（Ｈｏｒｏｗｉｔｚ　）およびニ
ス・サーニ（Ｓａｈｎｉ）による「データ構造の基礎（
、Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　ＤａｔａＳｔｒｕ
ｃｔｕｒｅｓ）　Ｊに説明されているバイナリ・ソート
が使用できる。射影順コードブックが、−度、形成され
ると、それ以降、どの入力信号または入力信号列に対し
ても、これが使用される。

各標準信号ベクトルｙｎおよび各入力信号ベクトルは、
Ｎ次元である。ベクトルの射影のために選択された直線
は、前記の指定されたベクトル空間における多成分信号
の成分の１つ一致する可能性がある。この射影は、縮小
写像でなければならない。即ち、ユークリッド空間ＲＫ
における任意の２つのベクトル、例えば、ＵとＶとの間
の距離をｄ（ｕ、ｖ）とし、ベクトルＵとＶとの間の射
影路Ｍｅ（ｕ、ｖ）をｌ　ｐ　（ｕ）　−ｐ　（ｖ）　
ｌと定義すれば、 ｐ　（ｕ）−ｐ　（ｖ）　：≦ｄ（ｕ、　ｖ）　　　　
　　　　　　　（３）となる必要がある。このように、
射影写像により、ベクトル間の接近性が維持されるため
、探査速度が増大する。当分野で周知のとおり、縮小条
件のために、射影のための直線の選択が制限されること
はない。

コードブックを記憶した後、ステップ１０３において、
探査を開始する。入力信号の射影に相当する信号ｐｘを
ステップ１０３のとおり生成する。

ステップ１０５において、コードブックに中から、入力
信号の射影ｐｘに最も近く、これに等しいか、これより
小さい射影を有するベクトルｙｍＩのインデックスＳを
見つけるために、コードブックの探査を行う。これは、
当分野で周知の方法で行うことができる０例えば、前記
のイー・ホロウィッツ（Ｈｏｒｏｗｉｔｚ　）およびニ
ス・サーニ（５ａｈｎ　ｉ　）による「データ構造の基
礎（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　Ｄａｔａ　　５
ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　）　」に説明されているバイナリ
・サーチが使用できる。インデックスＳが決定した後、
ステップ１１０において、インデックス ｔ　＝　Ｓ　＋　１　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（４）を生成する。ｙｔも、入力信号の射影ｐｘに
最も近い射影を有するベクトルであり、入力信号の射影
ｐＸは、 ｐ１≦２１≦ｐ　ｔ　　　　　　　　　　　　　　　（
５）によって限定される。

ステップ１１５において、最小ベクトル距離信号ｄｍと
、そのインデックスｍを、初めは、単一プロセッサで使
用可能な最大可能数（ｌａｒｇｅｓｔ　ｐｏｓｓｉｂｌ
ｅ　ｎｕｍｂｅｒ＝Ｌ　Ｐ　Ｎ　）に設定する。次に、
ループ１２０〜１６０に入り、入力信号ベクトルに最も
近い、即ち、最小距離信号ｄ、を与える標準信号ベクト
ルを決定する。ステップ１２０において、標準信号の射
影Ｐｔと入力信号の射影ｐえとの差を、標準信号の射影
ｐｙ１と入力信号の射影ｐｘとの差と比較する。射影ｐ
６より射影ｐｔの方が、射影ｐｘに近いならば、最も近
い射影のインデックスｉをｔと設定し、インデックスｔ
をインクリメントする（ステップ１２５）。そうでない
場合、インデックスｉをＳと設定し、インデックスＳを
ディクリメントする（ステップ１３０）。ステップ１２
０からステップ１６０までの繰り返しにおいて、最初に
ステップ１２０を実行する場合、最も近似するベクトル
の候補としては、ステップ１０５および１１０で発見し
た標準信号ベクトルを使用する。

ステップ１３５におりて、入力信号の射影と、ステップ
１２５または１３０の一方から得た最も近い標準信号の
射影との間の距離に相当する信号ｅ＝　　ｐ＋−ｐｘｌ
　　　　　　　　　　　（６）を生成する。射影差信号
ｅが現在の最小距離信号ｄｍより大きい場合、前に考察
した標準信号ベクトルの方が、入力信号Ｘに近い。これ
は、距離ｄ（ｙｉ、ｘ）が、それに対応する射影距離ｅ
より常に大きいからである。最初のコードブック・ベク
トル候補が、入力信号の射影に最も近いので、続けて繰
り返して行くほど、信号ｅは大きくなる。

本発明によれば、最も近似する標準信号の選択が、比較
的少ない標準信号に限られているうえに、射影距離を使
用するため、信号処理が、ベクトル空間の距離を求める
より、かなり簡単である。

ステップ１４０において、式（５）の射影距離信号ｅが
ｄｍより大きくない場合、ｙｉが、最も近似する標準信
号の候補である可能性がある。ステップ１４５に入り、
指定のベクトル空間における別の第２の直線の上へのｙ
ｉの射影ｑ１と、そのベクトル空間における前記の第２
の直線の上へのＸの射影ｑｗｋの間の距離を生成する。

この二次射影Ｑｙ＋　　Ｑつ１を前に得た最小距離信号
ｄｍと比較する（ステップ１４５）、ｄｍの方が小さい
場合、標準信号ｙ１を最も近似する標準信号として受は
入れることはできない。これは、ｙｉに対する何れの射
影距離ｅも対応するベクトル空間路１１ｄ（ｙｉ。

Ｘ）より常に小さいことがら、明がである。そこで、制
御はステップ１２０に戻って、次の最も近い射影を有す
る標準信号を考察する。

ステップ１４５における二次射影が、ｄ□より小さい場
合、この標準信号は、標準信号ｙｎより適した候補であ
る。（ステップ１５０で）生成されたベクトル空間距離
ｄ（ｙｉ、ｘ）を最小距離信号ｄｍ（ｙｍ　ｘ）と比較
する（ステップ１５５）、ベクトル空間距離ｄ　（ｙｉ
、ｘ）がｄｍ、より小さい場合、ステップ１５５からス
テップ１６０に入る。次に、最小距離ベクトルに対する
コードブック・インデックスｍをｉに等しく設定し、ｄ
、をｄ（３’＋、ｘ）に等しく設定する。そして、次の
繰り返しのために、制御をステップ１２．ｏに渡す、ス
テップ１５５において、ｄ（３’＋、ｘ）がｄはり大き
い場合、制御は、直接、ステップ１２０に渡され、最小
距離信号ｄ□は、変更されないままである。

