JPH10503633A - 低レートコーディングおよびデコーディングのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 低レートコーディングまたはデコーディングのためのシステムは符号化信号におけるモード指示子を含み前量子化器（すなわち、粗調）または量子化器（すなわち、精細）情報のいずれが送信されるかを指示する。送信機（３００）の実施形態では前量子化器（２１２）および制限された量子化器（２１４）サーチの双方は、それぞれ、あらかじめ規定された前量子化器（“Ｐ”）および量子化器（“Ｖ”）コードワードについて行なわれ最小の残余エネルギを備えたコードワードを決定する。最小の残余を備えた前記ＰまたはＶコードワードのインデクスが次に決定され（２２０）、かつこのインデクスが適切なＰまたはＶモード指示子とともに送信される。受信機（３３０）の実施形態では、前記モード指示子はデコーダ（例えば、ボコーダ）（３５０）を設定するために使用されＰコードワード（送信されたインデクスから決定される）から、またはＶコードワード（送信されたＶインデクスから決定される）およびあらかじめ定められたＰコードワード（例えば、Ｖコードワードのセントロイド）から信号の複製を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 低レートコーディングおよびデコーディングのための 方法および装置 発明の分野 本発明は、一般的には、通信システムに関し、かつ、より特定的には、通信の ための信号をコーディングし／デコーディングするための方法および装置に関す る。 発明の背景 信号源またはソースの符号化またはコーディングは信号を通信するより効率的 な方法を提供するためにモデム通信において広く使用されている。１つの一般的 な形式のソースコーダはボコーダ（ｖｏｃｏｄｅｒ）であり、該ボコーダにおい ては音声信号が伝送のために符号化される。ボコーダの１つの例はリニア予測符 号器またはコーダ（ＬＰＣ）である。ＬＰＣボコーダにおいては、おのおのの入 力音声ベクトルはＬＰＣパラメータへとマッピングされ、該パラメータは次に有 限のコードブックの最もよく適合するコードワードへとマッピングされる。その ようなコードワードの例はろ波／デコードによってもとの入力音声と比較した場 合に最小の残留エネルギを生じる結果となるものである。いったんコードワード が決定されると、該コードワードに 対するインデクスが決定されかつもとの音声信号の代わりに送信される。受信ユ ニットにおいては、このインデクスがコードブックからコードワードを調べるた めに使用され、かつ適切なろ波によって前記信号を再生する。 ボコーダは音声通信においてより大きな効率を可能にする上で首尾よいもので あったが、この効率は複製信号における音声品質のある劣化によって獲得される 。この劣化は、暫定標準（ＩＳ）−９５をベースとしたＣＤＭＡ（符号分割多元 接続）セルラシステムにおいて提案された８分の１（１／８ｔｈ）レートのよう な、低レートボコーダにおいて特に顕著である。フルおよびハーフレートのモー ドで動作する場合は、ＩＳ−９５システムはおのおのの２０ミリセカンド（ｍｓ ）の音声フレームに対し、それぞれ、１７１および８０ビットを割り当てる。こ れに対し、１／８レート伝送に対してはたった１６ビットのみが音声フレームご とに割り当てられる。その結果、ＩＳ−９５システムのような典型的な埋込み（ ｅｍｂｅｄｄｅｄ）機構は高い量子化ひずみを被り、それはもとのビットの少し の断片のみが１／８レートのフレーム伝送の間に得られるからである。 この問題に対する解決方法は現在まで満足すべきものが提案されていない。例 えば、提案されたＩＳ−９６音声符号化においては、おのおのの１０のＬＰＣパ ラメータに対して１ビットを割り当てる差分符号化機構が示唆されている。より 良好な解決方法を提供するものの、この方法はフ レームの消去が過剰な量子化エラーの増強を引き起こすという欠点を有し、これ はスペクトルのドリフトおよび／または不安定な合成フィルタ係数を生じる結果 となる。