JPH03228433A - Multistage vector quantizing system - Google Patents

Multistage vector quantizing system

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JPH03228433A
JPH03228433A JP2022081A JP2208190A JPH03228433A JP H03228433 A JPH03228433 A JP H03228433A JP 2022081 A JP2022081 A JP 2022081A JP 2208190 A JP2208190 A JP 2208190A JP H03228433 A JPH03228433 A JP H03228433A
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JP
Japan
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vector
code
stage
codebook
quantizer
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Pending
Application number
JP2022081A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Okazaki
岡崎 晃二
Hidehira Iseda
衡平 伊勢田
Naoji Matsuo
直司 松尾
Shigeyuki Umigami
重之 海上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH03228433A publication Critical patent/JPH03228433A/en
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Abstract

PURPOSE:To execute the embedded encoding by containing each orthogonalized code vector in a code book of a quantizer of the post-stage, and selecting the code vector from this code book so that the norm of an error signal becomes minimum. CONSTITUTION:Between each quantizer 1A and quantizer 2A, an intermediate code book 27 in which many code vectors are contained is provided. Also, a coefficient corresponding to an amplification factor of the code vector outputted from a code book 13 of the quantizer 1A of the pre-stage is derived, quasi-orthogonalization for synthesizing this coefficient and each code vector outputted from the intermediate code book 27 is executed, and a quasi- orthogonalization arithmetic means 28 for containing it in a code book 23 of the quantizer 2A of the post-stage is provided. In such a state, from the code book 23, the code vector is selected so that the norm of an error signal becomes minimum by an arithmetic means 22 of the same stage, and also, amplified by an amplifying means 22, by which a quantizing code is obtained. In such a way, embedded encoding is executed, and also, an optimal vector being free from a loss is obtained by the quantizer of a second stage and thereafter.

Description

【発明の詳細な説明】 目    次 概   要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作   用 実  施  例 発明の効果 概要 本発明は複数のゲイン/シェープ量子化器を接続し、入
力信号を量子化し符号化する多段ベクトル量子化方式に
関し、特にエンベデド符号化に適用することができる多
段ベクトル量子化方式に関し、 エンベデド符号化を行うことができ、かつ2段目以降の
量子化器でロスの無い最適ベクトルを得ることを目的と
し、 多数のコードベクトルが収容されたコードブックと、こ
のコードブックから出力されるコードベクトルを所望の
増幅率で増幅する増幅手段と、この増幅手段から出力さ
れたコードベクトルと入力ベクトルとの誤差を計算して
誤差信号を得る誤差計算手段と、前記誤差信号のノルム
が最小となるような前記コードブックのコードベクトル
を選択する演算手段とを具備した量子化器を複数個接続
し、音声及び画像等の入力信号、即ち前記入力ベクトル
を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式におい
て、前記各量子化器と量子化器との間に、多数のコード
ベクトルが収納された中間コードブックと、この中間コ
ードブックから出力される各コードベクトルを、前段の
量子化器のコードブックから増幅手段を介して出力され
るコードベクトルに直交させ、この直交化された各コー
ドベクトルを後段の量子化器のコードブックに収納する
直交化演算手段とを設け、前記直交化された各コードベ
クトルが収納されたコードブックから、同段の演算手段
によって誤差信号のノルムが最小となるようにコードベ
クトルを選択し、かつ同段の増幅手段によって増幅する
ことによって量子化符号を得るように構成する。
[Detailed Description of the Invention] Table of Contents Overview Industrial Field of Application Conventional Technology Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Implementation Examples Outline of Effects of the Invention The present invention provides multiple gain/shape effects. Regarding a multi-stage vector quantization method in which a quantizer is connected to quantize and encode an input signal, and in particular, a multi-stage vector quantization method that can be applied to embedded coding, the method can perform embedded coding, and 2 In order to obtain optimal vectors without loss in the quantizers in the subsequent stages, we use a codebook that accommodates a large number of codevectors and an amplification device that amplifies the codevectors output from this codebook with a desired amplification factor. means for calculating an error signal by calculating an error between the code vector output from the amplifying means and the input vector; and selecting a code vector of the codebook such that the norm of the error signal is minimized. In a multi-stage vector quantization method in which a plurality of quantizers each having a calculation means for quantizing and encoding an input signal such as audio and image, that is, the input vector, is connected, each of the quantizers and the quantizer Between the quantizer and the quantizer, there is an intermediate codebook that stores a large number of code vectors, and each code vector output from this intermediate codebook is connected to the code output from the codebook of the previous stage quantizer via an amplification means. orthogonalization calculation means for orthogonalizing the vector and storing each of the orthogonalized code vectors in a codebook of a subsequent quantizer; The code vector is selected by the arithmetic means in the stage so that the norm of the error signal is minimized, and is amplified by the amplification means in the same stage to obtain a quantized code.

産業上の利用分野 本発明は複数のゲイン/シェープ量子化器を接続し、入
力信号を量子化し符号化する多段ベクトル量子化方式に
関し、特にエンベデド符号化に適用することができる多
段ベクトル量子化方式に関するものである。
Industrial Application Field The present invention relates to a multi-stage vector quantization method that connects a plurality of gain/shape quantizers to quantize and encode an input signal, and in particular a multi-stage vector quantization method that can be applied to embedded coding. It is related to.

音声・画像信号の高能率伝送を目的とした帯域圧縮技術
としての多段ベクトル量子化方法は既に知られているが
、これは、複数種類のコードベクトルから成るコードブ
ックを用いて符号化対象である入力ベクトル(音声・画
像信号の入力信号)に最も近いパターンを選び出し、そ
のパターンの番号を符号化情報とする量子化器を所望の
数だけ接続し、入力信号を量子化する方式である。そし
て、この方式においては、多段接続された各量子化器ご
とに得られる符号化情報のいずれかを用いて再生するエ
ンベデド符号化を行うことができる。
A multistage vector quantization method is already known as a band compression technique aimed at highly efficient transmission of audio and image signals, but this method uses a codebook consisting of multiple types of code vectors to encode the target. This method selects the pattern closest to the input vector (input audio/image signal), connects a desired number of quantizers that use the pattern number as encoded information, and quantizes the input signal. In this method, it is possible to perform embedded encoding in which reproduction is performed using any of the encoded information obtained for each quantizer connected in multiple stages.

このエンベデド符号化は例えば、2段目以降の符号化情
報を捨て去り、1段目の符号化情報のみで再生を行うこ
とである。しかし、このように1段目の符号化情報を再
生に耐えろる様な情報に量子化し、更にその符号化情報
を2段目で再度量子化した場合、2段目で得られる符号
化情報は、入力ベクトルからずれた、即ちロスのある情
報となる。
This embedded encoding is, for example, discarding the encoded information from the second stage onward and performing reproduction using only the encoded information from the first stage. However, if the encoded information in the first stage is quantized into information that can withstand playback, and then the encoded information is quantized again in the second stage, the encoded information obtained in the second stage is , the information deviates from the input vector, that is, it becomes lossy information.