第９図に、本発明の量子化方法の実例となる入力信号お
よび複数の標準ベクトルの位置を二次元の図で示す、−
次射影は、水平な次元９０１に沿ってとり、二次射影は
、垂直な次元９０３に沿ってとっである。標準信号ベク
トルｙ１〜ｙ８は、点９１０−１から９１０−８に、そ
れぞれ位置する。

ベクトルｙ１〜ｙ８の一次射影は、点９１５−１がら９
１５−８にある。入力信号Ｘは、点９２０に位置し、そ
の−次射影は、標準信号ｙ４とｙ５に対するそれぞれの
射影点９１５−４と９１５−５との間の点９２５にある
。入力信号Ｘ（点９２ｏ）の位置を中心とする円９３０
は、最も近い標準信号ｙ５までの距Ｍｄ（刈　ｙｓ）を
示す。

第１表に標準信号ベクトルの座標、−次射影（ｌ　−−
ｐｙ１ｌ　）、二次射影（ｌｑｙ＋　　ｑ、ｌ）、およ
び距離ｄ（ｘ、ｙｓ）を示す。

第１表 二次　−次 座標　射影 １２ ２１　　　９ ４７ ２ ２３ ＋０　　　４ ６６ 　　１０ 入力信号 への距離 １６．９７ ９．４９ ８．０６ １３、１５ ５．００ ８．９４ ６．３２ １８．８７ 第１図において、標準信号ベクトルは、ステ・ンプ１０
１のとおり、コードブックの記憶位置に、−次射影９１
５−１から９１５−８に従って配列されている。これら
の射影は、二次射影の座標に対応するので、これらの値
は、既に記憶されている。

従って、射影の値を算出する必要はない、ステップ１０
３において、入力信号ｘ（１４，１８）の座標を得て、
ステップ１０５および１１０のコードブック探査の結果
、最初の射影インデックスは、ｓ＝４、ｔ＝５となる。

ステップ１１５では、最小ベクトル距離および対応する
ベクトルのインデックスが、最初は、存在し得る最大の
距離信号より大きい任意の数（ＬＰＮ）に設定される。

最初の繰り返しの開始時には、ｓ＝４、ｔ＝５、そして
ｄｌｌｌ＝ＬＰＮである。ステップ１２０において、−
次射影ＩｐｘＰｙ４１は、−次射影１ｐｙｓ−Ｐ　１１
１より小さいと判断される。次に、ステップ１３０にお
いて、ｉが４に設定され、Ｓが３にディクリメントされ
る。ステップ１３５において、射影信号ｅ＝２が生成さ
れる。−吹射影信号ｅは、ｄ　、＝　Ｌ　Ｐ　Ｎより小
さいので、ステップ１４５において、二次射影１ｑｙ４
−ｑｘｌが、ｄ、＝ＬＰＮと比較される。ステップ１５
０で生成された距離信号ｄ　（Ｘ、　　ｙ４〉＝ｌ　３
．　５が、ｄｍ、＝ＬＰＮより小さいと分かる（ステッ
プ１５５）。ステップ１６０において、ｄｍをｄ　（ｘ
、　　ｙ４）に設定し、次の繰り返しのために、ステッ
プ１２０に入る。

−次射影ｌ　Ｐ　ｙ５Ｐ　ｘ、ｌが１ｐｙ３−ｐｘｌよ
り小さいのて゛、２回目の繰り返しの間に、ステップ１
２５において、ｉは５に設定され、ｔは６にインクリメ
ントされる。射影１ｐｙ５　ｐＪ＝３は、ｄ□＝１３．
１５より小さく（ステップ１４０）、二次射影Ｉ　Ｑｘ
４−ｑｘｌ　＝４も１３．１５より小さい（ステップ１
４５）。従って、ステップ１５０において、距離信号ｄ
　（ｘ、ｙｓ）＝５が生成され、ステップ１５５におい
て、１３．１５と比較される。結果として、ステップ１
６０において、最小距離信号ｄｍが５となり、ｍが５と
なる。

ステップ１２０において、−次射影　１ｐ２６ｐｘｌ＝
４が１ｐｙ３　　ｐｘｌより小さいので、３回目の繰り
返しのステップ１２５において、ｊが６に設定され、ｔ
が７にインクリメントされる。−次射影 ｅ＝　ｌ　Ｐｙ６　　ＰＸＩ　＝４ は、ｄｍより小さいが、二次射影 ｑｙ　　Ｑｘ　　＝８ は、ｄ、より大きい、従って、ｄｌは変更されず、ステ
ップ１２０において、４回目の繰り返しが開始される。

インデックスｉが７に変更され、ｔが８にインクリメン
トされる（ステップ１２５）。

−次射影 ｅ＝１ｐｙ１、７−ｐ第１＝６ が、最小距離信号ｄｍ＝５より大きいくステップ１４０
）ので、ステップ１４０から選択ループが起動される。

最もふされしい標準信号ベクトルは、ｙｓと決定され、
対応するインデックス信号ｍ＝５を送信に使用すること
ができる。

本発明による射影構造によれば、標準信号コードブック
の探査範囲が狭くなり、さらに、その限定された探査処
理において入力信号を各標準信号ベクトルと比較するた
めに必要な信号の処理も減少するので、好都合である。

前記の例では、説明のために２次元を用いたが、この方
法は、′Ｗ、雑な音声または画像の信号を表現するため
に使用されるような多次元ベクトル空間へと容易に拡張
することができる。

