JPH0675600A - 分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式 - Google Patents
分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式Info
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- JPH0675600A JPH0675600A JP4228872A JP22887292A JPH0675600A JP H0675600 A JPH0675600 A JP H0675600A JP 4228872 A JP4228872 A JP 4228872A JP 22887292 A JP22887292 A JP 22887292A JP H0675600 A JPH0675600 A JP H0675600A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、線スペクトル対（ＬＳＰ）係数の
分割ベクトル量子化方式に関し、分割ベクトル量子化に
おいて、前段の量子化結果によって次段の実質的コード
ブックサイズが減少しないようにすることを目的とす
る。 【構成】 所要の幅をもって分布する線スペクトル対の
入力ベクトルを小さい幅をもって分布する複数のベクト
ルに分割し、各分割ベクトルをそれぞれ独立にベクトル
量子化する分割ベクトル量子化方式において、前段のベ
クトル量子化結果に対して、次段のベクトル量子化器の
符号帳に格納されている全ての符号ベクトルが線スペク
トル対の安定条件を満足するような変換を施してから、
該当段のベクトル量子化を行なうように構成する。
分割ベクトル量子化方式に関し、分割ベクトル量子化に
おいて、前段の量子化結果によって次段の実質的コード
ブックサイズが減少しないようにすることを目的とす
る。 【構成】 所要の幅をもって分布する線スペクトル対の
入力ベクトルを小さい幅をもって分布する複数のベクト
ルに分割し、各分割ベクトルをそれぞれ独立にベクトル
量子化する分割ベクトル量子化方式において、前段のベ
クトル量子化結果に対して、次段のベクトル量子化器の
符号帳に格納されている全ての符号ベクトルが線スペク
トル対の安定条件を満足するような変換を施してから、
該当段のベクトル量子化を行なうように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、線スペクトル対（ＬＳ
Ｐ）係数の分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル
逆量子化方式に関する。ここで、線スペクトル対係数と
は、音声信号等の線形予測分析結果として得られる線形
予測係数の一種をいう。
Ｐ）係数の分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル
逆量子化方式に関する。ここで、線スペクトル対係数と
は、音声信号等の線形予測分析結果として得られる線形
予測係数の一種をいう。
【０００２】一般に、音声の予測符号化方式では、フレ
ーム毎に線形予測分析により抽出された線形予測係数
と、この予測係数を係数とする予測合成フィルタを駆動
するための駆動信号のパラメータを多重化伝送する。ま
た、復号側では、この駆動信号を予測合成フィルタに通
すことにより、音声を再生する。この場合、線形予測合
成フィルタは人間の声道部分をモデル化したものであ
り、線形予測係数は音声信号のスペクトル包絡の情報を
担っている。駆動信号は声帯振動や乱気流など声道部に
入力される音源信号に相当するものである。
ーム毎に線形予測分析により抽出された線形予測係数
と、この予測係数を係数とする予測合成フィルタを駆動
するための駆動信号のパラメータを多重化伝送する。ま
た、復号側では、この駆動信号を予測合成フィルタに通
すことにより、音声を再生する。この場合、線形予測合
成フィルタは人間の声道部分をモデル化したものであ
り、線形予測係数は音声信号のスペクトル包絡の情報を
担っている。駆動信号は声帯振動や乱気流など声道部に
入力される音源信号に相当するものである。
【０００３】また、低ビットレートの符号化において
は、それぞれのパラメータを効率良く量子化して伝送す
る必要があるが、このうち線形予測係数はベクトル量子
化を行なっている。というのは、ベクトル量子化は、被
量子化ベクトル内のサンプルの滑らかにつながっている
などの相関を利用、すなわち実現するパターンの特殊性
を利用するため、スカラー量子化よりもビットレートを
低くすることができるからである。
は、それぞれのパラメータを効率良く量子化して伝送す
る必要があるが、このうち線形予測係数はベクトル量子
化を行なっている。というのは、ベクトル量子化は、被
量子化ベクトル内のサンプルの滑らかにつながっている
などの相関を利用、すなわち実現するパターンの特殊性
を利用するため、スカラー量子化よりもビットレートを
低くすることができるからである。
【０００４】
【従来の技術】図６はベクトル量子化器の一般的構成を
示す図であり、図７はベクトル逆量子化器の一般的構成
を示す図である。まず、図６において、２１は符号器、
２２はコードブックであるが、符号器２１が、コードブ
ック２２の中から、入力ベクトルに最も近い符号語を探
索し、そのインデックスを出力するようになっている。
示す図であり、図７はベクトル逆量子化器の一般的構成
を示す図である。まず、図６において、２１は符号器、
２２はコードブックであるが、符号器２１が、コードブ