従って、そのロスが無く、かつエンベデド符号化も実現
できるようにする必要がある。
Therefore, it is necessary to eliminate this loss and also be able to implement embedded encoding.

従来の技術 第6図は従来の多段ベクトル量子化方式を説明するため
の図である。
BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional multi-stage vector quantization method.

この図において、1は1段目の量子化器である。In this figure, 1 is the first stage quantizer.

この量子化器1は音゛声等のアナログ信号が所望のサン
プリング数でサンプリングされた信号e0、即ち入力ベ
クトルXを量子化し符号化するものである。2は1段目
と同様な機能を有する2段目の量子化器である。
This quantizer 1 quantizes and encodes a signal e0, which is an analog signal such as a voice sampled at a desired number of samples, that is, an input vector X. 2 is a second stage quantizer having the same function as the first stage.

1段目の量子化器1は、誤差計算部11と、演算部12
と、コードブック13と、増幅器14とから構成されて
いる。誤差計算部11は、入力ベクトルXと増幅器14
から出力されるベクトル81all  との誤差を計算
して誤差信号e、を出力するものである。コードブック
13は、その内部にコードブック長L1 のコードベク
トルall  (i=L2i・・・L、 、 L、≧1
〉を有するものである。演算部12は、誤差計算部11
から出力される誤差信号e、のノルムが最小となるよう
に、コードブック13のコードベクトルa++ の中か
らベクトルa1. を選択するものであり、同時に、増
幅器14においても、コードブック13から出力される
ベクトルa、を、誤差信号e1のノルムが最小となるよ
うなゲインg1で増幅してベクトルg1a1i を出力
する。また、2段目の量子化器2も1段目と同様に、誤
差計算部21と、演算部22と、コードブック23と、
増幅器24とから構成されている。
The first stage quantizer 1 includes an error calculation section 11 and an operation section 12.
, a codebook 13 , and an amplifier 14 . The error calculation unit 11 calculates the input vector X and the amplifier 14.
It calculates the error with the vector 81all output from the vector 81all and outputs an error signal e. The codebook 13 contains all code vectors of codebook length L1 (i=L2i...L, , L, ≧1
〉. The calculation unit 12 includes an error calculation unit 11
Vectors a1 . At the same time, the amplifier 14 amplifies the vector a output from the codebook 13 with a gain g1 that minimizes the norm of the error signal e1, and outputs the vector g1a1i. Further, the second-stage quantizer 2 also includes an error calculation section 21, an operation section 22, a codebook 23, and the like, as in the first stage.
It is composed of an amplifier 24.

このような構成によれば、第7図のベクトル図に示すよ
うに、コードブック13から出力されるベクトルall
 が増幅器14で増幅されて1段目の最適ベクトルとな
るベクトルLaz が得られる。
According to such a configuration, as shown in the vector diagram of FIG.
is amplified by the amplifier 14 to obtain the vector Laz, which is the optimal vector for the first stage.

また、2段目の最適ベクトルは、同図に示すように、1
段目で得られるベクトルg1a1i  と2段目の増幅
器24から出力されるベクトルg2az +  との合
成ベクトルX1となる。また、図示するベクトルg o
 p i +及びg。pt2については後述で説明する
In addition, the optimal vector in the second stage is 1 as shown in the figure.
The vector g1a1i obtained in the second stage and the vector g2az + output from the second stage amplifier 24 become a composite vector X1. Also, the illustrated vector g o
p i + and g. pt2 will be explained later.

更に、このベクトル図において、誤差信号e1は入力ベ
クトルXとベクトルgnat +  との先端を結ぶ破
線e1となり、誤差信号e2は入力ベクトルXとベクト
ルg2azとの先端を結ぶ破線e2となる。
Further, in this vector diagram, the error signal e1 becomes a broken line e1 connecting the tips of the input vector X and the vector gnat +, and the error signal e2 becomes a broken line e2 connecting the tips of the input vector X and the vector g2az.

即ち、このような量子化器1,2を接続した多段ベクト
ル量子化方式によれば、2段目のデータ(量子化された
信号)でなくとも1段目のデータだけである程度再生に
耐えろる量子化ができていることになる。従って、この
方式をL A N (Local Area Netw
ork)等の通信装置に用いれば、例えば伝送路が混ん
できた時、交換機等で2段目の量子化された情報をすて
たとしても、1段目の情報は2段目が無い場合に比べ信
号の品質が劣化するものの、受信側ではその1段目の情
報から元の信号をある程度再生することができる。
In other words, according to the multi-stage vector quantization method in which the quantizers 1 and 2 are connected, the first stage data alone can withstand reproduction to some extent, even if the second stage data (quantized signal) is not the second stage data (quantized signal). This means that quantization has been achieved. Therefore, this method is called L A N (Local Area Network
For example, when the transmission line becomes busy, even if the second-stage quantized information is discarded by a switch, the first-stage information can be used even if the second-stage information is not present. Although the quality of the signal is degraded compared to the original signal, the receiving side can reproduce the original signal to some extent from the first stage information.

従って、2段目の情報を勝手に揄で、1段目の情報を用
いて再生を行うエンベデド符号化を行うことが出来るの
で、融通性のあるサービスを行うことが出来る。
Therefore, it is possible to perform embedded encoding in which the information in the second stage is arbitrarily omitted and the information in the first stage is used for reproduction, so that flexible services can be provided.

発明が解決しようとする課題 ところで、上述した多段ベクトル量子化方式においては
、例えエンベデド符号化を行うことができても、第7図
のベクトル図に示すように、2段目で得られる最適ベク
トルx1が、入力ベクトルXと破線e2の距離だけ離れ
、その分ロスが生じ、2段目で最適なベクトルを得るこ
とができない問題があった。
Problems to be Solved by the Invention By the way, in the multi-stage vector quantization method described above, even if embedded encoding can be performed, as shown in the vector diagram in FIG. 7, the optimal vector obtained in the second stage is There was a problem in that x1 was separated from the input vector X by the distance of the broken line e2, and a loss occurred accordingly, making it impossible to obtain an optimal vector in the second stage.

この問題を解決するためには、1段目のベクトルa、が
ベクトルgopt+となるように増幅し、更に、2段目
のベクトルa21 がベクトルg。pt2となるように
増幅し、これらベクトルg a p t r及びg。p
t2を合成して入力ベクトルXとほぼ同様な最適ベクト
ルが得られるようにすればよい。しかし、このようにし
た場合、1段目で得られるベクトルg。pt+が、本来
1段目で得られる最適ベクトルgnat + と異なっ
たものとなるので、1段目の情報みて再生を行うことが
できなくなる。従って、上述した問題を解決するこの方
式では、2段目で最適なベクトルを得ることができたと
しても、2段目の情報を勝手に捨て、1段目の情報を用
いて再生を行うエンベデド符号化を行うことが出来なく
なる欠点がある。
To solve this problem, the first stage vector a is amplified to become the vector gopt+, and the second stage vector a21 becomes the vector g. pt2, and these vectors g a p t r and g. p
t2 may be combined to obtain an optimal vector that is substantially the same as the input vector X. However, in this case, the vector g obtained in the first stage. Since pt+ is different from the optimal vector gnat + originally obtained in the first stage, it becomes impossible to perform reproduction based on the information in the first stage. Therefore, in this method to solve the above-mentioned problem, even if the optimal vector can be obtained in the second stage, the information in the second stage is arbitrarily discarded and the embedded data is reproduced using the information in the first stage. There is a drawback that encoding cannot be performed.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
エンベデド符号化を行うことができ、かつ2段目以降の
量子化器でロスの無い最適ベクトルを得ることができる
多段ベクトル量子化方式を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of these points,
It is an object of the present invention to provide a multistage vector quantization method that can perform embedded encoding and can obtain lossless optimal vectors in the second and subsequent quantizers.

課題を解決するための手段 第1図は本発明の原理図である。Means to solve problems FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.

この図によれば、多数のコードベクトルが収容されたコ
ードブック13と、このコードブック13から出力され
るコードベクトルを所望の増幅率で増幅する増幅手段1
4と、この増幅手段14から出力されたコードベクトル
と入力ベクトルとの誤差を計算して誤差信号を得る誤差
計算手段11と、前記誤差信号のノルムが最小となるよ
うな前記コードブック13のコードベクトルを選択する
演算手段12とを具備した量子化器1Aを複数個接続し
、音声及び画像等の入力信号、即ち前記入力ベクトルを
量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式において
、前記各量子化器1Aと量子化器2Aとの間に、多数の
コードベクトルが収納された中間コードブック27と、
この中間コードブック27から出力される各コードベク
トルを、前段の量子化器1Aのコードブック13から増
幅手段14を介して出力されるコードベクトルに直交さ
せ、この直交化された各コードベクトルを後段の量子化
器2Aのコードブック23に収納する直交化演算手段2
8とを設け、前記直交化された各コードベクトルが収納
されたコードブック23から、同段の演算手段22によ
って誤差信号のノルムが最小となるようにコードベクト
ルを選択し、かつ同段の増幅手段24によって増幅する
ことによって量子化符号を得るように構成する。
According to this figure, a codebook 13 that accommodates a large number of codevectors, and an amplification means 1 that amplifies the codevectors output from the codebook 13 at a desired amplification factor.
4, an error calculation means 11 for calculating the error between the code vector output from the amplification means 14 and the input vector to obtain an error signal, and a code in the code book 13 that minimizes the norm of the error signal. In a multi-stage vector quantization method in which a plurality of quantizers 1A each having a calculation means 12 for selecting a vector are connected to quantize and encode input signals such as audio and images, that is, the input vectors, each of the quantizers is An intermediate codebook 27 containing a large number of code vectors is located between the quantizer 1A and the quantizer 2A,
Each code vector outputted from this intermediate codebook 27 is made orthogonal to the codevector outputted from the codebook 13 of the preceding stage quantizer 1A via the amplifying means 14, and each of the orthogonalized code vectors is then outputted from the subsequent stage. Orthogonalization calculation means 2 stored in the codebook 23 of the quantizer 2A of
8, a code vector is selected from the code book 23 in which the orthogonalized code vectors are stored so that the norm of the error signal is minimized by the arithmetic means 22 of the same stage, and the amplification of the same stage is performed. The quantization code is obtained by amplification by the means 24.

また、このような構成要素に加えて、所望のコードベク
トルが収納された他のコードブックと、この他のコード
ブックの各コードベクトルを線形予測して合成する線形
予測手段とを設け、前記線形予測手段によって得られる
コードベクトルを前記中間コードブック27に収納する
ように構成してもよい。
In addition to such components, another codebook storing a desired code vector and a linear prediction means for linearly predicting and synthesizing each code vector of the other codebook are provided, The code vector obtained by the prediction means may be stored in the intermediate code book 27.

更に、本発明の他の側面によると、上述した多段ベクト
ル量子化方式において、各量子化器1Aと量子化器2A
との間に、多数のコードベクトルが収納された中間コー
ドブック27と、前段の量子化器1Aのコードブック1
3から増幅手段14を介して出力されるコードベクトル
の増幅率に対応する係数を求め、この係数と前記中間コ
ードブック27から出力される各コードベクトルとを合
成する準直交化を行い、この準直交化された各コードベ
クトルを後段の量子化器2Aのコードブック23に収納
する準直交化演算手段28とを設け、前記準直交化され
た各コードベクトルが収納されたコードブック23から
、同段の演算手段22によって誤差信号のノルムが最小
となるようにコードベクトルを選択し、かつ同段の増幅
手段22によって増幅することによって量子化符号を得
るように構成する。
Furthermore, according to another aspect of the present invention, in the multi-stage vector quantization method described above, each quantizer 1A and quantizer 2A
An intermediate codebook 27 storing a large number of code vectors and a codebook 1 of the preceding stage quantizer 1A
3, a coefficient corresponding to the amplification factor of the code vector outputted via the amplifying means 14 is obtained, and quasi-orthogonalization is performed to synthesize this coefficient and each code vector outputted from the intermediate codebook 27, and this quasi-orthogonalization is performed. A quasi-orthogonalization calculation means 28 is provided for storing each orthogonalized code vector in the codebook 23 of the subsequent stage quantizer 2A, and a The code vector is selected by the arithmetic means 22 in the stage so that the norm of the error signal is minimized, and is amplified by the amplification means 22 in the same stage to obtain a quantized code.

また、このような構成要素の他に、所望のコードベクト
ルが収納された他のコードブックと、この他のコードブ
ックの各コードベクトルを線形予測して合成する線形予
測手段とを設け、前記線形予測手段によって得られるコ
ードベクトルを前記中間コードブック27に収納するよ
うに構成してもよい。
In addition to these components, another codebook storing a desired codevector and a linear prediction means for linearly predicting and synthesizing each codevector of the other codebook are provided, The code vector obtained by the prediction means may be stored in the intermediate code book 27.

作   用 本発明によれば、各量子化器と量子化器との間に設けら
れた中間コードブックから出力される各コードベクトル
が、直交化演算手段によって、前段の量子化器のコード
ブックから増幅手段を介して出力されるコードベクトル
に合成されて直交化され、この直交化された各コードベ
クトルが後段の量子化器のコードブックに収納される。
According to the present invention, each code vector output from the intermediate code book provided between each quantizer is converted from the code book of the preceding quantizer by the orthogonalization calculation means. The code vectors output through the amplification means are combined and orthogonalized, and each of the orthogonalized code vectors is stored in a codebook of a subsequent quantizer.

そして、その直交化された各コードベクトルが収納され
たコードブックから、同段の演算手段によって誤差信号
のノルムが最小となるようにコードベクトルが選択され
、かつ同段の増幅手段によって増幅されて量子化符号が
得られる。
Then, from the codebook containing the orthogonalized code vectors, a code vector is selected by the calculation means at the same stage so that the norm of the error signal is minimized, and is amplified by the amplification means at the same stage. A quantized code is obtained.

従って、各段の量子化器毎に量子化符号を得ることが出
来るので、各段の量子化器毎に情報を再生することがで
き、これによって、任意の段の量子化器の情報を取捨選
択して再生するエンベデド符号化を行うことができる。
Therefore, since it is possible to obtain a quantization code for each quantizer in each stage, it is possible to reproduce information for each quantizer in each stage. Embedded encoding for selective reproduction can be performed.

しかも、各段の量子化器毎に得られる量子化符号は、信
号処理過程において前述のような直交化操作を行ったも
のなので入力ベクトルとほぼ同じベクトルを有するもの
である。
In addition, the quantized code obtained for each stage of quantizer has substantially the same vector as the input vector because the above-described orthogonalization operation has been performed in the signal processing process.

また、線形予測によって得られた各コードベクトルを、
中間コードブックに収納し、この収納された各コードベ
クトルを用いて直交化を行い量子化を行うようにしたの
で、情報量が少なくてすみ、これによって情報化効率を
上げることができる。
Also, each code vector obtained by linear prediction is
Since the code vectors are stored in an intermediate codebook and the stored code vectors are used for orthogonalization and quantization, the amount of information can be reduced, thereby increasing information processing efficiency.

更に、本発明の準直交化方式によれば、前段の量子化器
のコードブックから増幅手段を介して出力されるコード
ベクトルの増幅率に対応する係数を求め、この係数と中
間コードブックから出力される各コードベクトルとを合
成するので、その増幅手段から出力されるコードベクト
ルに量子化誤差が含まれていても、その誤差を無くすこ
とができる。従って、前述したように量子化誤差があっ
ても各段の量子化器で得られる量子化符号は入力ベクト
ルとほぼ同じベクトルを有するものとなる・つまり、エ
ンベデド符号化を行って得られる情報は信頼性の高いも
のとなる。
Furthermore, according to the quasi-orthogonalization method of the present invention, a coefficient corresponding to the amplification factor of the code vector outputted through the amplifying means is obtained from the codebook of the quantizer in the previous stage, and the coefficient is Since the code vectors output from the amplifying means include quantization errors, the errors can be eliminated. Therefore, as mentioned above, even if there is a quantization error, the quantization code obtained by the quantizer at each stage has almost the same vector as the input vector.In other words, the information obtained by performing embedded coding is It becomes highly reliable.

また、この準直交化を行う方式においても、前記した直
交化を行う方式同様、線形予測によって得られた各コー
ドベクトルを、中間コードブックに収納し、この収納さ
れた各コードベクトルを用いて準直交化を行い量子化を
行うようにしたので、情報量が少なくてすみ、これによ
って情報化効率を上げることができる。
Also, in this method of performing quasi-orthogonalization, as in the method of performing orthogonalization described above, each code vector obtained by linear prediction is stored in an intermediate codebook, and each stored code vector is used to perform standardization. Since orthogonalization and quantization are performed, the amount of information can be reduced, thereby increasing information efficiency.

実  施  例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第2図は本発明の第1の実施例による多段ベクトル量
子化方式を説明するための図であり、この図において第
6図に示す従来例の各部に対応する部分には同一の符号
が付しである。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram for explaining the multistage vector quantization method according to the first embodiment of the present invention, and in this figure, parts corresponding to the parts of the conventional example shown in FIG. 6 are given the same reference numerals. It is.

この図において、1Aは1段目の量子化器、2Aは2段
目の量子化器、3Aは3段目の量子化器である。
In this figure, 1A is a first-stage quantizer, 2A is a second-stage quantizer, and 3A is a third-stage quantizer.

1段目の量子化器1Aが、第6図に示す従゛来の量子化
器1と異なる点は、誤差計算部11、演算部12、コー
ドブック13、増幅器14の他に、コード化された複数
の白色雑音が収納されている残差コードブック15と、
残差コードブック15のコードを再生してコードブック
13へ出力する予測再生フィルタ16とを設けて構成し
たことである。即ち、このような構成によれば、残差コ
ードブック15のコードが予測再生フィルタ16を介し
てコードブック13に、コードブック長り。
The first stage quantizer 1A is different from the conventional quantizer 1 shown in FIG. a residual codebook 15 in which a plurality of white noises are stored;
This configuration includes a predictive reproduction filter 16 that reproduces the code of the residual codebook 15 and outputs it to the codebook 13. That is, according to such a configuration, the codes of the residual codebook 15 are transferred to the codebook 13 via the predictive reproduction filter 16, and the codes are transferred to the codebook 13 through the predictive reproduction filter 16.

ノコードベクトルal l  (1”l+ 2i ”’
+ LL *  Ll≧1 )として収納される。また
、演算部12の演算制御によって、誤差計算部11から
出力される誤差信号e、のノルムが最小となるように、
コードブック13のコードベクトルa、の中からベクト
ルa。
Nocode vector al l (1"l+2i "'
+LL*Ll≧1). Further, by the calculation control of the calculation unit 12, the norm of the error signal e outputted from the error calculation unit 11 is minimized.
Vector a from code vector a in codebook 13.

が選択され、更に、増幅器14によって、誤差信号e1
のノルムが最小となるようなゲインg1で、コードブッ
ク13から出力されるベクトルa1が増幅され、これに
よってベクトルg1a1i が誤差計算部11及び2段
目の量子化器2Aの演算装置28へ出力される。
is selected, and the amplifier 14 further outputs the error signal e1
The vector a1 output from the codebook 13 is amplified by a gain g1 that minimizes the norm of Ru.

2段目の量子化器2Aは、1段目の量子化器1Aの構成
要素の他に、コードブック27と演算装置28とを、予
測再生フィルタ26とコードブック23との間に接続し
て構成したのもである。
In addition to the components of the first-stage quantizer 1A, the second-stage quantizer 2A has a codebook 27 and an arithmetic unit 28 connected between the predictive reproduction filter 26 and the codebook 23. This is what I composed.

コードブック27は1段目のコードブック13と同様、
残差コードブック25から出力される白色雑音がコード
化されたコードを、予測再生フィルタ26を介して取り
入れ、コードブック長L1のコードベクトルa=i  
(+=1.2.−乱2iL1≧1 )として収納するも
のである。また、演算装置28は、コードブック27か
ら出力される各ベクトルa21(第3図参照)を、1段
目の増幅器14から出力されるベクトルg1a1i  
に90度で直交化させ、その直交化によって得られるベ
クトルb21 を、コードブック23及び3段目の量子
化器3Aのコードブック37へ出力するものである。
Codebook 27 is similar to codebook 13 in the first stage,
A code coded with white noise output from the residual codebook 25 is taken in via the predictive reproduction filter 26, and a code vector a=i of codebook length L1 is obtained.
(+=1.2.-random2iL1≧1). Furthermore, the arithmetic unit 28 converts each vector a21 (see FIG. 3) output from the codebook 27 into the vector g1a1i output from the first stage amplifier 14.
The vector b21 obtained by the orthogonalization is outputted to the codebook 23 and the codebook 37 of the third stage quantizer 3A.

また、演算装置28から出力されたベクトルb21は、
コードブック23に、コードブック長L1のコードベク
トルb2t  (+=1.2.・・・、L、 、  L
、≧1 )として収納される。そして、演算部22の演
算制御によって、コードベクトルb21 の中からベク
トルb2が選択されて増幅器24へ出力される。また、
増幅器24からは、所望のゲインg2で増幅されたベク
トルIhb21 が誤差計算部21及び3段目の量子化
器3Aの演算装置38へ出力される。このような動作に
よれば、2段目の量子化器2Aによって得られる最終的
なベクトルは、第3図に示すように、ベクトルg1a1
i  とベクトルIhb2i  とを合成したベクトル
X2となり、これは、1段目に入力される入力ベクトル
Xと同じベクトルとなる。
In addition, the vector b21 output from the arithmetic unit 28 is
In the codebook 23, the code vector b2t (+=1.2..., L, , L
, ≧1). Under the arithmetic control of the arithmetic unit 22, the vector b2 is selected from the code vector b21 and output to the amplifier 24. Also,
The amplifier 24 outputs the vector Ihb21 amplified with the desired gain g2 to the error calculation unit 21 and the arithmetic unit 38 of the third stage quantizer 3A. According to such an operation, the final vector obtained by the second stage quantizer 2A is the vector g1a1, as shown in FIG.
A vector X2 is obtained by combining i and the vector Ihb2i, which is the same vector as the input vector X input to the first stage.

3段目の量子化器3Aは、2段目の演算装置28から出
力されるベクトルb2I を−旦収納するコードブック
37と、2段目の演算装置28と同様な機能の演算装置
38とを有して構成されており、その動作は2段目の量
子化器2Aと同様な動作を行う。即ち、演算装置38に
よって、コードブック37から出力される各ベクトルb
21  が、2段目の増幅器24から出力されるベクト
ルgzb2i に90度で直交化され、その直交化によ
って得られるベクトルb3i が、コードブック33へ
出力されて収納される。そして、演算部32の演算制御
によって、コードブック33の中からベクトルb3゜が
選択されて増幅器34へ出力され、増幅器34によって
、所望のゲインg、で増幅され、ベクトルg3bz +
 が誤差計算部31へ出力される。このような動作によ
れば、3段目の量子化器3Aによって得られる最終的な
ベクトルは、ベクトルgzaa +  とベクトルgx
bx +  とを合成したベクトルとなり、これは、1
段目に入力される入力ベクトルXと同じベクトルとなる
The third-stage quantizer 3A includes a codebook 37 that temporarily stores the vector b2I output from the second-stage arithmetic device 28, and an arithmetic device 38 having the same function as the second-stage arithmetic device 28. The operation is similar to that of the second stage quantizer 2A. That is, each vector b output from the codebook 37 by the arithmetic unit 38
21 is orthogonalized at 90 degrees to the vector gzb2i output from the second stage amplifier 24, and the vector b3i obtained by the orthogonalization is output to the codebook 33 and stored therein. Then, under the arithmetic control of the arithmetic unit 32, the vector b3° is selected from the codebook 33 and output to the amplifier 34, where it is amplified by a desired gain g, and becomes the vector g3bz +
is output to the error calculation section 31. According to such an operation, the final vector obtained by the third stage quantizer 3A is the vector gzaa + and the vector gx
bx + and is a composite vector, which is 1
This is the same vector as the input vector X input to the first stage.

従って、このような量子化器1A、2A、3Aを接続し
た多段ベクトル量子化方式によれば、各段で量子化され
符号化されて得られるデータが再生に耐えうるデータで
あり、かつ入力データに対してほとんど誤差のないデー
タとなる。
Therefore, according to the multistage vector quantization method in which such quantizers 1A, 2A, and 3A are connected, the data obtained by being quantized and encoded at each stage is data that can withstand reproduction, and the input data The data will have almost no error.

次に、本発明の第2の実施例による多段ベクトル量子化
方式を説明する。この第2の実施例の構成要素が第1の
実施例と異なる点は、演算装置28及び38の機能だけ
なので図は第2図を参照して説明する。
Next, a multi-stage vector quantization method according to a second embodiment of the present invention will be described. The structural elements of this second embodiment differ from those of the first embodiment only in the functions of the arithmetic units 28 and 38, so the diagram will be explained with reference to FIG.

この第2の実施例に用いられる演算装置28及び38が
第1の実施例のものと異なる点は、この演算装置28及
び38によって、前段の量子化器の増幅器から出力され
るベクトルの増喝率を検出し、この検出された増幅率に
応じて2つのベクトルを合成する準直交化を行う機能を
持たせたことである。
The difference between the arithmetic units 28 and 38 used in the second embodiment from that of the first embodiment is that the arithmetic units 28 and 38 amplify the vector output from the amplifier of the quantizer in the previous stage. It has a function of detecting the amplification factor and performing quasi-orthogonalization that combines two vectors according to the detected amplification factor.

この機能を第2図及び第4図を参照して説明する。例え
ば1段目の増幅器14でゲイ783倍されたベクトルg
1a1i  は、実際には、6g1の誤差が含まれてい
るが、この誤差が大きい場合、ベクトルgnat + 
を第1の実施例のように直交化させ、2段目で最適のベ
クトルX2を得たとしても、このべクトルX2と入力ベ
クトルXとの間には、誤差りが生じることになる。また
、その直交化によって得られたベクトルは、同図の破線
Sで示す平面上にしかないので、その誤差δg1は2度
と修正しえないものとなる。
This function will be explained with reference to FIGS. 2 and 4. For example, the vector g multiplied by 783 by the first stage amplifier 14
1a1i actually contains an error of 6g1, but if this error is large, the vector gnat +
Even if the vector X2 is orthogonalized as in the first embodiment and the optimal vector X2 is obtained in the second stage, an error will occur between this vector X2 and the input vector X. Further, since the vector obtained by the orthogonalization is only on the plane indicated by the broken line S in the figure, the error δg1 cannot be corrected twice.

そこで、演算装置28において、まず、増幅器14から
順次出力されるベクトルgnat +  の内、例えば
成る第1ベクトルgnat 1  に含まれる誤差δg
Therefore, in the arithmetic unit 28, first, the error δg included in the first vector gnat 1 of the vectors gnat + sequentially output from the amplifier 14 is calculated.
.

と次の第2ベクトルg+a+2 に含まれる誤差δg1
との中点を検出し、更に第2ベクトルg+a+2 の誤
差δg1′ と第3ベクトルg+a13 の誤差δg1
′との中点を検出し、それら中点の内、いずれか大きい
方の中点をり、とし、これからり、とg+との比である
分布係数h l/ g +を求める。そして、その分布
係数h + / g +にコードブック27から出力さ
れる各ベクトルa21 を合成する準直交化を行い、各
ベクトルb21 を得る。また、演算装置38について
も同様である。
and the error δg1 included in the second vector g+a+2
Detect the midpoint of the second vector g+a+2 and the error δg1 of the third vector g+a13.
Find the midpoint between `` and the larger one of these midpoints, and from this, find the distribution coefficient h l/g +, which is the ratio of and g+. Then, quasi-orthogonalization is performed to combine each vector a21 output from the codebook 27 with the distribution coefficient h + /g + to obtain each vector b21. The same applies to the arithmetic unit 38.

このような準直交化に基づくベクトルgna+ +  
とベクトルg2az +  との合成ベクトルの分布は
第5図に示す楕円40のような分布となる。また、同図
に示す直線41 (円42の直径)は直交化に基づくベ
クトルg+a+ +  とベクトルg2az+  との
合成ベクトルの分布を示し、円42はコードブック27
のコードベクトルa21  に基づくベクトルgzaa
 t  とベクトルg+a+t との合成ベクトルの分
布を示す。
Vector gna+ + based on such quasi-orthogonalization
The distribution of the composite vector of and vector g2az + is like the ellipse 40 shown in FIG. In addition, a straight line 41 (diameter of a circle 42) shown in the same figure shows the distribution of the composite vector of the vector g+a+ + and the vector g2az+ based on orthogonalization, and the circle 42 shows the distribution of the composite vector of the vector g+a+ + and the vector g2az+ based on the orthogonalization.
Vector gzaa based on code vector a21 of
The distribution of the composite vector of t and vector g+a+t is shown.

同図かられかるように、例えば増幅器14から出力され
るベクトルg+a+ t  に誤差−6g1が含まれて
いる場合に、このベクトルLa+ +  に対してベク
トルa2i を直交化させると、直線41上のベクトル
b21  となり、このベクトルb2i から選択され
たベクトルb21  を増幅して得られるベクトルgz
azとベクトルg1a1i  との合成ベクトルX2は
、入力ベクトルXに対して−Dの誤差を生じる。しかし
、ベクトルgnat□ をベクトルa、i  と準直交
化させた場合は、楕円40上のベクトルb21  とな
り、このベクトルb21 から選択されたベクトルb2
1 を増幅して得られるベクトルgzazとベクトルL
a+ +  との合成ベクトルX2’は、入力ベクトル
Xとほぼ同ベクトルとなる。
As can be seen from the figure, for example, when the vector g+a+ t output from the amplifier 14 contains an error -6g1, if the vector a2i is orthogonalized to this vector La+ +, the vector on the straight line 41 b21, and the vector gz obtained by amplifying the vector b21 selected from this vector b2i
The composite vector X2 of az and the vector g1a1i produces an error of -D with respect to the input vector X. However, if the vector gnat□ is made quasi-orthogonal to the vectors a and i, it becomes a vector b21 on the ellipse 40, and a vector b2 selected from this vector b21
Vector gzaz and vector L obtained by amplifying 1
The composite vector X2' with a+ + becomes almost the same vector as the input vector X.

また、ベクトルLa+ +  に誤差+δg1が含まれ
ている場合にも、直交化によれば合成ベクトルX2が得
られるが、このベクトルX2は、この場合の入力ベクト
ルX′に対して+Dの誤差を生じる。
Also, even if the vector La+ + contains an error +δg1, a composite vector X2 can be obtained by orthogonalization, but this vector X2 causes an error of +D with respect to the input vector X' in this case. .

しかし、準直交化によれば、前述同様、入力ベクトルX
′とほぼ同じ合成ベクトルX2’を得ることが出来る。
However, according to the quasi-orthogonalization, the input vector
It is possible to obtain a composite vector X2' that is almost the same as '.

以上、上述したような多段ベクトル量子化方式によれば
、各段で入力ベクトルとほぼ同様な合成ベクトルを得る
ことができるので、2段目以降の情報を勝手に捨て、1
段目の情報を用いて再生を行うエンベデド符号化を行う
ことが出来る。従って、このような多段ベクトル量子化
方式をLAN等の通信装置に用いれば、融通性のあるサ
ービスを行うことが出来る。
As mentioned above, according to the multi-stage vector quantization method as described above, it is possible to obtain a composite vector that is almost the same as the input vector at each stage, so information from the second and subsequent stages is arbitrarily discarded, and the
Embedded encoding can be performed in which reproduction is performed using the information of the rows. Therefore, if such a multi-stage vector quantization method is used in a communication device such as a LAN, flexible services can be provided.

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、次に述べるよう
な効果がある。
As described in detail, the present invention has the following effects.

■即ち、本発明によれば、各量子化器と量子化器との間
の中間コードブックから出力される各コードベクトルが
、直交化演算手段によって、前段の量子化器のコードブ
ックから増幅手段を介して出力されるコードベクトルに
合成されて直交化され、この直交化された各コードベク
トルが後段の量子化器のコードブックに収納される。そ
して、その直交化された各コードベクトルが収納された
コードブックから、同段の演算手段によって誤差信号の
ノルムが最小となるようにコードベクトルが選択され、
かつ同段の増幅手段によって増幅されて量子化符号が得
られる。
(2) That is, according to the present invention, each code vector outputted from the intermediate codebook between each quantizer and the quantizer is processed by the orthogonalization calculation means from the codebook of the preceding quantizer by the amplification means. The code vectors outputted through the quantizer are combined and orthogonalized, and each orthogonalized code vector is stored in a codebook of a subsequent quantizer. Then, from the codebook containing the orthogonalized code vectors, a code vector is selected by the calculation means at the same stage so that the norm of the error signal is minimized,
The signal is then amplified by an amplifying means at the same stage to obtain a quantized code.

従って、各段の量子化器毎に量子化符号を得ることが出
来るので、各段の量子化器毎に情報を再生することがで
き、これによって、任意の段の量子化器の情報を取捨選
択して再生するエンベデド符号化を行うことができる効
果がある。
Therefore, since it is possible to obtain a quantization code for each quantizer in each stage, it is possible to reproduce information for each quantizer in each stage. This has the advantage of being able to perform embedded encoding for selective reproduction.

しかも、各段の量子化器毎に得られる量子化符号のベク
トルは、信号処理過程において前述のような直交化操作
を行ったものなので入力ベクトルとほぼ同じベクトルと
なり、ロスの無い最適ベクトルを得ることができる効果
がある。
Moreover, the quantization code vector obtained for each stage of quantizer is the one that has undergone the above-mentioned orthogonalization operation during the signal processing process, so it is almost the same vector as the input vector, and an optimal vector without loss is obtained. There is an effect that can be done.

■また前記■の直交化にふいて、線形予測によって得ら
れた各コードベクトルを、中間コードブックに収納し、
この収納された各コードベクトルを用いて直交化を行い
量子化を行うようにしたので、情報量が少なくてすみ、
これによって情報化効率を上げることができる効果があ
る。
■Also, in addition to the orthogonalization mentioned above, each code vector obtained by linear prediction is stored in an intermediate codebook,
Since each stored code vector is used for orthogonalization and quantization, the amount of information is small.
This has the effect of increasing informatization efficiency.

■本発明の他の側面によれば、前段の量子化器のコード
ブックから増幅器を介して出力されるコードベクトルの
増幅率に対応する係数を求め、この係数と中間コードブ
ックから出力される各コードベクトルとを合成する準直
交化を行うので、その増幅器から出力されるコードベク
トルに量子化誤差が含まれていても、その誤差を無くす
ことができ、これによって、格段の量子化器で得られる
量子化符号のベクトルを入力ベクトルとほぼ同じベクト
ルとすることができる効果がある。これによってエンベ
デド符号化を行って得られる情報は信頼性の高いものと
なる効果がある。
■According to another aspect of the present invention, a coefficient corresponding to the amplification factor of the code vector outputted via the amplifier is obtained from the codebook of the previous stage quantizer, and this coefficient and each of the coefficients outputted from the intermediate codebook are calculated. Since quasi-orthogonalization is performed to synthesize the code vector, even if the code vector output from the amplifier contains a quantization error, that error can be eliminated. This has the effect that the vector of the quantization code to be input can be made almost the same as the input vector. This has the effect that the information obtained by performing embedded encoding becomes highly reliable.

■前記■の準直交化においても、■と同様、線形予測に
よって得られた各コードベクトルを、中間コードブック
に収納し、この収納された各コードベクトルを用いて準
直交化を行い量子化を行うようにしたので、情報量が少
なくてすみ、これによって情報化効率を上げることがで
きる効果がある。
■In the quasi-orthogonalization of (■) above, similarly to (■), each code vector obtained by linear prediction is stored in an intermediate codebook, and each stored code vector is used to perform quasi-orthogonalization and quantization. Since this is done, the amount of information can be reduced, which has the effect of increasing informatization efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の実施例による多段ベクトル量子化方式
を説明するための図、 第3図は第1の実施例を説明するためのベクトル図、 第4図は第2の実施例を説明するためのベクトル図、 第5図は第2の実施例を説明するためのベクトル図、 第6図は従来の多段ベクトル量子化方式を説明するため
の図、 第7図は従来例を説明するためのベクトル図である。 1A、2A・・・量子化器、 11.21・・・誤差計算手段、 12.22・・・演算手段、 13.23・・・コードブック、 14.24・・・増幅手段、 27・・・中間コードブック、 28・・・直交化演算手段、準直交化演算手段、12.
22・・・演算手段、 e0=X・・・入力信号(入力ベクトル)、eIn e
2・・・誤差信号、 al+  La++  b2.  g2b2*  a2
1+  b2t・−コードペクト ル、 L、!h・・・増幅率。
FIG. 1 is a diagram of the principle of the present invention; FIG. 2 is a diagram for explaining a multi-stage vector quantization method according to an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a vector diagram for explaining the first embodiment; Figure 4 is a vector diagram for explaining the second embodiment, Figure 5 is a vector diagram for explaining the second embodiment, and Figure 6 is a diagram for explaining the conventional multi-stage vector quantization method. , FIG. 7 is a vector diagram for explaining a conventional example. 1A, 2A... Quantizer, 11.21... Error calculating means, 12.22... Arithmetic means, 13.23... Codebook, 14.24... Amplifying means, 27... - Intermediate code book, 28... orthogonalization calculation means, quasi-orthogonalization calculation means, 12.
22...Arithmetic means, e0=X...Input signal (input vector), eIn e
2...Error signal, al+ La++ b2. g2b2* a2
1+ b2t・-code spectrum, L,! h...Amplification rate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、多数のコードベクトルが収容されたコードブック(
13)と、このコードブック(13)から出力されるコ
ードベクトル(a_1_i)を所望の増幅率(g_1)
で増幅する増幅手段(14)と、この増幅手段(14)
から出力されたコードベクトル(g_1a_1_i)と
入力ベクトル(X)との誤差を計算して誤差信号(e_
1)を得る誤差計算手段(11)と、前記誤差信号(e
_1)のノルムが最小となるような前記コードブック(
13)のコードベクトルを選択する演算手段(12)と
を具備した量子化器(1A)を複数個接続し、音声及び
画像等の入力信号(e_0)、即ち前記入力ベクトル(
X)を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式に
おいて、前記各量子化器(1A)と量子化器(2A)と
の間に、多数のコードベクトルが収納された中間コード
ブック(27)と、 この中間コードブック(27)から出力される各コード
ベクトル(a_2_i)を、前段の量子化器(1A)の
コードブック(13)から増幅手段(14)を介して出
力されるコードベクトル(g_1a_1_i)に直交さ
せ、この直交化された各コードベクトル(b_2_i)
を後段の量子化器(2A)のコードブック(23)に収
納する直交化演算手段(28)とを設け、 前記直交化された各コードベクトル(b_2_i)が収
納されたコードブック(23)から、同段の演算手段(
22)によって誤差信号(e_2)のノルムが最小とな
るようにコードベクトル(b_2_i)を選択し、かつ
同段の増幅手段(24)によって増幅することによって
量子化符号を得ることを特徴とする多段ベクトル量子化
方式。 2、多数のコードベクトルが収容されたコードブック(
13)と、このコードブック(13)から出力されるコ
ードベクトル(a_1_i)を所望の増幅率(g_1)
で増幅する増幅手段(14)と、この増幅手段(14)
から出力されたコードベクトル(g_1a_1_i)と
入力ベクトル(X)との誤差を計算して誤差信号(e_
1)を得る誤差計算手段(11)と、前記誤差信号(e
_1)のノルムが最小となるような前記コードブック(
13)のコードベクトルを選択する演算手段(12)と
を具備した量子化器(1A)を複数個接続し、音声及び
画像等の入力信号(e_0)、即ち前記入力ベクトル(
X)を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式に
おいて、前記各量子化器(1A)と量子化器(2A)と
の間に、多数のコードベクトルが収納された中間コード
ブック(27)と、 前段の量子化器(1A)のコードブックから増幅手段(
14)を介して出力されるコードベクトルの増幅率(g
_1)に対応する係数を求め、この係数と前記中間コー
ドブック(27)から出力される各コードベクトル(a
_2_i)とを合成する準直交化を行い、この準直交化
された各コードベクトル(b_2_i)を後段の量子化
器(2A)のコードブック(23)に収納する準直交化
演算手段(28)とを設け、 前記準直交化された各コードベクトル(b_2_i)が
収納されたコードブック(23)から、同段の演算手段
(22)によって誤差信号(e_2)のノルムが最小と
なるようにコードベクトル(b_2_i)を選択し、か
つ同段の増幅手段(24)によって増幅することによっ
て量子化符号を得ることを特徴とする多段ベクトル量子
化方式。 3、所望のコードベクトルが収納された他のコードブッ
クと、該他のコードブックの各コードベクトルを線形予
測して合成する線形予測手段とを設け、 前記線形予測手段によって得られるコードベクトルを前
記中間コードブック(27)に収納することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の多段ベクトル量子化方式。
[Claims] 1. A codebook containing a large number of code vectors (
13) and the code vector (a_1_i) output from this codebook (13) to a desired amplification factor (g_1).
an amplifying means (14) for amplifying the amplifying means (14);
The error signal (e_
1), and an error calculation means (11) for obtaining the error signal (e
The codebook (
A plurality of quantizers (1A) equipped with arithmetic means (12) for selecting the code vector (13) are connected, and input signals (e_0) such as audio and images, that is, the input vector (
In the multi-stage vector quantization method for quantizing and encoding X), an intermediate codebook (27) storing a large number of code vectors is located between each quantizer (1A) and the quantizer (2A). And, each code vector (a_2_i) output from this intermediate code book (27) is converted into a code vector (a_2_i) output from the code book (13) of the preceding stage quantizer (1A) via the amplification means (14). g_1a_1_i), and each orthogonalized code vector (b_2_i)
and an orthogonalization calculation means (28) for storing the orthogonalized code vectors (b_2_i) in the codebook (23) of the subsequent quantizer (2A). , the same stage calculation means (
22), the code vector (b_2_i) is selected such that the norm of the error signal (e_2) is minimized, and the code vector (b_2_i) is amplified by the amplification means (24) of the same stage, thereby obtaining a quantization code. Vector quantization method. 2. A codebook containing a large number of codevectors (
13) and the code vector (a_1_i) output from this codebook (13) to a desired amplification factor (g_1).
an amplifying means (14) for amplifying the amplifying means (14);
The error signal (e_
1), and an error calculation means (11) for obtaining the error signal (e
The codebook (
A plurality of quantizers (1A) equipped with arithmetic means (12) for selecting the code vector (13) are connected, and input signals (e_0) such as audio and images, that is, the input vector (
In the multi-stage vector quantization method for quantizing and encoding X), an intermediate codebook (27) storing a large number of code vectors is located between each quantizer (1A) and the quantizer (2A). From the codebook of the previous stage quantizer (1A), the amplification means (
14) The amplification factor (g
_1), and combine this coefficient with each code vector (a) output from the intermediate codebook (27).
_2_i), and stores each of the semi-orthogonalized code vectors (b_2_i) in the codebook (23) of the subsequent quantizer (2A). From the codebook (23) in which each of the quasi-orthogonalized code vectors (b_2_i) is stored, the code is calculated by the calculation means (22) at the same stage so that the norm of the error signal (e_2) is minimized. A multi-stage vector quantization method characterized in that a quantization code is obtained by selecting a vector (b_2_i) and amplifying it by an amplifying means (24) in the same stage. 3. Provide another codebook in which a desired code vector is stored, and linear prediction means for linearly predicting and synthesizing each code vector of the other codebook, and using the code vector obtained by the linear prediction means as described above. The multi-stage vector quantization method according to claim 1 or 2, wherein the multi-stage vector quantization method is stored in an intermediate codebook (27).
JP2022081A 1990-02-02 1990-02-02 Multistage vector quantizing system Pending JPH03228433A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08194493A (en) * 1994-10-04 1996-07-30 Hughes Aircraft Co Low-bit-rate speech encoder and decoder
WO1998052188A1 (en) * 1997-05-15 1998-11-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Audio signal encoder, audio signal decoder, and method for encoding and decoding audio signal
US5978758A (en) * 1996-07-10 1999-11-02 Nec Corporation Vector quantizer with first quantization using input and base vectors and second quantization using input vector and first quantization output
US6826526B1 (en) 1996-07-01 2004-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Audio signal coding method, decoding method, audio signal coding apparatus, and decoding apparatus where first vector quantization is performed on a signal and second vector quantization is performed on an error component resulting from the first vector quantization
US6904404B1 (en) 1996-07-01 2005-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multistage inverse quantization having the plurality of frequency bands
WO2009090875A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Panasonic Corporation Vector quantizer, vector inverse quantizer, and methods therefor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08194493A (en) * 1994-10-04 1996-07-30 Hughes Aircraft Co Low-bit-rate speech encoder and decoder
US5832425A (en) * 1994-10-04 1998-11-03 Hughes Electronics Corporation Phoneme recognition and difference signal for speech coding/decoding
US6826526B1 (en) 1996-07-01 2004-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Audio signal coding method, decoding method, audio signal coding apparatus, and decoding apparatus where first vector quantization is performed on a signal and second vector quantization is performed on an error component resulting from the first vector quantization
US6904404B1 (en) 1996-07-01 2005-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multistage inverse quantization having the plurality of frequency bands
US7243061B2 (en) 1996-07-01 2007-07-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multistage inverse quantization having a plurality of frequency bands
US5978758A (en) * 1996-07-10 1999-11-02 Nec Corporation Vector quantizer with first quantization using input and base vectors and second quantization using input vector and first quantization output
WO1998052188A1 (en) * 1997-05-15 1998-11-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Audio signal encoder, audio signal decoder, and method for encoding and decoding audio signal
WO2009090875A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Panasonic Corporation Vector quantizer, vector inverse quantizer, and methods therefor

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