第２図に、本発明の実例となる音声プロセッサの一般的
なブロック図を示す。第２図において、マイクロフォン
のようなトランスデユーサ２０１によって、発話メツセ
ージなどの音声パタンを受信される。マイクロフォンか
ら得たアナログ音声信号は、周波数帯域が限られていて
、フィルタ兼標本化器２０３において、一連のパルス標
本に変換される。この音声信号の４．ＱＫＨｚ以上の周
波数成分を除去するようにフィルタ処理を準備し、当分
野で周知のように、８ＫＨｚの速度で標本化することも
可能である。標本のタイミングは、クロック発生器２２
５からの標本クロック信号ＣＬによって制御される。フ
ィルタ兼標本化器２０３からの各標本は、アナログ／デ
ジタル変換器２０５において、振幅を表すデジタル信号
に変換される。

変換器２０５からデジタル音声標本が、線形予測プロセ
ッサ２１５に連続的に与えられる。当分野で周知のとお
り、このプロセッサにおいて、これらの音声標本は、時
間的間隔、即ち１０から２０ミリ秒の時間フレームに分
割され、各時間フレームに対して一組の線形予測係数信
号Ｘ　＆　＝Ｘ　ｉ　＋Ｘ　２１−−　、＊　ｇ　Ｘ　
ｐが生成される。係数信号は、その時間間隔（期間）の
Ｎａｐなる音声標本の予測された短期スペクトラムを表
す。また、プロセッサ２１５では、その時間フレームに
対する自己相関係数に対応する信号Ｒも生成される。遅
延回路２１０は、変換器２０５からのデジタル標本を遅
らせて、時間間隔に対する係数信号ｘ６を生成する時間
を与える。遅延されたデジタル標本は、残差信号発生器
２２０に供給され、そこで、遅延された音声標本と予測
パラメータＸ＆から、それらの差に相当する信号が生成
される。予測パラメータおよび残差信号の生成は、１９
７３年６月１９日にビー・ニス・エイタル（Ａｔａりに
発行された米国特許筒３．７４０．４７６号に開示され
ている装置によるか、または当分野で周知のその他の技
法によって行うことができる。

本発明によれば、線形予測係数（ＬＰＣ）コードブック
２３５には、周知のベクトル量子化方法に従うＬＰＣプ
ロセッサ２１５から予測されるＬＰＣ信号ａｎ＝ａｎｌ
＋　ａ、、２．、、、、ａｎｐの範囲にわたる標準信号
の集合が収められている。それぞれの時間間隔に対する
ＬＰＣ信号Ｘ＆が、ＬＰＧベクトル探査プロセッサ２３
０に供給され、その内部で、最も近似する標準信号を求
めてＬＰＧベクトル・コードブックが探査される。そし
て、その時間間隔に対する最も近似する標準信号に対応
するインデックス信号工、を送って、プロセッサ２１５
からのＬＰＧ信号を表す。

同様に、コードブック２４５は、残差信号発生器２２０
からの残差信号の範囲にわたる標準励起信号を備えてい
る。残差信号は、種々の形で使用することが可能である
が、ケプストラム（ｃｅｐｓｔｒｕｍ）形式の信号が、
探査に有利であることを発見した。従って、励起コード
ブックは、ケプストラム標準信号を備えている。比較の
ために、残差信号発生器２２０からの残差信号ｘｅは、
励起探査プロセッサ２５０に与える前に、ケブヌトラム
変換プロセッサ２４０においてケプストラム変域に変換
される。それぞれの時間間隔において、プロセッサ２４
０からのケプストラム変換された残差信号Ｘｃ、、に最
も近似するケプストラム標準信号ｅｅを求めて、ケブヌ
トラム励起コードブックが探査される。最も近似するケ
プストラム標準信号に対応するインデックス信号工。は
、発生器２２０からの残差信号を表すのに使用される。

それぞれの時間間隔に対するＬＰＧ表現インデックス信
号および励起表現インデックス信号が、マルチプレクサ
２５５において伝送のために結合される。

第３図は、第２図の探査処理動作で使用し得る、ウェス
タン・エレクトリック社のＤＳＰ１６型デジタル信号プ
ロセッサのようなデジタル信号プロセッサの一般的なブ
ロック図である。第３図に付いて説明すると、入出力イ
ンタフェース３０１により、ＬＰＧプロセッサ２１５か
らＬＰＣ信号Ｘ６を、残差信号発生器２２０から残差信
号Ｘｅを時間間隔で受信し、これらの信号をバス３４０
を介してランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３０５
に転送する。第３図において、インデックス信号工、お
よび工。が、認識されると、インタフェースを介してマ
ルチプレクサ２５５に転送される。

メモリ３０５には、信号ｘ、およびｘ８のほか、最もふ
されしい標準ベクトルの決定に必要な信号が記憶されて
いる。演算論理ユニットでは、ケプストラム変換、ＬＰ
Ｇ探査および励起探査の動作に必要な信号処理が行われ
る。制御ユニット３１５は、プログラム読み出し専用メ
モリ（ＲＯＭ）３２５．３３０および３３５からの命令
に応じて、第３図のプロセッサの一連の動作を制御する
。ＲＯＭ３２５．３３０．３３５からの命令は、プログ
ラム・メモリ・インタフェース３２０を介して制御ユニ
ット３１５に供給される。第２図に関連して既に述べた
ように、励起コードブック２４５には、ケプストラム励
起標準信号が、そしてＬＰＣベクトル・コードブック２
３５には、線形予測標準信号が、それぞれ格納される。

第５図の流れ図は、第３図のＬＰＧ探査動作の実例を示
し、プログラムＲＯＭ３３５に永久的に記憶された命令
の集合に相当する。第５図に付いて説明する。ステップ
５．０１において、予測されるＬＰＧ信号ｘ１の範囲に
わたるＬＰＣ標準信号の集合ａ１．ａ２．．．．．　ａ
Ｎを生成して、コードブック・メモリ２３５に記憶する
。第１図に関連して述べたように、標準信号は、多数の
成分からなる信号の選択された成分に対応する所定の順
序で格納する。記憶されるＬＰＧ標準信号は、それぞれ
ｐ個の係数を含む、また、そのＬＰＧ標準信号に対する
正基準ａ−，ｌＲ，，ａ、ｌに対応する成分も記憶する
。Ｒｎは、その標準信号に対する自己相関マトリックス
である。記憶されるＬＰＣ標準信号ａｎは、次のような
形式である。

