JPH0795692B2 - 振幅適応ベクトル量子化装置 - Google Patents
振幅適応ベクトル量子化装置Info
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- JPH0795692B2 JPH0795692B2 JP5196339A JP19633993A JPH0795692B2 JP H0795692 B2 JPH0795692 B2 JP H0795692B2 JP 5196339 A JP5196339 A JP 5196339A JP 19633993 A JP19633993 A JP 19633993A JP H0795692 B2 JPH0795692 B2 JP H0795692B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、信号の高能率符号化
・復号化装置に関するもので、特に振幅適応型のベクト
ル量子化装置に関するものである。
・復号化装置に関するもので、特に振幅適応型のベクト
ル量子化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は歪演算に内積を用いた従来のベク
トル量子化装置の符号化部、図４はその復号化部を表す
ブロック図である。図３において、１は入力信号系列を
ｋ個毎にブロック化した入力信号ベクトル、２は平均値
分離回路、３は分離された平均値、４は平均値分離され
たベクトル、８は平均値ＤＰＣＭ量子化器、２５はベク
トル量子化器、２６はベクトル量子化によって得られる
振幅利得、９は振幅利得ＤＰＣＭ量子化器、１１はＤＰ
ＣＭ量子化された平均値、２７はＤＰＣＭ量子化された
振幅利得、２８はベクトル量子化によって得られる出力
ベクトルインデックスである。
トル量子化装置の符号化部、図４はその復号化部を表す
ブロック図である。図３において、１は入力信号系列を
ｋ個毎にブロック化した入力信号ベクトル、２は平均値
分離回路、３は分離された平均値、４は平均値分離され
たベクトル、８は平均値ＤＰＣＭ量子化器、２５はベク
トル量子化器、２６はベクトル量子化によって得られる
振幅利得、９は振幅利得ＤＰＣＭ量子化器、１１はＤＰ
ＣＭ量子化された平均値、２７はＤＰＣＭ量子化された
振幅利得、２８はベクトル量子化によって得られる出力
ベクトルインデックスである。
【０００３】また、図４において、１５は平均値ＤＰＣ
Ｍ復号器、１７はＤＰＣＭ復号された平均値、２９は振
幅利得ＤＰＣＭ復号器、３１はＤＰＣＭ復号された振幅
利得、３０はベクトル量子化復号器、３２は復号された
正規化出力ベクトル、３３は振幅再生回路、３４は振幅
再生された出力ベクトル、２３は平均値加算回路、３５
は出力信号ベクトルである。
Ｍ復号器、１７はＤＰＣＭ復号された平均値、２９は振
幅利得ＤＰＣＭ復号器、３１はＤＰＣＭ復号された振幅
利得、３０はベクトル量子化復号器、３２は復号された
正規化出力ベクトル、３３は振幅再生回路、３４は振幅
再生された出力ベクトル、２３は平均値加算回路、３５
は出力信号ベクトルである。
【０００４】次に動作について説明する。図３の符号化
部において、入力信号系列をブロック化して得られた入
力信号ベクトル１は、平均値分離回路２においてベクト
ル内平均値３が分離され、平均値分離ベクトル４が出力
される。分離された平均値３は、平均値ＤＰＣＭ量子化
器８で予測差分量子化（ＤＰＣＭ量子化）が行われ、分
離した平均値３の情報量が削減される。平均値分離ベク
トル４は、ベクトル量子化器２５において、あらかじめ
統計的手法等により準備しておいた出力ベクトル群であ
るコードブックより読み出される出力ベクトルと、内積
が計算され、最大内積を与える出力ベクトルが選ばれ
て、入力された平均値分離ベクトルに対する出力ベクト
ルインデックス２８が出力されると共に、内積の値が、
入力された平均値分離ベクトル４の振幅利得２６として
得られる。
部において、入力信号系列をブロック化して得られた入
力信号ベクトル１は、平均値分離回路２においてベクト
ル内平均値３が分離され、平均値分離ベクトル４が出力
される。分離された平均値３は、平均値ＤＰＣＭ量子化
器８で予測差分量子化（ＤＰＣＭ量子化）が行われ、分
離した平均値３の情報量が削減される。平均値分離ベク
トル４は、ベクトル量子化器２５において、あらかじめ
統計的手法等により準備しておいた出力ベクトル群であ
るコードブックより読み出される出力ベクトルと、内積
が計算され、最大内積を与える出力ベクトルが選ばれ
て、入力された平均値分離ベクトルに対する出力ベクト
ルインデックス２８が出力されると共に、内積の値が、
入力された平均値分離ベクトル４の振幅利得２６として
得られる。
【０００５】式で表すならば、入力信号ベクトル１をＳ
＝［Ｓ1 ，Ｓ2 ，…，Ｓk ］、平均値３をμ、振幅利得
２６をσ* ，出力ベクトルをＹi ＿＝［Ｙi1，Ｙi2…Ｙ
ik］とすると、ベクトル量子化は次のように記すことが
できる。
＝［Ｓ1 ，Ｓ2 ，…，Ｓk ］、平均値３をμ、振幅利得
２６をσ* ，出力ベクトルをＹi ＿＝［Ｙi1，Ｙi2…Ｙ
ik］とすると、ベクトル量子化は次のように記すことが
できる。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【数２】
【０００８】このように、ベクトルの歪演算に内積の値
を用いることにより、演算がＤＳＰ（ディジタル・シグ
ナル・プロセッサ）等で実行を行いやすい積和の形とな
り、また、振幅成分を同時に求めることができる。ベク
トル量子化器２５で得られた振幅利得２６も、平均値と
同様に、振幅利得ＤＰＣＭ量子化器９でＤＰＣＭ量子化
が行われる。
を用いることにより、演算がＤＳＰ（ディジタル・シグ
ナル・プロセッサ）等で実行を行いやすい積和の形とな
り、また、振幅成分を同時に求めることができる。ベク
トル量子化器２５で得られた振幅利得２６も、平均値と
同様に、振幅利得ＤＰＣＭ量子化器９でＤＰＣＭ量子化
が行われる。
【０００９】以上のようにして得たＤＰＣＭ量子化され
た平均値１１、振幅利得２７、及び出力ベクトルインデ
ックス２８は、符号化されて伝送あるいは記録される。
図４の復号化部では、符号化部で得たＤＰＣＭ量子化さ
れた平均値１１、ＤＰＣＭ量子化された振幅利得２７、
及び出力ベクトルインデックス２８の３成分より復号動
作を行う。ＤＰＣＭ量子化された平均値１１は、平均値
ＤＰＣＭ復号器１５でＤＰＣＭ復号され、復号された平
均値１７を得る。同様にＤＰＣＭ量子化された振幅利得
２７は、振幅利得ＤＰＣＭ復号器２９でＤＰＣＭ復号さ
れ、復号された振幅利得３１を得る。またベクトル量子
化復号器３０では、出力ベクトルインデックス２８から
正規化出力ベクトル３２が復号され、振幅再生回路３３
で、復号された振幅利得３１からベクトルの振幅が再生
され、続いて平均値加算回路２３では、振幅再生された
出力ベクトル３４に復号された平均値１７を加算して、
出力信号ベクトル３５が復号される。
た平均値１１、振幅利得２７、及び出力ベクトルインデ
ックス２８は、符号化されて伝送あるいは記録される。
図４の復号化部では、符号化部で得たＤＰＣＭ量子化さ
れた平均値１１、ＤＰＣＭ量子化された振幅利得２７、
及び出力ベクトルインデックス２８の３成分より復号動
作を行う。ＤＰＣＭ量子化された平均値１１は、平均値
ＤＰＣＭ復号器１５でＤＰＣＭ復号され、復号された平
均値１７を得る。同様にＤＰＣＭ量子化された振幅利得
２７は、振幅利得ＤＰＣＭ復号器２９でＤＰＣＭ復号さ
れ、復号された振幅利得３１を得る。またベクトル量子
化復号器３０では、出力ベクトルインデックス２８から
正規化出力ベクトル３２が復号され、振幅再生回路３３
で、復号された振幅利得３１からベクトルの振幅が再生
され、続いて平均値加算回路２３では、振幅再生された
出力ベクトル３４に復号された平均値１７を加算して、
出力信号ベクトル３５が復号される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の歪演算に内積を
用いるベクトル量子化装置では、振幅の成分が求まるの
は、ベクトル量子化を行った後であるため、振幅の成分
で木探索コードブックの量子化段数を変化させたり、あ
るいはコードブックを切り替える等の方法で、ベクトル
量子化インデックスの情報量を低減することが難しいと
いう問題点があった。
用いるベクトル量子化装置では、振幅の成分が求まるの
は、ベクトル量子化を行った後であるため、振幅の成分
で木探索コードブックの量子化段数を変化させたり、あ
るいはコードブックを切り替える等の方法で、ベクトル
量子化インデックスの情報量を低減することが難しいと
いう問題点があった。
【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、簡単な方法でベクトルの振幅の
成分で木探索コードブックの量子化段数を変化させ、ベ
クトル量子化インデックスの情報量を低減することが可
能で、しかも歪演算にはベクトルの内積を用い、ＤＳＰ
等によってハードウェアの負担を軽減できるベクトル量
子化装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、簡単な方法でベクトルの振幅の
成分で木探索コードブックの量子化段数を変化させ、ベ
クトル量子化インデックスの情報量を低減することが可
能で、しかも歪演算にはベクトルの内積を用い、ＤＳＰ
等によってハードウェアの負担を軽減できるベクトル量
子化装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るベクトル
量子化装置は、出力ベクトル探索をｎ進木探索とし、出
力ベクトルの可変長符号（コード）の割当を、木構造の
最終段の出力ベクトルのコードをＬＳＢ（最下位）から
規則に従って切り捨てることにより、最終段の出力ベク
トルを探索するまでの過程で選ばれた木の節点の出力ベ
クトルのコードを表すようにするとともに、最終段の出
力ベクトルの入力ベクトルに対する振幅利得をＤＰＣＭ
量子化・ＤＰＣＭ復号した振幅利得から、出力すべき出
力ベクトルの木構造における段数を決定し、それに応じ
て最終段で得た出力ベクトルのコードをＬＳＢから切り
捨てるようにしたものである。
量子化装置は、出力ベクトル探索をｎ進木探索とし、出
力ベクトルの可変長符号（コード）の割当を、木構造の
最終段の出力ベクトルのコードをＬＳＢ（最下位）から
規則に従って切り捨てることにより、最終段の出力ベク
トルを探索するまでの過程で選ばれた木の節点の出力ベ
クトルのコードを表すようにするとともに、最終段の出
力ベクトルの入力ベクトルに対する振幅利得をＤＰＣＭ
量子化・ＤＰＣＭ復号した振幅利得から、出力すべき出
力ベクトルの木構造における段数を決定し、それに応じ
て最終段で得た出力ベクトルのコードをＬＳＢから切り
捨てるようにしたものである。
【００１３】
【作用】この発明におけるベクトル量子化装置は、ま
ず、平均値分離ベクトルをｎ進木探索で木構造の最終段
までベクトル量子化を行い、その最終段量子化で得られ
た振幅利得を、最終段までの探索の過程で選ばれた出力
ベクトルの振幅利得の代表と考え、この最終段の振幅利
得をＤＰＣＭ量子化／復号化し、得られた振幅利得が小
さいならば木構造の浅い段、大きい値ならば木構造の深
い段の出力ベクトルを選択するべく、最終段で得た出力
ベクトルのコードをＬＳＢから切り捨てる操作を行う。
ず、平均値分離ベクトルをｎ進木探索で木構造の最終段
までベクトル量子化を行い、その最終段量子化で得られ
た振幅利得を、最終段までの探索の過程で選ばれた出力
ベクトルの振幅利得の代表と考え、この最終段の振幅利
得をＤＰＣＭ量子化／復号化し、得られた振幅利得が小
さいならば木構造の浅い段、大きい値ならば木構造の深
い段の出力ベクトルを選択するべく、最終段で得た出力
ベクトルのコードをＬＳＢから切り捨てる操作を行う。
【００１４】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１の符号化部において、１は入力信
号系列をｋ個毎にブロック化した入力信号ベクトル、２
は平均値分離回路、３は分離された平均値、４は平均値
分離されたベクトル、５は振幅適応木探索を行うベクト
ル量子化器、６は最終段量子化における出力ベクトルイ
ンデックスのコード、７は最終段量子化における出力ベ
クトルの入力ベクトルに対する振幅利得、８は平均値Ｄ
ＰＣＭ量子化器、９は振幅利得ＤＰＣＭ量子化器、１１
はＤＰＣＭ量子化された平均値、１２はＤＰＣＭ量子化
された振幅利得、１３はＤＰＣＭ復号された振幅利得、
１０はＤＰＣＭ復号された振幅利得１３に応じて、最終
段量子化における出力ベクトルインデックスのコード６
をＬＳＢから切り捨てるインデックスビット長制御回
路、１４は最終段出力ベクトルインデックスのコード６
を振幅利得１３に応じてＬＳＢから切り捨てを行って得
た、最終的な出力ベクトルのインデックスコードであ
る。
ついて説明する。図１の符号化部において、１は入力信
号系列をｋ個毎にブロック化した入力信号ベクトル、２
は平均値分離回路、３は分離された平均値、４は平均値
分離されたベクトル、５は振幅適応木探索を行うベクト
ル量子化器、６は最終段量子化における出力ベクトルイ
ンデックスのコード、７は最終段量子化における出力ベ
クトルの入力ベクトルに対する振幅利得、８は平均値Ｄ
ＰＣＭ量子化器、９は振幅利得ＤＰＣＭ量子化器、１１
はＤＰＣＭ量子化された平均値、１２はＤＰＣＭ量子化
された振幅利得、１３はＤＰＣＭ復号された振幅利得、
１０はＤＰＣＭ復号された振幅利得１３に応じて、最終
段量子化における出力ベクトルインデックスのコード６
をＬＳＢから切り捨てるインデックスビット長制御回
路、１４は最終段出力ベクトルインデックスのコード６
を振幅利得１３に応じてＬＳＢから切り捨てを行って得
た、最終的な出力ベクトルのインデックスコードであ
る。
【００１５】また、図２の復号化部において、１５は平
均値ＤＰＣＭ復号器、１６は振幅利得ＤＰＣＭ復号器、
１７はＤＰＣＭ復号された平均値、１８はＤＰＣＭ復号
された振幅利得、１９はＤＰＣＭ復号された振幅利得１
８を用いて符号化部で符号化された出力ベクトルのイン
デックスコード１４を復号するベクトル量子化復号器、
２０は復号された正規化出力ベクトル、２１は振幅再生
回路、２２は振幅再生された出力ベクトル、２３は平均
値加算回路、２４は出力信号ベクトルである。
均値ＤＰＣＭ復号器、１６は振幅利得ＤＰＣＭ復号器、
１７はＤＰＣＭ復号された平均値、１８はＤＰＣＭ復号
された振幅利得、１９はＤＰＣＭ復号された振幅利得１
８を用いて符号化部で符号化された出力ベクトルのイン
デックスコード１４を復号するベクトル量子化復号器、
２０は復号された正規化出力ベクトル、２１は振幅再生
回路、２２は振幅再生された出力ベクトル、２３は平均
値加算回路、２４は出力信号ベクトルである。
【００１６】図６は、木探索ベクトル量子化器のブロッ
ク図であり、各段ベクトル量子化器３６が、前段量子化
器の出力ベクトルインデックス３８を参照しながら、各
段コードブック３７より読み出される出力ベクトルと入
力ベクトル４との間で、量子化演算を行っている様子を
示している。
ク図であり、各段ベクトル量子化器３６が、前段量子化
器の出力ベクトルインデックス３８を参照しながら、各
段コードブック３７より読み出される出力ベクトルと入
力ベクトル４との間で、量子化演算を行っている様子を
示している。
【００１７】図７は、歪演算に内積演算を用いたベクト
ル量子化器の詳細ブロック図であり、４０は前段量子化
器の出力ベクトルインデックス３８に応じて、出力ベク
トルアドレスのマッピングを行いながら順次読み出しア
ドレス４３を出力するアドレスカウンタ、４１は乗算
器、４２は加算器、４４は入出力ベクトルの内積値、４
５は最大内積値を検出した時にストローブを発する最大
内積検出器、４６はコードブックアドレスをラッチして
インデックスとして出力するインデックススクラッチ、
４７は内積値を振幅利得としてラッチする振幅利得ラッ
チである。
ル量子化器の詳細ブロック図であり、４０は前段量子化
器の出力ベクトルインデックス３８に応じて、出力ベク
トルアドレスのマッピングを行いながら順次読み出しア
ドレス４３を出力するアドレスカウンタ、４１は乗算
器、４２は加算器、４４は入出力ベクトルの内積値、４
５は最大内積値を検出した時にストローブを発する最大
内積検出器、４６はコードブックアドレスをラッチして
インデックスとして出力するインデックススクラッチ、
４７は内積値を振幅利得としてラッチする振幅利得ラッ
チである。
【００１８】次に動作について説明する。図１の符号化
部において、入力信号系列をブロック化して得られた入
力信号ベクトル１は、平均値分離回路２においてベクト
ル内平均値３が分離され、平均値分離ベクトル４が出力
される。分離された平均値３は、平均値ＤＰＣＭ量子化
器８でＤＰＣＭ量子化が行われる。一方、平均値分離さ
れたベクトル４は、ベクトル量子化器２５において以下
のように量子化が行われる。まず、出力ベクトルはｎ進
（ｎは２の羃乗）木探索とする。図５に、２進木と４進
木の一部分を例として示す。木構造の各節点の出力ベク
トルに付すインデックスのコードは、例えば図５に示す
ように定める。図５（ｂ）の４進木のコードは、上段に
２進数、下段に４進数で示した。この図からわかるよう
に、ｎ進木構造においては段数が１段増す毎にｌｏｇ2
ｎビット（ｎ進数で１桁）ずつコードが増し、ＬＳＢか
らコードをｌｏｇ2 ｎビットずつ切り捨てることによ
り、木構造の節点を下段から上段に遡ることができる。
部において、入力信号系列をブロック化して得られた入
力信号ベクトル１は、平均値分離回路２においてベクト
ル内平均値３が分離され、平均値分離ベクトル４が出力
される。分離された平均値３は、平均値ＤＰＣＭ量子化
器８でＤＰＣＭ量子化が行われる。一方、平均値分離さ
れたベクトル４は、ベクトル量子化器２５において以下
のように量子化が行われる。まず、出力ベクトルはｎ進
（ｎは２の羃乗）木探索とする。図５に、２進木と４進
木の一部分を例として示す。木構造の各節点の出力ベク
トルに付すインデックスのコードは、例えば図５に示す
ように定める。図５（ｂ）の４進木のコードは、上段に
２進数、下段に４進数で示した。この図からわかるよう
に、ｎ進木構造においては段数が１段増す毎にｌｏｇ2
ｎビット（ｎ進数で１桁）ずつコードが増し、ＬＳＢか
らコードをｌｏｇ2 ｎビットずつ切り捨てることによ
り、木構造の節点を下段から上段に遡ることができる。
【００１９】上記のような出力ベクトルコードブック
を、まず最終段まで木探索することにより平均値分離さ
れた入力ベクトルは、内積を歪測度に用いてベクトル量
子化される。木探索ベクトル量子化器は、図６のように
ベクトル量子化器の接続で表され、さらに、第ｍ段のベ
クトル量子化器は図７のブロック図で表される。図７に
おいて、第（ｍ−１）段ベクトル量子化器出力ベクトル
インデックス３８を入力すると、アドレスカウンタ４０
はｎ進木構造出力ベクトルに基づいて、入力ベクトル４
と比較すべき出力ベクトルのアドレスを出力する。コー
ドブック３７から出力ベクトルが読み出されると、入力
ベクトル４との間で積和がとられる。こうして求めたベ
クトルの内積値４４が、入力ベクトルに対して最大とな
ったとき、最大内積検出器４５はストローブを発し、振
幅利得ラッチ４７には内積値４４が、インデックスラッ
チ４６には出力ベクトルアドレス４３が取り込まれ、ア
ドレスカウンタ４０が入力ベクトル４に対する出力ベク
トルアドレス４３を全て出し終えた時点で、インデック
スラッチに取り込まれていた値が、第ｍ段の出力ベクト
ルインデックス４８として出力される。第ｍ段が最終段
の場合は、振幅利得ラッチ４７の値も出力される。
を、まず最終段まで木探索することにより平均値分離さ
れた入力ベクトルは、内積を歪測度に用いてベクトル量
子化される。木探索ベクトル量子化器は、図６のように
ベクトル量子化器の接続で表され、さらに、第ｍ段のベ
クトル量子化器は図７のブロック図で表される。図７に
おいて、第（ｍ−１）段ベクトル量子化器出力ベクトル
インデックス３８を入力すると、アドレスカウンタ４０
はｎ進木構造出力ベクトルに基づいて、入力ベクトル４
と比較すべき出力ベクトルのアドレスを出力する。コー
ドブック３７から出力ベクトルが読み出されると、入力
ベクトル４との間で積和がとられる。こうして求めたベ
クトルの内積値４４が、入力ベクトルに対して最大とな
ったとき、最大内積検出器４５はストローブを発し、振
幅利得ラッチ４７には内積値４４が、インデックスラッ
チ４６には出力ベクトルアドレス４３が取り込まれ、ア
ドレスカウンタ４０が入力ベクトル４に対する出力ベク
トルアドレス４３を全て出し終えた時点で、インデック
スラッチに取り込まれていた値が、第ｍ段の出力ベクト
ルインデックス４８として出力される。第ｍ段が最終段
の場合は、振幅利得ラッチ４７の値も出力される。
【００２０】図１において、ベクトル量子化器５に入力
された平均値分離ベクトル４が最終段まで木探索ベクト
ル量子化された結果、最終段出力ベクトルのインデック
スコード６と、最終段出力ベクトルの入力ベクトル４に
対する振幅利得７が出力され、振幅利得ＤＰＣＭ量子化
器９よりＤＰＣＭ量子化された振幅利得１２と、それを
ＤＰＣＭ復号した振幅利得１３が得られる。ベクトルの
内積値である振幅利得は、適切なベクトル量子化が行わ
れた場合入力ベクトルの振幅成分を示すので、ＤＰＣＭ
復号された振幅利得１３から木探索量子化段数をマッピ
ングし、振幅利得が小さい場合は木構造の浅い段の出力
ベクトルを、振幅利得の大きい場合は深い段の出力ベク
トルを選択する。ここで図５を用いて前に述べたよう
に、探索過程で選択された出力ベクトルのインデックス
コードを得るため、インデックスビット長制御回路１０
で、ＤＰＣＭ復号された振幅利得１３に応じて決定した
段数まで、ｌｏｇ2 ｎビットずつ最終段出力ベクトルの
インデックスコードをＬＳＢから切り捨てる操作を行
う。ここでＤＰＣＭ復号された振幅利得１３から探索段
数へのマッピングは、あらかじめ決めたものを符号化側
・復号化側共に記憶させておく。このようにして木構造
の途中の出力ベクトルも、振幅利得に応じて選ばれ、ビ
ット長が短い分だけ効率の良い量子化が行える。
された平均値分離ベクトル４が最終段まで木探索ベクト
ル量子化された結果、最終段出力ベクトルのインデック
スコード６と、最終段出力ベクトルの入力ベクトル４に
対する振幅利得７が出力され、振幅利得ＤＰＣＭ量子化
器９よりＤＰＣＭ量子化された振幅利得１２と、それを
ＤＰＣＭ復号した振幅利得１３が得られる。ベクトルの
内積値である振幅利得は、適切なベクトル量子化が行わ
れた場合入力ベクトルの振幅成分を示すので、ＤＰＣＭ
復号された振幅利得１３から木探索量子化段数をマッピ
ングし、振幅利得が小さい場合は木構造の浅い段の出力
ベクトルを、振幅利得の大きい場合は深い段の出力ベク
トルを選択する。ここで図５を用いて前に述べたよう
に、探索過程で選択された出力ベクトルのインデックス
コードを得るため、インデックスビット長制御回路１０
で、ＤＰＣＭ復号された振幅利得１３に応じて決定した
段数まで、ｌｏｇ2 ｎビットずつ最終段出力ベクトルの
インデックスコードをＬＳＢから切り捨てる操作を行
う。ここでＤＰＣＭ復号された振幅利得１３から探索段
数へのマッピングは、あらかじめ決めたものを符号化側
・復号化側共に記憶させておく。このようにして木構造
の途中の出力ベクトルも、振幅利得に応じて選ばれ、ビ
ット長が短い分だけ効率の良い量子化が行える。
【００２１】一方、図２の復号化部では、平均値及び振
幅利得のＤＰＣＭ復号器１５・１６でＤＰＣＭ復号が行
われ、ＤＰＣＭ復号された振幅利得１８は、ベクトル量
子化復号器１９において、出力ベクトルインデックスコ
ード１４が木構造において何段目のコードかを決めるマ
ッピングに用いられる。ベクトル量子化復号器で復号さ
れた正規化出力ベクトル２０は、振幅再生回路２１で振
幅再生、平均値加算回路２３で平均値加算が行われ、最
終の出力信号ベクトル２４が復号される。
幅利得のＤＰＣＭ復号器１５・１６でＤＰＣＭ復号が行
われ、ＤＰＣＭ復号された振幅利得１８は、ベクトル量
子化復号器１９において、出力ベクトルインデックスコ
ード１４が木構造において何段目のコードかを決めるマ
ッピングに用いられる。ベクトル量子化復号器で復号さ
れた正規化出力ベクトル２０は、振幅再生回路２１で振
幅再生、平均値加算回路２３で平均値加算が行われ、最
終の出力信号ベクトル２４が復号される。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ベク
トル量子化器の出力ベクトルコードブックにｎ進木探索
構造を採用し、インデックスコードの下位ビットから規
則に従って切り捨てを行うことにより木探索の途中の節
点における出力ベクトルを表すような符号割当を行った
うえで、入力ベクトルの平均値成分をＤＰＣＭ符号化
し、入力ベクトルに対する木探索ベクトル量子化を最終
段まで行い、最終段の量子化により得られる振幅利得を
ＤＰＣＭ符号化／復号化して得られた復号化振幅利得か
ら、木探索ベクトル量子化段数に対応する上記節点のイ
ンデックスコードを得るようにしたため、ＤＳＰ等を用
いてハードウェア負担を軽減することが容易な内積演算
を用いるベクトル量子化器を複雑化せずに、ベクトルの
振幅成分で適応的にベクトル量子化インデックスの情報
量を削減し、また平均値成分、振幅利得と共に効率の良
い符号化が可能となる効果がある。
トル量子化器の出力ベクトルコードブックにｎ進木探索
構造を採用し、インデックスコードの下位ビットから規
則に従って切り捨てを行うことにより木探索の途中の節
点における出力ベクトルを表すような符号割当を行った
うえで、入力ベクトルの平均値成分をＤＰＣＭ符号化
し、入力ベクトルに対する木探索ベクトル量子化を最終
段まで行い、最終段の量子化により得られる振幅利得を
ＤＰＣＭ符号化／復号化して得られた復号化振幅利得か
ら、木探索ベクトル量子化段数に対応する上記節点のイ
ンデックスコードを得るようにしたため、ＤＳＰ等を用
いてハードウェア負担を軽減することが容易な内積演算
を用いるベクトル量子化器を複雑化せずに、ベクトルの
振幅成分で適応的にベクトル量子化インデックスの情報
量を削減し、また平均値成分、振幅利得と共に効率の良
い符号化が可能となる効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるベクトル量子化装置
の符号化部を示す図である。
の符号化部を示す図である。
【図２】この発明の一実施例によるベクトル量子化装置
の復号化部を示す図である。
の復号化部を示す図である。
【図３】従来の歪演算に内積演算を用いたベクトル量子
化装置の符号化部を示す図である。
化装置の符号化部を示す図である。
【図４】従来の復号化部のブロック図である。
【図５】この発明の一実施例による木探索とインデック
スコードの関係を示す説明図である。
スコードの関係を示す説明図である。
【図６】この発明の木探索ベクトル量子化器のブロック
図である。
図である。
【図７】この発明の歪演算に内積演算を用いたベクトル
量子化器の詳細ブロック図である。
量子化器の詳細ブロック図である。
２ 平均値分離回路 ５ ベクトル量子化器 ８ 平均値ＤＰＣＭ量子化器 ９ 振幅利得ＤＰＣＭ量子化器 １０ インデックスビット長制御回路 １５ 平均値ＤＰＣＭ復号器 １６ 振幅利得ＤＰＣＭ復号器 １９ ベクトル量子化復号器 ２１ 振幅再生回路 ２３ 平均値加算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/415 7/24 // Ｈ０３Ｍ 7/36 8842−5Ｊ (56)参考文献 特開 昭60−191566（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−63075（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4878230（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開287679（ＥＰ，Ｂ) ＵＳＲＥ34562（ＵＳ，Ｅ) 電子通信学会技術研究報告，ＩＴ85− 61，”ベクトル量子化による画像高能率符 号化”，（1985−12−５），Ｐ．１−８ ＩＣＡＳＳＰ ’86 ＰＲＯＣＥＥＤＩ ＮＧＳ，ＴＯＫＹＯ，７ＴＨ−11ＴＨ Ａ ＰＲＩＬ 1986，ＶＯＬ．１ ＯＦ ４, Ｐ．133−136，”ＶＥＣＴＯＲ ＱＵＡＮ ＴＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＬＯＲ Ｉ ＭＡＧＥＳ"
Claims (1)
- 【請求項１】 連続する入力信号系列をｋ個（ｋは２以
上の整数）毎にブロック化したｋ次元ベクトルを入力と
し、上記入力信号ベクトルの平均値を分離する平均値分
離回路と、上記分離した平均値に対して予測差分量子化
（以下ＤＰＣＭ量子化と記す）を行う平均値ＤＰＣＭ量
子化器と、ｋ（ｋは２以上の整数）次元の信号空間をｎ
（ｎは２の羃乗）進木分割し、分割されたそれぞれの空
間を代表する正規化出力ベクトルとこの正規化ベクトル
に対し所定の関係を持たせて付与したインデックスを記
憶するｎ進木探索コードブックを備え、上記平均値分離
回路で得た平均値分離ベクトルを入力ベクトルとして、
上記ｎ進木探索コードブックから読み出される正規化出
力ベクトルとの内積を算出し、最大内積を与える出力ベ
クトルを順次最終段まで木探索し、最終段量子化におい
て最大内積を与える出力ベクトルを示すインデックスと
その時の最大内積値を振幅利得として出力するｎ進木探
索ベクトル量子化器と、上記ベクトル量子化器で得た最
終段量子化振幅利得を、ＤＰＣＭ量子化してＤＰＣＭ量
子化された振幅利得を出力するとともに、そのＤＰＣＭ
復号を行い、ＤＰＣＭ復号された振幅利得を出力する振
幅利得ＤＰＣＭ量子化器と、上記ベクトル量子化器で得
た最終段量子化出力ベクトルのインデックスを入力し、
上記復号された振幅利得の値の大きさに基づいて定めた
ビット数で上記入力したインデックスに対して設けられ
たコードのＬＳＢ（最下位）から切り捨てることによ
り、探索の最終段へ至る過程で選択された各段の節点の
出力ベクトルを示すインデックスに対し設けられたコー
ドを出力するインデックスビット長制御回路とを備えた
符号化部と、符号化部で符号化された平均値・振幅利得
をそれぞれ復号する平均値ＤＰＣＭ復号器・振幅利得Ｄ
ＰＣＭ復号器と、振幅利得ＤＰＣＭ復号器で復号された
振幅利得より復号する出力ベクトルのインデックスに対
し設けられたコード長を知り、出力ベクトルの復号を行
うベクトル量子化復号器と、復号された出力ベクトルに
復号された振幅利得を乗じ、復号された平均値を加算す
る振幅再生回路・平均値加算回路とを備えた復号化部と
からなることを特徴とする振幅適応ベクトル量子化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196339A JPH0795692B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 振幅適応ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196339A JPH0795692B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 振幅適応ベクトル量子化装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62010487A Division JPH0646805B2 (ja) | 1986-10-16 | 1987-01-20 | 振幅適応ベクトル量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164415A JPH06164415A (ja) | 1994-06-10 |
| JPH0795692B2 true JPH0795692B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=16356193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196339A Expired - Lifetime JPH0795692B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 振幅適応ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795692B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11775589B2 (en) | 2019-08-26 | 2023-10-03 | Google Llc | Systems and methods for weighted quantization |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US34562A (en) | 1862-03-04 | Improvement in lamps | ||
| US4878230A (en) | 1986-10-16 | 1989-10-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Amplitude-adaptive vector quantization system |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP5196339A patent/JPH0795692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US34562A (en) | 1862-03-04 | Improvement in lamps | ||
| US4878230A (en) | 1986-10-16 | 1989-10-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Amplitude-adaptive vector quantization system |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＩＣＡＳＳＰ’８６ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ，ＴＯＫＹＯ，７ＴＨ−１１ＴＨＡＰＲＩＬ１９８６，ＶＯＬ．１ＯＦ４，Ｐ．１３３−１３６，"ＶＥＣＴＯＲＱＵＡＮＴＩＺＡＴＩＯＮＯＦＣＯＬＯＲＩＭＡＧＥＳ" |
| 電子通信学会技術研究報告，ＩＴ８５−６１，"ベクトル量子化による画像高能率符号化"，（１９８５−１２−５），Ｐ．１−８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06164415A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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