JPH09107292A - 格子量子化器および入力ベクトルを格子量子化するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 格子量子化を高速化する。 【解決手段】 符号語メモリ２２に、符号語を直交する
ペアに分けて格納しておき、偶数番目の符号語をアドレ
ス発生器２４を用いて読出して、入力ベクトルと減算し
た後、２Ｄ₁₆格子量子化器３０と誤差算出器３２とによ
り、減算器２８の出力と読出された符号語との距離を算
出する。そのうち最大値を与える符号語番号を特定し
（３６）、それとペアとなる符号語番号を発生し（３
８）、この符号語を符号語メモリ２２から読出して同様
に誤差算出を行なう（３２）。このようにして計算され
た誤差のうち最小値を与える符号語番号を検出し（３
４）、この符号語を用いて入力ベクトルを量子化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はベクトル量子化技術
に関し、特に、画像伝送に用いられる画像符号化のため
の格子量子化器および格子量子化の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベクトル量子化は効率のよい量子化技術
として知られ、ベクトルの次元数を十分大きくすれば、
限りなくレートひずみ限界に近い符号化性能が得られ
る。しかし、実際にベクトル量子化を画像データに適用
する場合には、画像データに依存しない汎用性の高いコ
ードブックを設計することが困難であること、および高
画質符号化を実現するためには、コードブックを蓄積す
るための膨大なメモリ容量が必要であること、という２
つの問題に遭遇する。

【０００３】この問題を解決するための一手法として、
符号のうち数学的に選択された一部のもの（格子基底）
のみを用いた量子化（以下、「格子量子化」と称する）
が知られている。

【０００４】格子量子化は、格子理論により導かれる基
底ベクトルを予め用意し、この基底ベクトルの線形結合
で入力ベクトルを近似する。したがって、必要な記述デ
ータ量が基本的には基底ベクトルのみとなり、コードブ
ックを記憶しておくためのメモリ容量が非常に少なくて
済む。

【０００５】そのような格子として知られているもの
に、たとえばＤ₄ 、Ｅ₈ 、Λ₁₆、Λ₂₄などがある。これ
らのうち、Λ₁₆格子を用いた格子量子化を行なうものと
すれば、そのための装置は図８に示すものとなる。この
ような格子量子化のための装置についての従来技術文献
は今のところ見出されていないが、図８は知られている
理論に基づいて考えたものである。

【０００６】図８を参照して、このΛ₁₆格子量子化器
は、量子化の対象となる入力ベクトルが与えられる入力
端子２０と、基底となる３２個の（１６，５，８）ＲＭ
（リード・マラー）符号の符号語を格納した符号語メモ
リ８２と、符号語メモリ８２に格納された符号語のアド
レスを順次発生するためのアドレス発生器８６と、与え
られるアドレス信号に従って、符号語メモリ８２から符
号語を読出して出力するメモリ読出器２６と、入力端子
２０から与えられる入力ベクトルからメモリ読出器２６
の出力する符号語ベクトルを減算するための減算器２８
と、減算器２８の出力を２Ｄ₁₆格子を使って量子化する
ための２Ｄ₁₆格子量子化器３０と、減算器２８の出力
（２Ｄ₁₆格子量子化器３０への入力）と２Ｄ₁₆格子量子
化器３０の出力との誤差を算出するための誤差算出器３
２と、誤差算出器３２の出力と、メモリ読出器２６に与
えられるアドレスとを受け、誤差が最小となる符号語
（以下これを「最小値符号」と呼ぶ。）のアドレス（こ
れは一般には符号の番号と対応するので、以下「符号番
号」と呼ぶ。）を検出して出力するための最小値符号番
号検出器８４と、最小値符号番号検出器８４の出力とア
ドレス発生器８６の出力とのいずれか一方を選択してメ
モリ読出器２６にアドレスとして与えるためのスイッチ
８８と、スイッチ８８が最小値符号番号検出器８４の出
力を選択したときのメモリ読出器２６の出力と、そのと
きの２Ｄ₁₆格子量子化器３０の出力とを加算して出力端
子９０を介して格子量子化器出力として出力するための
加算器４２とを含む。

【０００７】２Ｄ₁₆格子量子化器３０が用いられるの
は、Λ₁₆格子とＤ₁₆格子とにある特定の関係が存在する
ためである。

【０００８】すなわち、Ｄ₁₆格子は、前述のＺ¹⁶格子を
用いて２Ｚ¹⁶＋（１６，１５，２）と表わすことができ
る。ここに括弧で括られた３つの数字のうち、最初の
「１６」は符号長を表わし、２元符号の場合は符号語の
ビット数を表わし、「１５」はそのうちの情報ビット数
を表わし、最後の「２」は符号間の最小距離を表わす。
同様にΛ₁₆格子は４Ｚ¹⁶＋２（１６，１５，２）＋（１
６，５，８）と表わすことができる。このうち最初の２
項は２Ｄ₁₆と表わすことができる。最後の（１６，５，
８）は、ＲＭ符号の一種であって、符号長が１６ビッ
ト、情報ビットがそのうちの５ビット、符号間の最小距
離が８であるものを指す。すなわちΛ₁₆格子は、Ｄ₁₆格
子の符号と、ＲＭ符号との組合せである。また上記した
Λ₁₆の各項の係数は左から４、２、１となっている。す
なわちこの符号を２進表現した場合、（１６，５，８）
が最下位ビットを表わし、（１６，１５，２）がそのす
ぐ上のビットを表わしていることになる。

【０００９】このように２ビット目がＤ₁₆の拘束条件を
満たしている必要があるために、Λ ₁₆格子量子化器では
２Ｄ₁₆格子量子化器３０を用いるのである。

【００１０】このΛ₁₆格子量子化器８０の動作を、図９
および図１０も含めて参照して説明する。まず、格子量
子化の対象となるベクトルが入力端子２０を介して減算
器２８に与えられる。アドレス発生器８６は、符号語メ
モリ８２内の３２個の符号語のアドレスを順次発生しス
イッチ８８に与える。スイッチ８８はこのときアドレス
発生器８６の出力を選択してメモリ読出器２６に与え
る。メモリ読出器２６はしたがって、符号語メモリ８２
から順次読出される３２個の符号語ベクトルを減算器２
８に与える。

【００１１】減算器２８は、入力ベクトルとこれら符号
語ベクトルとの差を２Ｄ₁₆格子量子化器３０に順次与え
るとともに、誤差算出器３２にも与える。２Ｄ₁₆格子量
子化器３０は、２Ｄ₁₆格子を使った格子量子化を行な
い、誤差算出器３２に、入力ベクトルと３２個の符号語
ベクトルのそれぞれとの差につき量子化出力を与える。
誤差算出器３２は、格子量子化器３０の入力と出力との
誤差をそれぞれの符号語ベクトルについて算出し、最小
値符号番号検出器８４に与える。最小値符号番号検出器
８４は、誤差算出器３２で算出された３２個の誤差のう
ち最小値となる符号語ベクトルの番号（符号語メモリ８
２内のアドレスに対応）を検出し、スイッチ８８に与え
る。

