JPH02215230A - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
- Publication number
- JPH02215230A JPH02215230A JP1036864A JP3686489A JPH02215230A JP H02215230 A JPH02215230 A JP H02215230A JP 1036864 A JP1036864 A JP 1036864A JP 3686489 A JP3686489 A JP 3686489A JP H02215230 A JPH02215230 A JP H02215230A
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- representative
- distortion
- vectors
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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。
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、Ａ／Ｄ変換された音声信号等をベクトル量子
化するベクトル量子化装置に関する。
化するベクトル量子化装置に関する。
従来の技術
従来、この種のベクトル量子化装置は、第７図に示すよ
うに、ステップ７１において、ベクトル量子化される入
力ベクトルＸ Ｘ＝ （ｘｔ ！ Ｘ２１〜Ｘｎ） が所定の時間間隔（以下、フレームという。）毎に入力
すると、入力ベクトルＸと所定の代表ベクトルＹＩ （
ｉ＝ｉ、２．〜．Ｎ） Ｙｉ ” （ｙＵ 、 ｙｉｚ ｌ ” ＋ ３’ｉ
ｎ）との歪みｄｉを例えば次式 により、全ての代表ベクトルＹ１について計算する（ス
テップ７２→７３→７４→７３）。
うに、ステップ７１において、ベクトル量子化される入
力ベクトルＸ Ｘ＝ （ｘｔ ！ Ｘ２１〜Ｘｎ） が所定の時間間隔（以下、フレームという。）毎に入力
すると、入力ベクトルＸと所定の代表ベクトルＹＩ （
ｉ＝ｉ、２．〜．Ｎ） Ｙｉ ” （ｙＵ 、 ｙｉｚ ｌ ” ＋ ３’ｉ
ｎ）との歪みｄｉを例えば次式 により、全ての代表ベクトルＹ１について計算する（ス
テップ７２→７３→７４→７３）。
次いで、歪みｄ、が最少となるｉを求め（ステップ７５
）、その番号ｉの代表ベクトルｙｉをそのフレームの入
力ベクトルＸに対する代表ベクトルと決定し、その番号
ｉを入力ベクトルＸの量子化値とする（ステップ７６）
。
）、その番号ｉの代表ベクトルｙｉをそのフレームの入
力ベクトルＸに対する代表ベクトルと決定し、その番号
ｉを入力ベクトルＸの量子化値とする（ステップ７６）
。
第８図は、ｎ＝２の場合の入力ベクトルＸと、Ｎ＝４の
場合の代表ベクトルＹｉの関係を示し、図示破線が代表
ベクトルｙｉの間の境界を示す。
場合の代表ベクトルＹｉの関係を示し、図示破線が代表
ベクトルｙｉの間の境界を示す。
ここで、代表ベクトルｙｉを予め設定する場合には、予
め入力ベクトルＸの分布と同様な分布を示すトレーニン
グ用ベクトルを、必要とする代表ベクトルｙｉの領域数
Ｎに応じて全体の歪みが最少になるように分け、それぞ
れの領域内に分布するトレーニング用ベクトルの重心点
を示すベクトルを代表ベクトルとする。
め入力ベクトルＸの分布と同様な分布を示すトレーニン
グ用ベクトルを、必要とする代表ベクトルｙｉの領域数
Ｎに応じて全体の歪みが最少になるように分け、それぞ
れの領域内に分布するトレーニング用ベクトルの重心点
を示すベクトルを代表ベクトルとする。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来のベクトル量子化装置では、各
フレームの入力ベクトルの量子化精度を向上するために
は、できるだけ多くの数の代表ベクトルＹｉを予め設定
する必要があり、したがって、この場合には、量子化値
を示すために必要なビット数（量子化ビット数）が多く
なり、また、多くの代表ベクトルｙｉとの歪みｄｉを計
算するので、演算量が多くなるという問題点がある。
フレームの入力ベクトルの量子化精度を向上するために
は、できるだけ多くの数の代表ベクトルＹｉを予め設定
する必要があり、したがって、この場合には、量子化値
を示すために必要なビット数（量子化ビット数）が多く
なり、また、多くの代表ベクトルｙｉとの歪みｄｉを計
算するので、演算量が多くなるという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、量子化ビット数や演
算量を増加することなく、量子化精度を向上することが
できるベクトル量子化装置を提供することを目的とする
。
算量を増加することなく、量子化精度を向上することが
できるベクトル量子化装置を提供することを目的とする
。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、前回選択された代
表ベクトルの近傍の複数の代表ベクトルを限定して選択
し、この限定された数の代表ベクトルと入力ベクトルと
の各歪みを演算し、歪みが最も小さい代表ベクトルの番
号を入力ベクトルの量子化とするようにしたものである
。
表ベクトルの近傍の複数の代表ベクトルを限定して選択
し、この限定された数の代表ベクトルと入力ベクトルと
の各歪みを演算し、歪みが最も小さい代表ベクトルの番
号を入力ベクトルの量子化とするようにしたものである
。
作用
本発明は上記構成により、入力ベクトルが前回選択され
た代表ベクトルの近傍にあるという相関があるので、計
算される代表ベクトルの数を限定しても正確な代表ベク
トルを選択することができ、また、代表ベクトルを限定
して選択するので、多くの代表ベクトルを予め設定して
も、量子化ビット数や演算量が増加することがない。
た代表ベクトルの近傍にあるという相関があるので、計
算される代表ベクトルの数を限定しても正確な代表ベク
トルを選択することができ、また、代表ベクトルを限定
して選択するので、多くの代表ベクトルを予め設定して
も、量子化ビット数や演算量が増加することがない。
実施例
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明に係るベクトル量子化装置の一実施例を示す
機能ブロック図、第２図は、第１図の代表ベクトル格納
手段に格納された代表ベクトルの一例を示す説明図、第
３図は、第１図のベクトル量子化装置の動作説明図、第
４図は、第１図のベクトル量子化装置の具体的な構成を
示すブロック図、第５図は、第４図のＲＯＭ及びＲＡＭ
の記憶内容説明図、第６図は、第４図のＣＰＵの動作を
説明するだめのフローチャートである。
は、本発明に係るベクトル量子化装置の一実施例を示す
機能ブロック図、第２図は、第１図の代表ベクトル格納
手段に格納された代表ベクトルの一例を示す説明図、第
３図は、第１図のベクトル量子化装置の動作説明図、第
４図は、第１図のベクトル量子化装置の具体的な構成を
示すブロック図、第５図は、第４図のＲＯＭ及びＲＡＭ
の記憶内容説明図、第６図は、第４図のＣＰＵの動作を
説明するだめのフローチャートである。
第１図において、１は、第２図に例示するように、代表
ベクトルＹＨ Ｙｔ＋ ＝ （ｙ＋ｔ ＋ ｙｉ２＋ ゝ ｙｔＮ
）（但し、ｉ＝１，２．〜．Ｎ）がその番号１＋ととも
に予め格納された代表ベクトル格納手段であり、本例で
は、ｎ＝６の場合の代表ベクトルＹｔｉが格納されてい
る。
ベクトルＹＨ Ｙｔ＋ ＝ （ｙ＋ｔ ＋ ｙｉ２＋ ゝ ｙｔＮ
）（但し、ｉ＝１，２．〜．Ｎ）がその番号１＋ととも
に予め格納された代表ベクトル格納手段であり、本例で
は、ｎ＝６の場合の代表ベクトルＹｔｉが格納されてい
る。
２は、第３図に示すように、前フレームにおいて選択さ
れた代表ベクトルＹｔｉの番号１１により指定される代
表ベクトルの候補の番号ｔｉｊを代表ベクトル格納手段
１から読み出し、今回の入力ベクトルＸとの歪みｄ、を
演算する歪み演算手段、３は、歪み演算手段２により演
算された歪みｄｉが最も小さい代表ベクトルｙｉを選択
し、その番号ｉを量子化値として選択する代表ベクトル
選択手段である。
れた代表ベクトルＹｔｉの番号１１により指定される代
表ベクトルの候補の番号ｔｉｊを代表ベクトル格納手段
１から読み出し、今回の入力ベクトルＸとの歪みｄ、を
演算する歪み演算手段、３は、歪み演算手段２により演
算された歪みｄｉが最も小さい代表ベクトルｙｉを選択
し、その番号ｉを量子化値として選択する代表ベクトル
選択手段である。
ここで、音声信号等の入力信号は、各サンプル間で相関
があり、入力ベクトルＸは、前回選択された代表ベクト
ルｙｉの近傍にあるという相関がある〇 したがって、前回選択された代表ベクトルｙｉの番号ｔ
ｉ毎に、その近傍にある番号ｔｉｊの代表ベクトルとの
歪みを計算するので、多くの代表ベクトルＹｔを代表ベ
クトル格納手段１に格納しても、量子化ビット数や演算