ａｎ＝　ａｎ１＋　ａｎ２＋−、、＋　ａｎｐ＋　ａ″
、Ｒｎａｎ　　（７）ステップ５０１のように、１組の
ＬＰＧ標準信号が、射影成分ａ″Ｉ、Ｒｎａｎの昇順に
記憶される。

この順序付けられたコードブックを一度生成すると、こ
れをＲＯＭ２３５に格納して、第２図の音声符号器で使
用することができる。

ＬＰＧプロセッサ２１５では、このプロセッサで得た各
時間フレームに対するＬＰＣ信号を生成し、この信号を
第３図のインタフェース回路３０１に与える。入力ＬＰ
Ｃ信号 Ｘ　＆”　ｘ、ｊ、　Ｘ　ａ２．　、　、、　Ｉ　Ｘ　
ａｐｇ　Ｘ　’ａＲｚ　Ｘ　ａ　　（８）は、プログラ
ム記憶装置３２５内の命令の制御の下で制御ユニット３
１５によってメモリ３０５に置かれる（ステップ５０Ｂ
）、演算論理ユニット３１０において、射影成分Ｘ″ａ
　ＲＸ　Ｘ　ＪＬを生成し、メモリ３０５に格納する。

入力信号の射影ｐ　１　＝ａ　−Ｒａ　ａ　　　　　　
　　　　　　（９）に最も近く、これより小さい射影 ｐｙ１−＝ａ−，Ｒ＠ａ、　　　　　　　　　　　（１
０）を有する標準ベクトルを求めて、格納されたベクト
ルの探査がステップ５０５に従って行われる。

ここで、インデックスＳが設定され、さらに、射影ｐｙ
１とｐｔとの間で入力信号の射影ｐ＆を不等号でくくる
ように、インデックスｔをｓ＋１に設定する（ステップ
５１０）、第１図に関連して先に述べたように、ステッ
プ５１５において、最小距離信号ｄ、およびそのインデ
ックスｍを、最初は、ＬＰＮに設定する。その後、ステ
ップ５２０からステップ５６０までのループを繰り返し
て、入力ＬＰＧ信号ｘ１に最も近似する標準信号に対す
るインデックスを決定する。

ステップ５２０において、標準信号の射影Ｐｔと入力信
号の射影ｐｙ１との間の差を、標準信号の射影ｐｙ１と
入力信号の射影ｐｙ１との間の差と比較する。

これらの射影に関する２つの差のうち、小さい方を選択
する。射影ｐｙ１の方がｐ＆に近い場合、ステップ５２
５に入り、最も近い射影のインデックスｉをｔとし、イ
ンデックスｔをインクリメントする（ステップ５２５）
、そうでない場合、インデックスｉをＳとし、インデッ
クスＳをディクリメントする（ステップ５３０）、ステ
ップ５２０からステップ５６０までの最初の繰り返しの
場合、ステップ５２０では、ステップ５０５および５１
０において入力信号の射影に最も近いと分かった標準信
号の射影を最も近似するベクトルの候補として使用する
。ステップ５３５において、ステ・ンプ５２５または５
３０の一方から得られる最も近い標準信号の投射と入力
信号の射影との差に相当する射影距離信号ｅを次のよう
に生成する。

ｅ＝ｌ　ｐａ　−ｐａ　ｌ　　　　　　　　　　（１１
）射影距離信号ｅが、現在の最小距離信号ｄｆｆｌより
小さい場合、標準信号ａ１が、入力信号Ｘ＆に最も近い
標準信号ベクトルである可能性がある。さらに確認する
ために、第１図に関連して述べた二次射影の比較を用い
てもよい。ＬＰＧ標準信号に対して二次射影を選ぶこと
が困難な場合もある。従って、ステップ５４５の部分距
離の比較を用いる。

ステップ５４５において、成分ごとに距離信号を生成し
て、各成分を加えた後に、最小距離信号ｄ、と比較する
。ステップ５４５における部分距離のうちの１つが最小
距１１１ｄｆｆｌより大きくなったならば、ＬＰＣ標準
標準ベクトル上１力信号ＬＰＧベクトルＸ、との距離が
大きすぎるのである。そこで、制御はステップ５２０に
戻って、次の候補の標準信号を考察する。

ステップ５４５の部分距離の生成と比較の動作を第７図
の流れ図にさらに詳細に示す。第７図を説明すると、射
影距離ｅが、ステップ５４０で前に決定した最小距離よ
り小さい場合、ステップ７０１に入る。ステップ７０１
では、標準信号の成分インデックスｊを１に設定し、部
分距離信号ｄ２をゼロに設定する。部分距離は、（１２
）式に従って、成分ｉによって増加していく。

ｄ３＝ｄａ＋　ｌ　ａ＋Ｊ　　ｘ、ｊｌ　２　　　　（
１２）ｊが１のとき、ｄ＋は、差信号ａｌ、ｘ、、の絶
対値に相当する。この部分距離を前に決定した最小距離
信号と比較する（ステップ７１０）。任意のｉで式（１
２）の部分距離が最小距ｒ４ｄｍより大きい場合、ステ
ップ７１０から再びステップ５２０に入る。

その他の場合は、ステップ７１５で成分インデックスｊ
をインクリメントし、部分距離信号に最後の成分ｊ＝ｐ
を加えるまでは、ステップ７２０から再びステップ７０
５に入る。その時点で、候補のＬＰＣ標準標準信号炉さ
らに近似する候補であると判断される。ステップ５６０
に入り、ｍをｉに設定し、ｄｆｆｉをステップ５４５で
発見したｄ、に設定して、再びステップ５２０に入る。