１／８レートの間におけるあり得るスペクトルのドリフト効果をマスク するためフレームエネルギの全体的な低減を使用することもできるが、これは高 い背景ノイズレベルの状態にさらされたとき「ポンピング（ｐｕｍｐｉｎｇ）」 の人為産物（ａｒｔｉｆａｃｔ）を発生するという余分の問題を生じる。１／８ レートが主として背景または「コンフォート（ｃｏｍｆｏｒｔ）」ノイズの符号 化のために使用される場合、他の解決方法はスペクトルフィルタとこれに続く結 果として得られる信号エネルギのスケーリングによりランダムなコードベクトル を注入することであった。しかしながら、良好な分解能がなければ、この手法の 下では合成された背景ノイズが依然として変動の多い（ｃｈｏｐｐｙ）ものにひ びき、これはユーザにとって気を散らすものとなる。従って、少ない複雑さおよ びチャネルエラーに対する頑丈さを維持しながら、低いレートでの信号の符号化 のための改善された方法の必要性が残っている。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の１実施形態に従って使用するためのコードブックの論理構造 を示す概略図である。 図２は、本発明に係わる低レート符号化のための好まし い方法を示すフローチャートである。 図３は、本発明に係わる第１の実施形態の装置を示すブロック図である。 図面の詳細な説明 これらの問題および他のものは本発明に係わる改善された方法および装置によ って解決される。本発明の現在好ましい実施形態は、前量子化器（ｐｒｅｑｕａ ｎｔｉｚｅｒ）サーチが行われて最善の前量子化器（“Ｐ”）コードワード（す なわち、最小の前量子化器残余成分を有する）が決定され、かつ制限された量子 化器サーチが行われて最善の量子化器（“Ｑ”）コードワード（すなわち、最小 の量子化器残余成分を有する）を決定する方法である。前記残余成分は次にどれ が最小であるかを決定するため比較され、かつ最も小さな残余を生じるコードワ ードの対応するインデクスが、どのタイプのインデクス（量子化器または前量子 化器）が送られているかを示すモード指示子とともに、送信のためにフォーマッ トされる。受信ユニットにおいては、符号化された信号はボコーダに供給され、 該ボコーダは最初にどのモード指示子が送られたかを判定する。もし量子化器（ “Ｖ”）モード指示子（例えば、０ビット）が受信されれば、ボコーダは受信さ れたＶインデクスに対応する“Ｖ”のコードワードならびにあらかじめ決定され たＰコードワードを使用してもとの信号の複製を形成する。 もし前記前量子化器“Ｐ”モード指示子が受信されれば、ボコーダは受信された Ｐインデクスに対応するＰコードワードを使用して信号の複製を形成する。この 手法の結果として、より低いレートで信号情報を効率的に符号化するためにほん の少しの数のビット（例えば、以下に述べる実施形態では１２ビット）が必要と されるのみとなる。 次に図１に移ると、本発明とともに使用できるもののようなコードブック構造 が示されている。図から分かるように、ベクトル量子化器１００は２レベル、ツ リー構造のベクトル量子化器である。この構造は典型的な所定のベクトル量子化 器において使用される前量子化器および量子化器の階層を示している。量子化器 段１１０は１〜Ｎの前量子化器コードワード、例えば、コードワードＰ１ １１ １、を含んでおり、おのおののＰのコードワードは前記所定のベクトル量子化器 の複数の前量子化器（“Ｐ”）インデクスの内の１つに対応する。下側の量子化 器段１２０は複数組の複数の量子化器（“Ｖ”）コードワード１２１〜１２３， １３１〜１３３を含み、１組のおのおのの量子化器（“Ｖ”）コードワードは複 数の量子化器（“Ｖ”）インデクスの内の単一のものに対応する。おのおのの組 のＶコードワードは１つのＰコードワードに関連する。例えば、図１において、 第１の組のＶコードワード１２１〜１２３はＰコードワード１１１に関連してお り、この場合Ｐコードワード１１１は（典型的にはより高い分解能の）Ｖコー ドワードベクトル１２１〜１２３に対する（典型的にはより低い分解能の）重心 （セントロイド：ｃｅｎｔｒｏｉｄ）を形成する。 当業者が理解するように、ＬＰＣボコーダにおいては複数ツリー構造を有する コードブックを使用することは一般的である。