JPH02186836A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ベクトル量子化器、特に学習機能を有するベ
クトル量子化器に関する。

［従来の技術］ 第３図は例えば電子通信学会技術報告書、ＩＴ８５−６
１に示された従来のベクトル量子化器の構成を示すブロ
ック図であり、図において、（１）は人力ベクトル（６
）をベクトル量子化し、当該量子化代表ベクトル（７）
のインデックスを符号化データ（１２）として出力する
ベクトル量子化符号化部、（１５）は複数個の前記量子
化代表ベクトル（７）を記憶する固定のコードブック、
（５）は符号化データ（１２）として与えられた前記イ
ンデックスに対応する前記量子化代表ベクトル（７）を
復号ベクトル（１４）として再生するベクトル量子化復
号化部である。

次に、動作について説明する。ｋ次元人力ベクトルＸ−
［Ｘ、、Ｘ２．・・・、Ｘ、］とし、更新されない固定
コードブック（１５）に記憶されている量子化代表ベク
トルＹ　ｉ　＝　［Ｙ　ｌｏ、　　Ｙ　１２．・・・Ｙ
、、］のセセラを［ｙ］　−［ｙ＋　、Ｙ２　、・・・
ＹＮ］　　（７）とする。ベクトル量子化符号化部（１
）では、次式より定義される入力ベクトルＸ（６）との
ひずみｄｉが最小となる量子化代表ベクトルＹｉが決定
される。

なお、前記ｄｉを２乗ひずみとして定義すると、ｄｉ＝
ｌｌＸ−Ｙｉｌ１２−Σ　　（Ｘ＋　　　Ｙｌ＋）２ｊ
−１ となる。ただし、ｄ＋　＜ｄ　　ｓ　ｊ！≠ｊとする。

符号化データ（１２）として、該量子化代表ベクトルＹ
ｉを識別するためのインデックスｉが出力され、伝送さ
れる。

ベクトル量子化復号化器（５）では、入力される符号化
データ（１２）により与えられるインデックスｉに対応
する量子化代表ベクトルＹｉが固定のコードブック（１
５）から読み出され、復号ベクトルＸ（１４）が再生さ
れる。

なお、符号化側と復号化側で使用される固定コドブック
（１５）の内容は同一である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のベクトル量子化器は、以上のようにｌす成されて
いたので、ベクトルの次元数が高い場合、予めコードブ
ック内に記憶されている有限個の量子化代表ベクトルを
、全ての情報源入力ベクトルに対して完全に最適化する
ことが困難であり、特異な人力ベクトルにおいて生じる
過度の量子化誤差を防ぐことができないという問題があ
った。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題として
なされたもので、特異な入力ベクトルに対しても量子化
誤差を十分小さ（できるベクトル量子化器を得ることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るベクトル量子化器は、最小ひすみに基づ
き抽出された特異な入力ベクトルを伝送すると共に、新
しい量子化代表ベクトルとしてコードブックに格納され
ている量子化代表ベクトルの中で最も過去に使用された
ものと書き換えて記ω、させ、コードブックの内容を更
新できるようにする制御部を有するものである。

［作用］ この発明におけるベクトル量子化器は、最小ひずみが設
定されたひずみしきい値よりも大きい時は、その入力ベ
クトルが伝送されると共に、新しい量子化代表ベクトル
としてコードブック内で最も過去に使用された量子化ベ
クトルと書き換えられて記憶され、以後のベクトル量子
化処理に利用される。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図は、この発明の一実施例によるベクトル量子化器
の構成を示すブロック図であり、図において、入力ベク
トル（６）をベクトル量子化し、当該量子化代表ベクト
ルのインデックス（８）と最小ひずみ（９）を出力する
ベクトル量子化符号化部（１）と、複数個の量子化代表
ベクトル（１２）を記憶する随時書込み読出し可能なコ
ードブック（２）と、最小ひずみとひずみしきい値の大
小関係により処理制御を行い、コードブック内の各量子
化ベクトルを更新するためのアドレス制御信号（１０）
及び新しい量子化代表ベクトル（１１）及び１′：Ｉ帰
化データ（１２）を出力する符号化制御部（３）と、伝
送された符号化データ（１２）からアドレス制御信号（
１０）及び新しい量子化代表ベクトル（１１＞　、　ｒ
ｌ−ｊ生ずる量子化代表ベクトルのインデックス（１３
）を復号し、出力する復り化制御部（４）と、前記イン
デックス（１３）に対応する量子化代表ベクトル（７）
を復号ベクトル（１４）として出力するベクトル量子化
複合化部（５）とが示されている。

次に、動作について説明する。入力ベクトルＸ（６）は
、ベクトル量子化符号器（１）において、コードブック
（２）を用いて従来と同様の処理がなされ、最小ひずみ
ｄｉ（９）と前記最小ひずみｄｉ（９）を与える量子化
代表ベクトルＹｉ　（７）のインデックスｉ　（８）が
符号化制御部（３）へ出力される。符号化制御部（３）
では前記最小ひずみｄｉ（９）と任意に設定されたひず
みしきい値Ｔとの大小比較が行われ、比較結果に従って
以下の２通りの処理がなされる。

（１）ｄｉ＜Ｔのとき コードブック（２）の内容が更新されないことを示す処
理識別信号“Ｏ″と前記インデックス１（８）が初号化
データ（１２）として出力され伝送される。また、第２
図に示すように伝送されたインデックスの履歴を示すテ
ーブルの並び換えが行われる。すなわち、今、状Ｂ１で
インデックスが並んでいたとすると、今回伝送されるイ
ンデックスｉがテーブルの先頭（ポインタの値が１）に
置かれ、状態１のときインデックスｉよりもポインタの
値が小さいインデックス（図ではインデックスｉからイ
ンデックス「まで）がテーブルの後にシフトする（状態
２）。このようにテーブルのインデックスの並び換えを
行うことにより、時間的に新しくまた伝送される確率が
高いインデックスはどテーブルの先頭におかれる一方、
過去に伝送されたインデックスはどテーブルの終りに位
置するようになる。

（１１）ｄｉ≧Ｔのとき テーブルの最後を調べて最も過去に伝送されたインデッ
クスが求められる。第２図の状態２の場合、インデック
ス２である。一方、前記入カベク！・ルＸ（１６）が新
しい量子化代表ベクトル（１１）とされ、前記コードブ
ック（２）の内容が更新されることを示す処理識別信号
“１″と新しい量子化代表ベクトル（１１）が符号化デ
ータ（１２）として出力され伝送されると共に前記イン
デックスＺが前記テーブルの先頭に置かれ第２図の状態
３に変化する。また、前記インデックスＺの量子化代表
ベクトルＹｚがアドレス制御信号（１０）により新しい
量子化代表ベクトル（１１）と書き換えられ、前記コー
ドブック（２）の内容が更新される。

上記処理を繰り返して実行していくことにより、最小ひ
ずみ（９）がひずみしきい値Ｔを超えたときの入力ベク
トルがコードブック内で最も過去に伝送された量子化代
表ベクトルと書き換えられコドブックの内容が更新され
る。

複合化制御部（４）では伝送された符号化ブタ（１２）
から復号された処理識別信号により、以下の２通りの処
理がなされる。

（ｉ）処理識別信号が“Ｏ“のとき 符号化データ（１２）より再生する量子化代表ベクトル
のインデックス１（１３）が復号されベクトル量子化復
号部（５）において、該インデックス１−（１３）に対
応する量子化代表ベクトル（７）がコードブック（２）
から読み出され、復号ベクトル（１４）として出力され
る。また、前記符号化制御部（３）と同様に伝送された
インデックスの履歴を示すテーブルの並び換えを行う。

（１１）処理識別信号が“１“のとき 符号化データ（１２）より新しい量子化代表ベクトル（
１１）が復号され複合化ベクトル（１４）として出力さ
れるとともにアドレス制御信号（１０）によりコードブ
ック（２）に前記量子化代表ベクトル（１１）が書き込
まれ、符号化側と同様に更新される。

また、上記実施例において、伝送されたインデックスの
並び換えにより得られるテーブルから伝送される確率の
高いインデックスが求まり、そのインデックスに対して
は短い符号長を割り当てる符号割当の制御を行えば伝送
するのに必要な情報量が減少し、より高能率な符号化が
行える。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、ベクトル量子化時の最
小ひずみに基づき抽出される入力ベクトルを伝送すると
ともに、該人力ベクトルを新しい量子化代表ベクトルと
してコードブック内で最も過去に伝送された量子化代表
ベクトルと書き換えて記憶し、コードブックを更新でき
る随時書込み読出し可能なものとしたので、量子化誤差
が軽減されると同時に情報源に適したコードブックが自
動生成されて、入力ベクトルの変化に対しても柔軟に追
従でき、伝送される品質が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるベクトル量子化器の
構成を示すブロック図、第２図ａ、第２図す及び第２図
Ｃはそれぞれ伝送されたインデッ子化器の構成を示すブ
ロック図である。 図において、（１）はベクトル量子化符号化部、（２）
はコードブック、（３）は符号化制御部、（４）は複合
化制御部、（５）はベクトル量子化復号化器、（６）は
入力ベクトル、（７）はｍ子化代表ヘクトル、（８）は
インデックス、（９）は最小ひずみ、（１０）はアドレ
ス制御信号、（１１）は量子化代表ベクトル、（１２）
は符号化データ、（１３）はインデックス、（１４）は
復号ベクトル、（１５）はコードブックである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （外　２名） インデックス履歴表（状態１） 第２図α インデックス履歴表（状態２） 第２図ｂ インデックス履歴表（状態３） ７　量子化代表ベク １２　　符号化データ １４：復号ベクトル ト　ル 従来例のプロンク図 第３ 図 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明及び図面の簡単な説明の欄。 ６、補正の内容 書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 随時書込み読出し可能なコードブックと、入力ベクトル
   のベクトル量子化の際に前記コードブックから選択され
   た量子化代表ベクトルのインデックスを選択順に並び換
   え、ベクトル量子化時の最小ひずみが所定の値よりも大
   きい場合には、該入力ベクトルを量子化代表ベクトルと
   して前記インデックスの並び換えより求まる最も過去に
   選択された量子化代表ベクトルと書換えて更新する制御
   部と、を備えるベクトル量子化器。