ステップ５４０における射影の差信号ｅが、現在の最小
距離信号ｄ、より大きい場合、前に考察した標準信号ベ
クトルａ□を、入力信号Ｘ＆に最も近いものとして、選
択する。第１図に関連して既に述べたように、最初のコ
ードブック・ベクトル候補に対して最も近い射影ｐｘお
よびＰｔが選択され、以降、ステップ５２０からステッ
プ５６０までのループを繰り返すごとに、これらの射影
信号は、増加していく、この時、選択した標準信号に対
するインデックスＩ＆を、第３図のプロセッサにおいて
ｍに設定し、そしてチャネル２６０で伝送するために第
２図のマルチプレクサ５５５に送る。

第２図の符号化器においては、選択されたＬＰＣ標準信
号に対するインデックスが、決定されるだけでなく、残
差信号発生器２２０で発生された残差信号に最も近似す
る励起標準信号に対応するインデックス信号■。も与え
られる。しかし、時間フレームの期間に対する残差信号
は、比較的複雑である０例えば、音声パタンの１６ｍ５
の期間に対するｘ８は、ランダムに変化する１２８の成
分を有する。残差に対しては、時間変域のベクトル量子
化コードブックが使用できる。時間変域の標準信号の登
録項目を当分野で周知の方法でケプヌトラム変域に弯換
することによって、さらに簡潔なコードブックを形成す
ることができる。残差ｘ、に対応するケプヌトラム変域
の標準信号の方が、成分が例えば１６というように少な
く、それらの成分は、変化がランダムというよりは良い
ので、好都合である。信号処理におけるケプストラムの
生成とその使用については、１９７８年、プレンティス
・ホール社出版のエル・アール・ラビナ（Ｒａｂｉｎｅ
ｒ）およびアール・ダブル・シェイファ（５ｃｈａｆｅ
ｒ）による「音声信号のデジタル処理（ＤｉｇｉｔａＩ
　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　５ｐｅｅｃｈ　Ｓｉｇ
ｎａｌｓ）　Ｊ　　（ｐｊ５５〜ｐ。

３９０）、および１９８７年、アジソン＝ウェスレー出
版社（Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈ
ｉｎｇ　Ｃｏ、　）出版のデイ・オショーネシイ（０’
Ｓｈａｕｇｈｎｅｓｓｙ）による「音声通信の人間と機
械（Ｓｐｅｅｃｈ　ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＨｕｍ
ａｎ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ）　Ｊ　　（ｐｙ１２２
６〜２３１およびｐｙ１３０９〜３１０）に説明がある
。

残差信号 ｅ　ｎ＝　ｅ　１、　ｅ　２．、、、、、　ｅ　Ｎ　　
　　　　　　（１３）において、Ｎは１２８であると思
われるが、この信号をケプストラム変域に変換するには
、変換信号 １ｏｇｌ　ＤＦＴ（ｅｎ）　ｌ　　　　　　　　　　　
　（１４）を生成し、さらに、このディスクリート・フ
ーリエ逆変換 ＤＦＴ”　（ｌｏｇｌ　ＤＦＴ（ｅ、）ｌ　）＝ｅＴ＋
ｅ％＋−−−１ｅξ　　　（１５）を生成すればよい、
ここで、Ｍは３２であろう。

このようにすれば、残差信号は、さらに扱いやすい形に
なる。

第２図および第３図のコードブック２４５は、−次射影
値の昇順に格納された１組のケプストラム変域の励起標
準信号からなる。各信号　Ｃ＋は、Ｍ個の成分を有する
ケプストラム（ｃｅｐｓｔｒａｌ　）・ベクトル ｅ　ｆ＝　ｅ　ｆｌ、　ｅｆ２．、、、、　ｅ　ｆＭ（
１６）として記憶される。成分ｅｃ１１は一次射影とし
て選択し、　Ｃ＋２は二次射影として選択することがで
きる。残差信号ｅｘは、第２図のケプストラム変換プロ
セッサにおいて、ケプストラム信号 Ｘ：＝Ｘｇ１＋　Ｘ：２＋＝−＋　Ｘ：Ｍ　　　　　　
（１７）に変換される。ケプストラム変換プロセッサは
、第３図の信号プロセッサ構成における他の機能と一緒
に実現するか、または当分野で周知の手段で実現するこ
とができる。信号ｅｃＫが一度得られると、第３図の信
号プロセッサは、第６図の流れ図に図解した励起探査処
理の動作を行う。これらの動作は、プログラム・メモリ
３２０に記憶されている命令の制御下にある。

第６図に付いて説明する。量子化された標準ケプストラ
ム・ベクトルの集合ｅ　’、　ｅ　Ｃ，、、、、ｅ　Ｃ
が、１２　　　　　　　　　Ｎ ケプストラム励起ベクトル・コードブック２４５に、−
次射影成分の順番に永久的に記憶される（ステップ６０
１）。残差信号発生器２２０からの入力残差信号Ｘ０が
、ケプストラム変換プロセッサ２４０に与えられ、式（
１７）のケプストラム信号が生成される（ステップ６０
３’　）　、コードブックを探査して、ケプストラム変
換した入力信号残差Ｘ：の射影Ｐｅより小さいケプスト
ラム励起標準信号ベクトルｅ：の射影ｐ３に対応するイ
ンデックスＳを決定する（ステップ６０５　）　、次に
、関係ρＢ＜　Ｐ　＠＜　ｐｔ　　　　　　　　　　　
　　（１８）を満足し、最も近い励起標準信号ｅ［に対
応する刺激標準信号のインデックスｔ＝Ｓ＋ｌを生成す
る（ステップ６１０）。

ケプストラム励起標準信号ベクトルｅ：、ｅｆは、励起
入力信号の成分ｘ　”に最も近い成分　Ｃ＋に沿った射
影を有する。最小距離信号ｄｆｆ、とそのインデックス
ｍを、第３図の信号プロセッサにおいて、最初は、最大
可能数に設定しくステップ６１５）、ステップ６２０か
ら６６０までのループを繰り返して、ケプストラム変域
にある最も近似する励起標準信号のインデックスを決定
する。