そのようなボコーダにおいては、 図１のツリー構造は反射係数ベクトル推定値（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆ ｆｉｃｉｅｎｔ ｖｅｃｔｏｒ ｅｓｔｉｍａｔｅ）を決定するために使用され るベクトルセグメントのおのおのを代表するものである。例えば、３ベクトルセ グメントのベクトル量子化器においては、１０エレメントの反射係数ベクトル推 定値が使用され、この反射係数ベクトル推定値は典型的には次のように表すこと ができる。 【数１】 ｒ＾_1-10＝ｒ＾_1-3＋ｒ＾_4-6＋ｒ＾_7-10 そのようなベクトル量子化器においては、以下のビット割当てがそれぞれの３ ベクトルセグメントのおのおのにおけるフルまたはハーフレートのサブフレーム において期待するものを表す。 従って、セグメント１に対するツリーにおいては、２⁶＝６４の可能なＰコー ドワードがあり、２⁵＝３２の可能なＶコードワードがおのおののＰコードワー ドの下の関連する組ごとに存在する。前述のように、Ｐコードワードはコードブ ックの前量子化器セルを表しかつ粗調（ｃｏａｒｓｅ）スペクトル情報を符号化 するために使用され、一方Ｖコードワードは精細（ｆｉｎｅ）または詳細なスペ クトル情報を符号化するために使用される。 しかしながら、高品質の信号を維持するためには２８ビットすべての情報は必 要ではない。例えば、符号化されている信号が比較的静止していれば、おのおの のセグメントに対する前量子化器インデクス（Ｐインデクス）は典型的には前に 決定された前量子化器インデクスと高度に相関する。その場合低い、例えば１／ ８の、レートのフレーム内で詳細なスペクトル情報（すなわち、Ｖインデクス） のみ を送信し、かつこの情報を受信機のシンセサイザまたはデコーダにおいて前に決 定したＰコードワード（すなわちセグメントごとの、前に使用されたＰインデク スに対応するコードワード）に連結すればよい。これに対し、もし符号化されて いる信号がスペクトル特性を変化させていれば、前記１／８のレートのフレーム 内でＰインデクスのみを送信しかつデコーダにおいて前量子化器の状態を更新す ればよい。送信されたＰのインデクスに対応するＰのコードワードは次に、引き 続くフレームに際して連結された精細スペクトル情報（Ｖコードワード）ととも に、現在のフレームに対しデコードフィルタにおいて使用される。これは以下の 表に示されるように、少ない数のビットによって信号の適切な表現を可能にする 。 ボコーダによって使用されるすべての可変レートに対してセグメントごとのＰ コードワードおよびＶコードワードに対し同じ数のビットを使用できるが、表２ はより低いレートで送信するために必要とされるビットの数をさらに低減するた めの１つの手法を示している。この場合、同じコードブックがすべてのレートに 対して使用されるものと仮定すると、若干のＰおよびＶコードワードに対して最 下位ビットが送信の前にドロップされる。従って、例えば、セグメント１に対す る１／８のレートのＰコードワードは記憶されたＰコードワードの内の５つの最 上位ビットを含むのみであり、これは表１に示されるように長さが６ビットであ る。同時に、いくらかの他のコードワードはことごとく送信される（例えば、セ グメント１のＶコードワード）。当業者は、異なるレートで送信されるビット構 造と同様に、コードブック内のＰおよびＶコードワードを規定できる数多くの方 法があることを理解するであろう。理解すべきことはこの代わりの手法により送 信のためのコードワードのインデクス（単数または複数）のサイズのさらなる低 減が達成されることである。従って、例えば、１／８のレートのフレーミングに 対して１６ビット構造のみが許容されている場合に、１２ビットのベクトル量子 化器情報のみが必要であり、１ビットをモード指示子のためにかつ３ビットを異 なるエネルギのコーディングに残すことができる。モード指示子のビットはＶイ ンデクスのみが送信されるべき 場合に量子化器モード指示子（Ｖモード指示子）として使用され、かつＰインデ クスが送信される場合に前量子化器モード指示子（Ｐモード指示子、例えば、１ ビット）として使用される。 次に図２に移ると、本発明に係わる符号化プロセスの好ましい実施形態を説明 するフローチャートが示されている。このプロセスはボコーダが１／８のレート のモードにあることを始めに判定することで開始される（ステップ２１０）。前 量子化器サーチ（ステップ２１２）が次に入力信号に対して行われる。このサー チは前記コードブックのおのおののＰコードワードを前記信号と比較しかつ最小 の前量子化器残余成分（例えば、エネルギ）を有するＰコードワードを判定する ことによって行われる。ベクトル量子化器が複数ベクトルセグメントのベクトル 量子化器（例えば、３セグメント）である場合には、おのおののベクトルセグメ ントに対する最善のＰコードワードの決定が最小の前量子化器残余エネルギを有 するＰコードワードにもとづき行われ、次に前記最善のＰコードワードのおのお のがベクトル加算されて前量子化器ベクトルサムを形成し、かつ前記最小の前量 子化器残余成分がこのベクトルサムを使用して決定される。当業者は最小の前量 子化残余成分を決定するための他の方法も使用できることを理解するであろう。 さらに、限られた数のビットのみが（表２に示されるように）送信において使用 できる場合、前量子化器サーチは送信で きるＰのインデクスに対応するＰのコードワードのみに制限できる。従って、表 ２の例においては、同じ最下位ビット、例えば０ビット、を有するＰコードワー ドのみが前記符号化プロセスにおいてサーチされ、同時に、受信機ユニットはコ ードブックにおいてコードワードをルックアップする前に受信された対応するイ ンデクスに最下位ビットとして０ビットを加えるよう構成される。 ステップ２１４においては、制限された量子化器サーチが行われる。入力信号 は再び比較されるが、この場合は１つのセット、またはもし複数ベクトルのセグ メントが使用される場合はセグメントごとに１つのセット、のおのおのの量子化 器コードワード（または、おのおのコードブックの複数の量子化器インデクスの 内の１つに対応するＶコードワード）に対して比較される。この組またはセット は、前記Ｖコードワードの組の前量子化器（またはセントロイド）を形成する前 に決定したＰコードワードよって決定される。該決定が始めの１／８のレートの フレームに対して行われる場合には、前に決定したＰコードワードは所定の初期 化Ｐコードワード（これは便宜上単に表２のセグメント１のセットに対してはイ ンデクス００００００を有するＰコードワードとすることができる）とすること ができる。それ以外では、送信された最後のＰコードワードが使用される（ボコ ーダを送信および受信によってＰコードワードを処理する）。最小の量子化器残 余成分を有する組のＶコ ードワードが次に決定され、かつその対応するＶインデクスがメモリに格納され る。前量子化器サーチの場合と同様に、前記所定の組のＶコードワードの内の最 善のＶコードワードはもし複数セグメントがあればおのおののベクトルセグメン トに対して決定され、量子化器のベクトルサムはおのおのの最善のＶコードワー ドをベクトル加算することによって形成され、かつ最小の量子化器残余成分はそ こから決定される。あるいは、最小の量子化器残余成分はセグメントごとのおの おののＶコードワード、あるいはより簡単には最初のセグメントのもの、に対し て決定され、これらの値（単数または複数）は次にステップ２２０において使用 される。当業者は比較およびどのインデクスを使用すべきかを決定する上で使用 するための残余尺度を形成する上で他の方法も利用できることを理解するであろ う。 次に、ステップ２２０において、前記最小の量子化器残余成分および前記最小 の前量子化器残余成分の間で比較が行われてどれがより小さいかを決定する。あ るいは、セグメント化されたコードブックの場合は、複数の残余または誤差、あ るいは最も低い次数の係数（すなわち、セグメント１）に関連する残余を使用で きる。最小の前量子化器残余成分が２つの内でより小さい場合は、前量子化器モ ード指示子（Ｐモード指示子）が最小の前量子化器残余成分を発生するＰコード ワードに対応するＰインデクスとともに出力される（ステップ２２２）。これに 対し、もし最小の 量子化器残余成分が２つの内でより小さければ、量子化器モード指示子（Ｖモー ド指示子）がそれを発生するＶコードワードに対応するＶインデクスとともに出 力される（ステップ２２４）。 好ましい実施形態では、前記決定されたモード指示子およびインデクスを出力 する前に、より良好な分解能のために、より高いレートの符号化が必要であるか 否かに関して判定が行われる。従って、ステップ２３０において、両方の残余成 分が所定のしきい値と比較されて大きすぎる残余エネルギが存在するかが判定さ れる。これはデコードされたときに受け入れがたい信号品質が存在することの指 示である。当業者は、関連する用途、ユーザの好み、その他のような要因にもと づき、適切なしきい値をどのように設計するかを理解するであろう。もし該しき い値を超えていれば、ボコーダはより高いレートにされる（ステップ２３２）。 もし前記しきい値が超えていなければ、前記決定されたインデクスおよびモード 指示子、ならびに他の所望の信号パラメータ（例えば、あるボコーダに対する量 子化器残余エネルギ）が次に符号化された信号に形成されかつ送信される（ステ ップ２３４）。このプロセスは次の信号に対して反復される（ステップ２３６） 。 最後に、図３は、本発明に係わる低レート符号化が使用される通信システムの １実施形態を示す。音声のような入力信号３０１が可変レートボコーダ３１０に よって受け入 れられたとき、該信号は前量子化器サーチャ（ｐｒｅｑｕａｎｔｉｚｅｒ ｓｅ ａｒｃｈｅｒ）３１２および量子化器サーチャ（ｑｕａｎｔｉｚｅｒ ｓｅａｒ ｃｈｅｒ）３１４の双方に供給される。両方のサーチャは図２の、それぞれ、ス テップ２１２および２１４に従って比較を行う（ＰおよびＶインデクスを使用し コードブック３１１から、それぞれ、ＰおよびＶコードワードを取り出す）。決 定されたＰインデクスおよび残余成分（信号３１３）およびＶインデクスおよび 残余成分（信号３１５）はどの低レートモード（もしあれば）が使用されるべき かを決定するためにコーダ３１６に供給される。次に適切なインデクスおよびモ ード指示子、ならびに他の適切な（伝統的な）パラメータを使用して前記信号の 符号化されたバージョンが形成される。この符号化された信号（信号３１７）は 次に変調器３２０において変調されかつユニット３００の送信機３２５を介して 増幅されかつ送信される。 受信機通信ユニット３３０は受信機３３５および復調器３４０を介して前記送 信された信号を受信しかつ復調し、もとの信号の符号化されたバージョンを出力 する。デコーダ（例えば、ボコーダ３５０）は前記符号化されたバージョンの信 号３４１をモードコントローラ３５２および信号発生器３５４に入力する。コン トローラ３５２は前記符号化された信号がＶまたはＰモード指示子を含むかを判 定し、もし含んでいなければより高いデコードレートの内のどれ を適用できるかを判定する。Ｐモード指示子が受信された場合、コントローラ３ ５２は信号発生器３５４を制御してコードブック３５１から受信されたＰインデ クスに対応するＰコードワードを取り出し、かつ該Ｐコードワード、ならびに他 の受信された信号パラメータ（例えば、残余エネルギ）を使用してもとの信号の 複製を発生する。Ｖモード指示子が受信された場合、信号発生器３５４は前に受 信されたＰコードワード（すなわち、前のフレームにおいて使用されたＰコード ワード）および受信されたＶインデクスに対応するＶコードワードの双方、なら びに他の信号パラメータを使用するよう制御されて、信号の複製を発生する。最 後に、前記信号の複製は、可聴信号への変換のような、さらなる処理のために出 力３５６として出力される。 従って、当業者には本発明により、上に述べた目的、目標、および利点を完全 に満たす信号の低レートコーディング／デコーディングのための方法および装置 が提供されたことは明らかであろう。 本発明がその特定の実施形態に関して説明されたが、前の説明に照らして当業 者には数多くの置換え、修正および変更ができることは明らかであろう。例えば 、図３の低レートボコーディング装置は特定の論理的／機能的回路関係に関して 説明されたが、当業者はこれらは、適切に構成されかつプログラムされたプロセ ッサ、ＡＳＩＣ（応用特定集積回路）、およびＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ ）の ような、種々の方法によって実施できることを理解するであろう。さらに、本発 明はセルラ通信システムにおけるボコーダに対する用途にのみ制限されるのでは なく、他の形式の通信システムのための他のソースコーダに適用できる。従って 、本発明は添付の請求の範囲の精神および範囲内にあるすべてのそのような置換 え、修正および変更を含むものと考える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ジャン・ペン アメリカ合衆国イリノイ州 60089、バッ ファロー・グローブ、ベッドフォード・コ ート 909

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１の信号の低レートボコーディングおよび通信のための方法であって、 （ａ）おのおのの前量子化器（“Ｐ”）コードワードが複数の前量子化器（“ Ｐ”）インデクスの内の１つに対応する、所定のベクトル量子化器のおのおのの 前量子化器（“Ｐ”）コードワードを前記第１の信号と比較し、かつ最小の前量 子化器残余成分を有する、対応する第１のＰインデクスを備えた第１のＰコード ワードを決定する段階、 （ｂ）第１の組の所定のベクトル量子化器のおのおのの量子化器コードワード （“Ｖコードワード”）を前記第１の信号と比較する段階であっておのおののＶ コードワードが複数の量子化器インデクス（“Ｖインデクス”）の内の１つに対 応しかつ前記第１の組があらかじめ定められたＰコードワードに関連するものと 、最小の量子化器残余成分を有し、前記第１のＰインデクスではなく対応する第 １のＶインデクスを備えた、第１のＶコードワードを決定する段階、そして （ｃ）前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量子化器残余成分より大き い場合に前記第１のＶインデクスおよび量子化器モード指示子（“Ｖモード指示 子”）を備えた符号化された信号を送信する段階、 を具備することを特徴とする第１の信号の低レートボコ ーディングおよび通信のための方法。 ２．前記段階（ｃ）において、前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量 子化器残余成分より小さい場合に、前記符号化された信号が前記第１のＰインデ クスおよび前量子化器（“Ｐ”）モード指示子を備えることを特徴とする、請求 項１に記載の方法。 ３．前記所定のベクトル量子化器は複数ベクトルセグメントのベクトル量子化 器であり、かつ 前記段階（ａ）はさらに最小の前量子化器残余成分を有する、前記所定のベク トル量子化器のおのおののベクトルセグメントに対し、最善のＰコードワードを 決定する段階と、おのおのの最善のＰコードワードをベクトル加算して前量子化 器ベクトルサムを形成する段階と、前記前量子化器ベクトルサムを使用して前記 最小の前量子化器残余成分を決定する段階とを具備し、 前記段階（ｂ）はさらにおのおののベクトルセグメントに対し所定の組のＶコ ードワードの内の最善のＶコードワードを決定する段階であっておのおののベク トルセグメントに対し前記おのおののベクトルセグメントの関連する所定のＰコ ードワードによって１つの所定の組のＶコードワードが決定されるものと、おの おのの最善のＶコードワードをベクトル加算して量子化器ベクトルサムを形成す る段階と、前記量子化器ベクトルサムを使用して前記最小の量子化器残余成分を 決定する段階とを具備し、そして 前記段階（ｃ）はさらに前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量子化器 残余成分より小さい場合におのおのの最善のＰコードワードに対応する前記複数 のＰインデクスの内のおのおのの１つおよび前記前量子化器モード指示子を送信 する段階と、前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量子化器残余成分より 大きい場合におのおのの最善のＶコードワードに対応する前記複数のＶインデク スの内のおのおのの１つおよび量子化器モード指示子を送信する段階とを具備す る、 ことを特徴とする請求項２に記載の方法。 ４．第１の信号の低レート符号化および通信のための方法であって、 （ａ）おのおのの前量子化器（“Ｐ”）コードワードが複数の前量子化器（“ Ｐ”）インデクスの内の１つに対応する、所定のベクトル量子化器のおのおのの 前量子化器（“Ｐ”）コードワードを前記第１の信号と比較しかつ最小の前量子 化器残余成分を有する、対応する第１のＰインデクスを備えた、第１のＰコード ワードを決定するための前量子化器サーチ手段、 （ｂ）第１の組の前記所定のベクトル量子化器のおのおのの量子化器コードワ ード（“Ｖコードワード”）を前記第１の信号と比較し、この場合おのおののＶ コードワードは複数の量子化器インデクス（“Ｖインデクス”）の内の１つに対 応しかつ前記第１の組はあらかじめ定められたＰ コードワードと関連しており、かつ最小の量子化器残余成分を有する対応する第 １のＶインデクスを備えた、第１のＶコードワードを決定するための量子化器サ ーチ手段、そして （ｃ）前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量子化器残余成分より大き い場合に前記第１のＰインデクスではなく前記第１のＶインデクスを備えた符号 化された信号および量子化器モード指示子（“Ｖモード指示子”）を送信するた めの符号化手段、 を具備することを特徴とする、第１の信号の低レート符号化および通信のため のシステム。 ５．さらに、 （ｄ）前記符号化された信号が前記Ｖモード指示子を含む場合に前記符号化さ れた信号を受信するための受信手段、そして （ｅ）前記Ｖモード指示子に応答して、第１のモードで前記符号化された信号 を、前記あらかじめ定められたＰコードワードおよび前記送信された第１のＶイ ンデクスに対応する前記第１のＶコードワードにもとづき、前記第１の信号の複 製へとデコードするためのデコード手段、 を具備することを特徴とする、請求項４に記載のシステム。 ６．送信のために第１の信号を符号化するための可変レートボコーダであって 、 複数の前量子化器（“Ｐ”）コードワードであって、該複数のＰコードワード の各々は複数の前量子化器（“Ｐ”）インデクスの１つに対応するものと、複数 組の複数の量子化器コードワード（“Ｖコードワード”）であって、該複数のＶ コードワードの各々は複数の量子化器インデクス（“Ｖインデクス”）の１つに 対応しかつ前記複数組の各々は前記複数のＰコードワードの内の１つと関連して いるものとを備えたコードブック、 前記複数のＰコードワードの各々を前記第１の信号と比較しかつ最小の前量子 化器残余成分を有する、対応する第１のＰインデクスを備えた、第１のＰコード ワードを決定するよう動作可能な前量子化器サーチャ、 前記複数のＰコードワードの内のあらかじめ定められたＰコードワードに関連 する、第１の組の各々のＶコードワードを前記第１の信号と比較しかつ最小の量 子化器残余成分を有する、対応する第１のＶインデクスを備えた、第１のＶコー ドワードを決定するよう動作可能な量子化器サーチャ、そして 前記最小の前量子化器残余成分が前記最小の量子化器残余成分より大きい場合 に、前記第１のＶインデクスおよび量子化器モード指示子を備えるが前記第１の Ｐインデクスは備えない前記信号の符号化されたバージョン（“Ｖモード指示子 ”）を形成するよう動作可能なコーダ、 を具備することを特徴とする、送信のために第１の信号 を符号化するための可変レートボコーダ。 ７．信号の符号化されたバージョンをデコードするための低レートボコーダを 含む通信ユニットであって、 前記信号の符号化されたバージョンを受信するための受信機、 前記受信機に結合されたデコーダであって、 各々複数の前量子化器（“Ｐ”）指示子の内の１つに対応する、複数の前 量子化器（“Ｐ”）コードワード、および複数組の複数の量子化器コードワード （“Ｖコードワード”）であって、該複数のＶコードワードの各々は複数の量子 化器指示子（“Ｖ指示子”）の１つに対応しかつ前記複数組の各々は前記複数の Ｐコードワードの内の１つに関連しているものとを備えたコードブック、 前記受信機から前記信号の符号化されたバージョンを受信しかつ前記信号 の符号化されたバージョンが量子化器モード指示子（“Ｖモード指示子”）およ び前量子化器（“Ｐ”）モード指示子の内の１つを含むか否かを判定するよう動 作可能なモードコントローラであって、前記信号の符号化されたバージョンがＶ モード指示子を含む場合前記信号の符号化されたバージョンはさらに第１のＶ指 示子を含むがＰ指示子は含まず、かつ前記信号の符号化されたバージョンがＰモ ード指示子を含む場合前記信号の符号化されたバージョンはさらに第１のＰ指示 子を含むがＶ指示子は含まないもの、 前記受信機およびモードコントローラに結合され、前記信号の符号化され たバージョンを、（ａ）前記信号の符号化されたバージョンが前記Ｖモード指示 子を含む場合に、第１のモードで、あらかじめ受信されたＰコードワードおよび 前記第１のＶ指示子に対応する前記複数のＶコードワードの内の第１のＶコード ワードに基づき、前記信号の複製へと、かつ（ｂ）前記信号の符号化されたバー ジョンが前記Ｐモード指示子を含む場合に、第２のモードで、前記第１のＰ指示 子に対応する前記複数のＰコードワードの内の第１のＰコードワードに基づき前 記第１の信号の複製へと、デコードするよう動作可能な信号発生器、 を具備する前記デコーダ、 を具備することを特徴とする信号の符号化されたバージョンをデコードするた めの低レートボコーダを含む通信ユニット。 ８．コードベクトルインデクスを使用して低レートのボコード信号を処理する 方法であって、 入力信号から導出された入力ベクトルを決定する段階、 第１の期間に複数の前量子化器インデクスから初期前量子化器インデクス（Ｐ １）を選択する段階、 前記第１の期間の後の第２の期間に、 前記初期前量子化器インデクス（Ｐ１）に対応する複数のベクトルインデクス からあるベクトルインデクス（Ｖ）を選択する段階、 前記入力ベクトルと前記選択されたベクトルインデクス（Ｖ）に関連するコー ドワードの間の比較に基づき第１のひずみ指示子を決定する段階、 前記入力ベクトルと前記複数の前量子化器インデクスからの第２の前量子化器 インデクス（Ｐ２）に関連するコードワードの間の比較に基づき第２のひずみ指 示子を決定する段階、 前記第１のひずみ指示子を前記第２のひずみ指示子と比較する段階、 前記比較に基づきモード指示子を選択する段階、そして 前記モード指示子お よび、前記ベクトルインデクス（Ｖ）および前記前量子化器インデクス（Ｐ２） の内の１つを送信する段階、 を具備することを特徴とする、コードベクトルインデクスを使用して低レート のボコード信号を処理する方法。 ９．前記第２の前量子化器インデクス（Ｐ２）は複合量子化コードワードイン デクスの一部であり、 前記ベクトルインデクスＶは複合量子化コードワードインデクスの一部であり 、 前記第１のひずみ指示子は最小の量子化器残余成分を備え、そして コードワードインデクスは前記Ｐ１およびＶを含む、 ことを特徴とする請求項８に記載の方法。 １０．コードベクトルインデクスを使用して低レートの ボコード信号を処理する方法であって、 入力信号から導出された入力ベクトルを決定する段階、 第１の期間に第１の複数のインデクスから第１のインデクスを選択する段階、 第２の期間に、 第２の複数のベクトルインデクスから第１のインデクスを選択する段階であっ て、前記第２の複数のインデクスは前記第１のインデクスに対応するもの、 前記入力ベクトルと前記２の複数のベクトルインデクスからの前記第１のイン デクスに関連するコードワードとの間の比較に基づき第１のひずみ指示子を決定 する段階、 前記入力ベクトルと前記第１の複数のインデクスからの第２のインデクスに関 連するコードワードとの間の比較に基づき第２のひずみ指示子を決定する段階、 前記第１のひずみ指示子を前記第２のひずみ指示子と比較する段階、 前記比較に基づきモード指示子を選択する段階、そして 前記モード指示子および、前記第１および第２のインデクスの内の１つのみを 送信する段階、 を具備することを特徴とする、コードベクトルインデクスを使用して低レート のボコード信号を処理する方法。