JPS60130926A - 木探索ベクトル量子化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、入力信号系列を複数個まとめてブロック化
し、これを多次元信号空間で量子化するベクトル量子化
器に関するものである。

まず、ベクトル量子化の原理についてごく簡単に説明す
る。今、入力信号系列をに個まとめて入ヵベクト／Ｌ／
Ｘ　ｗ　〔ｘｌ、　ｘ２．　・＝　、　ｘＫ〕とする。

このとき、に次元ユークリッド信号空間Ｒ”　（王ｕｐ
’　）のＮ個の代表点（すなわち出力ベクトル）ｙ−Ｃ
ｙ、ｙ　・・・、　ｙ、Ｋ］のセットを−ｉ　１１　ｉ
２’ ｙ−（ｙ、、ｙ２．・・・ｓ　ｙｙ）とする。出力ベク
トルｙ’に代表点（例えば重心）とするＲＫの各分割を
１ Ｒ１，Ｒ２，・・・、ＲＮとすると、ベクトル量子化は
ＲＫからＹへの写像でおるということができる。ベクト
ルに子化器の符号化部では、入力ベクトルに対して最短
距離にある（最小歪と麦る）出力ベクトル乙、を以下の
ように定め、これを探索する。

１ｔ　ａ（ｚ、ｙｌＫ　ｄ（ｘ、ｙｊ）　ｔａｒ　ａｎ
　ｊｘ８□　すなわち　工　→　ｙｌ −ま ただし、ｄ（Ｘ、！□）は入出力ベクトル間の距離（歪
）である。このとき、出力ベクトルのインデックス１が
符号化部出力となる。復号化部ではインデックス１に従
って、予めＹを記憶したテーブルからヱ、を読み出して
出力する。このように。

ベクトル量子化器は前記符号化部出力１を伝送あるいは
記録するため、極めて符号化効率が良い。

ａ（Ｘ、ｙｌ）の計算手法は種々あるが、優れた効率の
得られるものとして次に掲げる二乗帯がある。

上記ベクトル数子化器の処理時間を決定するのは、最小
歪となる出力ベクトルを決定するために入力ベクトルと
出力ベクトルとの歪を計算する過程である。出力ベクト
ルの数を増加させて敞子化歪を減らしたい場合、高速の
信号を実時間で処理したい場合などにこの処理時間がネ
ックとなる。

処理時間を短縮するために、出力ベクトルのセットに木
構造をもたせ、木探索の要領で歪計算回数を減らす高速
ベクトル址子化手法がある。次にこの手法について説明
する。

第１図に示すような２進木を考える。木の根はに次元信
号空間ＲＫに、各節点はＲＫを段階的に分割した空間に
、それぞれ対応する。各節点には代表点が定められてお
り、それが出力ベクトルになる。

各段の出力ベクトルは、入力ベクトルの分布に基づいて
歪の総和が最小になるよう生成されている入力ベクトル
が与えられたとき、根から終端節点に向かって、′ｆ６
点毎に双方の代表点と歪計算を行ない、歪の小さい方へ
と木を辿る。ｎ段まで枝選択全行なった段階で、入力ベ
クトルはＮ　（−２”）個の代表点の１つに写像される
ことになる。すなわち、全ての出力ベクトルについて調
べるとＮ回の歪組算が必要になるのに対して木探索では
２１ｏｇ２Ｎ（−２ｎ）回に減る。しかし、Ｎレベルの
ベクトル量子化、すなわちＮ個の出力ベクトルに写像さ
れるベクトル量子化を行なうために第（ｎ−１）段まで
の代表点である仮の出力ベクトル（Ｎ−１）個が符号化
部でのみ余計に必要とされる。これらのベクトルは終端
節点に対応する真の出力ベクトルに到るまでの歪計算に
用いられるだけであって、復号化部のコードテーブルに
は必要すい。

以下、従来のベクトル量子化器として、上記木探索ベク
トル量子化手法を用いたものを、具体的な構成例に沿っ
て説明する。第２図はパイプライン処理を導入したｎ股
木探索ベクトル量子化器符号化器の一例でおる。図中、
（ｌ］は入力ベクトル。

（２）は各段がパイプライン化された符号化器の第１段
、（３）は第２段、（４）は第ｎ段、（５）は符号化器
第１段（２）の符号化出力、（６）は符号化器第２段（
３）の符号化出力、（７）は符号化器第（ｎ−１）段の
符号化出力。

（８）は符号化器第ｎ段（４）の符号化出力、すなわち
出力ベクトルのインデックス、（９）はインデックス（
８）を取り込んで伝送路に出力するラッチ、ｆｉＱは符
号化器出力信号でおる。また、第３図は前記符号化器第
ｎ段（４）の−構成例を示したものでおる。図中。

ａＤは入力ベクトル（υを各段でラッチするレジスタα
２は、予め各段の節点に対応する出力ベクトルが入力ベ
クトルの分布に基づいて最小歪となるよう生成された。

第１図に示すような木構造を持つ出力ベクトルのセット
の第ｎ段にある出力ベク）／Ｉ／を記憶させたコードテ
ーブル、（１１及びＩは前記コードテーブルｔｔａから
読み出される出力ベクトル。

ｔｔ！９は入力ベクトル１１］と、前記出力ベクトル（
Ｉ■→との差分を計算する減算器、ａＱは前記減算器α
啼において計算された入出力ベクトル差分を２乗する平
方演算器（乗算器で構成する）、αηは前記平方演算器
０ｅで２乗された入出力ベクトル差分を全ての次元にわ
たって加算する加算器、（ＩＩ及び（１１は、出力ベク
トルａ３及びａ４と、入カベク）／Ｉ／ｌＩ＋との２乗
歪、翰は前記２乗歪（１１０（１１の大小を判定する比
較器。

Ｑυは前記比較器−の判定結果を示す信号、勾は。

＠紀判定結果ｏｎに従い、第（’ｎ−１）段符号化出力
（７）に０あるいは１を追加して第ｎ段符号化出力（８
）ヲ出カスるインデックスレジスタ＋６る。符号化器第
１段から第ｎ段までの構成はほとんど同じである。異な
る点は、まず各段の出力ベクトルコードテーブル、第１
段には前段符号化出力がないこと。

第ｎ段（最終段）の入力ベクトルレジスタには次段へ入
力ベクトルを送る出力（図中には破線で示しである）が
ないこと、である。

また、第４図は復号化器の一構成例を示したものである
。図中、（ハ）は復号器に与えられるインデックス信号
（８）をラッチするレジスタ、　０４は木の終端節点に
対応する真の出力ベクトルだけ（符号化器最終段のコー
ドテーブルの内容に等価）を蓄わえたコードテーブル、
＠はインデックス信号（８）に従って前記コードテーブ
ル（財）から読み出された出力ベクトルをラッチするレ
ジスタ、（ハ）は出力ベクトルである。

次に動作について説明する。符号化器の入力信号系列は
に個まとめてブロック化され、入力ベクトルＸ＝ｘ（−
ｘ　ｘ　・・・Ｉ　”Ｋｌとなっている。今。

−１１２１ 第１図に示すような２進木構造を持つ出力ベクトルのセ
ラ）Ｙが用意されている。Ｙは各段の出力ベクトルが入
力ベクトルの分布に基づいて最小歪となるように、予め
クラスタリングによって生成したものである。これらの
ベクトルに紘それぞれ根から枝を選択してきた履歴を表
わす２進数列が対応づけられている。すなわち、第１図
において各節点から左方向に分かれる枝に　０　、右方
向に分かれる枝に“１″ｔｈ割振る操作を根から順次行
なった結果であり、この２進数列の桁数が、何段目まで
選択を終えたところかを示している。３桁の２進数列を
ｔ）（ｎ）と表わすことにする。ｂ（ｎ）は真の出力ベ
クトルのインデックス信号に等価である。すなわち、　
ｔ　−ｂ（ｎ）第２図に示す符号化器の構成は。

各段を分離してバイブライン処理するもので、第１段目
の歪比較（枝選択）結果がｂ（１）として第２段目へ、
さらにｂ（２）が第３段目へ−という具合に節点のアド
レスを示す符号化器出力信号が前段から後段へ送られる
。最終段符号化器出力信号は真の出力ベクトルのインデ
ックス信号である。各段の動作を第３図に従って説明す
る。入力ベクトル（１）は各段に備わる入力ベクトルレ
ジスタにラッチされ、歪計算に用いられると同時に（最
終段でなければ）次段へ送られる。前段の符号化器出力
（７）は出力ベクトルコードテーブル任ａのアドレス信
号となり、コードテーブルａａはアドレスｂ（ｎ−１）
によって指定される２つの出力ベクトルｙｂ（ｎ−４）
；）ａｌｙｂ（ｎｌ）、ａ４を出力する。減算器霞は入
出力ベクトルの差分を計算し、平方演算器Ｏ！はその２
乗を計算する。加算器αηは、前記のように計算された
入出力ベクトルの２乗差分’ＩＨＫ次元にわたって加算
し、以下の２乗歪を計算する。

比較器（至）は２乗歪０８６８の大小を比較し、その結
果に基づき信号−を出力する。インデックスレジスタ臼
は前段の符号化器出力ｂ（ｎ−１）（７）を取り込み。

判定結果に従って　０　または　１　をｂ（ｎ−ｔ）の
最下位ビットに挿入しｔ　ｂ（ｎ）ｔ−形成する。これ
か第ｎ段の符号化器出力（８）となる。なお、第１段で
れ前段符号化器出力というものがないが、第１段のコー
ドテーブルに記憶されているのはＸ。と工。

０２つの出力ベクトルだけであり、アドレス信号は不要
である。復号化器では、前記のように形成された符号化
器出力信号ａＩヲラッチ（ハ）に取り込み。

インデックス信号（８）に従いコードテーブル（財）か
ら出力ベクトルを読み出しレジスタ（ハ）にラッチする
。

最終的に出力ベクトル（２）が得られる。

以上のように構成された従来の木探索ベクトル量子化器
には次のような欠点があった。すなわち歪計算、歪比較
の過程が複雑であること、小型化が困難かつ高価な乗算
器が歪計算のために多数必要なこと、コードテーブルの
メモリ容量が大きくなること、などである。

この発明は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、入力ベクトルから平均値を分離し。

振幅で正規化したベクトルを新たな入力ベクトルとして
これ全限定された信号空間内でベクトル量子化すること
により量子化歪を低減する平均値分離正規化手法を採用
したときの入力ベクトルの性質に着目し、従来の木探索
ベクトル量子化器に較べ、より簡単で乗算器の数が少な
く、フードテーブルのメモリ容量もはゾ半分ですむよう
構成された木探索ベクトル驚子化器を提供することを目
的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第５
図はこの発明による符号化器の一構成例を示したもので
ある。図中、（１９は入力ベクトル。

（２）は入力ベクトル１１７の平均値を計算する平均値
演算器、（２）は平均値、ｃＨ，入力ベクトル（１）か
ら前記平均値＠を引く減算器、＠はベクトル内部の振幅
を計算する振幅演算器、ｅｌｌは振幅、００は平均値（
２）を分離された入力ベクトルを振幅（至）で割る除詐
演１Ｌ器（振幅のダイナミックレンジが狭いので、逆数
ＲＯＭと乗算器を用いて構成できる）、０３は平均値を
分離され、振幅で正規化された入力ベクトル、ｃｌｌは
各段がパイプライン化された符号化器の第１段、（至）
扛第２段、ｃ１９は第ｎ段１Ｇは符号化器第１段（至）
の符号化出力Ｊ寵符号化器第２段０祷の符号化出力、（
至）は符号化器第（ｎ−１）段の符号化出力、ａｓｔｔ
符号化器第ｎ段（至）の符号化出力、すなわち出力ベク
トルのインデックス、　Ｇ４０はインデツクスＣ（Ｉ　
、平均値（２）、振幅（至）を取り込み伝送路に出力す
るラッチ、　（４１）は符号化器出力信号である。第６
図は前記平均値演算器（５）の構成例を示したものであ
る。図中、Ｑカは全ての次元にわたって入力ベクトルを
加える加算器、　（４２）は値ηで計算された和を次元
数で割る除算演算器であり１次元数を２の巾乗に設定す
るとシフトによって実現できる。第７図は前記振幅演算
器−の構成例を示したものである。図中、　（１１９は
平均値を分離されたベクトルの元を２乗する平方演算器
（乗算器を用いて構成する）、（Ｉηは２乗された平均
値分離ベクトルを全ての次元にわたって加える加算器、
　（４２）はａηで計算された和を次元数で割る除算演
算器であり、第６図と同じく２次元数の設定によってシ
フトで実現できる。（４３）は（４２）で計算された商
の平方根を計算する平方根演算器（ＲＯＭで構成する）
ＭＢ図は前記符号化器第ｎ段（至）の−構成例を示した
ものである。図中、Ｃ（３は平均値分離正規化入力ベク
トル、　（４４）はベクトル０２ヲ各段でラッチするレ
ジスタ、（４５）１１．平均値分離正規化処理を施され
た入力ベクトルの分布に基づいて最小歪になるよう生成
された第１図と同じ２進木構造をもつ出方ベクトルのセ
ットの第ｎ段に属するベクトルを、第（ｎ−１’）段の
１つのベクトルから分岐した２つのベクトル毎に組み合
わせ、それらのベクトルの差分ベクトルをめて記憶させ
たコードテーブル。

（４６）は前記コードテーブル（４５）から読み出され
る差分出力ベクトル、　（４７）は前記差分出力ベクト
ル（４６）と平均値分離正規化処理ベクトル０３とをか
けあわせる乗算器、ａηは前記乗算ｎ　（４７）にて得
られた積を全ての次元にわたって加える加算器。

（４８）は前記加算器によって得られる和、　（４９）
は前記の和（４８）の正負を判定する符号判定器、　０
１は前記符号判定器（４９）の判定結果を示す信号、（
イ）は前記判定結果に従い、第（ｎ−１）段符号化出力
（７）に０あるいは１を追加して第ｎ段符号化出ヵ＠を
出力するインデックスレジスタである。符号化器第１段
から第ｎ段までの構成はほとんど同“じである。異なる
点は、ｉず各段のコードテーブル、それに第１段には前
段符号化器出力がないこと、第ｎ段（最終段）のレジス
タ（４４）には次段へ平均値分離正規化入力ベクトルを
送る出力（図中には破線で示しである）がないことであ
る。また、第９図はこの発明による復号化器の一構成例
を示したものである。図中、（ｉ）は符号化器出力信号
。

（５０は前記符号化器出力信号を取り込み、出力ベクト
ルインデックス信号（至）、ベクトルの平均値（ハ）。

振幅０Ｉヲ出力するラッチ、（５０は平均値分離正規化
処理を施された入力ベクトルの分布に対して最小歪にな
るよう生成された第１図と同じ２進木構造をもつ出力ベ
クトルのセットの第ｎ段に属する２ｎ個のベクトルを記
憶させたコードテーブル。

（５２）は前記コードテーブルから読み出される平均値
分離正規化出力ベクトル、　（４７）は前記平均値分離
正規化出力ベクトル（５２）に１辰幅０Ｉをかける乗算
器、　（５３）は前記乗算器（４７）にて得られた積に
平均値（至）を加える加算器、＠は前記乗算器（４７）
及び加算器（５３）によって平均値分離正規化の逆処理
を施され、復元された出力ベクトルをラッチする出力ベ
クトルレジスタ、翰は出力ベクトルである。

次に動作について説明する。情報源入力信号系列はＸ個
まとめてブロック化され、入力ベクトルｚｗｍ〔ｚ　ｘ
　°”、　）となっている。（５）の千１”　２３　Ｘ
ｘ 均値演界器にて、加算器Ｑηと除算演算器（４２）でＸ
の平均値ｉを計算する。すなわち、平均値をμとすると 次に減算器Ｑ！９においてＸからμを分離する。振幅演
算器−では、平方演算器ａＳ　、加算器ａη、除算演算
器（４２）、平方根演算器（４３）ｔｌ−用いて、μを
分離した入力ベクトルの標準偏差を振幅として計算する
。すなわち振幅をδとすると 除算演算器０Ｄではμを分離した入力ベクトルをδで割
って平均値分離正規化入力ベクトル０３Ｘ１に形成する
。すなわち。

Ｘｙｍ〔ｘ　ｘ　−、ｘＫ〕 １＃　２ゝ ｚ’　ｍ　（ｚ−μ）／δ　。

ｊｊ 今、第１図に示すような２進木構造を持つ出力ベクトル
のセラ）Ｙｌがめである。Ｙｌは各段に属するベクトル
が、平均値分離正規化された入力ベクトルの分布に基づ
いて最小歪になるように予めクラスタリングによって生
成したものである。これらのべり）／Ｉ／にはそれぞれ
木の根から枝を選択してきた履歴を表わす２進数列が対
応づけられている。この２進数列ｔｂ（・）で表わすも
のとする。

ｂ　ｉｌｌは１回の選択を行なった結果を表わす１桁の
２進数である。ｎ段まである木ではｎ桁の２進数列ｂ　
（ｎ）　ｄｉ真の出力ベクトルのインデックスに等価で
ある。第５図に示す符号化器の構成は、平均値分離正規
化入力ベクトル五からｎ段本探索ベクトル駄子化によっ
て蝋適な出力ベクトル量のインデックスをめるためのも
ので、各段の探索過程が分離されてパイプライン化され
ており、前段から後段へは王“及び前段までの履歴全表
わす信号が送られる。最終的に２ｎ−Ｎ個の出力ベクト
ルの１つが確定するとインデックス信号１＠、平均値μ
（２）、振幅（至）をラッチ顛に取り込み、伝送路に向
け。

符号化器出力信号（４１）を出力する。前記の平均値分
離正規化により、入力ベクトル量はに次元信号空間内の
限定された空間上に写像され、ベクトル針子化効率が高
められる。続いて各段におけるベクトル量子化過程の動
作について説明する。第８図は第ｎ段の構成を示してい
る。まず、入力として平均値分離正規化ベクトル五−が
レジスタ（４４）にラッチされる。さらに前段までの履
歴を表わすｂ（ｎ−１）が前段符号化出力（至）として
得られる。第ｎ段における量子化は２乗歪 の大小を比較することによって行なわれる。これは両者
の差の正負を判定することと同値でおる。

従って。

ｄ（芥、乙ｂ（ｎ−１）。）−ｄ砧式（ｎ−１）、）と
変換すれば、その符号によって判定７！ＩＫ可能である
。今、全てのベクトルは平均値分離正規イヒされている
ので。

従って　Σβｂ（ｎ−１）ｊ−’ 　−１ トＡ１５（ｎ−１）−〔ａｂ（ｎ−１）　、１”ｂ（ｎ
−１）　、　２ｊ”’　ｅ”ｂ（ｎ−ｔ）　、ｘ）を差
分出力ベクトルとすると、前記の差分計算は工゛と旦ｂ
（ｎ−１）の内積計算に他ならない。コードテーブル（
４５）には、各段に対応した差分出力ベクトルを記憶さ
せておく。従って従来の木探索ベクトル＊−ｊ−化器符
号化器に較べ、コードテーブル容量を半分にすることが
できる。第８図の構成は以上の手法に拠っている。第（
ｎ−１）段符号化出力（至）に従いコードテーブル（４
５殖−ら読み出された差分出力ベクトル”ｂ（ｎ−１）
（４７５）と平均値分離正規代入カベ）トルＸ’Ｃ（ｌ
とを９乗算器（４７）において次元毎にかけあわせ、加
算器ａηにおいて全次元にわたって符号判定器（４９は
信号（４８）の正負を判定、信号Ｑυを出力する。この
例では正ならば　Ｏ１負ならば　１　となる。インデッ
クスレジスタ（社）は前段の符号化器出力ｂ（ｎ−１’
）＠を取り込み、信号Ｑυに従い　０または　１　１ｂ
（ｎ−１）の最下位ビットに挿入し、ｂ（ｎ）’ｅ影形
成る。これが第ｎ段符号化器出力（至）となる。以上の
ようにこの発明では各段で歪計算に用いる乗算器を半分
にできる。なお、第１段には前段符号化器出力がないが
、Ｙの第１段って差分出力ベクトルはαｂ（。）ただ１
つだけなので、（ｂ（。）は０桁の２進数とする）アド
レスを示す信号は不要である。復号化器では、まず前記
のように形成された符号化器出力信号（４１）ｔラッチ
（５０）にとりこみ、インデックス信号（至）、平均値
（ハ）。

振幅ａＩを復号する。コードテーブル（５１）にはＹｏ
の最終段にあたる平均値分離正規化出力ベクトル〔Ｙ、
ｂ（ｎ）〕が紀録されている。インデックス信号（至）
に従い、コードテーブル（５１殖・ら平均値分離正規化
出力ベクトルｙｉ（５２）＠騰み出し１乗算器（４６）
にて振幅（至）をかけ、さらに加算器（５３）にて平均
値（至）を加える。以上平均値分離正規化の逆処理を施
し、レジスタ（ハ）にラッチ、出力ベクトル翰が得られ
る。

以上のように、この発明によれば歪計算、歪比較が簡単
に行なわれ、コードテーブルのメモリ容量が半分になり
、各段の乗算回数を減らした木探索ベクトル量子化器が
実現できる。これらの利点は、出力ベクトル数が大きい
（段数の多い）場合にいっそう有利に働く。なお、ここ
に掲げた平均値分離正規化を行なわない場合にもこの発
明を適はＯにならないのでコードテーブル（４５）には
αｂ（ｎ−１）に加え・βｂ（ｎ−１）−〔βｂ（ｎ−
１）、１　”βｂ（ｎ−１）、２”パ・・βｂ（ｎ−４
）、Ｋ）を記憶させ・αｂ（ｎ−１）と同時にβ申−４
）？読み出し、αｂ（ｎ−４）、ｊと弓とを乗算器（４
７）にてかけあわせた後、符号反転、１ビツトシフトに
よる２倍演算を経て加算器（１″０にて全次元にわたり
βｂ（ｎ−１）、ｊと加鰺するとが得られるので、この
符号を判定すればよい。ただしこの場合は前記の構成例
と符号の正負が逆になる。また、コードテーブル容量が
半分になる利点が失われるが１回路構成は簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本探索ベクトル量子化の原理を説明する説明図
、第２図は従来の木探索ベクトル量子化符号化器の構成
図、第３図は従来の木探索ベクトル量子化符号化器第ｎ
段の構成図、第４図は従来の木探索ベクトル敵子化復号
化器の構成図、第５図はこの発明による木探索ベクトル
量子化符号代品の一実施例を示す説明図、第６図は平均
値演算器の一例を示す構成図、第７図は振幅演算器の一
例を示す構成図、第８図はこの発明による木探索ベクト
ル量子化符号化器第ｎ段の一例を示す構成図、第９図は
この発明による木探索ベクトル量子化復号化器の一実施
例を示す構成図である。 図中、（１）は入力ベクトル、（２）木探索ベクトル量
子化符号化器第１段、（３）は木探索ベクトル量子化符
号化器第２段、（４）は木探索ベクトル量子化符号化器
第ｎ段、（５）は符号化器第１段出力、（６）は符号化
器第２段出力、（７）は符号化器第（ｎ−１）段出力。 （８）は符号化器第ｎ段出力、（９）はラッチ、ａＩは
符号化器出力信号、ａＤは入力ベクトルレジスタ、α２
は第ｎ段出力ベクトルコードテーブルメモリ、側は第ｎ
段出力ベクトル、　（１４１は第ｎ段出力ベクトル。 ａＩは減算器、ａｅは平方演算器、ａっは加算器、Ｏ碍
は入出力ベクトル間歪、　ａＳは入出力ベクトル間歪。 （２）は比較器、ｒ２υは判定結果、勾はインデックス
レジスタ、＠はレジスタ、（財）は出力ベクトルコード
テーブルメモリ、（ハ）は出力ベクトルレジスタ、（ハ
）は出力ベクトル、＠は平均値演算器、＠は平均値。 （ハ）は振幅演算器、Ｃ＠は振幅、Ｃ（ηは除算演算器
、　ａａは平均値分離正規化入力ベクトル、Ｃ（１は木
探索ベクトル量子化符号化器第１段、（財）は木探索ベ
クトル量子化符号化器第２段、（至）は木探索ベクトル
量子化符号化器第ｎ段、０Ｉは符号化器第１段出力。 （ロ）は符号化器第２段出力、（至）は符号化器第（ｎ
−１）段符号化出力、Ｃ１ｌは符号化器第ｎ段出力、顛
はラッチ、　（４１）は符号化器出力信号、（４２）は
除算演算器＃　（４３）は平方根演算器、　（４４）は
平均値分離正規化入カベクトル、（４りは第ｎ段差分出
力ベクトルコードテーブルメモリ、　（４６）は第ｎ１
ｌＱ差分出力ベクトル、　（４７）は乗痒器、　（４８
）は符号判定器。 （５０）はラッチ、　（５１）Ｉｆ出力ベクトルコード
テーブルメモ’）　、　（５２）は平均値分離正規化出
力ベクトル、　（５３）は加算器である。 なお図中同一あるいは和尚部分には同一符号を付して示
しである。 代理人　大岩増雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （！）　入力ベクトルの分布に基づき、各段が最小歪と
   なるような２進木構造を持つ出力ベクトルのセットをめ
   、２つの出力ベクトルの何れが小さ＋ｚ１乗歪を与える
   かを計算しながら枝を選択し。 最終的に最小歪となる１つの出力ベクトルを決定して出
   力する木探索ベクトル量子化器において。 入力信号系列をに個（Ｋは複数）毎にブロック化して形
   成した入力ベクトルからブロック内平均値を分離し、さ
   らにブロック内部の要素の標準偏差成分をブロック内振
   幅としてめ、前記プｉツク内平均値を分離したベクトル
   を前記ブロック・内振幅で正規化し、平均値分離正規住
   人カベクドルを形成する平均値分離正規化回路、前記平
   均値′分離正規化入力ベクトルの分布に基づき、各段が
   最小る２つの平均値分離正規化出力ベクトルの差分ベク
   トルをめてこれを前段までの枝選択の履歴を表わすイン
   デックスをアドレスとして読み出すよう配列し、配憶し
   たコードテーブルメモリ、枝選択に従って段階的に前記
   差分出力ベクトルを読み出すためのアドレスに対応する
   インデックスを蓄わえ、歪比較結果が信号として与えら
   れる度、インデックスラッチし、最終的に最小歪を与え
   る平均値分離正規化出力ベクトルのインデックスを出力
   するインデックスラッチ、前記平均値分離正規化入力ベ
   クトルと前記差分出力ベクトルとの各元を掛けあわせ、
   全次元にわたって加えあわせる内積演算回路、前記内積
   演算回路にてめられた内積の符号を判定することによっ
   て２つの平均値分離正規化出力ベクトルとの歪比較を行
   ない、結果を前記インデックスラッチに出力する符号判
   定器。 前記最小歪を与えるベクトルのインデックスと前記ブロ
   ック内平均値と前Ｃブロック内振幅を符号化する符号化
   器、前記平均値分離正規化出力ベクトルのセットの最終
   段に属するベクトルのみを記憶した復号用コードテーブ
   ルメモリ、前記符号化器出力信号を受信して前記復号用
   コードテーブルメモリから前記最小歪を与える平均値分
   離正規化出力ベクトルを読みだす復号化器、前記平均値
   分離正規化出力ベクトルに前記ブロック内振幅をかけあ
   わせ、前記ブロック内平均値を加えて出力ベクトルを得
   る平均値分離正規化逆処理回路を備えたことを特徴とす
   る木探索ベクトル量子化器。 （２）入力信号系列ｉＫ個毎にブロック化して形成した
   入力ベクトルの分布に基づき、各段が最小歪となるより
   な２進木構造を持つ出力ベクトルのセットをめ、２つの
   出力ベクトルの何れが小さい２乗歪を与えるかを計算し
   ながら枝全選択し。 最終的に最小歪とカる１つの出力ベクトルを決定して出
   力する木探索ベクトル量子化器におＧ）て。 前記２進木構造を持つ出力ベクトルの七′ノ）ｆ求め、
   それぞれ各段で対となる２つの出力ベクトルの差分ベク
   トル及び２乗差分ベクトル金求めてこれ全前段までの枝
   選択の履歴を表わすインデックスをアドレスとして読み
   出すよう配列し、記憶したコードテーブルメモリ、枝選
   択に従って段階的に前記差分出力ベクトルと前記２乗差
   分出力ベクトルを読み出すためのアドレスに対応するイ
   ンデックスを蓄わえ、歪比較結果が信号として与えられ
   る度、インデックスを更新し、最終的に最小歪を与える
   出力ベクトルのインデックスを出力するインデックスラ
   ッチ、前記入力ベクトルと前記差分出力ベクトルとを掛
   けあわせ、符号反転し、２倍した後、前記２乗差分出力
   ベクトルを含めて全次元にわたって加えあわせることに
   よって歪差分を算出する歪差公演算回路、前記歪差分演
   算回路にてめられた歪差分の符号を判定することによっ
   て２′）の出力ベクトルとの歪比較を行ない、結果を前
   記インデックスラッチに出力する符号判定器、＠記般小
   歪？与えるベクトルのインデックスを符号化する符号化
   器、前記２進本構造を持つ出力ベクトルのセットの内最
   終段に属するベクトルのみを配憶した復号用コードテー
   ブルメモリ、前記符号化器出力信号を受信して前記復号
   用コードテーブルメモリから前記最小歪を与える出力ベ
   クトルを読みだす復号化器を備えたことを特徴とする木
   探索ベクトル量子化器。