JPS62166654A

JPS62166654A - ベクトル集合量子化方式

Info

Publication number: JPS62166654A
Application number: JP61008080A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Suzuki; 豊鈴木; Hideo Kuroda; 英夫黒田; Hideo Hashimoto; 英雄橋本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1987-07-23

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】（発明の属する技術分野）本発明は、統計的性質の異なる複数の信号系より、選択
的に出力される信号を効率良くベクトル量子化するベク
トル集合量子化方式に関するものである。

（従来の技術）従来のベクトル量子化は、入力信号のｎ個の集合を１つ
のベクトルとし、この入力ベクトルを用意されたコード
ブック中の代表ベクトルで近似し、そのベクトルインデ
ックスを出力するものである。

このため、用意すべきコードブックは、入力信号に適合
性の良いものとすることが必要であった。

このため、入力信号の統計的性質が変化するごとき信号
源に対しては、充分な性能を発揮することが困難であっ
た。

（発明の目的）本発明は、この信号源の非定常性に着目し、個々の信号
集団に対し、最も適合したコードブックを用意し、それ
ぞれをベクトル量子化することを可能とするものである
。

（発明の構成）（発明の特徴と従来の技術との差異）本発明は、入力信号で構成されるベク１ヘル集合に対し
、ベクトル量子化残差の電力の総和が最小となるコード
ブックを選択し、選択された前記フードブックでベクト
ル量子化するようにしたものである。

（実施例）第１図は本発明のベクトル集合量子化方式の一実施例の
構成を示すブロック図であり、１は入力端子、２はベク
トル発生器、３はテンソル発生器、４１．４２はベクト
ル量子化器、５１．５２は自乗和累算器、６は最小値検
出器、７はベクトルインデックス選択器、８はテーブル
インデックス出力端子、９はベクトルインデツクス出力
端子である。

入力端子１より入力された信号はベクトル発生器２へ入
力される。

ベクトル発生器２は、入力信号のｎ個を集め。

ｎ次元ベクトルを構成する。

ｎ次元ベクトルは、テンソル発生器３に入力ベクトルＮ
個を集め、ｎＸＮ次元のベクトル集合を構成する。

ベクトル集合は、４１．４２に示されるＭ個のベクトル
量子化器に入力される。

ベクトル量子化器４１．４２では、入力ベクトル集合を
各要素のベクトル毎に内蔵のフードブックによりベクト
ル量子化し、ベク］・ル量子化残差とベクトルインデッ
クスを出力する。各ベクトル量子化器のコードブックは
相異なるものである。

ベクトル量子化残差は自乗和累算器５１．５２でその自
乗和が累算され、各入力ベクトル集合毎の誤差電力の累
算値が求められる。

最小値検出回路６では誤差電力が最小となるベクトル量
子化器を決定し、そのインデックスをテーブルインデッ
クスとしてテーブルインデックス出力端子８より出力す
る。

テーブルインデックスはベクトルインデックス選択器７
へ入力され、そのインデックスに従って、Ｍ個のベクト
ル量子化器より送られてくるベクトルインデックスから
、誤差電力が最小となるベクトルインデックスを選択し
、ベクトルインデックス出力端子９より出力する。

このような構成となっているから、入力ベクトルの集合
に対して、最適なコードブックを示すテーブルインデッ
クスと、対応するコードブックを使用したベクトルイン
デックスのセットが出力される。

入力ベクトルの集合の統計的性質が大きく異なる場合、
すなわち、異なる統計的性質を有する信号源より選択的
に得た信号に対して、各信号源に適合したコードブック
の適用が可能となる。

本実施例では複数個のコードブックが固定的に与えられ
ていることを想定しているが、各コードブックを、それ
が適用される入力ベクトルの集合に対して適応化するこ
とができる。

第１図の最小値検出器６より各ベクトル量子化器４１．
４２へ接続される信号は、このための信号であって、各
コードブックが適用されたか否かの結果を各ベクトル量
子化器に通知する。

各ベクトル量子化器では、コードブックが適用された場
合の入力ベクトルの集合に対して、コードブックの適合
性が高まるようコードブックの修正を行う６コードブックが適用されなかった場合は、コードブック
を維持するか、適用された場合とは異なる修正を行う。

この結果、各フードブックは、適用された場合の入力レ
ベルにより適合するように専門化されて行く。

第２図は本発明の詳細な説明するための模式図であり、
上述の動作を模式的に示すものである。

入力ベクトルの集合Ｗｌ、Ｗ２．・・・、Ｗ８．・・・
が処理される場合、Ｗｌ、Ｗ２．Ｗ５．Ｗ６にはコード
ブックＢ１が、Ｗ３．Ｗ４．Ｗ７．Ｖ／８にはＢ２が適
用される。

Ｂｌ、Ｂ２は適用されるＷｉに対して適合するようＢ　
１’　、　８２″へ徐々に修正されて行く。この結果、
入力ベクトルの集合は分類され、各グループに適したコ
ードブックが生成される。

なお、実施例ではＭ個のベクトル量子化器よりベクトル
量子化残差が出力される場合を示したが、ベクトル残差
の推定値を求め出力し、演算を簡易化することも可能で
ある。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、入力信号をバク
１ヘル化し、さらにベクトルの集合に対して適合化する
コードブックが使用できるので、非定常信号等に対して
性能の良いベクトル量子化を実現することができる。

また、ベクトル次元を単に増加した方式に比較して、テ
ーブル選択のオーバーヘッドに相当する情報量が減少で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のベクトル集合量子化方式の一実施例の
構成を示すブロック図、第２図は本発明の詳細な説明す
るための模式図である。１　・・・入力端子、２・・・ベクトル発生器、３・・
・テンソル発生器、４１．４２・・・ベクトル量子化器、５１．５２・・・自乗和累算器、６　・・・最小値検出
器、７　・・・ベクトルインデックス選択器、８　・・
・テーブルインデックス出力端子、９　・・・ベクトル
インデックス出力端子。第Ｗ＋　　　　　　　　　Ｗ２２図Ｗ３　　　　　　　　　Ｗ４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力ベクトルのＮ個（Ｎ＞１）の集合Ｗ＿ｋ＝（
Ｖ＿ｋ＿１、Ｖ＿ｋ＿２・・・、Ｖ＿ｋ＿Ｎ）、ｋ＝１
、２、・・・に対し、Ｍ個（Ｍ＞１）のベクトル量子化
コードブック（Ｂ＿１、・・・、Ｂ＿Ｍ）を用意し、ベ
クトル量子化の誤差の和が最小になるコードブックＢ＿
ｋを選択し、入力ベクトルの集合Ｗ＿ｋの各要素系ベク
トルＶ＿ｋ＿１、Ｖ＿ｋ＿２、・・・、Ｖ＿ｋ＿Ｎを前
記コードブックＢ＿ｋでベクトルで量子化することを特
徴とするベクトル集合量子化方式。
（２）選択されたコードブックＢ＿ｋを、対応する入力
ベクトルの集合Ｗ＿ｋにより更新することを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のベクトル集合量子化方
式。