【００１２】スイッチ８８はこの最小値符号番号を選択
してメモリ読出器２６に与え、メモリ読出器２６はこの
符号語ベクトルを符号語メモリ８２から読出して減算器
２８および加算器４２に与える。減算器２８は、前述し
たとおりの入力ベクトルからこの読出された符号語ベク
トルを減算して２Ｄ₁₆格子量子化器３０に与える。２Ｄ
₁₆格子量子化器３０の量子化出力が加算器４２に与えら
れ、加算器４２は２Ｄ ₁₆格子量子化器３０の量子化出力
と、メモリ読出器２６から与えられた符号語ベクトルと
を加算して出力端子９０を介して外部に格子量子化器出
力として出力する。

【００１３】この手順をフローチャートに示すと図９お
よび図１０のとおりである。まず図９を参照して、ステ
ップＳ０５１で、符号語メモリ８２内に符号語ベクトル
ａ_i＝｛（１６，５，８）｝（ｉ＝０，１，２，…，３
０，３１）の３２個の符号語が準備される。これら符号
語は予め符号語メモリ８２内に格納されていてもよい。

【００１４】続いてステップＳ０５２で、変数ｉが０に
設定される。以下ｉを用いた繰り返し処理となる。まず
ステップＳ０５３で、ｘを入力ベクトルとして、入力ベ
クトルとｉ番目の符号語ベクトルとの差ｙ_i ＝ｘ−ａ_i
が計算される。この処理は図８の減算器２８の処理に相
当する。

【００１５】続いてステップＳ０５４で、このようにし
て計算されたｙ_i を２Ｄ₁₆格子を用いて符号化し、その
出力ｚ_i を得る。ｚ_i を次のように表わす。

【００１６】

【数１】

【００１７】すなわちＥｎｃ_(f) はｆ格子の符号化を表
わす。続いてステップＳ０５５で、ｚ_i とｙ_i との誤差
（距離）ｗ_i を評価する。この距離はステップＳ０５４
で行なわれる量子化処理の量子化誤差と考えることもで
き、二乗ノルムで定義するものとする。

【００１８】ステップＳ０５６で、ｉが３１か否かにつ
いて判断し、３１でなければステップＳ０５７でｉを１
インクリメントして再びステップＳ０５３以下の処理を
繰り返す。ｉが３１に達していれば図１０のステップＳ
０５８に進む。

【００１９】ステップＳ０５８では、ステップＳ０５５
を３２回繰り返すことにより得られたｗ_i （ｉ＝０，
１，２，…，３０，３１）のうちの最小値ｗ_iminと、こ
のときのｉの値ｉ_min を得る。この処理が図８の最小値
符号番号検出器８４で行なわれる処理に相当する。

【００２０】さらにステップＳ０５９で、入力ベクトル
ｘのΛ₁₆格子量子化器出力を得る処理が行なわれる。こ
の出力はｚ_imin＋ａ_iminと表わされ、符号語メモリ８２
からａ_iminを読出したときの、入力ベクトルと符号語ａ
_iminとの差に対する２Ｄ₁₆格子量子化器３０の出力ｚ
_iminとａ_iminとの和を加算器４２により加算することに
相当する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の手
法では、符号語メモリ８２に格納されている符号語のす
べてについて距離評価を行なわなければ格子量子化を行
なうことができなかった。この距離評価が格子量子化処
理の主要な計算を占めているため、格子量子化処理をよ
り高速化するためには、距離評価の回数を減らすことが
必要である。

【００２２】それゆえにこの発明の目的は、格子量子化
処理における距離評価の回数を減らすことにより、処理
を高速化できる格子量子化器および格子量子化の方法を
提供することである。

【００２３】また、格子量子化する上でも、精度はでき
るだけ高い方が好ましい。それゆえに本発明の他の目的
は、距離評価の回数を減少させ、処理を高速化できると
ともに、精度をできるだけ高く保つことができる格子量
子化器および格子量子化の方法を提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１に記載の格子量子化器は、第１の符号語と
組合せて、所定の格子量子化のための符号を表現可能
な、かつ互いに直交する対に分類可能な複数個の符号語
ベクトルからなる、予め定める第２の符号語を記憶する
ための符号語記憶手段と、前記符号語記憶手段内から読
出される符号語ベクトルを、入力ベクトルから減算する
減算手段と、前記減算手段の出力を、前記第１の符号語
を用いて量子化する量子化手段と、前記減算手段の出力
と前記量子化手段の出力との間に予め定義される誤差を
算出するための誤差算出手段と、前記量子化手段に与え
られる符号語ベクトルのうち、前記誤差算出手段により
算出される誤差が最大値となる符号語ベクトルを特定す
るための最大値符号語検出手段と、前記符号語記憶手段
に記憶された前記符号語ベクトルのうち、前記対の各々
から少なくとも１つの符号語ベクトルが選択されるよう
に、かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベクトルを
読出して、前記減算手段に与える第１の読出動作と、前
記符号語記憶手段から、前記最大値符号語検出手段によ
り検出された符号語ベクトルと対となる符号語ベクトル
を読出して、前記減算手段に与える第２の読出動作とを
選択的に行ない、その結果読出された符号語ベクトルの
うち、前記誤差算出手段により算出される対応の誤差が
最小値となる最小値符号語ベクトルを検出して、前記最
小値符号語ベクトルを用いて前記入力ベクトルに対する
格子量子化器出力を発生するための出力手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００２５】たとえばΛ₁₆格子を用いた格子量子化器で
は、符号は（１６，５，８）ＲＭ符号を含むが、（１
６，５，８）ＲＭ符号は直交する１６のペアに分けるこ
とができる。ある入力ベクトルに対するある符号語の距
離と、そのある符号語と直交する符号語の距離との和は
一定と考えられる。対の各々から少なくとも１つの符号
語ベクトルが選択されるように符号語ベクトルを読出し
て、それらに対する距離を誤差算出手段により算出す
る。一方、そうした距離を算出されない残りの符号語ベ
クトルについての距離の大小関係は、上記したように対
をなす符号語ベクトルについての誤差（距離）の和が一
定となる、ということを利用すると、上述のようにして
計算された距離から求めることができる。これらのうち
最小値となる可能性のあるものは、上記のように各対か
ら少なくとも１つずつ読出されて計算された誤差のうち
最小値を示す符号語ベクトルと、そのようにして計算さ
れた誤差のうち最大値を示す符号語ベクトルと対となる
符号語ベクトルとである。そこで、最大値符号語検出手
段によりそのような最大値を示す符号語ベクトルを特定
し、この符号語ベクトルについてもう一度誤差を算出す
る。この誤差と、既に計算されている誤差とのうちから
最小値を選べば、それがすべての符号語ベクトルについ
ての誤差の最小値となる。符号語ベクトルのすべてにつ
いて誤差を計算する必要がなくなるため、処理を高速化
することができる。

【００２６】請求項２に記載の格子量子化器は、請求項
１に記載の格子量子化器であって、第１の符号語はＤ₁₆
格子量子化のための符号語であり、第２の符号語は（１
６、５、８）ＲＭ符号語である。

【００２７】請求項２に記載の符号語は、画像処理にお
いて有用とされている符号語であり、本願発明をこれら
符号語に適用することにより、画像伝送をより効率的に
することができる。

【００２８】請求項３に記載の格子量子化器は、請求項
１から２のいずれかに記載の格子量子化器であって、出
力手段は、アドレス発生手段と、対ベクトルアドレス発
生手段と、最小値符号語検出手段と、アドレス切換手段
と、加算手段とを含む。アドレス発生手段は、符号語記
憶手段に記憶された符号語ベクトルのうち、各対から少
なくとも１つの符号語ベクトルが選択されるように、か
つ全体数よりも少ない複数個の符号語ベクトルのアドレ
スを順次発生する。対ベクトルアドレス発生手段は、最
大値符号語検出手段により検出された誤差が最大となる
符号語ベクトルと対となる符号語ベクトルのアドレスを
発生する。最小値符号語検出手段は、符号語記憶手段
の、アドレス発生手段の発生するアドレスおよび対ベク
トルアドレス発生手段の発生するアドレスからそれぞれ
読出された符号語に対応して誤差算出手段が出力する誤
差のうちの、最小の誤差に対応する符号語の、符号語記
憶手段におけるアドレスを発生する。アドレス切換手段
は、アドレス発生手段と、対ベクトルアドレス発生手段
と、最小値符号検出手段とが発生するアドレスを切換え
て符号語記憶手段に与えて、それぞれ対応する符号語ベ
クトルを出力させる。加算手段は、最小値符号語検出手
段により発生されたアドレスから読出された符号語ベク
トルと、当該符号語ベクトルに対する量子化手段の出力
とを加算して出力する。

【００２９】この請求項３に記載の格子量子化器では、
まずアドレス発生手段により第１の読出動作が行なわれ
て符号語ベクトルの各対から少なくとも１つが選択され
るように、かつ全体数よりも少ない符号語ベクトルが符
号語記憶手段から読出され、対応する誤差が得られる。
この誤差のうちの最大値を与える符号語の番号が、上述
のように最大値符号語検出手段により検出される。対ベ
クトルアドレス発生手段が、この検出された最大値を与
える符号語ベクトルと対となる符号語ベクトルのアドレ
スを発生し、アドレス切換手段がこのアドレスを符号語
記憶手段に与えることにより、最大値を与えた符号語ベ
クトルと対となる符号語ベクトルが読出され、上記と同
様に誤差が算出される。最小値符号語検出手段により、
以上のようにして検出された誤差のうちの最小の誤差に
対応する符号語の、符号語記憶手段内のアドレスが発生
され、アドレス切換手段がこのアドレスを符号語記憶手
段に与えることにより、符号語記憶手段からその符号語
ベクトルが読出される。この符号語ベクトルと入力ベク
トルとに関して減算手段と量子化手段とにより得られた
第１の符号語を用いた量子化出力と、読出された符号語
ベクトルとを加算することにより格子量子化器出力が計
算される。

【００３０】この格子量子化器では、すべての符号語ベ
クトルではなく一部の符号語ベクトルのみを読出するこ
とにより最小の誤差を与える符号語が検出され、検出さ
れた符号語を用いて今度は従来の技術として挙げた技術
と同様にして格子量子化器出力を計算することができ
る。

【００３１】請求項４に記載の格子量子化器は、請求項
１から２のいずれかに記載の格子量子化器であって、出
力手段は、アドレス発生手段と、対ベクトルアドレス発
生手段と、誤差最小値記憶手段と、アドレス切換手段
と、加算手段とを含む。アドレス発生手段は、各対から
少なくとも１つの符号語ベクトルが選択されるように、
かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベクトルのアド
レスを順次発生する。対ベクトルアドレス発生手段は、
最大値符号語検出手段により検出された符号語ベクトル
と対となる符号語ベクトルのアドレスを発生する。誤差
最小値記憶手段は、アドレス発生手段の発生するアドレ
スおよび対ベクトルアドレス発生手段の発生するアドレ
スから読出された符号語に対応して計算される誤差のう
ちの最小の誤差に対応する符号語のアドレスを発生する
とともに、最小の誤差に対応する量子化手段の出力を記
憶する。アドレス切換手段は、アドレス発生手段と、対
ベクトルアドレス発生手段と、誤差最小値記憶手段とが
発生するアドレスを切換えて符号語記憶手段に与えて、
それぞれ対応する符号語ベクトルを出力させる。加算手
段は、誤差最小値記憶手段により発生されたアドレスか
ら読出された符号語ベクトルと、誤差最小値記憶手段が
出力する、最小の誤差に対応する量子化手段の出力とを
加算して出力する。

【００３２】この請求項４に記載の格子量子化器では、
請求項１に記載の装置と同様に、すべての符号語ベクト
ルに対する誤差を計算する必要はなく、処理が高速化で
きるとともに、誤差最小値記憶手段が、誤差の最小値を
与える符号語ベクトルに対応する量子化手段の出力を記
憶しておき、この量子化手段の出力を加算手段における
最後の加算処理に利用する。そのため最後の量子化手段
による計算が省略でき処理がより高速化できる。

【００３３】請求項５に記載の格子量子化器は、請求項
１から４のいずれかに記載の格子量子化器であって、ア
ドレス発生手段は、符号語記憶手段に記憶された符号語
ベクトルのうち、対のすべての各々について１つずつの
符号語ベクトルのアドレスを順次発生する。

【００３４】この場合、この格子量子化器では、たとえ
ばΛ₁₆格子を用いる場合のように３２個の符号語ベクト
ルを使用する場合、そのうちの１６個の符号語ベクトル
を読出した後、誤差の最小値を与える符号語ベクトルを
再度読出すことにより、入力ベクトルの格子量子化を行
なうことができる。従来技術のように３２回の誤差計算
と比較して、１７回の誤差計算で格子量子化処理を行な
うことができるため、処理が高速化できる。

【００３５】請求項６に記載の格子量子化器は、請求項
１から４のいずれかに記載の格子量子化器であって、ア
ドレス発生手段は、符号語記憶手段に記憶された符号語
ベクトルのうち、対のうちの所定数については、対をな
す双方の符号語ベクトルのアドレスを発生し、他のもの
については、対のうち１つのみの符号語ベクトルのアド
レスを発生する。

【００３６】一般に画像データにおいては、ある画素
と、その画素に隣接する画素との間の相関は高い。また
画像データはたとえば画像のうちの４×４画素からなる
１領域を１６個の要素を含むベクトルとして処理するこ
とが多い。そのため画像データは低域成分を多く含み、
入力されるベクトルには偏りが存在する。そこで、たと
えば符号語ベクトルのうち、低域成分に対応する符号語
ベクトルについてはすべて入力ベクトルとの距離計算を
行ない、他の符号語ベクトルについては上記したように
対の一方のみの計算を行なうようにすれば、誤差評価の
精度はより向上すると考えられる。請求項７に記載の格
子量子化器は、入力ベクトルのそのような偏りを利用し
て、処理の高速化を行ないながら、精度を維持できる。

【００３７】請求項７に記載の格子量子化の方法は、第
１の符号語と組合せて、所定の格子量子化のため符号語
を表現可能な、かつ互いに直交する符号語ベクトルの対
に分類可能な複数個の符号語ベクトルからなる、予め定
める第２の符号語を記憶するための符号語記憶手段を用
い、入力ベクトルを格子量子化するための方法である。
この方法は、符号語記憶手段内の符号語ベクトル対の各
々から、少なくとも１つずつの符号語ベクトルが読出さ
れるように、かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベ
クトルを読出し、それぞれについての入力ベクトルとの
差を第１の符号語を用いて量子化し、その量子化誤差を
算出する第１のステップと、読出された符号語ベクトル
のうち、第１のステップで算出された誤差が最大となる
符号語ベクトルと対となる符号語ベクトルを符号語記憶
手段から読出して、その入力ベクトルとの差を第１の符
号語を用いて量子化しその量子化誤差を算出する第２の
ステップと、第１および第２の算出するステップにおい
て算出された誤差のうち、最小値となる誤差に対応する
最小値符号語ベクトルを特定するステップと、最小値符
号語ベクトルに対する第１の符号語を用いた量子化出力
と、最小値符号語ベクトルとを加算して出力するステッ
プとを含む。

【００３８】請求項８に記載の方法によれば、まず第１
のステップで全体数よりも少ない符号語ベクトルを読出
した後、それらのうち、誤差が最大となる符号語ベクト
ルと対となる符号語ベクトルを、第２のステップで読出
して量子化し量子化誤差を算出する。このようにして算
出されたすべての誤差のうち、最小値となる誤差に対応
する最小値符号語ベクトルを特定し、その符号語ベクト
ルに対する第１の符号語を用いた量子化出力と、最小値
符号語ベクトルとを加算して出力することにより格子量
子化が行なわれる。符号語ベクトルの読出の数は、第１
のステップにおける読出の数と第２のステップにおける
読出の数との和となり、これは符号語ベクトル全体の数
に比べて少なくて済む。したがって誤差計算の回数が減
少し、従来と比較して格子量子化処理を高速に行なうこ
とができる。

【００３９】なお、読出は必ずしも直列にのみ行なわれ
る必要はなく、並列に読出して並列に誤差計算などが行
なわれてもよい。並列処理を行なう場合には、誤差計算
を行なう処理部の数が少なくて済むので、ハードウェア
の削減を図ることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］図１に、本願発明の実施の形態１に係
るΛ₁₆格子量子化器１０のブロック図を示す。このΛ₁₆
格子量子化器１０は、図２および図３に示す手順に従っ
て格子量子化を行なうためのものである。

【００４１】図１を参照して、Λ₁₆格子量子化器１０
は、予め構成された（１６，５，８）ＲＭ符号の３２個
の符号語（ａ₀ ，ａ₁ ，ａ₂ ，…，ａ₃₀，ａ₃₁）を記憶
するための符号語メモリ２２と、これら符号語のうち、
その番号が偶数である符号語（ａ₀ ，ａ₂ ，…，ａ_2i，
…，ａ₂₈，ａ₃₀）のアドレスを順次発生するアドレス発
生器２４と、与えられるアドレス信号に基づいて符号語
メモリ２２から対応する符号語を読出して出力するため
のメモリ読出器２６と、量子化の対象となるベクトルが
入力される入力端子２０と、この入力ベクトルから、メ
モリ読出器２６の出力する符号語を減算する減算器２８
と、減算器２８の出力を２Ｄ₁₆格子を用いて量子化する
ための２Ｄ₁₆格子量子化器３０と、２Ｄ₁₆格子量子化器
３０の出力および減算器２８の出力を与えられ、２Ｄ₁₆
格子量子化器３０による格子量子化の量子化誤差（距
離）を算出するための誤差算出器３２と、誤差算出器３
２の出力と、メモリ読出器２６が読出す符号語の番号
（アドレス）とを受け、算出された誤差のうち最大値を
与える最大値符号語の番号を検出するための最大値符号
語番号検出器３６と、最大値符号語番号検出器３６が出
力する最大値符号語番号に基づいて、この符号語とペア
となる符号語の番号を発生するための符号語ペア番号発
生器３８と、誤差算出器３２の出力するすべての誤差の
うちの最小値を与える最小値符号語の番号を検出する最
小値符号語番号検出器３４と、アドレス発生器２４の出
力と、符号語ペア番号発生器３８の出力と、最小値符号
語番号検出器３４の出力とにそれぞれ接続された３つの
入力端子を有し、これら３つの入力を順次切換えてメモ
リ読出器２６および最大値符号語番号検出器３６と最小
値符号語番号検出器３４とに与えるためのスイッチ４０
とを含む。

【００４２】図１と図８とにおいて、同一の部品には同
一の参照符号および名称が付されている。それらの機能
も同一である。したがってここではそれらについての詳
しい説明は繰り返さず、図１に特有のもののみ説明する
こととする。

【００４３】アドレス発生器２４は、前述のとおり符号
語メモリ２２内の符号語のうち一部のもの（ａ₀ ，
ａ₂ ，…，ａ₃₀）のアドレスを順次発生してスイッチ４
０に与えるためのものである。スイッチ４０は、最初は
このアドレス発生器２４からの出力を順次メモリ読出器
２６に与え、その後符号語ペア番号発生器３８の出力を
選択してメモリ読出器２６に与え、最後に最小値符号語
番号検出器３４の出力を選択してメモリ読出器２６に与
えるためのものである。

【００４４】最大値符号語番号検出器３６は、アドレス
発生器２４が発生したアドレスに従って読出された１６
個の符号語（ａ₀ ，ａ₂ ，…，ａ₃₀）について、入力ベ
クトルとの差に対して誤差算出器３２で算出された誤差
のうちの最大値を与える符号語の番号を検出して符号語
ペア番号発生器３８に与えるためのものである。符号語
ペア番号発生器３８は、この符号語とペアになる符号語
の番号を発生してスイッチ４０に与えるためのものであ
る。この実施の形態１では、ａ_i とａ_i+1 がペアを形成
するように符号語が符号語メモリ２２内に格納されてい
る。つまりｉが偶数であるものとしてａ_i とａ_i+1 とは
直交する。もちろん符号語の順番はこれには限定され
ず、たとえばａ_i とａ_i+16（ｉ＝０，１，…，１５）の
ように定めてもよいし、他にもいろいろな定め方が存在
する。要は、符号語が互いに直交する複数個のペアに分
類でき、ペアの一方の符号語がわかれば他方の符号語の
番号も自動的に特定できるようにさえなっていればよ
い。この実施の形態の場合、最大値符号語番号検出器３
６が検出する最大値符号語番号がｉ_max とすれば、符号
語ペア番号発生器３８が発生する符号語ペア番号はｉ
_max ＋１となる。

【００４５】最小値符号語番号検出器３４は、アドレス
発生器２４が順次発生するアドレスから読出される符号
語（ａ₀ ，ａ₂ ，…，ａ₃₁）と、符号語ペア番号発生器
３８が発生する符号語ペア番号ｉ_max ＋１から読出され
る符号語ａ_imax+1とに対して、それらと入力ベクトルと
の差について誤差算出器３２が算出する誤差のうち、最
小値を与える符号語の番号を検出するためのものであ
る。この最小値符号語番号をｉ_min とする。

【００４６】最終的なステップではスイッチ４０は最小
値符号語番号検出器３４からの出力ｉ_min を選択してメ
モリ読出器２６に与え、そのアドレスから読出された符
号語ａ_iminに基づいて、減算器２８、２Ｄ₁₆格子量子化
器３０および加算器４２によって入力ベクトルのΛ₁₆格
子量子化器出力が計算される。

【００４７】図１に示す格子量子化器の動作を図２およ
び図３を随時参照しながら以下説明する。

【００４８】図２を参照して、まずステップＳ００１
で、予め構成された（１６，５，８）ＲＭ符号を符号語
メモリ２２内に準備する。このとき、（１６，５，８）
ＲＭ符号の符号語のすべてを、互いに直交する符号語ペ
アに分け、符号語ａ_i と符号語ａ_i+1 （ｉ＝０，２，
…，３０）にこの直交するペアが配置されるようにして
おく。なお符号語が「互いに直交する」とは、これら符
号語を符号語ベクトルとしてベクトル積を行なった場合
に、その結果が０となることをいう。

【００４９】続いてステップＳ００２からＳ００６で、
符号語ペアのうち添字が偶数である符号語のみに対し
て、図９に示す従来行なわれていた処理であるステップ
Ｓ０５２〜Ｓ０５６と同様の処理を実行する。まずステ
ップＳ００２で、変数ｉに０を代入し、ステップＳ００
３、Ｓ００４およびＳ００５の処理を実行する。このス
テップＳ００３、Ｓ００４およびＳ００５の処理は図９
に示した従来のステップＳ０５３、Ｓ０５４およびＳ０
５５の処理と全く同じであり、したがってここではそれ
らについては詳細は繰り返さない。

【００５０】ステップＳ００６では、ｉが３０か否かを
判定する。ｉが３０でなければステップＳ００７でｉを
２加算し、再びステップＳ００３以下の処理を繰り返し
行なう。ステップＳ００７でｉを２インクリメントする
ことにより、添字が偶数の符号語についてのみステップ
Ｓ００３からＳ００５の処理が実行されることになる。

【００５１】ｉが３０であった場合には処理は図３に示
すステップＳ００８に進む。ステップＳ００８では、ス
テップＳ００３〜Ｓ００７の処理により、Ｄ₁₆格子とし
て符号化した符号化誤差の距離ｗ_i （ｉ＝０，２，４，
…，３０）のうちの最小値ｗ _iminを特定し、またこのと
きのｉの値ｉ_min を得る。このようにすることにより、
まず符号語ａ_i （ｉ＝０，２，４，…，３０）につい
て、誤差の最小値を与える符号語ａ_iminが求められる。

【００５２】しかしながら、添字が奇数である符号語に
対する符号化誤差の距離の最小値の方が、ステップＳ０
０８で求めた最小値ｗ_iminよりも小さい可能性が存在す
る。したがって、ステップＳ００８で求めた最小値ｗ
_iminは最小値の１つの候補であって、奇数の添字につい
ても考慮する必要がある。従来は、それら奇数番目の符
号語についてもすべて誤差を計算した後、そのようにし
て計算されたすべての誤差について最小値を求めてい
た。

【００５３】しかしながら、互いに直交する符号語ペア
から得られる距離の和ｗ_i ＋ｗ_i+1は一定であると考え
ることができる。これについては厳密な証明は得られて
いないが、以下に述べるように本実施の形態の結果が良
好であることに鑑みると、妥当なものであると考えられ
る。

【００５４】このような仮定に従えば、奇数の添字を有
する符号語グループの中で、ステップＳ００３〜Ｓ００
５と同様に誤差（距離）を計算した場合に、その距離が
最小となる可能性のあるのは、ステップＳ００２〜Ｓ０
０７で得られたｗ_i （ｉ＝０，２，…，３０）のうちの
最大値を与える符号語ａ_imaxと対となる符号語ａ_{imax +1}
から算出される距離ｗ_imax+1となるはずである。そこ
で、距離ｗ_iminと距離ｗ _imax+1とを比較し、距離値のよ
り小さい方の添字に対応する値をΛ₁₆格子の量子化に用
いる符号語とすればよい。ステップＳ００９〜Ｓ０１４
はそのための処理を行なうステップである。

【００５５】まずステップＳ００９で、それまでの処理
で計算された、添字が偶数の符号語に対する距離ｗ
_i （ｉ＝０，２，…，３０）のうちの最大値ｗ_imaxを与
えるｉの値ｉ_max を得る。この処理は図１の最大値符号
語番号検出器３６で行なわれる処理に対応する。

【００５６】続いてステップＳ０１０で、このようにし
て得られた値ｉ_max から、対応する符号語ａ_imaxと対と
なる符号語の番号ｉ_max ＋１を特定し（図１の符号語ペ
ア番号発生器３８）、符号語ａ_imax+1を用いて、距離ｗ
_imax+1を求める処理が行なわれる。この処理はスイッチ
４０が符号語ペア番号発生器３８の出力を選択してメモ
リ読出器２６に与え、符号語メモリ２２から対応の符号
語ａ_imax+1を読出して減算器２８に与える場合の誤差算
出器３２の出力を得る処理に対応する。ステップＳ０１
１で、このようにして計算されたｗ_imax+1とステップＳ
００８で計算されたｗ_iminとの大小が比較され、ｗ
_imax+1の方が小さければ最小値を与える添字ｉ_min0はｉ
_max ＋１と定められ（ステップＳ０１２）、さもなけれ
ば最小値を与える添字ｉ_min0は添字ｉ_min であると定め
られる（ステップＳ０１３）。ステップＳ００８および
ステップＳ０１１〜Ｓ０１３の処理が図１に示す最小値
符号語番号検出器３４の処理に相当する。

【００５７】ステップＳ０１４では、このようにして定
められた添字ｉ_min0を有する符号語ａ_imin0 を用いて、
入力ベクトルｘに対するΛ₁₆格子量子化器出力ｚ_imin0
＋ａ _imin0 が得られる。より詳細に言えば、図１を参照
して、最小値符号語番号検出器３４から出力される番号
ｉ_min0をスイッチ４０が選択してメモリ読出器２６に与
える。メモリ読出器２６は符号語メモリ２２からａ
_imin0 を読出して減算器２８および加算器４２に与え
る。減算器２８は入力ベクトルｘから符号語ａ_imin0を
減算し、２Ｄ₁₆格子量子化器３０に与える。２Ｄ₁₆格子
を用いて量子化し、その出力を加算器４２に与える。加
算器４２は、２Ｄ₁₆格子量子化器の出力ｚ_{imin 0} に、メ
モリ読出器２６から与えられる符号語ａ_imin0 を加算し
て出力端子４４を介して出力する。

【００５８】このようにして実施の形態１のΛ₁₆格子量
子化器は、入力ベクトルｘをΛ₁₆格子量子化する。距離
計算（誤差計算）は、添字が偶数の符号語ａ_i （ｉ＝
０，２，…，３０）についての合計１６回と、誤差の最
大値を与える符号語とペアになる符号語についての１回
との、合計１７回で済む。従来のように３２回の距離計
算と比べてはるかに少なくなり、処理の高速化を実現す
ることができる。

【００５９】［実施の形態２］以下、本願発明の実施の
形態２に係る格子量子化器について説明する。この格子
量子化器は、画像データに特有の次のような分布の偏り
を利用することにより、距離評価回数を少なく保ちなが
ら、精度をより高く維持することができる。画像データ
は、一般的に隣接する画素間の相関が大きい。そのた
め、画像データの２次元周波数成分を求めると、低域成
分が多く含まれる。したがって、（１６，５，８）ＲＭ
符号を２次元ベクトルとみなしたとき、シーケンシ（行
列表現に従えば行方向または列方向において０と１との
間で生ずる遷移の数を表わす）が低いベクトルを構成す
る符号語ほど、入力される画像データに対して最小の自
乗ユークリッド距離を与える符号語として選ばれる確率
が大きくなる。したがってこのようにシーケンシが低い
ベクトルを構成する符号語についてはきめ細かく距離評
価をし、シーケンシの高いベクトルについては実施の形
態１と同様に処理することにより、計算回数を低く押さ
えながら精度をより高めることができる。

【００６０】この実施の形態２を実現するための装置
は、実施の形態１のための図１に示す装置とほぼ同様で
ある。異なる点は、図１のアドレス発生器２４におい
て、偶数番号のアドレスだけではなく、偶数番号ととも
に、シーケンシの低い奇数番号のアドレスも発生するよ
うにする点である。このため距離評価の回数は多少増加
するが、最大値符号語番号検出器３６および最小値符号
語番号検出器３４については、対象となる誤差（距離）
の数が増加するだけで、図１の場合と同様に実現するこ
とができる。

【００６１】実施の形態１の符号語ａ₀ 〜ａ₅ を、特に
次のように固定する。

【００６２】

【数２】

【００６３】ａ₀ 〜ａ₃₁の成分を（γ₁ ，γ₂ ，…，γ
₁₆）と表わすことができる。この要素を４個ずつ組にし
て、次のように２次元ベクトルとして表現することがで
きる。この２次元ベクトルは、画面上の４×４画素領域
を表わすものとして処理されることが多い。

【００６４】

【数３】

【００６５】この表記に従えば、上述のａ₀ 〜ａ₅ は、
いずれも水平方向と垂直方向とのシーケンシがいずれも
２以下になるように選定されていることがわかる。

【００６６】この実施の形態２において入力ベクトルｘ
をΛ₁₆格子で量子化するための手順を以下説明する。な
お前述のとおりこのためのハードウェアは、図１に示さ
れるものと類似のものでよい。

【００６７】図４を参照して、まずステップＳ０２１で
予め構成された（１６，５，８）ＲＭ符号を符号語メモ
リ２２内に準備する。この場合符号語ａ_i と符号語ａ
_i+1 （ｉ＝０，２，…，３０）は対であり互いに直交す
るように選ばれている。またａ ₀ 〜ａ₅ は上述の数２に
示したように固定されている。

【００６８】続いてステップＳ０２２で変数ｉを０に設
定する。以下ステップＳ０２３〜ステップＳ０２５で行
なわれる処理は、実施の形態１の図２のステップＳ００
３〜Ｓ００５で行なわれる処理と同様である。

【００６９】ステップＳ０２６では、ｉが６か否かにつ
いての判定が行なわれる。６になっていなければステッ
プＳ０２７でｉを１インクリメントし、再びステップＳ
０２３以下の処理を繰り返す。

【００７０】ステップＳ０２６でｉが６と等しければ制
御は図５のステップＳ０２８に進む。ステップＳ０２７
でｉが１ずつインクリメントされるので、ステップＳ０
２２〜Ｓ０２７を繰り返し行なうことにより、入力ベク
トルｘと符号語ａ₀ 〜ａ₆ との間の距離が計算できる。

【００７１】ステップＳ０２８ではｉに２が加算され
る。すなわちｉは８となる。ステップＳ０２９〜ステッ
プＳ０３１では、図４のステップＳ０２３〜Ｓ０２５の
処理と同様の処理をｘとａ_i とについて行なう。

【００７２】ステップＳ０３２でｉが３０となったか否
かについての判定が行なわれる。３０に達していなけれ
ばステップＳ０３３でｉを２インクリメントし再びステ
ップＳ０２９以下の処理を繰り返す。この処理によりａ
_i （ｉ＝８，１０，…，３０）について、入力ベクトル
ｘとの間で計算された量子化誤差（距離）が得られる。

【００７３】ステップＳ０３２でｉが３０と等しいと判
定された場合、制御は図６のステップＳ０３４に進み、
このようにして得られたｗ_i の最小値ｗ_iminと、このと
きのｉの値ｉ_min が得られる。

【００７４】続いてステップＳ０３５で、上述のように
計算されたｗ_i のうち最大値ｗ_imaxを与えるｉの値ｉ
_max を得る処理が行なわれる。

【００７５】ステップＳ０３６で、ステップＳ０３５で
得られた値ｉ_max を用いて符号語メモリ２２から符号語
ａ_imaxを読出し、ステップＳ０２９〜Ｓ０３１と同様の
処理によりｗ_imax+1を求める処理が行なわれる。

【００７６】Ｓ０３７では、このようにして得られたｗ
_imax＋１がｗ_iminより小さいかどうかについての判定が
行なわれ、小さければステップＳ０３８で、誤差が最小
値となる符号語の添字ｉ_min0としてｉ_max+1 が選択さ
れ、ｗ_imax+1がｗ_imin以上であればステップＳ０３９で
ｉ_min0としてｉ_min が選択される。

【００７７】続いてステップＳ０４０で、このようにし
て求められた符号語ａ_imin0 を用いて入力ベクトルｘの
２Ｄ₁₆格子による量子化出力ｚ_imin0 が計算された後、
このｚ_imin0 を符号語ａ_imin0 と加算してｘのΛ₁₆格子
量子化器出力が得られる。

【００７８】なお実施の形態１においてステップＳ００
８はステップＳ００９の前に行なわれている（図３参
照）が、ステップＳ００８と同様の処理はこの位置での
み行なわれ得るわけではなく、たとえばステップＳ０１
０の次に行なうこともできる。この場合ステップＳ０１
１〜Ｓ０１３の処理をまとめて、それまでの処理で得ら
れたすべてのｗ_i のうちから最小値を与えるｉ_min0を選
ぶようにしてもよい。図６に示す実施の形態２において
も同様である。