量を増加することなく、量子化精度を向上することがで
きる。
があり、入力ベクトルＸは、前回選択された代表ベクト
ルｙｉの近傍にあるという相関がある〇 したがって、前回選択された代表ベクトルｙｉの番号ｔ
ｉ毎に、その近傍にある番号ｔｉｊの代表ベクトルとの
歪みを計算するので、多くの代表ベクトルＹｔを代表ベ
クトル格納手段１に格納しても、量子化ビット数や演算
量を増加することなく、量子化精度を向上することがで
きる。
次に、第４図〜第６図を参照して上記ベクトル量子化装
置の具体的な構成を説明する。
置の具体的な構成を説明する。
第４図において、１１は、音声信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器、１２は、Ａ／Ｄ変換器１１から
のディジタル信号をベクトル量子化用の入力ベクトルに
変換し、第６図に示すような処理によりベクトル量子化
する中央処理装置（ＣＰＵ）である。
変換するＡ／Ｄ変換器、１２は、Ａ／Ｄ変換器１１から
のディジタル信号をベクトル量子化用の入力ベクトルに
変換し、第６図に示すような処理によりベクトル量子化
する中央処理装置（ＣＰＵ）である。
また、１３は、ＣＰＵ１２の実行プログラムや、代表ベ
クトルの各成分等が予め格納されたリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）であり、第５図に示すように、ＲＯＭ１３
の記憶エリア１３１．１３２、〜１３１にはそれぞれ、
各代表ベクトルＹｌ （ｉ＝１．２゜〜、 Ｎ）の各成
分（７１１１ｙ１２＋〜＋ ｙｘｎ） ％（）’ｚｔ、
ｙ２２＋〜＋ ｙｚｎ） ’ｉ〜 （ｙｔｘ、 ｙｉ
ｚ＋〜！ ｙｊｎ）が予め格納され、また、記憶エリア
１５１１１５２、〜１５ｉにはそれぞれ、各代表ベクト
ルＹ１毎にその近傍にある限定した数ｍの代表ベクトル
Ｙｔｉの番号（Ｆｌ、 ｔｔｚ＋ ゝ、 ｔｔｍ） ％
（ｊ２１＋ｔ２２＋ −＋ ｔｚｍ） Ｎ −（
ｔｉｔ、 ｔｉ２＋ −＋ ｊｉｍ）が予め選択されて
格納されている。
クトルの各成分等が予め格納されたリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）であり、第５図に示すように、ＲＯＭ１３
の記憶エリア１３１．１３２、〜１３１にはそれぞれ、
各代表ベクトルＹｌ （ｉ＝１．２゜〜、 Ｎ）の各成
分（７１１１ｙ１２＋〜＋ ｙｘｎ） ％（）’ｚｔ、
ｙ２２＋〜＋ ｙｚｎ） ’ｉ〜 （ｙｔｘ、 ｙｉ
ｚ＋〜！ ｙｊｎ）が予め格納され、また、記憶エリア
１５１１１５２、〜１５ｉにはそれぞれ、各代表ベクト
ルＹ１毎にその近傍にある限定した数ｍの代表ベクトル
Ｙｔｉの番号（Ｆｌ、 ｔｔｚ＋ ゝ、 ｔｔｍ） ％
（ｊ２１＋ｔ２２＋ −＋ ｔｚｍ） Ｎ −（
ｔｉｔ、 ｔｉ２＋ −＋ ｊｉｍ）が予め選択されて
格納されている。
１４は、第５図に示すように、前フレームの入力ベクト
ルの量子化したとき選択された代表ベクトルＹｔｉの番
号ｔｉを格納するための領域１４ａと、歪みを計算する
際に用いるＲ ＯＭ１３の領域１３１〜１３ｉの先頭ア
ドレス（代表ベクトル格納アドレス）を格納するための
領域１４ｂと、ＲＯＭ１３の領域１５１〜１５ｉの先頭
アドレス（歪みを計算する場合の代表ベクトルの番号の
テーブルアドレス）を格納するための領域１４ｃを有す
るランダムアクセスメモリ （ＲＡ Ｍ） である。
ルの量子化したとき選択された代表ベクトルＹｔｉの番
号ｔｉを格納するための領域１４ａと、歪みを計算する
際に用いるＲ ＯＭ１３の領域１３１〜１３ｉの先頭ア
ドレス（代表ベクトル格納アドレス）を格納するための
領域１４ｂと、ＲＯＭ１３の領域１５１〜１５ｉの先頭
アドレス（歪みを計算する場合の代表ベクトルの番号の
テーブルアドレス）を格納するための領域１４ｃを有す
るランダムアクセスメモリ （ＲＡ Ｍ） である。
次に、第６図を参照して上記実施例の動作、特にＣＰ
Ｕ１２の動作を説明する。
Ｕ１２の動作を説明する。
ステップ６１において、Ａ／Ｄ変換器１１からのディジ
タル信号をベクトル量子化用の入力ベクトルＸ” （
Ｘｉ ＋ Ｘ２ ＋ 〜、ｘｎ）に変換し、入力
ベクトルＸがフレーム毎に入力すると、続くステップ６
２において、ＲＡＭ１４の領域１４ａに格納された前回
の代表ベクトルの番号ｔｉを参照し、次いで、この番号
ｔｉにより領域１４ｃのテーブルアドレスを参照した後
、ＲＯＭ１３の領域１５ｔ〜１５ｉの当該領域に格納さ
れた番号ｔｉｊを参照することにより、歪みを計算する
だめの複数の代表ベクトルを限定して選択する。
タル信号をベクトル量子化用の入力ベクトルＸ” （
Ｘｉ ＋ Ｘ２ ＋ 〜、ｘｎ）に変換し、入力
ベクトルＸがフレーム毎に入力すると、続くステップ６
２において、ＲＡＭ１４の領域１４ａに格納された前回
の代表ベクトルの番号ｔｉを参照し、次いで、この番号
ｔｉにより領域１４ｃのテーブルアドレスを参照した後
、ＲＯＭ１３の領域１５ｔ〜１５ｉの当該領域に格納さ
れた番号ｔｉｊを参照することにより、歪みを計算する
だめの複数の代表ベクトルを限定して選択する。
次いで、ＲＯＭ１３の領域１３ｔ〜１３．における上記
番号ｔｉｊの各代表ベクトルの先頭アドレスを求めてＲ
ＡＭ１４の領域１４ｂに格納し、この先頭アドレスによ
り当該代表アドレスｙｉの各成分をＲＯＭ１３の領域１
３１〜１３．から読み出し、入力ベクトルＸと、この読
み出した代表ベクトルｙｉとの歪みを計算し、この計算
を上記番号ｔｉｊの代表ベクトルｙｉについて行う （
ステップ６３→６４→６５→６３）。
番号ｔｉｊの各代表ベクトルの先頭アドレスを求めてＲ
ＡＭ１４の領域１４ｂに格納し、この先頭アドレスによ
り当該代表アドレスｙｉの各成分をＲＯＭ１３の領域１
３１〜１３．から読み出し、入力ベクトルＸと、この読
み出した代表ベクトルｙｉとの歪みを計算し、この計算
を上記番号ｔｉｊの代表ベクトルｙｉについて行う （
ステップ６３→６４→６５→６３）。
次いで、歪みｄｌが最少となるｉを求め（ステップ６６
）、その番号ｉの代表ベクトルｙｉをそのフレームの入
力ベクトルＸに対する代表ベクトルと決定し、その番号
ｉを入力ベクトルＸの量子化値とする （ステップ６７
）。
）、その番号ｉの代表ベクトルｙｉをそのフレームの入
力ベクトルＸに対する代表ベクトルと決定し、その番号
ｉを入力ベクトルＸの量子化値とする （ステップ６７
）。
発明の詳細
な説明したように、本発明は、前回選択された代表ベク
トルの近傍の複数の代表ベクトルを限定して選択し、こ
の限定された数の代表ベクトルと入力ベクトルとの各歪
みを演算し、歪みが最も小さい代表ベクトルの番号を入
力ベクトルの量子化とするようにしたので、入力ベクト
ルが前回選択された代表ベクトルの近傍にあるという相
関により、計算される代表ベクトルの数を限定しても正
確な代表ベクトルを選択することができ、また、代表ベ
クトルを限定して選択するので、多くの代表ベクトルを
予め設定しても、量子化ビット数や演算量が増加するこ
とがない。
トルの近傍の複数の代表ベクトルを限定して選択し、こ
の限定された数の代表ベクトルと入力ベクトルとの各歪
みを演算し、歪みが最も小さい代表ベクトルの番号を入
力ベクトルの量子化とするようにしたので、入力ベクト
ルが前回選択された代表ベクトルの近傍にあるという相
関により、計算される代表ベクトルの数を限定しても正
確な代表ベクトルを選択することができ、また、代表ベ
クトルを限定して選択するので、多くの代表ベクトルを
予め設定しても、量子化ビット数や演算量が増加するこ
とがない。
第１図は、本発明に係るベクトル量子化装置の一実施例
を示す機能ブロック図、第２図は、第１図の代表ベクト
ル格納手段に格納された代表ベクトルの一例を示す説明
図、第３図は、第１図のベクトル量子化装置の動作説明
図、第４図は、第１図のベクトル量子化装置の具体的な
構成を示すブロック図、第５図は、第４図のＲＯＭ及び
ＲＡＭの記憶内容説明図、第６図は、第４図のＣＰＵの
動作を説明するだめのフローチャート、第７図は、従来
のベクトル量子化装置の動作を説明するだめのフローチ
ャート、第８図は、入力ベクトルと代表ベクトルを示す
説明図である。 １・・・代表ベクトル格納手段、２・・・歪み演算手段
、３・・・代表ベクトル選択手段、１１・・・Ａ／Ｄ変
換器、１２・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、１３・・・
リードオンリメモリ （ＲＯＭ） 、１４・・・ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡ Ｍ）。 口 喀 第 図
を示す機能ブロック図、第２図は、第１図の代表ベクト
ル格納手段に格納された代表ベクトルの一例を示す説明
図、第３図は、第１図のベクトル量子化装置の動作説明
図、第４図は、第１図のベクトル量子化装置の具体的な
構成を示すブロック図、第５図は、第４図のＲＯＭ及び
ＲＡＭの記憶内容説明図、第６図は、第４図のＣＰＵの
動作を説明するだめのフローチャート、第７図は、従来
のベクトル量子化装置の動作を説明するだめのフローチ
ャート、第８図は、入力ベクトルと代表ベクトルを示す
説明図である。 １・・・代表ベクトル格納手段、２・・・歪み演算手段
、３・・・代表ベクトル選択手段、１１・・・Ａ／Ｄ変
換器、１２・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、１３・・・
リードオンリメモリ （ＲＯＭ） 、１４・・・ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡ Ｍ）。 口 喀 第 図
Claims (1)
- 複数の代表ベクトルが格納された代表ベクトル格納手段
と、前回選択された代表ベクトルの近傍の複数の代表ベ
クトルを限定して選択し、この限定された数の代表ベク
トルを前記代表ベクトル格納手段から読み出して入力ベ
クトルとの各歪みを演算する歪み演算手段と、前記歪み
演算手段により演算された歪みが最も小さい代表ベクト
ルを選択し、その番号を入力ベクトルの量子化とする手
段とを有するベクトル量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036864A JPH02215230A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036864A JPH02215230A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ベクトル量子化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215230A true JPH02215230A (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=12481650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1036864A Pending JPH02215230A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215230A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011522497A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-07-28 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | 規則的点ネットワークにおけるベクトルをカウントする方法 |
| JP2011525728A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-09-22 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | 数値データの処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63240600A (ja) * | 1987-03-28 | 1988-10-06 | 松下電器産業株式会社 | ベクトル量子化方法 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1036864A patent/JPH02215230A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63240600A (ja) * | 1987-03-28 | 1988-10-06 | 松下電器産業株式会社 | ベクトル量子化方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011522497A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-07-28 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | 規則的点ネットワークにおけるベクトルをカウントする方法 |
| JP2011525728A (ja) * | 2008-06-02 | 2011-09-22 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | 数値データの処理方法 |
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