ック２２の中から、入力ベクトルに最も近い符号語を探
索し、そのインデックスを出力するようになっている。
【０００５】また、図７において、２３は復号器、２４
はコードブックであるが、復号器２３が、入力されたイ
ンデックスに基づいてコードブック２４を探索し、イン
デックスの示す内容を出力するようになっている。な
お、コードブック２２とコードブック２４は、同一の内
容を備えている。このような構成により、図６に示すベ
クトル量子化器では、符号器２１が、コードブック２２
を探索して、被量子化ベクトル（入力ベクトル）との間
の距離尺度が最小となるような符号語を見出し、そのイ
ンデックスを出力する。
はコードブックであるが、復号器２３が、入力されたイ
ンデックスに基づいてコードブック２４を探索し、イン
デックスの示す内容を出力するようになっている。な
お、コードブック２２とコードブック２４は、同一の内
容を備えている。このような構成により、図６に示すベ
クトル量子化器では、符号器２１が、コードブック２２
を探索して、被量子化ベクトル（入力ベクトル）との間
の距離尺度が最小となるような符号語を見出し、そのイ
ンデックスを出力する。
【０００６】また、図７に示すベクトル逆量子化器で
は、復号器２３が、符号器２１の出力したインデックス
を基にコードブック２４を探索し、該インデックスの示
す内容を出力する。この場合、被量子化ベクトルと各符
号語の距離尺度としては、次の様な重み付け二乗距離が
一般に用いられる。
は、復号器２３が、符号器２１の出力したインデックス
を基にコードブック２４を探索し、該インデックスの示
す内容を出力する。この場合、被量子化ベクトルと各符
号語の距離尺度としては、次の様な重み付け二乗距離が
一般に用いられる。
【０００７】
【数１】
【０００８】なお、距離尺度Ｄi は、重み付け行列Ｗが
対角行列の場合は重み付けユークリッド距離に、単位行
列の場合は通常のユークリッド距離にそれぞれなる。ま
た、ベクトル量子化は、できるだけベクトルの次元を大
きくし、符号帳のサイズを大きくするほど同一のビット
レートにおける量子化歪みを少なくすることができる
が、これに伴い探索に要する演算量が膨大となり、実現
上不可能となってしまう。
対角行列の場合は重み付けユークリッド距離に、単位行
列の場合は通常のユークリッド距離にそれぞれなる。ま
た、ベクトル量子化は、できるだけベクトルの次元を大
きくし、符号帳のサイズを大きくするほど同一のビット
レートにおける量子化歪みを少なくすることができる
が、これに伴い探索に要する演算量が膨大となり、実現
上不可能となってしまう。
【０００９】そこで、特性劣化を低く抑えつつ、演算量
の削減をはかる方法として、多段ベクトル量子化、分割
ベクトル量子化、木構造ベクトル量子化等の多くの手法
が提案されている。このうち、分割ベクトル量子化は、
Ｌ次元の入力ベクトルを複数の次元の小さいベクトルに
分割し、各分割ベクトルをそれぞれ独立にベクトル量子
化する方法である。
の削減をはかる方法として、多段ベクトル量子化、分割
ベクトル量子化、木構造ベクトル量子化等の多くの手法
が提案されている。このうち、分割ベクトル量子化は、
Ｌ次元の入力ベクトルを複数の次元の小さいベクトルに
分割し、各分割ベクトルをそれぞれ独立にベクトル量子
化する方法である。
【００１０】図８に従来のＮ分割ベクトル量子化器を示
すブロック図を、図９に従来のＮ分割ベクトル逆量子化
器を示すブロック図を掲げる。まず、図８において、２
５はベクトル分割器であり、このベクトル分割器２５は
入力ベクトルＸをＮ個の次元の小さいベクトルＸ1 〜Ｘ
N に分割するものである。
すブロック図を、図９に従来のＮ分割ベクトル逆量子化
器を示すブロック図を掲げる。まず、図８において、２
５はベクトル分割器であり、このベクトル分割器２５は
入力ベクトルＸをＮ個の次元の小さいベクトルＸ1 〜Ｘ
N に分割するものである。
【００１１】２６−１，・・・，２６−Ｎはベクトル量
子化器、２７−１，・・・，２７−Ｎは符号帳である
が、ベクトル量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎが、
対応する符号帳２７−１，・・・，２７−Ｎから入力さ
れた分割ベクトルＸ1 〜ＸN に最も近い符号ベクトルを
探索し、そのインデックスｉ1 〜ｉN を出力するように
なっている。
子化器、２７−１，・・・，２７−Ｎは符号帳である
が、ベクトル量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎが、
対応する符号帳２７−１，・・・，２７−Ｎから入力さ
れた分割ベクトルＸ1 〜ＸN に最も近い符号ベクトルを
探索し、そのインデックスｉ1 〜ｉN を出力するように
なっている。
【００１２】また、図９において、２８−１，・・・，
２８−Ｎは符号帳であり、この符号帳２８−１，・・
・，２８−Ｎは対応する符号帳２７−１，・・・，２７
−Ｎと同一の内容を備えており、対応する符号帳２７−
１，・・・，２７−Ｎから送られるインデックスｉ1 〜
ｉN から、このインデックスｉ1 〜ｉN の示す内容であ
る符号ベクトルＹ1 〜ＹN を出力するものである。
２８−Ｎは符号帳であり、この符号帳２８−１，・・
・，２８−Ｎは対応する符号帳２７−１，・・・，２７
−Ｎと同一の内容を備えており、対応する符号帳２７−
１，・・・，２７−Ｎから送られるインデックスｉ1 〜
ｉN から、このインデックスｉ1 〜ｉN の示す内容であ
る符号ベクトルＹ1 〜ＹN を出力するものである。
【００１３】２９はベクトル合成器であり、このベクト
ル合成器２９は符号帳２８−１，・・・，２８−Ｎの出
力する各符号ベクトルＹ1 〜ＹN を合成するものであ
る。このような構成により、以下のような動作を行な
う。入力ベクトルＸはＮ分割ベクトル量子化器のベクト
ル分割器２５にて、Ｎ個の次元の小さいベクトルＸ1 〜
ＸN に分割され、各分割ベクトルＸ1 〜ＸN はベクトル
量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎへ入力される。ベ
クトル量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎは、対応す
る符号帳２７−１，・・・，２７−Ｎから入力された分
割ベクトルＸ1 〜ＸN に最も近い符号ベクトルを探索
し、そのインデックスｉ1 〜ｉN を出力する。
ル合成器２９は符号帳２８−１，・・・，２８−Ｎの出
力する各符号ベクトルＹ1 〜ＹN を合成するものであ
る。このような構成により、以下のような動作を行な
う。入力ベクトルＸはＮ分割ベクトル量子化器のベクト
ル分割器２５にて、Ｎ個の次元の小さいベクトルＸ1 〜
ＸN に分割され、各分割ベクトルＸ1 〜ＸN はベクトル
量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎへ入力される。ベ
クトル量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎは、対応す
る符号帳２７−１，・・・，２７−Ｎから入力された分
割ベクトルＸ1 〜ＸN に最も近い符号ベクトルを探索
し、そのインデックスｉ1 〜ｉN を出力する。
【００１４】そして、Ｎ分割ベクトル逆量子化器の符号
帳２８−１，・・・，２８−Ｎでは、対応するベクトル
量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎの出力したインデ
ックスｉ1 〜ｉN から、このインデックスｉ1 〜ｉN の
示す内容である符号ベクトルＹ1 〜ＹN を出力する。そ
の後、符号帳２８−１，・・・，２８−Ｎから出力され
た符号ベクトルＹ1〜ＹN は、ベクトル合成器２９にて
合成され、逆量子化ベクトルＹとして出力される。
帳２８−１，・・・，２８−Ｎでは、対応するベクトル
量子化器２６−１，・・・，２６−Ｎの出力したインデ
ックスｉ1 〜ｉN から、このインデックスｉ1 〜ｉN の
示す内容である符号ベクトルＹ1 〜ＹN を出力する。そ
の後、符号帳２８−１，・・・，２８−Ｎから出力され
た符号ベクトルＹ1〜ＹN は、ベクトル合成器２９にて
合成され、逆量子化ベクトルＹとして出力される。
【００１５】一組のＬＳＰ係数ベクトルＸが、０＜ｗ1
＜ｗ2 ＜・・・＜ｗ P＜πという条件を満たす時、線形
予測合成フィルタの安定性が保証されるのであるが、こ
の条件をＬＳＰの安定条件という。ここで、Ｘ＝
（ｗ1 ，ｗ2 ，・・・ｗ P）であり、ｐは予測次数であ
る。
＜ｗ2 ＜・・・＜ｗ P＜πという条件を満たす時、線形
予測合成フィルタの安定性が保証されるのであるが、こ
の条件をＬＳＰの安定条件という。ここで、Ｘ＝
（ｗ1 ，ｗ2 ，・・・ｗ P）であり、ｐは予測次数であ
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の分割ベクトル量子化方式では、隣合うベクト
ル量子化器が格納している符号ベクトルの各要素の存在
範囲が互いにある程度オーバーラップしているため、あ
る段の量子化結果によっては、その次の段の符号帳の内
のいくつかの符号ベクトルは、ＬＳＰの安定条件を満た
さないために無効となり、ベクトル量子化器の探索から
除外されてしまう。この場合、その段の符号帳のサイズ
が実質的に減少してしまうため、ベクトル量子化特性が
劣化してしまうという問題が生じる。
うな従来の分割ベクトル量子化方式では、隣合うベクト
ル量子化器が格納している符号ベクトルの各要素の存在
範囲が互いにある程度オーバーラップしているため、あ
る段の量子化結果によっては、その次の段の符号帳の内
のいくつかの符号ベクトルは、ＬＳＰの安定条件を満た
さないために無効となり、ベクトル量子化器の探索から
除外されてしまう。この場合、その段の符号帳のサイズ
が実質的に減少してしまうため、ベクトル量子化特性が
劣化してしまうという問題が生じる。
【００１７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、分割ベクトル量子化あるいは逆量子化におい
て、前段の量子化あるいは逆量子結果によって次段の実
質的コードブックサイズが減少しないようにした、分割
ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式を
提供することを目的とする。
たもので、分割ベクトル量子化あるいは逆量子化におい
て、前段の量子化あるいは逆量子結果によって次段の実
質的コードブックサイズが減少しないようにした、分割
ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式を
提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の分割ベク
トル量子化方式を示す原理ブロック図であるが、この図
１において、１はベクトル分割器であり、このベクトル
分割器１は所要の幅をもって分布する線スペクトル対の
入力ベクトルＸを小さい幅を持って分布する複数のベク
トルＸ1 〜ＸN に分割するものである。
トル量子化方式を示す原理ブロック図であるが、この図