【００７９】この実施の形態２の格子量子化器では、必
要な距離評価の回数は、偶数番の符号語ａ_i （ｉ＝０，
２，…，３０）と、ａ₁ ，ａ₃ ，ａ₅ と、さらにａ_imax
についての１回との、合計２０回となる。したがってこ
の実施の形態２の格子量子化器によっても、従来の３２
回の距離評価回数に比べてはるかに少ない回数で入力ベ
クトルの格子量子化処理を行なうことができる。またこ
の実施の形態２では、偶数番目の符号語だけではなく、
シーケンシの低い奇数番目の符号語についても距離評価
を行なっている。そのため、実施の形態１の場合と比べ
てより精度が上昇するという効果を得ることができる。

【００８０】次の表１に、実施の形態１の格子量子化器
と実施の形態２の格子量子化器についてのシミュレーシ
ョンで得られた結果を、理想的な計算値と対比して示
す。

【００８１】

【表１】

【００８２】この表１に示されるように、実施の形態１
によるΛ₁₆格子量子化処理を用いれば、計算量をはるか
に減少させながら理想的な値に近いＳＮ比が得られる
が、実施の形態２を用いればさらに理想的な値に近いＳ
Ｎ比を得ることができる。このように良い結果が得られ
たことは、最初に述べたように、直交する符号語ベクト
ルについての距離の和ｗ_i ＋ｗ_i+1 が一定であるという
仮定が正しいか、少なくともそのように仮定して処理し
た結果が有効であるという事実を示している。

【００８３】［実施の形態３］次に、本願発明に係る格
子量子化器の実施の形態３のΛ₁₆格子量子化器について
説明する。図７に、その格子量子化器６０のブロック図
を示す。

【００８４】図７に示す格子量子化器６０は、図１に示
す実施の形態１の格子量子化器１０とほぼ同様の構成を
有するが、図１に示される最小値符号語番号検出器３４
に代えて、２Ｄ₁₆格子量子化器３０の出力および誤差算
出器３２の出力に接続された入力を有するとともに、メ
モリ読出器２６に与えられるアドレスを受け、誤差算出
器３２から出力される誤差が最小となるときの符号語番
号を検出し、スイッチ４０に与えるとともに、そのとき
の２Ｄ₁₆格子量子化器３０の出力を保持し、加算器６８
への一方入力として与えるための誤差最小値時２Ｄ₁₆格
子量子化器出力保持器６４を含んでいる点で異なってい
る。また図７に示す格子量子化器６０では、図１に示す
格子量子化器１０の加算器４２に代えて、一方入力がメ
モリ読出器２６の出力に、他方入力が誤差最小値時２Ｄ
₁₆格子量子化器出力保持器６４の出力に接続され、出力
が出力端子４４に接続された加算器６８を有している。

【００８５】図７に示す格子量子化器６０の動作は、概
略で図２および図３に示した実施の形態１のものと同様
であるが、図３に示されるステップＳ０１４の内容が異
なっている。その部分についてのみ以下に詳細に説明す
る。

【００８６】ステップＳ０１４に制御が移るまでの段階
で、誤差最小値時の符号語ａ_imin0がわかっており、誤
差最小値時２Ｄ₁₆格子量子化器出力保持器６４はこの番
号ｉ _min0をスイッチ４０を介してメモリ読出器２６に与
える。メモリ読出器２６は、このアドレス指定に従って
符号語メモリ２２から符号語ａ_imin0 を読出し加算器６
８に与える。

【００８７】一方誤差最小値時２Ｄ₁₆格子量子化器出力
保持器６４は、誤差が最小値となるときの２Ｄ₁₆格子量
子化器３０の出力を保持しており、これを加算器６８に
与える。加算器６８がこの２つの入力を加算してΛ₁₆格
子量子化器出力として出力端子４４に与える。

【００８８】実施の形態１では、符号語メモリ２２から
読出された符号語ａ_imin0 が再び減算器２８に与えら
れ、入力ベクトルｘとの差が２Ｄ₁₆格子量子化器３０に
より量子化され、その出力と元の符号語ａ_imin0 を加算
することによりΛ₁₆格子量子化器出力を得ていた。しか
しこの実施の形態３では、符号語メモリ２２から読出さ
れた符号語ａ_imin0 を再び２Ｄ₁₆格子量子化器３０を通
す必要なく、最終の格子量子化器出力を得ることができ
る。そのため処理量がより削減できるとともに、制御が
より簡単になる。

【００８９】なお、この実施の形態３については実施の
形態１と同様の手順によりΛ₁₆格子量子化を行なう場合
について説明したが、実施の形態２と同様の手順をこの
実施の形態３の装置で行なうことも可能であり、その場
合の変更は当業者には明らかであろう。

【００９０】以上のように本願発明の格子量子化器の実
施の形態として示したΛ₁₆格子量子化器では、従来の格
子量子化器と比べて処理速度を１．９（＝３２／１７）
倍から１．５（＝３２／２０）倍に高めることができ
る。あるいは、距離評価の回数を少なくできるので、並
列処理で行なう場合には必要な処理部の数を削減でき、
ハードウェア量を節約できるという効果がある。しか
も、表１に示したようにＳＮ比はほぼ従来方式と同等に
保つことができる。

【００９１】また上述の実施の形態はいずれも、Λ₁₆格
子による格子量子化処理について説明した。しかし本願
発明はΛ₁₆格子による格子量子化器処理のみに適用可能
なわけではなく、２種類の符号を組合せて表現できる符
号語であって、そのうちの一方の符号語が、互いに直交
する対に分類できるようなものであれば適用可能である
と思われる。その一例として、Ｈ₂₄格子による格子量子
化処理が考えられる。Ｈ₂₄格子のための符号は次のよう
に表わされる。

【００９２】 ４Ｚ²⁴＋２（２４，２３）＋（２４，１２，８） 一方、Ｄ₂₄格子のための符号語は次のように表わされ
る。

【００９３】２Ｚ²⁴＋（２４，２３，２） したがって、Ｈ₂₄の符号は２Ｄ₂₄＋（２４，１２，８）
と表わされ、しかも（２４，１２，８）は、互いに直交
するペアに分類することができる。したがって上述の実
施の形態１〜３のいずれも、Ｈ₂₄格子量子化器にも適用
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の格子量子化器の実施の形態１に係る
Λ₁₆格子量子化器のブロック図である。

【図２】実施の形態１の格子量子化器における処理手順
を示すフローチャートである。

【図３】実施の形態１の格子量子化器における処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】本願発明の格子量子化器の実施の形態２に係る
Λ₁₆格子量子化器における処理手順を示すフローチャー
トである。

【図５】本願発明の格子量子化器の実施の形態２に係る
Λ₁₆格子量子化器における処理手順を示すフローチャー
トである。

【図６】本願発明の格子量子化器の実施の形態２に係る
Λ₁₆格子量子化器における処理手順を示すフローチャー
トである。

【図７】本願発明の格子量子化器の実施の形態３に係る
Λ₁₆格子量子化器のブロック図である。

【図８】Λ₁₆格子量子化器として従来考えられているも
ののブロック図である。

【図９】従来のΛ₁₆格子量子化器における処理手順を示
すフローチャートである。

【図１０】従来のΛ₁₆格子量子化器における処理手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

２２ 符号語メモリ ２４ アドレス発生器 ２６ メモリ読出器 ２８ 減算器 ３０ ２Ｄ₁₆格子量子化器 ３２ 誤差算出器 ３４ 最小値符号語番号検出器 ３６ 最大値符号語番号検出器 ３８ 符号語ペア番号発生器 ４０ スイッチ ４２、６８ 加算器。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の符号語と組合せて、所定の格子量
   子化のための符号を表現可能な、かつ互いに直交する対
   に分類可能な複数個の符号語ベクトルからなる、予め定
   める第２の符号語を記憶するための符号語記憶手段と、 前記符号語記憶手段内から読出される符号語ベクトル
   を、入力ベクトルから減算する減算手段と、 前記減算手段の出力を、前記第１の符号語を用いて量子
   化する量子化手段と、 前記減算手段の出力と前記量子化手段の出力との間に予
   め定義される誤差を算出するための誤差算出手段と、 前記量子化手段に与えられる符号語ベクトルのうち、前
   記誤差算出手段により算出される誤差が最大値となる符
   号語ベクトルを特定するための最大値符号語検出手段
   と、 前記符号語記憶手段に記憶された前記符号語ベクトルの
   うち、前記対の各々から少なくとも１つの符号語ベクト
   ルが選択されるように、かつ全体数よりも少ない複数個
   の符号語ベクトルを読出して、前記減算手段に与える第
   １の読出動作と、前記符号語記憶手段から、前記最大値
   符号語検出手段により検出された符号語ベクトルと対と
   なる符号語ベクトルを読出して、前記減算手段に与える
   第２の読出動作とを選択的に行ない、その結果読出され
   た符号語ベクトルのうち、前記誤差算出手段により算出
   される対応の誤差が最小値となる最小値符号語ベクトル
   を検出して、前記最小値符号語ベクトルを用いて前記入
   力ベクトルの格子量子化器出力を発生するための出力手
   段とを含む、格子量子化器。
2. 【請求項２】 前記予め定める第２の符号語は（１６，
   ５，８）ＲＭ符号であり、前記第１の符号語は２Ｄ₁₆符
   号である、請求項１に記載の格子量子化器。
3. 【請求項３】 前記出力手段は、前記符号語記憶手段に
   記憶された前記符号語ベクトルのうち、前記対の各々か
   ら少なくとも１つの符号語ベクトルが選択されるよう
   に、かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベクトルの
   アドレスを順次発生するアドレス発生手段と、 前記最大値符号語検出手段により検出された符号語ベク
   トルと対となる符号語ベクトルのアドレスを発生するた
   めの対ベクトルアドレス発生手段と、 前記符号語記憶手段の、前記アドレス発生手段の発生す
   るアドレスおよび前記対ベクトルアドレス発生手段の発
   生するアドレスからそれぞれ読出された符号語に対応し
   て前記誤差算出手段が出力する誤差のうちの、最小の誤
   差に対応する符号語の、前記符号語記憶手段におけるア
   ドレスを発生するための最小値符号語検出手段と、 前記アドレス発生手段と、前記対ベクトルアドレス発生
   手段と、前記最小値符号検出手段とが発生するアドレス
   を切換えて前記符号語記憶手段に与えて、それぞれ対応
   する符号語ベクトルを出力させるためのアドレス切換手
   段と、 前記最小値符号語検出手段により発生されたアドレスか
   ら読出された符号語ベクトルと、当該符号語ベクトルに
   対する前記量子化手段の出力とを加算して出力する加算
   手段とを含む、請求項１から２のいずれかに記載の格子
   量子化器。
4. 【請求項４】 前記出力手段は、前記符号語記憶手段に
   記憶された前記符号語ベクトルのうち、前記対の各々か
   ら少なくとも１つの符号語ベクトルが選択されるよう
   に、かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベクトルの
   アドレスを順次発生するアドレス発生手段と、 前記最大値符号語検出手段により検出された符号語ベク
   トルと対となる符号語ベクトルのアドレスを発生するた
   めの対ベクトルアドレス発生手段と、 前記符号語記憶手段の、前記アドレス発生手段の発生す
   るアドレスおよび前記対ベクトルアドレス発生手段の発
   生するアドレスからそれぞれ読出された符号語に対応し
   て前記誤差算出手段が出力する誤差のうちの、最小の誤
   差に対応する符号語の、前記符号語記憶手段におけるア
   ドレスを発生するとともに、前記最小の誤差に対応する
   前記量子化手段の出力を記憶するための誤差最小値記憶
   手段と、 前記アドレス発生手段と、前記対ベクトルアドレス発生
   手段と、前記誤差最小値記憶手段とが発生するアドレス
   を切換えて前記符号語記憶手段に与えて、それぞれ対応
   する符号語ベクトルを出力させるためのアドレス切換手
   段と、 前記誤差最小値記憶手段により発生されたアドレスから
   読出された符号語ベクトルと、前記誤差最小値記憶手段
   が出力する、前記最小の誤差に対応する前記量子化手段
   の出力とを加算して出力する加算手段とを含む、請求項
   １から２のいずれかに記載の格子量子化器。
5. 【請求項５】 前記アドレス発生手段は、前記符号語記
   憶手段に記憶された前記符号語ベクトルのうち、前記対
   のすべての各々について１つずつの符号語ベクトルのア
   ドレスを順次発生する、請求項１から４のいずれかに記
   載の格子量子化器。
6. 【請求項６】 前記アドレス発生手段は、前記符号語記
   憶手段に記憶された前記符号語ベクトルのうち、前記対
   のうち所定数については、対をなす双方の符号語ベクト
   ルのアドレスを発生し、前記対のうち他のものについて
   は、対のうち１つのみの符号語ベクトルのアドレスを発
   生する、請求項１から４のいずれかに記載の格子量子化
   器。
7. 【請求項７】 第１の符号語と組合せて、所定の格子量
   子化のための符号を表現可能な、かつ互いに直交する符
   号語ベクトルの対に分類可能な複数個の符号語ベクトル
   からなる、予め定める第２の符号語を記憶するための符
   号語記憶手段を用い、入力ベクトルを格子量子化するた
   めの方法であって、 前記符号語記憶手段内の前記符号語ベクトルの対の各々
   から、少なくとも１つずつの符号語ベクトルが読出され
   るように、かつ全体数よりも少ない複数個の符号語ベク
   トルを読出し、それぞれについての入力ベクトルとの差
   を前記第１の符号語を用いて量子化し、その量子化誤差
   を算出する第１のステップと、 前記読出された符号語ベクトルのうち、前記第１のステ
   ップで算出された誤差が最大となる符号語ベクトルと対
   となる符号語ベクトルを前記符号語記憶手段から読出し
   て、その前記入力ベクトルとの差を前記第１の符号語を
   用いて量子化しその量子化誤差を算出する第２のステッ
   プと、 前記第１および前記第２の算出するステップにおいて算
   出された誤差のうち、最小値となる誤差に対応する最小
   値符号語ベクトルを特定するステップと、 前記最小値符号語ベクトルに対する前記量子化手段の出
   力と、前記最小値符号語ベクトルとを加算して出力する
   ステップとを含む、入力ベクトルを格子量子化するため
   の方法。