ステップ６２０において、標準信号に射影ｐｙ１と入力
信号の射影ｐｅとの差を標準信号に射影ｐ６と入力信号
の射影ｐ６どの差と比較する。射影ｐｙ１より射影Ｐｔ
の方が、射影ｐｅに近い場合、最も近い射影のインデッ
クスｉをｔとし、インデックスｔをインクリメントする
（ステップ６２５）、そうでない場合は、インデックス
ｉをＳに設定し、Ｓをディクリメントするくステップ６
３０）、ステップ６２０から６３０までのループの繰り
返しにおいて、最初にステップ６２０を実行する場合、
ステップ６０５および６１０で発見したケプストラム標
準信号ベクトルを最も近似するケプストラム・ベクトル
として使用する。

ステップ６３５において、入力信号の射影と最も近い標
準信号の射影との間の差に相当する信号ｅ　＝　ｌ　ｐ
　ｅｅｐ　＋１’　＋　　　　　　　　　（１９）を、
ステップ６２５またはステップ６３０の一方から生成す
る。射影の差信号ｅが、現在の最小距離信号ｄ、より小
さいならば、前に考察したケプスドラム標準信号ベクト
ルの方が、励起入力信号Ｘ８に近い０次に、第３図のプ
ロセッサにおいて、インデックス信号工。が、ｍに設定
されて、インタフェース３０１から出力される。この選
択が可能なのは、距離 ｄ２（ｅｆ、ｘ：）＝Σ（ｅ　”ｒ　Ｊ　　Ｘ　ｇｊ）
　２（２０）が、対応する射影路１１ｉｅより常に太き
いがらである。最初のコードブック・ケブストラル・ベ
クトル候補の射影が入力信号の射影に最も近いので、信
号ｅは、以降、繰り返すたびに、大きくなる。

第１図に関連して既に述べたように、最も近似する標準
信号の選択が、比較的小数の標準信号に限られていて、
射影距離に対する信号処理の方が、ベクトル空間距離の
信号処理より、かなり簡単である。

ステップ６４０において、（１９）式の射影距離信号ｅ
がｄｍより大きくない場合、ｅｆが、最も近似する励起
標準信号に対する可能な候補である。ステップ６４５に
入り、ケブストラル・ベクトル空間における二次射影線
上のｅ′ｒの射影ｑ１と、ケブストラル・ベクトル空間
における二次射影線上のＸ：の射影ｑａの間の距離を生
成する。この二次射影ｌ　ｑａ”−Ｑｘ″′１を最小距
離信号ｄｍと比較する（ステップ６４５）。ｄｍの方が
小さい場合、最も近似する標準信号として標準信号ｅ？
を受は入れることはできない、なぜなら、ｅｆに対する
射影距離ｅは、対応するケブストラル・ベクトル空間距
離ｄ（ｅ４．ｘ：）より常に小さいからである。次に、
制御がステップ６２０にもどって、次に最も近い射影を
有する標準信号を考察する。

ステップ６４５における二次射影がｄｍ、より小さい場
合、標準信号ｅ″ｒは、標準信号ｅ昆より適した候補で
ある。ステップ６５０において生成したケプストラム空
間距離ｄ（ｅ′ｒ、ｘｇ＞を最小距離信号ｄｍと比較す
る（ステップ６５５）。ケプストラム・ベクトル空間距
離ｄ（ｅ′ｒ、ｘ：）が、最小距離信号ｄ！、、より短
い場合、ステップ６５５からステップ６６０にはいる。

そこで、最小距離のケブストラル・ベクトルに対するコ
ードブック・インデックスｍをｉに等しく設定し、ｄｍ
をｄ（ｅす、Ｘ：）に等しく設定する。そして、次の繰
り返しのために制御をステップ６２０に渡す、最小距離
信号ｄｆｆｉは不変である。

第２図のＬＰＧベクトル探査プロセッサ２３０において
、各時間フレームの期間に、入力信号に対して最も近似
するＬＰ、Ｃ標準信号のインデックス■、が生成される
。励起探査プロセッサ２５０では、入力信号に対する最
も近似する励起のインデックスエ。も生成される。これ
らの２つのインデックスは、マルチプレクサ２５５にお
いて、結合されて、フレームを表す１つの符号となる０
通信システムにおいて、第２図の符号化器を使用する場
合、信号１１および工。からなる符号が、伝送の条件と
なり、チャネル２６０に加えられる。

第４図に、インデックス信号Ｉ＆および工。をその時間
フレームの期間に対する音声パタンに変換するように構
成した復号器を示す。第４図の復号器において、各時間
フレームに対するインデックスＴ、および工。からなる
符号を受信すると（第８図のステップ８０１）、デマル
チプレクサ４０１で、これらのインデックスを分離する
。ＬＰＣインデックス■６は、ＬＰＧベクトル選択器４
０５に供給する。ＬＰＧ選択器は２、インデックスエ、
を用いて、ＬＰＧコードブック４１０内の対応する標準
符号のアドレス指定を行う。コードブック４１０は、第
２図のコードブック２３５と同じ標準信号を内部に記憶
している。コードブック４１０から対応するＬＰＣ標準
符号ａｒ、を取り出して（ステップ８０５）、音声シン
セサイザ４２５に加える。このシンセサイザは、当分野
で周知のＬＰＧシンセサイザならば何でも良い。

デマルチプレクサ４０１からのインデックス信号Ｉｅは
、励起ベクトル選択器４１５に与える。励起インデック
ス信号により、励起ベクトル・コードブック４２０のア
ドレス指定を行う、この励起ベクトル・コードブックは
、音声シンセサイザ４２５に対する励起信号として直接
使用可能な時間変域の励起標準信号からなる。インデッ
クスＩ８に対応する時間変域の励起標準信号を取り出し
て（ステップ８１０）、シンセサイザ４２５に加える、
音声シンセサイザ４２５では、選択器４０５からの現在
の時間フレームのＬＰＧ信号ａｒ＆と、選択器４１５か
らの現在の時間フレームの励起信号ｅｒとを結合して（
ステップ８１５）、第２図の符号化器に与えられる時間
フレームの入力信号に取って代わるデジタル信号を形成
する。

デジタル／アナログ変換器４３０において、現在の時間
フレームの音声パタンを表す一連の標本が生成される。

低域通過フィルタ４３５では、標本列から不要な高周波
成分が取り除かれて、アナログ音声信号が生成され、こ
のアナログ音声信号が、トランスデユーサ４４０によっ
て音響パタンに変換される。ＬＰＧベクトル選択器４０
５、励起ベクトル選択器４１５、および音声シンセサイ
ザ４２５の動作は、当分野で周知の技法によって、第３
図に示したような信号プロセッサ装置において実現する
ことも可能である。

以上が、本発明を実証する実施例を引き合いにした本発
明の説明である。しかし、当業者にとり、本発明の主旨
および範囲から逸脱することなく種々の修正および変更
を行い得ることは明白である。

音声通信符号化装置との関連で本発明を説明してきたが
、これは、画像式の符号化装置にも同様に適用可能であ
り、さらに音声または画像を符号化し、後で取り出すた
めに記憶媒体に記憶するようなシステムにも使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実例となるベクトル選択方法の流れ
図、 第２図は、本発明の実例となるベクトル量子化（による
）音声符号化装置の一般的なブロック図、第３図は、第
１図の流れ図を実施するために使用できる信号プロセッ
サの一般的なブロック図、第４図は、本発明の実例とな
るベクトル量子化音声復号装置の一般的なブロック図、 第５図は、第２図の線形予測ベクトル量子化探査装置の
動作を説明する流れ図、 第６図は、第２図の励起ベクトル探査装置の動作を説明
する流れ図、 第７図は、第６図の流れ図の部分距離の比較処理のさら
に詳細な流れ図、 第８図は、第４図の復号器の動作を説明する流れ図、そ
して 第９図は、第１図の流れ図に示された探査処理を説明す
るグラフである。 第２図 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンド第 ３ 図 ステップ５４０から ステップ５６０へ 第９図 １次射影 第 図 手 続 補 正 書 （方式） 事件の表示 特願平　２−１５２８９４号 ２゜ 発明の名称 多要素信号を符号化する方法および装置３゜ 補正をする者 事件との関係 アメリカン　テレフォン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）多要素（多数の要素からなる）信号の符号化にお
   いて、 規定のベクトル空間において表現可能な複数の多要素標
   準信号ｙ＿１、ｙ＿２、・・・・ｙ＿Ｎを記憶するステ
   ップと、 前記規定のベクトル空間で表現可能な多要素入力信号ｘ
   を受信するステップと、 前記記憶済みの標準信号の中から前記多要素入力信号を
   表す標準信号ｙ＿ｍを選択するステップとを備え、 前記選択するステップが、 前記規定のベクトル空間において所定の方位を指定する
   ステップと、 標準信号ｙ＿ｎの射影Ｐ＿ｙ＿ｎをそれぞれ表す信号の
   集合を前記規定のベクトル空間における前記所定の方位
   上に形成するステップと、 前記入力信号の射影ｐ＿ｘを表す信号を前記規定のベク
   トル空間における前記所定の方位上に形成するステップ
   と、 前記の所定の方位上の射影ｐ＿ｙ＿１に応じて、前記記
   憶済みの標準信号の中から、標準信号ｙ＿１を１つ以上
   選択するステップと、 前記の標準信号の射影ｐ＿ｙ＿１と前記の入力信号の射
   影ｐ＿ｘとに応じて、前記の選択した標準信号ｙ＿１の
   それぞれに対し、前記の標準信号の射影と前記の入力信
   号の射影との前記所定の方位上の差を表す信号｜ｐ＿ｙ
   ＿１−ｐ＿ｘ｜を生成するステップと、前記の射影の差
   信号に応じて、入力信号に最も近似する標準信号ｙ＿ｍ
   を決定するステップとを備えたことを特徴とする多要素
   信号を符号化する方法。
2. （２）前記記憶済みの標準信号が、それらの前記所定の
   方位の射影の昇順Ｐ＿ｙ＿１＜Ｐ＿ｙ＿２＜・・・＜Ｐ
   ＿ｙ＿Ｎに配列され、 前記の標準信号を１つ以上選択するステップが、標準信
   号ｙ＿１を、それらの射影ｐ＿ｙ＿１の前記入力信号射
   影ｐ＿ｘからの距離の増加する順に連続的に選択するこ
   とを含む、ことを特徴とする請求項１記載の多要素信号
   を符号化する方法。
3. （３）前記の射影の差信号に応じて、入力信号に最も近
   似する標準信号ｙ＿ｍを決定するステップが、前記の最
   も近似する標準信号のインデックスに相当する信号ｍを
   Ｎより大きい値に設定し、前記の最も近似する標準信号
   ｙ＿ｍと入力信号ｘとの距離に相当する信号ｄ＿ｍを、
   前記規定のベクトル空間における標準信号と入力信号と
   の最長距離より大きい値に設定するステップと、 前記の連続的に選択された各標準信号ｙ＿ｉに対し、前
   記の射影距離信号｜ｐ＿ｙ＿ｉ−ｐ＿ｘ｜を距離信号ｄ
   ＿ｍと比較するステップと、 前記の比較するステップにおいて、前記の選択された標
   準信号の射影距離｜ｐ＿ｙ＿ｉ−ｐ＿ｘ｜が、規定のベ
   クトル空間距離ｄ＿ｍより短い場合、これに応じて、 ａ）前記規定のベクトル空間における入力信号ｘとその
   標準信号ｙ＿ｉとの間のベクトル空間距離ｄ（ｙ＿ｉ、
   ｘ）に相当する信号を生成し、ｂ）ｄ（ｙ＿ｉ、ｘ）＜
   ｄ＿ｍならば、これに応じて、前記ベクトル空間距離信
   号ｄ＿ｍをベクトル空間距離信号ｄ（ｙ＿ｉ、ｘ）で置
   き換え、 ｃ）前記の選択された標準信号のインデックスｍを標準
   信号インデックスｉに等しく設定し、ｄ）次に連続的に
   選ばれる標準信号ｉのために、比較するステップに戻る
   ステップと、 前記の比較するステップにおいて、前記の選択された標
   準信号の射影距離Ｐ＿ｙ＿ｉが、ベクトル空間距離ｄ＿
   ｍに等しいか、これより大きい場合、これに応じて、標
   準信号ｍを最も近似する標準信号として選択するステッ
   プとを備えた、ことを特徴とする請求項２記載の多要素
   信号を符号化する方法。
4. （４）前記規定のベクトル空間における前記規定の方位
   が、前記の多要素入力信号の所定の要素に相当する、こ
   とを特徴とする請求項１、２、または３記載の多要素信
   号を符号化する方法。
5. （５）前記の多要素入力信号が、音声を表す信号である
   、ことを特徴とする請求項１、２、または３記載の多要
   素信号を符号化する方法。
6. （６）前記の多要素入力信号が、画像を表す信号である
   、ことを特徴とする請求項１、２、または３記載の多要
   素信号を符号化する方法。
7. （７）多要素の信号の符号化において、 規定のベクトル空間において表現可能な複数の多要素標
   準信号ｙ＿１、ｙ＿２、・・・、ｙ＿Ｎを記憶する手段
   と、 前記規定のベクトル空間で表現可能な多要素入力信号ｘ
   を受信する手段と、 前記記憶済みの標準信号の中から前記多要素入力信号を
   表す標準信号ｙ＿ｍを選択する手段とを備え、前記の選
   択する手段が、 前記規定のベクトル空間において所定の方位を指定する
   手段と、 前記標準信号と前記所定の方位とに応じて、標準信号ｙ
   ＿ｎの射影Ｐ＿ｙ＿ｎをそれぞれ表す信号の集合を前記
   規定のベクトル空間における前記所定の方位上に形成す
   る手段と、 前記入力信号と前記所定の方位とに応じて、前記入力信
   号の射影ｐ＿ｘを表す信号を前記規定のベクトル空間に
   おける前記所定の方位上に形成する手段と、 前記標準信号ｙ＿ｎに関する前記の所定の方位上の射影
   Ｐ＿ｙ＿ｎに応じて、前記記憶済みの標準信号ｙ＿ｉの
   中から１つ以上選択する手段と、 前記の標準信号の射影ｐ＿ｙ＿ｉと前記の入力信号の射
   影ｐ＿ｘとに応じて、前記の選択した標準信号ｙ＿ｉの
   それぞれに対し、前記の標準信号の射影と前記の入力信
   号の射影との前記所定の方位上の差を表す信号｜ｐ＿ｙ
   ＿ｉ−ｐ＿ｘ｜を生成する手段と、前記の射影の差信号
   に応じて、入力信号に最も近似する標準信号ｙ＿ｍを決
   定する手段とを備えた、ことを特徴とする多要素信号を
   符号化する装置。
8. （８）前記記憶済みの標準信号が、それらの前記所定の
   方位の射影の昇順Ｐ＿ｙ＿ｉ＜Ｐ＿ｙ＿２・・・＜Ｐ＿
   ｙ＿Ｎに配列され、 前記の標準信号を１つ以上選択する手段が、前記の標準
   射影信号Ｐ＿ｙ＿ｎと前記入力射影信号ｐ＿ｘとに応じ
   て、標準信号ｙ＿ｉを、前記入力信号射影ｐ＿ｘからの
   距離の増加する順に連続的に選択する手段を含む、こと
   を特徴とする請求項７記載の多要素信号を符号化する装
   置。
9. （９）前記の射影の差信号に応じて、入力信号に最も近
   似する標準信号ｙ＿ｍを決定する手段が、前記の最も近
   似する標準信号のインデックスに相当する信号ｍをＮよ
   り大きい値に設定し、前記の最も近似する標準信号ｙ＿
   ｍと入力信号ｘとの距離に相当する信号ｄ＿ｍを、前記
   規定のベクトル空間における標準信号と入力信号との最
   長距離より大きい値に設定する手段と、 前記の連続的に選択された各標準信号ｙ＿１に対し、前
   記の射影距離信号｜ｐ＿ｙ＿１−ｐ＿ｘ＿｜を距離信号
   ｄ＿ｍと比較する手段と、 前記の比較する手段において、前記の選択された標準信
   号の射影距離｜ｐ＿ｙ＿１−ｐ＿ｘ｜が、規定のベクト
   ル空間距離ｄ＿ｍより短い場合、これに応じて、前記規
   定のベクトル空間における入力信号ｘとその標準信号ｙ
   ＿１との間のベクトル空間距離ｄ（ｙ＿１、ｘ）に相当
   する信号を生成する手段と、 ｄ（ｙ＿１、ｘ）＜ｄ＿ｍならば、これに応じて、前記
   ベクトル空間距離信号ｄ＿ｍをベクトル空間距離信号ｄ
   （ｙ＿１、ｘ）で置き換え、さらに、前記の選択された
   標準信号のインデックスｍを標準信号インデックスｉに
   等しく設定する手段と、 前記の比較する手段において、前記の選択された標準信
   号の射影距離｜ｐ＿ｙ＿１−ｐ＿ｘ｜が、ベクトル空間
   距離ｄ＿ｍに等しいか、これより大きい場合、これに応
   じて、標準信号ｙ＿ｍを最も近似する標準信号として選
   択する手段とを備えた、ことを特徴とする請求項８記載
   の多要素信号を符号化する装置。
10. （１０）前記規定のベクトル空間における前記所定の方
    位が、前記の多要素入力信号の所定の要素に相当する、
    ことを特徴とする請求項７、８、または９記載の多要素
    信号を符号化する装置。
11. （１１）前記の多要素入力信号が、音声を表す信号であ
    る、ことを特徴とする請求項７、８、または９記載の多
    要素信号を符号化する装置。
12. （１２）前記の多要素入力信号が、画像を表す信号であ
    る、ことを特徴とする請求項７、８、または９記載の多
    要素信号を符号化する装置。