１において、１はベクトル分割器であり、このベクトル
分割器１は所要の幅をもって分布する線スペクトル対の
入力ベクトルＸを小さい幅を持って分布する複数のベク
トルＸ1 〜ＸN に分割するものである。
【００１９】２−１，・・・，２−Ｎはベクトル量子化
器であり、このベクトル量子化器２−１，・・・，２−
Ｎは分割ベクトルＸ1 〜ＸN をベクトル量子化するもの
である。３−１，・・・，３−Ｎは符号帳であり、この
符号帳３−１，・・・，３−Ｎは様々な符号ベクトルを
格納しているものである。
器であり、このベクトル量子化器２−１，・・・，２−
Ｎは分割ベクトルＸ1 〜ＸN をベクトル量子化するもの
である。３−１，・・・，３−Ｎは符号帳であり、この
符号帳３−１，・・・，３−Ｎは様々な符号ベクトルを
格納しているものである。
【００２０】４−２，・・・，４−Ｎは変換器であり、
この変換器４−２，・・・，４−Ｎは、前段のベクトル
量子化結果に対して、対応する符号帳３−２，・・・，
３−Ｎに格納されている全ての符号ベクトルが線スペク
トル対の安定条件を満足するように変換を施すものであ
る。図２は本発明の分割ベクトル逆量子化方式を示す原
理ブロック図であるが、この図２において、５−１，・
・・，５−Ｎは符号帳であり、この符号帳５−１，・・
・，５−Ｎは受信インデックスｉ1 〜ｉN から逆量子化
ベクトルＹ1 〜ＹNを求めるものである。
この変換器４−２，・・・，４−Ｎは、前段のベクトル
量子化結果に対して、対応する符号帳３−２，・・・，
３−Ｎに格納されている全ての符号ベクトルが線スペク
トル対の安定条件を満足するように変換を施すものであ
る。図２は本発明の分割ベクトル逆量子化方式を示す原
理ブロック図であるが、この図２において、５−１，・
・・，５−Ｎは符号帳であり、この符号帳５−１，・・
・，５−Ｎは受信インデックスｉ1 〜ｉN から逆量子化
ベクトルＹ1 〜ＹNを求めるものである。
【００２１】６−２，・・・，６−Ｎは変換器であり、
この変換器６−２，・・・，６−Ｎは、前段の逆量子化
ベクトルに応じて、対応する符号帳５−２，・・・，５
−Ｎから出力された逆量子化ベクトルに対し、線スペク
トル対の安定条件を満足するような変換を施すものであ
る。７はベクトル合成器であり、このベクトル合成器７
は各段の出力する逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′〜
ＹN ′を合成して出力するものである。
この変換器６−２，・・・，６−Ｎは、前段の逆量子化
ベクトルに応じて、対応する符号帳５−２，・・・，５
−Ｎから出力された逆量子化ベクトルに対し、線スペク
トル対の安定条件を満足するような変換を施すものであ
る。７はベクトル合成器であり、このベクトル合成器７
は各段の出力する逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′〜
ＹN ′を合成して出力するものである。
【００２２】
【作用】上述の本発明の分割ベクトル量子化方式では、
所要の幅を持って分布する線スペクトル対である入力ベ
クトルＸは、ベクトル分割器１にて小さい幅をもって分
布する複数のベクトルＸ1 〜ＸN に分割され、各分割ベ
クトルＸ1 〜ＸN はそれぞれ独立にベクトル量子化器２
−１，・・・，２−Ｎにおいて、ベクトル量子化される
が，ベクトル量子化器２−２，・・・，２−Ｎは対応す
る変換器４−２，・・・，４−Ｎが、前段のベクトル量
子化結果に対して、当段の符号帳に格納されている全て
の符号ベクトルが線スペクトル対の安定条件を満足する
ような変換を施してから、該当段のベクトル量子化を行
なう。この場合、変換器４−２，・・・４−Ｎでは、例
えば前段の量子化ベクトルの最大要素よりも、次段の各
符号ベクトルの要素が大きくなるように、各符号ベクト
ルに対し変換を施す。
所要の幅を持って分布する線スペクトル対である入力ベ
クトルＸは、ベクトル分割器１にて小さい幅をもって分
布する複数のベクトルＸ1 〜ＸN に分割され、各分割ベ
クトルＸ1 〜ＸN はそれぞれ独立にベクトル量子化器２
−１，・・・，２−Ｎにおいて、ベクトル量子化される
が，ベクトル量子化器２−２，・・・，２−Ｎは対応す
る変換器４−２，・・・，４−Ｎが、前段のベクトル量
子化結果に対して、当段の符号帳に格納されている全て
の符号ベクトルが線スペクトル対の安定条件を満足する
ような変換を施してから、該当段のベクトル量子化を行
なう。この場合、変換器４−２，・・・４−Ｎでは、例
えば前段の量子化ベクトルの最大要素よりも、次段の各
符号ベクトルの要素が大きくなるように、各符号ベクト
ルに対し変換を施す。
【００２３】また、上述の本発明の分割ベクトル逆量子
化方式では、各受信インデックスｉ 1 〜ｉN から符号帳
５−１，・・・，５−Ｎがそれぞれ独立に逆量子化ベク
トルＹ1 〜ＹN を求めるが、変換器６−２，・・・，６
−Ｎは前段の受信インデックスｉ1 〜ｉN に応じて、対
応する符号帳５−２，・・・，５−Ｎから出力された逆
量子化ベクトルＹ2 〜ＹN に対し、線スペクトル対の安
定条件を満足するような変換を施し、これを該当段の逆
量子化ベクトルＹ2 ′〜ＹN ′として出力する。こうし
て、出力された各段の逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′〜
ＹN ′は、ベクトル合成器７にて合成される。この場
合、変換器６−２，・・・，６−Ｎが前段の逆量子化ベ
クトルの最大要素よりも、次段の各逆量子化ベクトルの
各要素が大きくなるように、逆量子化ベクトルに対し変
換を施す。
化方式では、各受信インデックスｉ 1 〜ｉN から符号帳
５−１，・・・，５−Ｎがそれぞれ独立に逆量子化ベク
トルＹ1 〜ＹN を求めるが、変換器６−２，・・・，６
−Ｎは前段の受信インデックスｉ1 〜ｉN に応じて、対
応する符号帳５−２，・・・，５−Ｎから出力された逆
量子化ベクトルＹ2 〜ＹN に対し、線スペクトル対の安
定条件を満足するような変換を施し、これを該当段の逆
量子化ベクトルＹ2 ′〜ＹN ′として出力する。こうし
て、出力された各段の逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′〜
ＹN ′は、ベクトル合成器７にて合成される。この場
合、変換器６−２，・・・，６−Ｎが前段の逆量子化ベ
クトルの最大要素よりも、次段の各逆量子化ベクトルの
各要素が大きくなるように、逆量子化ベクトルに対し変
換を施す。
【００２４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図３は本発明の一実施例としての２分割ベクトル
量子化器を示すブロック図であるが、この図３におい
て、１１はベクトル分割器で、このベクトル分割器１１
は１０次元の入力ベクトルＸを４次元と６次元の２つの
ベクトルＸ1 ，Ｘ2 に分割するものである。
する。図３は本発明の一実施例としての２分割ベクトル
量子化器を示すブロック図であるが、この図３におい
て、１１はベクトル分割器で、このベクトル分割器１１
は１０次元の入力ベクトルＸを４次元と６次元の２つの
ベクトルＸ1 ，Ｘ2 に分割するものである。
【００２５】１２−１，１２−２はベクトル量子化器で
あり、低域側のベクトル量子化器１２−１は１〜４次の
ＬＳＰ係数を、高域側のベクトル量子化器１２−２は５
〜１０次のＬＳＰ係数をそれぞれベクトル量子化するも
のである。１３−１，１３−２は符号帳であり、この符
号帳１３−１，１３−２は様々な符号ベクトルを格納し
ているものである。
あり、低域側のベクトル量子化器１２−１は１〜４次の
ＬＳＰ係数を、高域側のベクトル量子化器１２−２は５
〜１０次のＬＳＰ係数をそれぞれベクトル量子化するも
のである。１３−１，１３−２は符号帳であり、この符
号帳１３−１，１３−２は様々な符号ベクトルを格納し
ているものである。
【００２６】１４は変換器であり、この変換器１４は低
域側の量子化ベクトルの最大要素よりも高域側の各符号
ベクトルの要素が大きくなるように各符号ベクトルを高
域側に直線圧縮するものである。図４は本発明の一実施
例としての２分割ベクトル逆量子化器を示すブロック図
であるが、この図４において、１５−１，１５−２は符
号帳であり、この符号帳１５−１，１５−２は様々な符
号ベクトルを格納しており、受信インデックスｉ 1 ，ｉ
2 に対応する符号ベクトルＹ1 ，Ｙ2 を出力するもので
ある。
域側の量子化ベクトルの最大要素よりも高域側の各符号
ベクトルの要素が大きくなるように各符号ベクトルを高
域側に直線圧縮するものである。図４は本発明の一実施
例としての２分割ベクトル逆量子化器を示すブロック図
であるが、この図４において、１５−１，１５−２は符
号帳であり、この符号帳１５−１，１５−２は様々な符
号ベクトルを格納しており、受信インデックスｉ 1 ，ｉ
2 に対応する符号ベクトルＹ1 ，Ｙ2 を出力するもので
ある。
【００２７】１６は変換器であり、この変換器１６は、
低域側の逆量子化ベクトルの最大要素よりも、高域側の
逆量子化ベクトルの各要素が大きくなるように、高域側
の逆量子化ベクトルを高域側に直線圧縮するものであ
る。１７はベクトル合成器であり、このベクトル合成器
１７は低域側，高域側の２つの逆量子化ベクトルを合成
するものである。
低域側の逆量子化ベクトルの最大要素よりも、高域側の
逆量子化ベクトルの各要素が大きくなるように、高域側
の逆量子化ベクトルを高域側に直線圧縮するものであ
る。１７はベクトル合成器であり、このベクトル合成器
１７は低域側，高域側の２つの逆量子化ベクトルを合成
するものである。
【００２８】上述の構成により、以下のような動作を行
なう。まず、入力ベクトルＸを、Ｘ＝（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ
3 ，ｘ4 ，・・・，ｘ10）とすると、この入力ベクトル
Ｘは、ベクトル分割器１１にて、次のような次元の小さ
い２つのベクトルに分割される。 低域側入力ベクトルＸ1 ＝（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 ） 高域側入力ベクトルＸ2 ＝（ｘ5 ，ｘ6 ，ｘ7 ，ｘ8 ，
ｘ9 ，ｘ10） そして、ベクトル量子化器１２−１は、符号帳１３−１
よりベクトルＸ1 に最も近い符号ベクトルＹ1 ＝
（ｙ1 ，ｙ2 ，ｙ3 ，ｙ4 ）を選び、そのインデックス
ｉ1 を出力する。
なう。まず、入力ベクトルＸを、Ｘ＝（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ
3 ，ｘ4 ，・・・，ｘ10）とすると、この入力ベクトル
Ｘは、ベクトル分割器１１にて、次のような次元の小さ
い２つのベクトルに分割される。 低域側入力ベクトルＸ1 ＝（ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 ） 高域側入力ベクトルＸ2 ＝（ｘ5 ，ｘ6 ，ｘ7 ，ｘ8 ，
ｘ9 ，ｘ10） そして、ベクトル量子化器１２−１は、符号帳１３−１
よりベクトルＸ1 に最も近い符号ベクトルＹ1 ＝
（ｙ1 ，ｙ2 ，ｙ3 ，ｙ4 ）を選び、そのインデックス
ｉ1 を出力する。
【００２９】また、ベクトル量子化器１２−２も、符号
帳１３−２よりベクトルＸ2 に最も近い符号ベクトルを
選びそのインデックスを出力するのであるが、ベクトル
量子化器１２−１でのベクトルＸ1 の量子化結果によっ
ては、符号帳１３−２に格納してある符号ベクトルのう
ちのいくつかはＬＳＰの安定条件を満たさなくなるの
で、ベクトル量子化器１２−２は変換器１４がベクトル
量子化器１２−１の出力したインデックスｉ1 を基に符
号帳１３−２に格納してある各符号ベクトルを高域側に
直線圧縮したものを用いて、ベクトル量子化を行ない、
選んだ符号ベクトルＹ2 ＝（ｙ5 ，ｙ6 ，ｙ7 ，ｙ8 ，
ｙ9 ，ｙ10）のインデックスｉ2 を出力する。
帳１３−２よりベクトルＸ2 に最も近い符号ベクトルを
選びそのインデックスを出力するのであるが、ベクトル
量子化器１２−１でのベクトルＸ1 の量子化結果によっ
ては、符号帳１３−２に格納してある符号ベクトルのう
ちのいくつかはＬＳＰの安定条件を満たさなくなるの
で、ベクトル量子化器１２−２は変換器１４がベクトル
量子化器１２−１の出力したインデックスｉ1 を基に符
号帳１３−２に格納してある各符号ベクトルを高域側に
直線圧縮したものを用いて、ベクトル量子化を行ない、
選んだ符号ベクトルＹ2 ＝（ｙ5 ，ｙ6 ，ｙ7 ，ｙ8 ，
ｙ9 ，ｙ10）のインデックスｉ2 を出力する。
【００３０】なお、変換器１４でのベクトル変換方式は
次のような方式にて行なわれる。すなわち、低域側のベ
クトル量子化器１２−１での量子化ベクトルＹ1 ＝（ｙ
1 ，ｙ2 ，ｙ3 ，ｙ4 ）に対し、高域側の符号帳１３−
２に格納されている符号ベクトルＹ2j＝（ｙ5j，ｙ6j，
ｙ7j，ｙ8j，ｙ9j，ｙ10j ）（０≦ｊ≦Ｎ−１，Ｎ：符
号帳のサイズ）が、ＬＳＰの安定条件を満たすために
は、ｙkj ＞ｙ4 （５≦ｋ≦１０）となれば良い。
次のような方式にて行なわれる。すなわち、低域側のベ
クトル量子化器１２−１での量子化ベクトルＹ1 ＝（ｙ
1 ，ｙ2 ，ｙ3 ，ｙ4 ）に対し、高域側の符号帳１３−
２に格納されている符号ベクトルＹ2j＝（ｙ5j，ｙ6j，
ｙ7j，ｙ8j，ｙ9j，ｙ10j ）（０≦ｊ≦Ｎ−１，Ｎ：符
号帳のサイズ）が、ＬＳＰの安定条件を満たすために
は、ｙkj ＞ｙ4 （５≦ｋ≦１０）となれば良い。
【００３１】そこで、Ｙ2jに以下に示すような変換を行
なって、ＬＳＰの安定条件を満たすようなベクトル
Ｙ2j′＝（ｙ5j′，ｙ6j′，ｙ7j′，ｙ8j′，ｙ9j′，
ｙ10j ′）を作成する。ここで、 ｙ5j′＝ｙ4 ＋（ｙ4 −ｙ5j） ｙ6j′＝ｙ5j′＋（ｙ6j−ｙ5j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ7j′＝ｙ6j′＋（ｙ7j−ｙ6j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ8j′＝ｙ7j′＋（ｙ8j−ｙ7j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ9j′＝ｙ8j′＋（ｙ9j−ｙ8j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ10j ′＝ｙ9j′＋（ｙ10j −ｙ9j）（π−ｙ5j′）／
（π−ｙ5j） となる。
なって、ＬＳＰの安定条件を満たすようなベクトル
Ｙ2j′＝（ｙ5j′，ｙ6j′，ｙ7j′，ｙ8j′，ｙ9j′，
ｙ10j ′）を作成する。ここで、 ｙ5j′＝ｙ4 ＋（ｙ4 −ｙ5j） ｙ6j′＝ｙ5j′＋（ｙ6j−ｙ5j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ7j′＝ｙ6j′＋（ｙ7j−ｙ6j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ8j′＝ｙ7j′＋（ｙ8j−ｙ7j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ9j′＝ｙ8j′＋（ｙ9j−ｙ8j）（π−ｙ5j′）／（π
−ｙ5j） ｙ10j ′＝ｙ9j′＋（ｙ10j −ｙ9j）（π−ｙ5j′）／
（π−ｙ5j） となる。
【００３２】つぎに、上記の変換による安定化処理の一
例を図５に示す。この図５に示した例では、変換前には
ＬＳＰの安定条件を満たしてない符号ベクトルが変換後
には、ＬＳＰの安定条件を満たすようになっている。な
お、ＬＳＰの安定条件を満たすためのベクトルの変換方
法としては、上記に示した直線圧縮方以外を用いてもも
ちろん良い。
例を図５に示す。この図５に示した例では、変換前には
ＬＳＰの安定条件を満たしてない符号ベクトルが変換後
には、ＬＳＰの安定条件を満たすようになっている。な
お、ＬＳＰの安定条件を満たすためのベクトルの変換方
法としては、上記に示した直線圧縮方以外を用いてもも
ちろん良い。
【００３３】また、逆量子化器では、次のようになる。
符号帳１５−１はインデックスｉ1を受信すると、イン
デックスｉ1 に対応する符号ベクトルＹ1 を逆量子化ベ
クトルとして出力する。同様に、符号帳１５−２はイン
デックスｉ2 を受信すると、インデックスｉ2 に対応す
る符号ベクトルＹ2 を出力する。変換器１６は、インデ
ックスｉ1 を基に、ベクトル量子化の場合と同様な変換
をベクトルＹ2 に施して、逆量子化ベクトルＹ2 ′とし
て出力する。ベクトル合成器１７は逆量子化ベクトルＹ
1 ，Ｙ2 ′を合成し、入力ベクトルＸに対する逆量子化
ベクトルＹを出力する。
符号帳１５−１はインデックスｉ1を受信すると、イン
デックスｉ1 に対応する符号ベクトルＹ1 を逆量子化ベ
クトルとして出力する。同様に、符号帳１５−２はイン
デックスｉ2 を受信すると、インデックスｉ2 に対応す
る符号ベクトルＹ2 を出力する。変換器１６は、インデ
ックスｉ1 を基に、ベクトル量子化の場合と同様な変換
をベクトルＹ2 に施して、逆量子化ベクトルＹ2 ′とし
て出力する。ベクトル合成器１７は逆量子化ベクトルＹ
1 ，Ｙ2 ′を合成し、入力ベクトルＸに対する逆量子化
ベクトルＹを出力する。
【００３４】また、上述の２分割ベクトル量子化器で
は、低域側，高域側の順に量子化を行なっているが、Ｎ
分割ベクトル量子化器に、本発明を適用する場合には、
低域側から高域側の段へ昇順に逐次量子化を行なっても
もちろん良く、更に既に量子化された部分に対してＬＳ
Ｐ安定となるようにベクトルの変換・量子化を行なうよ
うにすれば、そのような順序で量子化を行なっても良
い。
は、低域側，高域側の順に量子化を行なっているが、Ｎ
分割ベクトル量子化器に、本発明を適用する場合には、
低域側から高域側の段へ昇順に逐次量子化を行なっても
もちろん良く、更に既に量子化された部分に対してＬＳ
Ｐ安定となるようにベクトルの変換・量子化を行なうよ
うにすれば、そのような順序で量子化を行なっても良
い。
【００３５】以上述べてきたように、上述の実施例にお
いては、ベクトル量子化の際に符号帳１３−２に格納し
てある符号ベクトルをベクトル量子化器１２−１でのベ
クトル量子化結果に基づいて、ＬＳＰの安定条件を満た
すように変換してから、ベクトル量子化器１２−２で、
分割ベクトルＸ2 のベクトル量子化を行なっているの
で、ベクトル量子化器１２−１での量子化結果にかかわ
らず、符号帳１３−２に格納してある全ての符号ベクト
ルが有効となるため、ＬＳＰの安定条件を満たさない符
号ベクトルの存在による符号帳サイズの実質的な減少を
回避でき、実質的符号帳サイズの減少によるベクトル量
子化特性の劣化を無くすことができる。
いては、ベクトル量子化の際に符号帳１３−２に格納し
てある符号ベクトルをベクトル量子化器１２−１でのベ
クトル量子化結果に基づいて、ＬＳＰの安定条件を満た
すように変換してから、ベクトル量子化器１２−２で、
分割ベクトルＸ2 のベクトル量子化を行なっているの
で、ベクトル量子化器１２−１での量子化結果にかかわ
らず、符号帳１３−２に格納してある全ての符号ベクト
ルが有効となるため、ＬＳＰの安定条件を満たさない符
号ベクトルの存在による符号帳サイズの実質的な減少を
回避でき、実質的符号帳サイズの減少によるベクトル量
子化特性の劣化を無くすことができる。
【００３６】また、ベクトル逆量子化の際にも、符号帳
１５−１の出力する逆量子化ベクトルＹ1 に応じて、符
号帳１５−２の出力する符号ベクトルＹ2 を変換し、Ｌ
ＳＰの安定条件を満たすようにしているので、ベクトル
合成器１７において、逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′が
無効となることがない。
１５−１の出力する逆量子化ベクトルＹ1 に応じて、符
号帳１５−２の出力する符号ベクトルＹ2 を変換し、Ｌ
ＳＰの安定条件を満たすようにしているので、ベクトル
合成器１７において、逆量子化ベクトルＹ1 ，Ｙ2 ′が
無効となることがない。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の分割ベク
トル量子化方式によれば、前段のベクトル量子化結果に
応じて、当段の符号帳に格納してある符号ベクトルにＬ
ＳＰの安定条件を満たすような変換を施してから、当段
のベクトル量子化を行なっているので、符号帳に格納し
てある全符号ベクトルが有効となり、符号ベクトルがＬ
ＳＰの安定条件を満たさないことによる符号帳サイズの
実質的減少によって生ずる量子化特性の劣化をなくすこ
とができる利点がある。
トル量子化方式によれば、前段のベクトル量子化結果に
応じて、当段の符号帳に格納してある符号ベクトルにＬ
ＳＰの安定条件を満たすような変換を施してから、当段
のベクトル量子化を行なっているので、符号帳に格納し
てある全符号ベクトルが有効となり、符号ベクトルがＬ
ＳＰの安定条件を満たさないことによる符号帳サイズの
実質的減少によって生ずる量子化特性の劣化をなくすこ
とができる利点がある。
【００３８】また、本発明の分割ベクトル逆量子化方式
によれば、前段の逆量子化ベクトルに応じて、当段の逆
量子化ベクトルにＬＳＰの安定条件を満たすような変換
を施すため、各段の逆量子化ベクトルを合成する際に、
ＬＳＰの安定条件を満たさないという理由で無効となる
ことがなくなる利点がある。
によれば、前段の逆量子化ベクトルに応じて、当段の逆
量子化ベクトルにＬＳＰの安定条件を満たすような変換
を施すため、各段の逆量子化ベクトルを合成する際に、
ＬＳＰの安定条件を満たさないという理由で無効となる
ことがなくなる利点がある。
【図１】本発明の分割ベクトル量子化方式を示す原理ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の分割ベクトル逆量子化方式を示す原理
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例としての２分割ベクトル量子
化器を示すブロック図である。
化器を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例としての２分割ベクトル逆量
子化器を示すブロック図である。
子化器を示すブロック図である。
【図５】本実施例の２分割ベクトル量子化器における安
定化処理の一例を示す図である。
定化処理の一例を示す図である。
【図６】ベクトル量子化器の一般的構成を示す図であ
る。
る。
【図７】ベクトル逆量子化器の一般的構成を示す図であ
る。
る。
【図８】従来のＮ分割ベクトル量子化器を示すブロック
図である。
図である。
【図９】従来のＮ分割ベクトル逆量子化器を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１，１１，２５ ベクトル分割器 ２−１，２−Ｎ，１２−１，１２−２，２６−１，２６
−Ｎ ベクトル量子化器 ３−１，３−Ｎ，５−１，５−Ｎ，１３−１，１３−
２，１５−１，１５−２，２７−１，２７−Ｎ，２８−
１，２８−Ｎ 符号帳 ４−２，４−Ｎ，１４，６−２，６−Ｎ，１６ 変換器 ７，１７，２９ ベクトル合成器 ２１ 符号器 ２２ 復号器 ２３，２４ コードブック
−Ｎ ベクトル量子化器 ３−１，３−Ｎ，５−１，５−Ｎ，１３−１，１３−
２，１５−１，１５−２，２７−１，２７−Ｎ，２８−
１，２８−Ｎ 符号帳 ４−２，４−Ｎ，１４，６−２，６−Ｎ，１６ 変換器 ７，１７，２９ ベクトル合成器 ２１ 符号器 ２２ 復号器 ２３，２４ コードブック
Claims (4)
- 【請求項１】 所要の幅をもって分布する線スペクトル
対の入力ベクトルを小さい幅をもって分布する複数のベ
クトルに分割し、各分割ベクトルをそれぞれ独立にベク
トル量子化する分割ベクトル量子化方式において、 前段のベクトル量子化結果に対して、次段のベクトル量
子化器の符号帳に格納されている全ての符号ベクトルが
線スペクトル対の安定条件を満足するような変換を施し
てから、該当段のベクトル量子化を行なうことを特徴と
する、分割ベクトル量子化方式。 - 【請求項２】 前段の量子化ベクトルの最大要素より
も、次段の各符号ベクトルの要素が大きくなるように、
各符号ベクトルに対し変換を施すことを特徴とする請求
項１記載の分割ベクトル量子化方式。 - 【請求項３】 複数の小さい幅内に分布するよう分割さ
れた各受信インデックスからそれぞれ独立に逆量子化ベ
クトルを求める分割ベクトル逆量子化方式において、 前段の逆量子化ベクトルに応じて、次段の符号帳から取
り出した逆量子化ベクトルに対し、線スペクトル対の安
定条件を満足するような変換を施したものを、次段の逆
量子化ベクトルとすることを特徴とする、分割ベクトル
逆量子化方式。 - 【請求項４】 前段の逆量子化ベクトルの最大要素より
も、次段の各逆量子化ベクトルの各要素が大きくなるよ
うに、逆量子化ベクトルに対し変換を施すことを特徴と
する請求項３記載の分割ベクトル逆量子化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228872A JPH0675600A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228872A JPH0675600A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675600A true JPH0675600A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16883193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4228872A Withdrawn JPH0675600A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 分割ベクトル量子化方式および分割ベクトル逆量子化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675600A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446594B1 (ko) * | 1997-04-15 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 음성선스펙트럼주파수의부호화/복호화장치및그방법 |
| WO2007132750A1 (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Panasonic Corporation | Ｌｓｐベクトル量子化装置、ｌｓｐベクトル逆量子化装置、およびこれらの方法 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4228872A patent/JPH0675600A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446594B1 (ko) * | 1997-04-15 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 음성선스펙트럼주파수의부호화/복호화장치및그방법 |
| WO2007132750A1 (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Panasonic Corporation | Ｌｓｐベクトル量子化装置、ｌｓｐベクトル逆量子化装置、およびこれらの方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |