JP2802549B2 - ベクトル量子化装置 - Google Patents
ベクトル量子化装置Info
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- JP2802549B2 JP2802549B2 JP3006554A JP655491A JP2802549B2 JP 2802549 B2 JP2802549 B2 JP 2802549B2 JP 3006554 A JP3006554 A JP 3006554A JP 655491 A JP655491 A JP 655491A JP 2802549 B2 JP2802549 B2 JP 2802549B2
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 22
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号、画像信号等
のディジタル信号を量子化するベクトル量子化装置に関
する。
のディジタル信号を量子化するベクトル量子化装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディジタル化された音声信号、
画像信号等の情報圧縮手段として代表ベクトルを用いて
量子化するベクトル量子化装置が広く利用されている。
画像信号等の情報圧縮手段として代表ベクトルを用いて
量子化するベクトル量子化装置が広く利用されている。
【０００３】図３は従来のこの種のベクトル量子化装置
の動作を示している。まず、入力ベクトルは、Ｖｘ（以
下、本明細書ではベクトル量をＶで表わす。）は、量子
化処理を行なう一定時間区間であるフレーム毎に入力さ
れ（ステップ３１）、コードブックに蓄わえられている
全ての代表ベクトルＶｙi （ｉ∈Ｎ）との距離ｄi を次
式のように計算する。
の動作を示している。まず、入力ベクトルは、Ｖｘ（以
下、本明細書ではベクトル量をＶで表わす。）は、量子
化処理を行なう一定時間区間であるフレーム毎に入力さ
れ（ステップ３１）、コードブックに蓄わえられている
全ての代表ベクトルＶｙi （ｉ∈Ｎ）との距離ｄi を次
式のように計算する。
【数１】 そして、距離ｄi が最小になる代表ベクトルの番号ｉ
minを求め（ステップ３２）、ｉmin を量子化ベクトル
のコード番号ｉとして出力する（ステップ３３）。
minを求め（ステップ３２）、ｉmin を量子化ベクトル
のコード番号ｉとして出力する（ステップ３３）。
【０００４】
【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、予め定められているコー
ドブックをそのまま用いて入力信号の量子化および復号
化を行なうため、入力信号のパワーがフレーム内で変化
している場合、それを考慮した量子化が行なえず、量子
化精度が悪くなるという問題があった。
来のベクトル量子化装置では、予め定められているコー
ドブックをそのまま用いて入力信号の量子化および復号
化を行なうため、入力信号のパワーがフレーム内で変化
している場合、それを考慮した量子化が行なえず、量子
化精度が悪くなるという問題があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、量子化ビット数を増加させることなく、
量子化精度を向上させることの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。
るものであり、量子化ビット数を増加させることなく、
量子化精度を向上させることの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。
【０００６】
【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、予め格納されているコードブック中の各
代表ベクトルに、前後および現フレームの平均パワーか
ら求めた現フレーム内のパワー変化を表わす傾斜係数を
乗じることにより、現フレーム内の信号パワーの変化を
考慮に入れたコードブックを生成し、それを用いて入力
信号ベクトルの量子化を行なうようにしたものである。
成するために、予め格納されているコードブック中の各
代表ベクトルに、前後および現フレームの平均パワーか
ら求めた現フレーム内のパワー変化を表わす傾斜係数を
乗じることにより、現フレーム内の信号パワーの変化を
考慮に入れたコードブックを生成し、それを用いて入力
信号ベクトルの量子化を行なうようにしたものである。
【０００７】
【作用】したがって、本発明によれば、予め格納されて
いるコードブックの各代表ベクトルに、前後および現フ
レームの平均パワーから求めた現フレーム内のパワー変
化を表わす傾斜係数を乗じることにより、現フレーム内
の信号のパワー変化に応じた現フレーム用のコードブッ
クを生成することができ、量子化ビット数を増加させる
ことなく量子化の精度を向上させることができる。
いるコードブックの各代表ベクトルに、前後および現フ
レームの平均パワーから求めた現フレーム内のパワー変
化を表わす傾斜係数を乗じることにより、現フレーム内
の信号のパワー変化に応じた現フレーム用のコードブッ
クを生成することができ、量子化ビット数を増加させる
ことなく量子化の精度を向上させることができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例におけるベクトル量
子化装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は前後および現フレームの平均のパワーから現フ
レーム内のパワーの変化を線形近似するための傾斜係数
生成手段である。２はＮ個の代表ベクトルＶｙi 、 Ｖｙi ＝（ｙi(1)，ｙi(2)…ｙi(M)） （ｉ∈Ｎ） からなるコードブックを格納する手段である。３は傾斜
係数生成手段１で得られた傾きをコードブック格納手段
２に格納されたコードブックの各ベクトルに乗ずること
によって、現フレーム用のコードブックを生成し格納す
る現フレーム用コードブック生成・格納手段である。４
はＭ次の入力ベクトルＶｘ、 Ｖｘ＝（ｘ(1) ，ｘ(2) ，…ｘ(M) ） と、現フレーム用コードブック生成・格納手段３で得ら
れた現フレーム用コードブックの代表ベクトルＶ
ｙ’i 、 Ｖｙ’i ＝（ｙ’i(1)，ｙ’i(2)…，ｙ’i(M)） との歪を最小とする代表ベクトル番号ｉを決定する歪最
小化手段である。
子化装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は前後および現フレームの平均のパワーから現フ
レーム内のパワーの変化を線形近似するための傾斜係数
生成手段である。２はＮ個の代表ベクトルＶｙi 、 Ｖｙi ＝（ｙi(1)，ｙi(2)…ｙi(M)） （ｉ∈Ｎ） からなるコードブックを格納する手段である。３は傾斜
係数生成手段１で得られた傾きをコードブック格納手段
２に格納されたコードブックの各ベクトルに乗ずること
によって、現フレーム用のコードブックを生成し格納す
る現フレーム用コードブック生成・格納手段である。４
はＭ次の入力ベクトルＶｘ、 Ｖｘ＝（ｘ(1) ，ｘ(2) ，…ｘ(M) ） と、現フレーム用コードブック生成・格納手段３で得ら
れた現フレーム用コードブックの代表ベクトルＶ
ｙ’i 、 Ｖｙ’i ＝（ｙ’i(1)，ｙ’i(2)…，ｙ’i(M)） との歪を最小とする代表ベクトル番号ｉを決定する歪最
小化手段である。
【０００９】次に、上記実施例の符号化側の動作につい
て、図２（ａ）のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップ１１で、傾斜係数生成手段１は、ｎ番目
のフレームの前後のフレームの平均パワーＰn-1,Ｐn+1
および現フレームの平均パワーＰn を用いて傾きｇn 、
て、図２（ａ）のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップ１１で、傾斜係数生成手段１は、ｎ番目
のフレームの前後のフレームの平均パワーＰn-1,Ｐn+1
および現フレームの平均パワーＰn を用いて傾きｇn 、
【数２】 を求め、さらにコードブック格納手段２内のコードブッ
クの各ベクトルに乗ずる傾斜係数Ｗ(j) 、 Ｗ(j) ＝ｇn （ｊ−（Ｍ／２））＋１ を求める。
クの各ベクトルに乗ずる傾斜係数Ｗ(j) 、 Ｗ(j) ＝ｇn （ｊ−（Ｍ／２））＋１ を求める。
【００１０】次に現フレーム用コードブック生成・格納
手段３は、ステップ１１で得られた傾斜係数Ｗ(j) をコ
ードブック格納手段２内のコードブックの各ベクトルに
乗じて現フレーム用のコードブックベクトルＶｙ’i を
求める（ステップ１２）。Ｖｙ’i の各成分ｙ’
i(j)は、 ｙ’i(j)＝Ｗ(j) ・ｙi(j) （ｊ∈Ｍ） から求める。
手段３は、ステップ１１で得られた傾斜係数Ｗ(j) をコ
ードブック格納手段２内のコードブックの各ベクトルに
乗じて現フレーム用のコードブックベクトルＶｙ’i を
求める（ステップ１２）。Ｖｙ’i の各成分ｙ’
i(j)は、 ｙ’i(j)＝Ｗ(j) ・ｙi(j) （ｊ∈Ｍ） から求める。
【００１１】次にステップ１３では、入力ベクトルＶｘ
と現フレーム用コードブックの全ての代表ベクトルＶ
ｙ’i との距離ｄi を次式のように計算し、距離ｄi が
最小になる代表ベクトルの番号ｉmin を求め、ｉmin を
量子化ベクトルのコード番号ｉとして出力する（ステッ
プ１４）。
と現フレーム用コードブックの全ての代表ベクトルＶ
ｙ’i との距離ｄi を次式のように計算し、距離ｄi が
最小になる代表ベクトルの番号ｉmin を求め、ｉmin を
量子化ベクトルのコード番号ｉとして出力する（ステッ
プ１４）。
【数３】
【００１２】次に復号化側の動作について、図２（ｂ）
のフローチャートを参照して説明する。まずステップ２
１で量子化コード番号ｉを入力すると、このコード番号
ｉと一致するコード番号を有する代表ベクトルＶｙi を
コードブックから取り出し、この代表ベクトルＶｙi を
出力する（ステップ２２）。
のフローチャートを参照して説明する。まずステップ２
１で量子化コード番号ｉを入力すると、このコード番号
ｉと一致するコード番号を有する代表ベクトルＶｙi を
コードブックから取り出し、この代表ベクトルＶｙi を
出力する（ステップ２２）。
【００１３】次いでステップ２３では、ステップ１１と
同様にして前後フレームの平均パワーＰn-1 ，Ｐn+1 お
よび現フレームの平均パワーＰn から傾斜係数Ｗ(j) を
求める。
同様にして前後フレームの平均パワーＰn-1 ，Ｐn+1 お
よび現フレームの平均パワーＰn から傾斜係数Ｗ(j) を
求める。
【００１４】そしてステップ２４では、ステップ２３で
得られた傾斜係数Ｗ(j) をベクトルＶｙi に乗じること
により、現フレーム用の復号ベクトルＶｙ’i を生成す
る。Ｖｙ’i の各成分ｙ’i(j)は、 ｙ’i(j)＝Ｗ(j) ・ｙi(j) から求められる。
得られた傾斜係数Ｗ(j) をベクトルＶｙi に乗じること
により、現フレーム用の復号ベクトルＶｙ’i を生成す
る。Ｖｙ’i の各成分ｙ’i(j)は、 ｙ’i(j)＝Ｗ(j) ・ｙi(j) から求められる。
【００１５】このように、上記実施例によれば、前後フ
レームおよび現フレームの信号の平均パワーＰn-1 ，Ｐ
n+1 ，Ｐn から求めた現フレーム内のパワー変化を示す
傾斜係数Ｗ(j) を、予め格納されているコードブックの
各代表ベクトルに乗じることにより、現フレーム内のパ
ワーの変化を考慮に入れたコードブックを生成すること
ができ、この現フレーム用のコードブックを用いること
により、量子化ビット数を増加させることなく量子化の
精度を向上させることができるという効果を有する。
レームおよび現フレームの信号の平均パワーＰn-1 ，Ｐ
n+1 ，Ｐn から求めた現フレーム内のパワー変化を示す
傾斜係数Ｗ(j) を、予め格納されているコードブックの
各代表ベクトルに乗じることにより、現フレーム内のパ
ワーの変化を考慮に入れたコードブックを生成すること
ができ、この現フレーム用のコードブックを用いること
により、量子化ビット数を増加させることなく量子化の
精度を向上させることができるという効果を有する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、予め格納されているコードブックの各代表ベクトル
に、前後および現フレームの信号から求めた現フレーム
内のパワー変化を表わす傾斜係数を乗じることにより、
現フレーム内の信号のパワー変化を考慮した現フレーム
用のコードブックを生成できるようにしたものであり、
量子化ビット数を増加させることなく量子化の精度を向
上させることができるという効果を有する。
に、予め格納されているコードブックの各代表ベクトル
に、前後および現フレームの信号から求めた現フレーム
内のパワー変化を表わす傾斜係数を乗じることにより、
現フレーム内の信号のパワー変化を考慮した現フレーム
用のコードブックを生成できるようにしたものであり、
量子化ビット数を増加させることなく量子化の精度を向
上させることができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例におけるベクトル量子化装置
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）は同装置の符号化側の動作を説明するた
めのフローチャート （ｂ）は同装置の復号化側の動作を説明するためのフロ
ーチャート
めのフローチャート （ｂ）は同装置の復号化側の動作を説明するためのフロ
ーチャート
【図３】従来のベクトル量子化装置の動作を説明するフ
ローチャート
ローチャート
１ 傾斜係数生成手段 ２ コードブック格納手段 ３ 現フレーム用コードブック生成・格納手段 ４ 歪最小化手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−33935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−25577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34087（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−157184（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03M 7/30
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の代表ベクトルを予め格納するコー
ドブック格納手段と、量子化処理を行なうフレームの前
後および現フレームの平均パワーから現フレーム内のパ
ワー変化を線形近似するための傾斜係数を求める傾斜係
数生成手段と、前記傾斜係数生成手段により求められた
傾斜係数を、前記コードブックの各代表ベクトルに乗じ
ることによって、現フレーム用のコードブックを生成し
格納する現フレーム用コードブック生成・格納手段と、
入力ベクトルと前記生成格納された現フレーム用コード
ブックの代表ベクトルとの歪を計算し、歪が最小となる
代表ベクトルを選択してその番号を出力する歪最小化手
段とを備えたベクトル量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006554A JP2802549B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | ベクトル量子化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006554A JP2802549B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | ベクトル量子化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238416A JPH04238416A (ja) | 1992-08-26 |
| JP2802549B2 true JP2802549B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=11641555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006554A Expired - Fee Related JP2802549B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | ベクトル量子化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802549B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05335967A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Takeo Miyazawa | 音情報圧縮方法及び音情報再生装置 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3006554A patent/JP2802549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04238416A (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |