JPH03228433A - 多段ベクトル量子化方式 - 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】 目　　　　次 概　　　要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作　　　用 実　　施　　例 発明の効果 概要 本発明は複数のゲイン／シェープ量子化器を接続し、入
力信号を量子化し符号化する多段ベクトル量子化方式に
関し、特にエンベデド符号化に適用することができる多
段ベクトル量子化方式に関し、 エンベデド符号化を行うことができ、かつ２段目以降の
量子化器でロスの無い最適ベクトルを得ることを目的と
し、 多数のコードベクトルが収容されたコードブックと、こ
のコードブックから出力されるコードベクトルを所望の
増幅率で増幅する増幅手段と、この増幅手段から出力さ
れたコードベクトルと入力ベクトルとの誤差を計算して
誤差信号を得る誤差計算手段と、前記誤差信号のノルム
が最小となるような前記コードブックのコードベクトル
を選択する演算手段とを具備した量子化器を複数個接続
し、音声及び画像等の入力信号、即ち前記入力ベクトル
を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式におい
て、前記各量子化器と量子化器との間に、多数のコード
ベクトルが収納された中間コードブックと、この中間コ
ードブックから出力される各コードベクトルを、前段の
量子化器のコードブックから増幅手段を介して出力され
るコードベクトルに直交させ、この直交化された各コー
ドベクトルを後段の量子化器のコードブックに収納する
直交化演算手段とを設け、前記直交化された各コードベ
クトルが収納されたコードブックから、同段の演算手段
によって誤差信号のノルムが最小となるようにコードベ
クトルを選択し、かつ同段の増幅手段によって増幅する
ことによって量子化符号を得るように構成する。

産業上の利用分野 本発明は複数のゲイン／シェープ量子化器を接続し、入
力信号を量子化し符号化する多段ベクトル量子化方式に
関し、特にエンベデド符号化に適用することができる多
段ベクトル量子化方式に関するものである。

音声・画像信号の高能率伝送を目的とした帯域圧縮技術
としての多段ベクトル量子化方法は既に知られているが
、これは、複数種類のコードベクトルから成るコードブ
ックを用いて符号化対象である入力ベクトル（音声・画
像信号の入力信号）に最も近いパターンを選び出し、そ
のパターンの番号を符号化情報とする量子化器を所望の
数だけ接続し、入力信号を量子化する方式である。そし
て、この方式においては、多段接続された各量子化器ご
とに得られる符号化情報のいずれかを用いて再生するエ
ンベデド符号化を行うことができる。

このエンベデド符号化は例えば、２段目以降の符号化情
報を捨て去り、１段目の符号化情報のみで再生を行うこ
とである。しかし、このように１段目の符号化情報を再
生に耐えろる様な情報に量子化し、更にその符号化情報
を２段目で再度量子化した場合、２段目で得られる符号
化情報は、入力ベクトルからずれた、即ちロスのある情
報となる。

従って、そのロスが無く、かつエンベデド符号化も実現
できるようにする必要がある。

従来の技術 第６図は従来の多段ベクトル量子化方式を説明するため
の図である。

この図において、１は１段目の量子化器である。

この量子化器１は音゛声等のアナログ信号が所望のサン
プリング数でサンプリングされた信号ｅ０、即ち入力ベ
クトルＸを量子化し符号化するものである。２は１段目
と同様な機能を有する２段目の量子化器である。

１段目の量子化器１は、誤差計算部１１と、演算部１２
と、コードブック１３と、増幅器１４とから構成されて
いる。誤差計算部１１は、入力ベクトルＸと増幅器１４
から出力されるベクトル８１ａｌｌ　　との誤差を計算
して誤差信号ｅ、を出力するものである。コードブック
１３は、その内部にコードブック長Ｌ１　のコードベク
トルａｌｌ　　（ｉ＝Ｌ２ｉ・・・Ｌ、　、　Ｌ、≧１
〉を有するものである。演算部１２は、誤差計算部１１
から出力される誤差信号ｅ、のノルムが最小となるよう
に、コードブック１３のコードベクトルａ＋＋　の中か
らベクトルａ１．　を選択するものであり、同時に、増
幅器１４においても、コードブック１３から出力される
ベクトルａ、を、誤差信号ｅ１のノルムが最小となるよ
うなゲインｇ１で増幅してベクトルｇ１ａ１ｉ　を出力
する。また、２段目の量子化器２も１段目と同様に、誤
差計算部２１と、演算部２２と、コードブック２３と、
増幅器２４とから構成されている。

このような構成によれば、第７図のベクトル図に示すよ
うに、コードブック１３から出力されるベクトルａｌｌ
　が増幅器１４で増幅されて１段目の最適ベクトルとな
るベクトルＬａｚ　が得られる。

また、２段目の最適ベクトルは、同図に示すように、１
段目で得られるベクトルｇ１ａ１ｉ　　と２段目の増幅
器２４から出力されるベクトルｇ２ａｚ　＋　　との合
成ベクトルＸ１となる。また、図示するベクトルｇ　ｏ
　ｐ　ｉ　＋及びｇ。ｐｔ２については後述で説明する
。

更に、このベクトル図において、誤差信号ｅ１は入力ベ
クトルＸとベクトルｇｎａｔ　＋　　との先端を結ぶ破
線ｅ１となり、誤差信号ｅ２は入力ベクトルＸとベクト
ルｇ２ａｚとの先端を結ぶ破線ｅ２となる。

即ち、このような量子化器１，２を接続した多段ベクト
ル量子化方式によれば、２段目のデータ（量子化された
信号）でなくとも１段目のデータだけである程度再生に
耐えろる量子化ができていることになる。従って、この
方式をＬ　Ａ　Ｎ　（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）等の通信装置に用いれば、例えば伝送路が混ん
できた時、交換機等で２段目の量子化された情報をすて
たとしても、１段目の情報は２段目が無い場合に比べ信
号の品質が劣化するものの、受信側ではその１段目の情
報から元の信号をある程度再生することができる。

従って、２段目の情報を勝手に揄で、１段目の情報を用
いて再生を行うエンベデド符号化を行うことが出来るの
で、融通性のあるサービスを行うことが出来る。

発明が解決しようとする課題 ところで、上述した多段ベクトル量子化方式においては
、例えエンベデド符号化を行うことができても、第７図
のベクトル図に示すように、２段目で得られる最適ベク
トルｘ１が、入力ベクトルＸと破線ｅ２の距離だけ離れ
、その分ロスが生じ、２段目で最適なベクトルを得るこ
とができない問題があった。

この問題を解決するためには、１段目のベクトルａ、が
ベクトルｇｏｐｔ＋となるように増幅し、更に、２段目
のベクトルａ２１　がベクトルｇ。ｐｔ２となるように
増幅し、これらベクトルｇ　ａ　ｐ　ｔ　ｒ及びｇ。ｐ
ｔ２を合成して入力ベクトルＸとほぼ同様な最適ベクト
ルが得られるようにすればよい。しかし、このようにし
た場合、１段目で得られるベクトルｇ。ｐｔ＋が、本来
１段目で得られる最適ベクトルｇｎａｔ　＋　と異なっ
たものとなるので、１段目の情報みて再生を行うことが
できなくなる。従って、上述した問題を解決するこの方
式では、２段目で最適なベクトルを得ることができたと
しても、２段目の情報を勝手に捨て、１段目の情報を用
いて再生を行うエンベデド符号化を行うことが出来なく
なる欠点がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
エンベデド符号化を行うことができ、かつ２段目以降の
量子化器でロスの無い最適ベクトルを得ることができる
多段ベクトル量子化方式を提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の原理図である。

この図によれば、多数のコードベクトルが収容されたコ
ードブック１３と、このコードブック１３から出力され
るコードベクトルを所望の増幅率で増幅する増幅手段１
４と、この増幅手段１４から出力されたコードベクトル
と入力ベクトルとの誤差を計算して誤差信号を得る誤差
計算手段１１と、前記誤差信号のノルムが最小となるよ
うな前記コードブック１３のコードベクトルを選択する
演算手段１２とを具備した量子化器１Ａを複数個接続し
、音声及び画像等の入力信号、即ち前記入力ベクトルを
量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式において
、前記各量子化器１Ａと量子化器２Ａとの間に、多数の
コードベクトルが収納された中間コードブック２７と、
この中間コードブック２７から出力される各コードベク
トルを、前段の量子化器１Ａのコードブック１３から増
幅手段１４を介して出力されるコードベクトルに直交さ
せ、この直交化された各コードベクトルを後段の量子化
器２Ａのコードブック２３に収納する直交化演算手段２
８とを設け、前記直交化された各コードベクトルが収納
されたコードブック２３から、同段の演算手段２２によ
って誤差信号のノルムが最小となるようにコードベクト
ルを選択し、かつ同段の増幅手段２４によって増幅する
ことによって量子化符号を得るように構成する。

また、このような構成要素に加えて、所望のコードベク
トルが収納された他のコードブックと、この他のコード
ブックの各コードベクトルを線形予測して合成する線形
予測手段とを設け、前記線形予測手段によって得られる
コードベクトルを前記中間コードブック２７に収納する
ように構成してもよい。

更に、本発明の他の側面によると、上述した多段ベクト
ル量子化方式において、各量子化器１Ａと量子化器２Ａ
との間に、多数のコードベクトルが収納された中間コー
ドブック２７と、前段の量子化器１Ａのコードブック１
３から増幅手段１４を介して出力されるコードベクトル
の増幅率に対応する係数を求め、この係数と前記中間コ
ードブック２７から出力される各コードベクトルとを合
成する準直交化を行い、この準直交化された各コードベ
クトルを後段の量子化器２Ａのコードブック２３に収納
する準直交化演算手段２８とを設け、前記準直交化され
た各コードベクトルが収納されたコードブック２３から
、同段の演算手段２２によって誤差信号のノルムが最小
となるようにコードベクトルを選択し、かつ同段の増幅
手段２２によって増幅することによって量子化符号を得
るように構成する。

また、このような構成要素の他に、所望のコードベクト
ルが収納された他のコードブックと、この他のコードブ
ックの各コードベクトルを線形予測して合成する線形予
測手段とを設け、前記線形予測手段によって得られるコ
ードベクトルを前記中間コードブック２７に収納するよ
うに構成してもよい。

作　　　用 本発明によれば、各量子化器と量子化器との間に設けら
れた中間コードブックから出力される各コードベクトル
が、直交化演算手段によって、前段の量子化器のコード
ブックから増幅手段を介して出力されるコードベクトル
に合成されて直交化され、この直交化された各コードベ
クトルが後段の量子化器のコードブックに収納される。

そして、その直交化された各コードベクトルが収納され
たコードブックから、同段の演算手段によって誤差信号
のノルムが最小となるようにコードベクトルが選択され
、かつ同段の増幅手段によって増幅されて量子化符号が
得られる。

従って、各段の量子化器毎に量子化符号を得ることが出
来るので、各段の量子化器毎に情報を再生することがで
き、これによって、任意の段の量子化器の情報を取捨選
択して再生するエンベデド符号化を行うことができる。

しかも、各段の量子化器毎に得られる量子化符号は、信
号処理過程において前述のような直交化操作を行ったも
のなので入力ベクトルとほぼ同じベクトルを有するもの
である。

また、線形予測によって得られた各コードベクトルを、
中間コードブックに収納し、この収納された各コードベ
クトルを用いて直交化を行い量子化を行うようにしたの
で、情報量が少なくてすみ、これによって情報化効率を
上げることができる。

更に、本発明の準直交化方式によれば、前段の量子化器
のコードブックから増幅手段を介して出力されるコード
ベクトルの増幅率に対応する係数を求め、この係数と中
間コードブックから出力される各コードベクトルとを合
成するので、その増幅手段から出力されるコードベクト
ルに量子化誤差が含まれていても、その誤差を無くすこ
とができる。従って、前述したように量子化誤差があっ
ても各段の量子化器で得られる量子化符号は入力ベクト
ルとほぼ同じベクトルを有するものとなる・つまり、エ
ンベデド符号化を行って得られる情報は信頼性の高いも
のとなる。

また、この準直交化を行う方式においても、前記した直
交化を行う方式同様、線形予測によって得られた各コー
ドベクトルを、中間コードブックに収納し、この収納さ
れた各コードベクトルを用いて準直交化を行い量子化を
行うようにしたので、情報量が少なくてすみ、これによ
って情報化効率を上げることができる。

実　　施　　例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第２図は本発明の第１の実施例による多段ベクトル量
子化方式を説明するための図であり、この図において第
６図に示す従来例の各部に対応する部分には同一の符号
が付しである。

この図において、１Ａは１段目の量子化器、２Ａは２段
目の量子化器、３Ａは３段目の量子化器である。

１段目の量子化器１Ａが、第６図に示す従゛来の量子化
器１と異なる点は、誤差計算部１１、演算部１２、コー
ドブック１３、増幅器１４の他に、コード化された複数
の白色雑音が収納されている残差コードブック１５と、
残差コードブック１５のコードを再生してコードブック
１３へ出力する予測再生フィルタ１６とを設けて構成し
たことである。即ち、このような構成によれば、残差コ
ードブック１５のコードが予測再生フィルタ１６を介し
てコードブック１３に、コードブック長り。

ノコードベクトルａｌ　ｌ　　（１”ｌ＋　２ｉ　”’
＋　ＬＬ　＊　　Ｌｌ≧１　）として収納される。また
、演算部１２の演算制御によって、誤差計算部１１から
出力される誤差信号ｅ、のノルムが最小となるように、
コードブック１３のコードベクトルａ、の中からベクト
ルａ。

が選択され、更に、増幅器１４によって、誤差信号ｅ１
のノルムが最小となるようなゲインｇ１で、コードブッ
ク１３から出力されるベクトルａ１が増幅され、これに
よってベクトルｇ１ａ１ｉ　が誤差計算部１１及び２段
目の量子化器２Ａの演算装置２８へ出力される。

２段目の量子化器２Ａは、１段目の量子化器１Ａの構成
要素の他に、コードブック２７と演算装置２８とを、予
測再生フィルタ２６とコードブック２３との間に接続し
て構成したのもである。

コードブック２７は１段目のコードブック１３と同様、
残差コードブック２５から出力される白色雑音がコード
化されたコードを、予測再生フィルタ２６を介して取り
入れ、コードブック長Ｌ１のコードベクトルａ＝ｉ　　
（＋＝１．２．−乱２ｉＬ１≧１　）として収納するも
のである。また、演算装置２８は、コードブック２７か
ら出力される各ベクトルａ２１（第３図参照）を、１段
目の増幅器１４から出力されるベクトルｇ１ａ１ｉ　　
に９０度で直交化させ、その直交化によって得られるベ
クトルｂ２１　を、コードブック２３及び３段目の量子
化器３Ａのコードブック３７へ出力するものである。

また、演算装置２８から出力されたベクトルｂ２１は、
コードブック２３に、コードブック長Ｌ１のコードベク
トルｂ２ｔ　　（＋＝１．２．・・・、Ｌ、　、　　Ｌ
、≧１　）として収納される。そして、演算部２２の演
算制御によって、コードベクトルｂ２１　の中からベク
トルｂ２が選択されて増幅器２４へ出力される。また、
増幅器２４からは、所望のゲインｇ２で増幅されたベク
トルＩｈｂ２１　が誤差計算部２１及び３段目の量子化
器３Ａの演算装置３８へ出力される。このような動作に
よれば、２段目の量子化器２Ａによって得られる最終的
なベクトルは、第３図に示すように、ベクトルｇ１ａ１
ｉ　　とベクトルＩｈｂ２ｉ　　とを合成したベクトル
Ｘ２となり、これは、１段目に入力される入力ベクトル
Ｘと同じベクトルとなる。

３段目の量子化器３Ａは、２段目の演算装置２８から出
力されるベクトルｂ２Ｉ　を−旦収納するコードブック
３７と、２段目の演算装置２８と同様な機能の演算装置
３８とを有して構成されており、その動作は２段目の量
子化器２Ａと同様な動作を行う。即ち、演算装置３８に
よって、コードブック３７から出力される各ベクトルｂ
２１　　が、２段目の増幅器２４から出力されるベクト
ルｇｚｂ２ｉ　に９０度で直交化され、その直交化によ
って得られるベクトルｂ３ｉ　が、コードブック３３へ
出力されて収納される。そして、演算部３２の演算制御
によって、コードブック３３の中からベクトルｂ３゜が
選択されて増幅器３４へ出力され、増幅器３４によって
、所望のゲインｇ、で増幅され、ベクトルｇ３ｂｚ　＋
　が誤差計算部３１へ出力される。このような動作によ
れば、３段目の量子化器３Ａによって得られる最終的な
ベクトルは、ベクトルｇｚａａ　＋　　とベクトルｇｘ
ｂｘ　＋　　とを合成したベクトルとなり、これは、１
段目に入力される入力ベクトルＸと同じベクトルとなる
。

従って、このような量子化器１Ａ、２Ａ、３Ａを接続し
た多段ベクトル量子化方式によれば、各段で量子化され
符号化されて得られるデータが再生に耐えうるデータで
あり、かつ入力データに対してほとんど誤差のないデー
タとなる。

次に、本発明の第２の実施例による多段ベクトル量子化
方式を説明する。この第２の実施例の構成要素が第１の
実施例と異なる点は、演算装置２８及び３８の機能だけ
なので図は第２図を参照して説明する。

この第２の実施例に用いられる演算装置２８及び３８が
第１の実施例のものと異なる点は、この演算装置２８及
び３８によって、前段の量子化器の増幅器から出力され
るベクトルの増喝率を検出し、この検出された増幅率に
応じて２つのベクトルを合成する準直交化を行う機能を
持たせたことである。

この機能を第２図及び第４図を参照して説明する。例え
ば１段目の増幅器１４でゲイ７８３倍されたベクトルｇ
１ａ１ｉ　　は、実際には、６ｇ１の誤差が含まれてい
るが、この誤差が大きい場合、ベクトルｇｎａｔ　＋　
を第１の実施例のように直交化させ、２段目で最適のベ
クトルＸ２を得たとしても、このべクトルＸ２と入力ベ
クトルＸとの間には、誤差りが生じることになる。また
、その直交化によって得られたベクトルは、同図の破線
Ｓで示す平面上にしかないので、その誤差δｇ１は２度
と修正しえないものとなる。

そこで、演算装置２８において、まず、増幅器１４から
順次出力されるベクトルｇｎａｔ　＋　　の内、例えば
成る第１ベクトルｇｎａｔ　１　　に含まれる誤差δｇ
。

と次の第２ベクトルｇ＋ａ＋２　に含まれる誤差δｇ１
との中点を検出し、更に第２ベクトルｇ＋ａ＋２　の誤
差δｇ１′　と第３ベクトルｇ＋ａ１３　の誤差δｇ１
′との中点を検出し、それら中点の内、いずれか大きい
方の中点をり、とし、これからり、とｇ＋との比である
分布係数ｈ　ｌ／　ｇ　＋を求める。そして、その分布
係数ｈ　＋　／　ｇ　＋にコードブック２７から出力さ
れる各ベクトルａ２１　を合成する準直交化を行い、各
ベクトルｂ２１　を得る。また、演算装置３８について
も同様である。

このような準直交化に基づくベクトルｇｎａ＋　＋　　
とベクトルｇ２ａｚ　＋　　との合成ベクトルの分布は
第５図に示す楕円４０のような分布となる。また、同図
に示す直線４１　（円４２の直径）は直交化に基づくベ
クトルｇ＋ａ＋　＋　　とベクトルｇ２ａｚ＋　　との
合成ベクトルの分布を示し、円４２はコードブック２７
のコードベクトルａ２１　　に基づくベクトルｇｚａａ
　ｔ　　とベクトルｇ＋ａ＋ｔ　との合成ベクトルの分
布を示す。

同図かられかるように、例えば増幅器１４から出力され
るベクトルｇ＋ａ＋　ｔ　　に誤差−６ｇ１が含まれて
いる場合に、このベクトルＬａ＋　＋　　に対してベク
トルａ２ｉ　を直交化させると、直線４１上のベクトル
ｂ２１　　となり、このベクトルｂ２ｉ　から選択され
たベクトルｂ２１　　を増幅して得られるベクトルｇｚ
ａｚとベクトルｇ１ａ１ｉ　　との合成ベクトルＸ２は
、入力ベクトルＸに対して−Ｄの誤差を生じる。しかし
、ベクトルｇｎａｔ□　をベクトルａ、ｉ　　と準直交
化させた場合は、楕円４０上のベクトルｂ２１　　とな
り、このベクトルｂ２１　から選択されたベクトルｂ２
１　を増幅して得られるベクトルｇｚａｚとベクトルＬ
ａ＋　＋　　との合成ベクトルＸ２’は、入力ベクトル
Ｘとほぼ同ベクトルとなる。

また、ベクトルＬａ＋　＋　　に誤差＋δｇ１が含まれ
ている場合にも、直交化によれば合成ベクトルＸ２が得
られるが、このベクトルＸ２は、この場合の入力ベクト
ルＸ′に対して＋Ｄの誤差を生じる。

しかし、準直交化によれば、前述同様、入力ベクトルＸ
′とほぼ同じ合成ベクトルＸ２’を得ることが出来る。

以上、上述したような多段ベクトル量子化方式によれば
、各段で入力ベクトルとほぼ同様な合成ベクトルを得る
ことができるので、２段目以降の情報を勝手に捨て、１
段目の情報を用いて再生を行うエンベデド符号化を行う
ことが出来る。従って、このような多段ベクトル量子化
方式をＬＡＮ等の通信装置に用いれば、融通性のあるサ
ービスを行うことが出来る。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、次に述べるよう
な効果がある。

■即ち、本発明によれば、各量子化器と量子化器との間
の中間コードブックから出力される各コードベクトルが
、直交化演算手段によって、前段の量子化器のコードブ
ックから増幅手段を介して出力されるコードベクトルに
合成されて直交化され、この直交化された各コードベク
トルが後段の量子化器のコードブックに収納される。そ
して、その直交化された各コードベクトルが収納された
コードブックから、同段の演算手段によって誤差信号の
ノルムが最小となるようにコードベクトルが選択され、
かつ同段の増幅手段によって増幅されて量子化符号が得
られる。

従って、各段の量子化器毎に量子化符号を得ることが出
来るので、各段の量子化器毎に情報を再生することがで
き、これによって、任意の段の量子化器の情報を取捨選
択して再生するエンベデド符号化を行うことができる効
果がある。

しかも、各段の量子化器毎に得られる量子化符号のベク
トルは、信号処理過程において前述のような直交化操作
を行ったものなので入力ベクトルとほぼ同じベクトルと
なり、ロスの無い最適ベクトルを得ることができる効果
がある。

■また前記■の直交化にふいて、線形予測によって得ら
れた各コードベクトルを、中間コードブックに収納し、
この収納された各コードベクトルを用いて直交化を行い
量子化を行うようにしたので、情報量が少なくてすみ、
これによって情報化効率を上げることができる効果があ
る。

■本発明の他の側面によれば、前段の量子化器のコード
ブックから増幅器を介して出力されるコードベクトルの
増幅率に対応する係数を求め、この係数と中間コードブ
ックから出力される各コードベクトルとを合成する準直
交化を行うので、その増幅器から出力されるコードベク
トルに量子化誤差が含まれていても、その誤差を無くす
ことができ、これによって、格段の量子化器で得られる
量子化符号のベクトルを入力ベクトルとほぼ同じベクト
ルとすることができる効果がある。これによってエンベ
デド符号化を行って得られる情報は信頼性の高いものと
なる効果がある。

■前記■の準直交化においても、■と同様、線形予測に
よって得られた各コードベクトルを、中間コードブック
に収納し、この収納された各コードベクトルを用いて準
直交化を行い量子化を行うようにしたので、情報量が少
なくてすみ、これによって情報化効率を上げることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の実施例による多段ベクトル量子化方式
を説明するための図、 第３図は第１の実施例を説明するためのベクトル図、 第４図は第２の実施例を説明するためのベクトル図、 第５図は第２の実施例を説明するためのベクトル図、 第６図は従来の多段ベクトル量子化方式を説明するため
の図、 第７図は従来例を説明するためのベクトル図である。 １Ａ、２Ａ・・・量子化器、 １１．２１・・・誤差計算手段、 １２．２２・・・演算手段、 １３．２３・・・コードブック、 １４．２４・・・増幅手段、 ２７・・・中間コードブック、 ２８・・・直交化演算手段、準直交化演算手段、１２．
２２・・・演算手段、 ｅ０＝Ｘ・・・入力信号（入力ベクトル）、ｅＩｎ　ｅ
２・・・誤差信号、 ａｌ＋　　Ｌａ＋＋　　ｂ２．　　ｇ２ｂ２＊　　ａ２
１＋　　ｂ２ｔ・−コードペクト ル、 Ｌ、！ｈ・・・増幅率。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数のコードベクトルが収容されたコードブック（
   １３）と、このコードブック（１３）から出力されるコ
   ードベクトル（ａ＿１＿ｉ）を所望の増幅率（ｇ＿１）
   で増幅する増幅手段（１４）と、この増幅手段（１４）
   から出力されたコードベクトル（ｇ＿１ａ＿１＿ｉ）と
   入力ベクトル（Ｘ）との誤差を計算して誤差信号（ｅ＿
   １）を得る誤差計算手段（１１）と、前記誤差信号（ｅ
   ＿１）のノルムが最小となるような前記コードブック（
   １３）のコードベクトルを選択する演算手段（１２）と
   を具備した量子化器（１Ａ）を複数個接続し、音声及び
   画像等の入力信号（ｅ＿０）、即ち前記入力ベクトル（
   Ｘ）を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式に
   おいて、前記各量子化器（１Ａ）と量子化器（２Ａ）と
   の間に、多数のコードベクトルが収納された中間コード
   ブック（２７）と、 この中間コードブック（２７）から出力される各コード
   ベクトル（ａ＿２＿ｉ）を、前段の量子化器（１Ａ）の
   コードブック（１３）から増幅手段（１４）を介して出
   力されるコードベクトル（ｇ＿１ａ＿１＿ｉ）に直交さ
   せ、この直交化された各コードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）
   を後段の量子化器（２Ａ）のコードブック（２３）に収
   納する直交化演算手段（２８）とを設け、 前記直交化された各コードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）が収
   納されたコードブック（２３）から、同段の演算手段（
   ２２）によって誤差信号（ｅ＿２）のノルムが最小とな
   るようにコードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）を選択し、かつ
   同段の増幅手段（２４）によって増幅することによって
   量子化符号を得ることを特徴とする多段ベクトル量子化
   方式。 ２、多数のコードベクトルが収容されたコードブック（
   １３）と、このコードブック（１３）から出力されるコ
   ードベクトル（ａ＿１＿ｉ）を所望の増幅率（ｇ＿１）
   で増幅する増幅手段（１４）と、この増幅手段（１４）
   から出力されたコードベクトル（ｇ＿１ａ＿１＿ｉ）と
   入力ベクトル（Ｘ）との誤差を計算して誤差信号（ｅ＿
   １）を得る誤差計算手段（１１）と、前記誤差信号（ｅ
   ＿１）のノルムが最小となるような前記コードブック（
   １３）のコードベクトルを選択する演算手段（１２）と
   を具備した量子化器（１Ａ）を複数個接続し、音声及び
   画像等の入力信号（ｅ＿０）、即ち前記入力ベクトル（
   Ｘ）を量子化して符号化する多段ベクトル量子化方式に
   おいて、前記各量子化器（１Ａ）と量子化器（２Ａ）と
   の間に、多数のコードベクトルが収納された中間コード
   ブック（２７）と、 前段の量子化器（１Ａ）のコードブックから増幅手段（
   １４）を介して出力されるコードベクトルの増幅率（ｇ
   ＿１）に対応する係数を求め、この係数と前記中間コー
   ドブック（２７）から出力される各コードベクトル（ａ
   ＿２＿ｉ）とを合成する準直交化を行い、この準直交化
   された各コードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）を後段の量子化
   器（２Ａ）のコードブック（２３）に収納する準直交化
   演算手段（２８）とを設け、 前記準直交化された各コードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）が
   収納されたコードブック（２３）から、同段の演算手段
   （２２）によって誤差信号（ｅ＿２）のノルムが最小と
   なるようにコードベクトル（ｂ＿２＿ｉ）を選択し、か
   つ同段の増幅手段（２４）によって増幅することによっ
   て量子化符号を得ることを特徴とする多段ベクトル量子
   化方式。 ３、所望のコードベクトルが収納された他のコードブッ
   クと、該他のコードブックの各コードベクトルを線形予
   測して合成する線形予測手段とを設け、 前記線形予測手段によって得られるコードベクトルを前
   記中間コードブック（２７）に収納することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の多段ベクトル量子化方式。