JP2591430B2 - ベクトル量子化装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
-
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はベクトル量子化装置に関
し、特に音声信号を低いビットレート、特に4kbps
以下で高品質に符号化するための音声符号化装置のベク
トル量子化装置に関する。
し、特に音声信号を低いビットレート、特に4kbps
以下で高品質に符号化するための音声符号化装置のベク
トル量子化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベクトル量子化装置としては、特
願平4−35881音声符号化装置に記載されているベ
クトル量子化装置が上げられる。この従来例では、入力
信号ベクトルをx=[x(0),x(1),…,x(N
−1)]、これを量子化するために用いるコードベクト
ルをc(i)=[c(i,0),c(i,1),…,c
(i,N−1)]、(i=0,1,…,S−1)(iは
コードベクトルのインデクス番号)とした場合、式の重
み付け二乗距離D(i)が最小となるインデクスを検索
することにより量子化を行なっている。
願平4−35881音声符号化装置に記載されているベ
クトル量子化装置が上げられる。この従来例では、入力
信号ベクトルをx=[x(0),x(1),…,x(N
−1)]、これを量子化するために用いるコードベクト
ルをc(i)=[c(i,0),c(i,1),…,c
(i,N−1)]、(i=0,1,…,S−1)(iは
コードベクトルのインデクス番号)とした場合、式の重
み付け二乗距離D(i)が最小となるインデクスを検索
することにより量子化を行なっている。
【0003】 D(i)=(x−g(i)c(i))T W(x−g(i)c(i)) (1) ここで、式(1)が最小となるg(i)の最適値は、 gopt (i)=<Wx,Wc(i)>/<Wx,Wx> (2) であり、式(1)に式(2)を代入すると、 Dopt (i)=<Wx,Wx>−<Wx,Wc(i)>2 /<Wc(i),W c(i)> (3) となる。ここで、記号<a,b>は、ベクトル a=[a(0),a(1),…,a(N−1)] (4) とベクトル b=[b(0),b(1),…,b(N−1)] (5) の内積
【0004】
【0005】を表す。Wは荷重関数行列であり、入力信
号ベクトルx内の分割区間毎に異なる荷重を行う。例と
して、分割区間数を2とし、x(0),…,x(N
(0)−1)に対しては、インパルス応答h(0,
i),(i=0,1,…,L−1)で荷重し、x(N
(0)),…,x(N−1)には、インパルスh(1,
i),(i=0,1,…,L−1)で荷重する場合、荷
重関数行列Wは、式(7),式(8),式(9),式
(10)のインパルス応答行列となる。
号ベクトルx内の分割区間毎に異なる荷重を行う。例と
して、分割区間数を2とし、x(0),…,x(N
(0)−1)に対しては、インパルス応答h(0,
i),(i=0,1,…,L−1)で荷重し、x(N
(0)),…,x(N−1)には、インパルスh(1,
i),(i=0,1,…,L−1)で荷重する場合、荷
重関数行列Wは、式(7),式(8),式(9),式
(10)のインパルス応答行列となる。
【0006】
【0007】また、式(3)右辺第1項の<Wx,Wx
>は、コードベクトルによらず一定値なので、インデク
ス毎に計算する必要はない。従って、検索のための距離
尺度は Eopt (i)=−<Wx,Wc(i)>2 /<Wc(i),Wc(i)> (11) となる。
>は、コードベクトルによらず一定値なので、インデク
ス毎に計算する必要はない。従って、検索のための距離
尺度は Eopt (i)=−<Wx,Wc(i)>2 /<Wc(i),Wc(i)> (11) となる。
【0008】次に、この従来例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【0009】図3は従来のベクトル量子化装置を示すブ
ロック図である。図3においてまず、荷重回路117は
前記Wxの重み付けを行う。次に、荷重回路120はW
c(i)の重み付けを各コードベクトルc(i)に対し
て行い、重み付け自己相関計算回路130は、自己相関
<Wx,Wx>を計算する。更に、重み付け相互相関計
算回路135は、各コードベクトルc(i)に対して<
Wx,Wc(i)>を計算する。最後に、距離計算回路
140は、式(11)を用いて距離Eopt (i)を計算
し、距離決定回路145はEopt (i)が最小となるコ
ードベクトルの量子化インデクスを出力する。
ロック図である。図3においてまず、荷重回路117は
前記Wxの重み付けを行う。次に、荷重回路120はW
c(i)の重み付けを各コードベクトルc(i)に対し
て行い、重み付け自己相関計算回路130は、自己相関
<Wx,Wx>を計算する。更に、重み付け相互相関計
算回路135は、各コードベクトルc(i)に対して<
Wx,Wc(i)>を計算する。最後に、距離計算回路
140は、式(11)を用いて距離Eopt (i)を計算
し、距離決定回路145はEopt (i)が最小となるコ
ードベクトルの量子化インデクスを出力する。
【0010】この従来のベクトル量子化装置では、入力
信号ベクトル内で分割した区間毎に荷重を行うことによ
り、量子化効率を向上させることができる。
信号ベクトル内で分割した区間毎に荷重を行うことによ
り、量子化効率を向上させることができる。
【0011】また、従来のベクトル量子化装置におい
て、1個の入力信号ベクトルを量子化するのに必要な演
算量は、各回路毎に信号コードブック回路の荷重回路で
の荷重計算L(2N−L+1)/2回、入力信号の荷重
回路での荷重計算L(2N−L+1)/2回、荷重信号
自己相関計算回路SN回、荷重信号相互相関計算回路S
N回、距離計算回路と検定回路2S回を必要とする。従
って、全体では、L(2N−L+1)/2+S[L(2
N−L+1)/2+2N+2]回となる。但し、積和演
算1回、加算演算1回、減算演算1回として計算してい
る。
て、1個の入力信号ベクトルを量子化するのに必要な演
算量は、各回路毎に信号コードブック回路の荷重回路で
の荷重計算L(2N−L+1)/2回、入力信号の荷重
回路での荷重計算L(2N−L+1)/2回、荷重信号
自己相関計算回路SN回、荷重信号相互相関計算回路S
N回、距離計算回路と検定回路2S回を必要とする。従
って、全体では、L(2N−L+1)/2+S[L(2
N−L+1)/2+2N+2]回となる。但し、積和演
算1回、加算演算1回、減算演算1回として計算してい
る。
【0012】演算量の具体的な例として、N=80、N
(0)=40、L=21、S=256とすると、1個の
入力信号ベクトルを量子化する演算量は、演算量は41
9262回となる。
(0)=40、L=21、S=256とすると、1個の
入力信号ベクトルを量子化する演算量は、演算量は41
9262回となる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】この従来のベクトル量
子化装置では、上記のように各コードベクトルで荷重計
算を行う必要があるため、演算量が莫大となるという問
題があった。
子化装置では、上記のように各コードベクトルで荷重計
算を行う必要があるため、演算量が莫大となるという問
題があった。
【0014】本発明の目的は、上述の問題を解決し、少
ない演算量で、ベクトル量子化を行うことにある。
ない演算量で、ベクトル量子化を行うことにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のベクトル量子化
装置は、入力信号ベクトルの予め定めた複数の分割区間
の各々の荷重関数のインパルス応答を入力して複数の前
記インパルス応答の各々の自己相関を計算する複数の自
己相関計算回路と、前記入力信号ベクトルのコード長と
等長の予め作成した複数のコードベクトルを蓄積してい
る信号コードブック回路と、前記複数のコードベクトル
の各々の前記分割区間の各々の自己相関を蓄積している
複数の自己相関コードブック回路と、前記複数のコード
ベクトルの各々の前記分割区間の間の各々の相互相関を
蓄積している複数の相互相関コードブック回路と、前記
入力信号ベクトルと前記複数のコードベクトルと前記複
数のインパルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベク
トルと重み付けたコードベクトルとの相互相関を計算す
る重み付け相互相関計算回路と、前記複数のインパルス
応答の前記各々の自己相関と前記複数のコードベクトル
の前記各々の自己相関と前記各々の相互相関とを用いて
前記重み付けコードベクトルの自己相関を計算する重み
付け自己相関計算回路と、前記重み付け入力信号ベクト
ルと前記重み付けコードベクトルとの相互相関と前記重
み付けコードベクトルの自己相関とを用いて距離を計算
し前記距離を評価して前記距離が最小となる前記コード
ベクトルのインデクスを出力する距離検定回路とを有し
ている。
装置は、入力信号ベクトルの予め定めた複数の分割区間
の各々の荷重関数のインパルス応答を入力して複数の前
記インパルス応答の各々の自己相関を計算する複数の自
己相関計算回路と、前記入力信号ベクトルのコード長と
等長の予め作成した複数のコードベクトルを蓄積してい
る信号コードブック回路と、前記複数のコードベクトル
の各々の前記分割区間の各々の自己相関を蓄積している
複数の自己相関コードブック回路と、前記複数のコード
ベクトルの各々の前記分割区間の間の各々の相互相関を
蓄積している複数の相互相関コードブック回路と、前記
入力信号ベクトルと前記複数のコードベクトルと前記複
数のインパルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベク
トルと重み付けたコードベクトルとの相互相関を計算す
る重み付け相互相関計算回路と、前記複数のインパルス
応答の前記各々の自己相関と前記複数のコードベクトル
の前記各々の自己相関と前記各々の相互相関とを用いて
前記重み付けコードベクトルの自己相関を計算する重み
付け自己相関計算回路と、前記重み付け入力信号ベクト
ルと前記重み付けコードベクトルとの相互相関と前記重
み付けコードベクトルの自己相関とを用いて距離を計算
し前記距離を評価して前記距離が最小となる前記コード
ベクトルのインデクスを出力する距離検定回路とを有し
ている。
【0016】また、本発明のベクトル量子化装置は、前
記複数のインパルス応答の各々の自己相関と前記複数の
コードベクトルの各々の自己相関とを用いて前記重み付
けコードベクトルの自己相関を計算する前記重み付け自
己相関計算回路を有している。
記複数のインパルス応答の各々の自己相関と前記複数の
コードベクトルの各々の自己相関とを用いて前記重み付
けコードベクトルの自己相関を計算する前記重み付け自
己相関計算回路を有している。
【0017】
【作用】本発明のベクトル量子化装置では、分割区間の
荷重関数(インパルス応答)の変化が小さい場合に、従
来のベクトル量子化装置における<Wc(i),Wc
(i)>の計算に近似を導入でき、これにより演算量を
削減している。
荷重関数(インパルス応答)の変化が小さい場合に、従
来のベクトル量子化装置における<Wc(i),Wc
(i)>の計算に近似を導入でき、これにより演算量を
削減している。
【0018】近似式を導出するにあたり、まず、
【0019】
【0020】 c0(i)=[c(i,0),c(i,1),…,c(i,N(0)−1] c1(i)=[c(i,N(0)),c(i,N(0)+1)…,c(i,N −1)] と定義する。以降の展開では繁雑になるのを避けるため
に、c0(i)とc1(i)のインデクスを表す引数
(i)を省く。このとき、式(12)と式(7)を用い
ると、<Wc(i),Wc(i)>は以下のように展開
できる。ここで、Tは行列とベクトルの転置変換を意味
する。
に、c0(i)とc1(i)のインデクスを表す引数
(i)を省く。このとき、式(12)と式(7)を用い
ると、<Wc(i),Wc(i)>は以下のように展開
できる。ここで、Tは行列とベクトルの転置変換を意味
する。
【0021】 <Wc(i),Wc(i)>=c0T W(0)T W(0)c0+c0T W1( 1)T W1(1)c0+c1T W(1)T W( 1)c1+c1T W1(1)T W1(1)c1 +2c0T W1(1)T W(1)c1 (13) 次に、右辺各項の近似計算を説明する。
【0022】式(13)の第1項と第2項c0T W
(0)T W(0)c0+c0T W1(1)T W1(1)
c0の計算について述べる。まず、第1番目の分割区間
と第2番目の分割区間の荷重関数(インパルス応答)の
差が小さく、第1項の影響信号の成分である第2項は主
成分の第1項に比べて小さいと仮定し、
(0)T W(0)c0+c0T W1(1)T W1(1)
c0の計算について述べる。まず、第1番目の分割区間
と第2番目の分割区間の荷重関数(インパルス応答)の
差が小さく、第1項の影響信号の成分である第2項は主
成分の第1項に比べて小さいと仮定し、
【0023】
【0024】
【0025】式(13)の第3項と第4項c1T W
(1)T W(1)c1+c1T W1(1)T W1(1)
c1の計算は、第2番目の分割区間の荷重用のインパル
ス応答の自己相関H(1,j)とその分割区間の自己相
関C(1,j)を、
(1)T W(1)c1+c1T W1(1)T W1(1)
c1の計算は、第2番目の分割区間の荷重用のインパル
ス応答の自己相関H(1,j)とその分割区間の自己相
関C(1,j)を、
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】よって、コードベクトルの各々の分割区間
の自己相関と相互相関を予め計算し、相関コードブック
として蓄積していれば、式(20)、(26)、(2
8)、及び(13)の計算により<Wc(i),Wc
(i)>の近似値を得ることができる。
の自己相関と相互相関を予め計算し、相関コードブック
として蓄積していれば、式(20)、(26)、(2
8)、及び(13)の計算により<Wc(i),Wc
(i)>の近似値を得ることができる。
【0030】また、<Wc(i),Wx>の計算は、宮
野、小澤氏の“4kb/s Improved CEL
P coder with efficient ve
ctor quantization”Proceed
ings of ICASSP,S4.4 pp.21
4−216,1991に記載されている方法で計算して
いる。即ち、式(30)の左辺のように入力信号ベクト
ルとコードベクトルを各々荷重するのではなく、式(3
0)の右辺のように、荷重関数行列の転置行列WT を重
み付け入力ベクトルWxに先にかけることにより、c
(i)とWT Wxの内積計算のみで<Wc(i),Wx
>を得る。
野、小澤氏の“4kb/s Improved CEL
P coder with efficient ve
ctor quantization”Proceed
ings of ICASSP,S4.4 pp.21
4−216,1991に記載されている方法で計算して
いる。即ち、式(30)の左辺のように入力信号ベクト
ルとコードベクトルを各々荷重するのではなく、式(3
0)の右辺のように、荷重関数行列の転置行列WT を重
み付け入力ベクトルWxに先にかけることにより、c
(i)とWT Wxの内積計算のみで<Wc(i),Wx
>を得る。
【0031】 <Wc(i),Wx>=<c(i),WT Wx> (30) これにより、コードベクトル毎に荷重計算Wc(i)を
行う必要がなくなり、演算量が削減されている。
行う必要がなくなり、演算量が削減されている。
【0032】従って、1個の入力信号ベクトルを量子化
するのに必要な演算量は、入力荷重関数1(インパルス
応答1)の自己相関計算L(L+1)/2回、入力荷重
関数2(インパルス応答2)の自己相関計算L(L+
1)/2回、荷重信号自己相関計算回路S(3L−1)
回、荷重信号相互相関計算回路L(2N−L+1)/2
+SN回、距離計算回路と検定回路2S回であり、全体
でL(L+1)+L(2N−L+1)/2+S[3L−
1+N+2]回となる。前記の条件では、演算量は38
796回となり、従来法に比べて10分の1倍程度に削
減されていることが分かる。但し、近似を用いているこ
とによる性能劣化は生じると考えられる。
するのに必要な演算量は、入力荷重関数1(インパルス
応答1)の自己相関計算L(L+1)/2回、入力荷重
関数2(インパルス応答2)の自己相関計算L(L+
1)/2回、荷重信号自己相関計算回路S(3L−1)
回、荷重信号相互相関計算回路L(2N−L+1)/2
+SN回、距離計算回路と検定回路2S回であり、全体
でL(L+1)+L(2N−L+1)/2+S[3L−
1+N+2]回となる。前記の条件では、演算量は38
796回となり、従来法に比べて10分の1倍程度に削
減されていることが分かる。但し、近似を用いているこ
とによる性能劣化は生じると考えられる。
【0033】また、本発明では、式(13)の計算にお
いて、1番目の信号分割区間が2番目の信号分割区間へ
与える影響の成分を計算している第3項、第4項を省略
する。これにより、近似精度が落ちて、量子化性能が多
少劣下するが、演算量を更に削減することができる。全
体で2L(L+1)/2+L(2N−L+1)/2+S
[2L+N+2]回になり、前記の条件では、3514
6回となる。
いて、1番目の信号分割区間が2番目の信号分割区間へ
与える影響の成分を計算している第3項、第4項を省略
する。これにより、近似精度が落ちて、量子化性能が多
少劣下するが、演算量を更に削減することができる。全
体で2L(L+1)/2+L(2N−L+1)/2+S
[2L+N+2]回になり、前記の条件では、3514
6回となる。
【0034】以上に示されたように、本発明のベクトル
量子化装置を用いることにより、従来のベクトル量子化
装置に比べて大幅に少ない演算量でベクトル量子化を行
うことができる。
量子化装置を用いることにより、従来のベクトル量子化
装置に比べて大幅に少ない演算量でベクトル量子化を行
うことができる。
【0035】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0036】図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【0037】図1において、本第1の実施例のベクトル
量子化装置は、入力端子315から入力した入力信号ベ
クトルの予め定めた第1及び第2の分割区間に対する各
々の荷重関数の第1番目及び第2番目のインパルス応答
信号を入力端子305及び310から入力して、第1番
目,第2番目のインパルス応答信号の第1番目,第2番
目の自己相関を計算する自己相関計算回路320,33
0と、入力信号ベクトルのコード長と等長の予め作成し
た複数のコードベクトルを蓄積している信号コードブッ
ク回路335と、コードベクトルの第1の分割区間の第
1番目の自己相関を蓄積している自己相関コードブック
回路340と、コードベクトルの第2の分割区間の第2
番目の自己相関を蓄積している自己相関コードブック回
路345と、コードベクトルの第1及び第2の各分割区
間の間の相互相関を蓄積している相互相関コードブック
回路355と、入力信号ベクトルとコードベクトルと第
1,第2の分割区間毎の第1番目及び第2番目のインパ
ルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベクトルと重み
付けたコードベクトルの重み付け相互相関を計算する重
み付け相互相関計算回路365と、第1番目及び第2番
目のインパルス応答の自己相関とコードベクトルの第
1,第2の分割区間の第1番目,第2番目の自己相関と
第1,第2の分割区間の間の相互相関とを用いて重み付
けコードベクトルの重み付け自己相関を計算する重み付
け自己相関計算回路360と、重み付け入力ベクトルと
重み付けコードベクトルとの重み付け相互相関と重み付
けコードベクトルの重み付け自己相関とを用いて距離を
計算する距離計算回路370と、距離を評価して距離が
最小となるコードベクトルのインデックスを出力する距
離検定回路375とを有して構成している。
量子化装置は、入力端子315から入力した入力信号ベ
クトルの予め定めた第1及び第2の分割区間に対する各
々の荷重関数の第1番目及び第2番目のインパルス応答
信号を入力端子305及び310から入力して、第1番
目,第2番目のインパルス応答信号の第1番目,第2番
目の自己相関を計算する自己相関計算回路320,33
0と、入力信号ベクトルのコード長と等長の予め作成し
た複数のコードベクトルを蓄積している信号コードブッ
ク回路335と、コードベクトルの第1の分割区間の第
1番目の自己相関を蓄積している自己相関コードブック
回路340と、コードベクトルの第2の分割区間の第2
番目の自己相関を蓄積している自己相関コードブック回
路345と、コードベクトルの第1及び第2の各分割区
間の間の相互相関を蓄積している相互相関コードブック
回路355と、入力信号ベクトルとコードベクトルと第
1,第2の分割区間毎の第1番目及び第2番目のインパ
ルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベクトルと重み
付けたコードベクトルの重み付け相互相関を計算する重
み付け相互相関計算回路365と、第1番目及び第2番
目のインパルス応答の自己相関とコードベクトルの第
1,第2の分割区間の第1番目,第2番目の自己相関と
第1,第2の分割区間の間の相互相関とを用いて重み付
けコードベクトルの重み付け自己相関を計算する重み付
け自己相関計算回路360と、重み付け入力ベクトルと
重み付けコードベクトルとの重み付け相互相関と重み付
けコードベクトルの重み付け自己相関とを用いて距離を
計算する距離計算回路370と、距離を評価して距離が
最小となるコードベクトルのインデックスを出力する距
離検定回路375とを有して構成している。
【0038】次に、本第1の実施例の動作について図1
を参照し、且つ式(11)〜式(30)を用いて説明す
る。
を参照し、且つ式(11)〜式(30)を用いて説明す
る。
【0039】信号コードブック回路335は、入力信号
ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数のベクト
ルを蓄積しており、距離検定回路375から出力命令フ
ラグを受けとると、重み付け相互相関計算回路365
に、インデクスの順番でコードベクトルを出力する。自
己相関コードブック回路340は、式(19)で予め計
算した第1番目の自己相関を蓄積しており、距離検定回
路375から出力命令フラグを受けとると、重み付け自
己相関計算回路360に、第1番目の自己相関をインデ
クスの順番で出力する。
ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数のベクト
ルを蓄積しており、距離検定回路375から出力命令フ
ラグを受けとると、重み付け相互相関計算回路365
に、インデクスの順番でコードベクトルを出力する。自
己相関コードブック回路340は、式(19)で予め計
算した第1番目の自己相関を蓄積しており、距離検定回
路375から出力命令フラグを受けとると、重み付け自
己相関計算回路360に、第1番目の自己相関をインデ
クスの順番で出力する。
【0040】自己相関コードブック回路345は、式
(22)で予め計算した第2番目の自己相関を蓄積して
おり、距離検定回路375から出力命令フラグを受けと
ると、重み付け自己相関計算回路360に、第2番目の
自己相関をインデクスの順番で出力する。相互相関コー
ドブック回路355は、式(29)で予め計算した相互
相関を蓄積しており、距離検定回路375から出力命令
フラグを受けとると、重み付け自己相関計算回路360
に、相互相関をインデクスの順番で出力する。
(22)で予め計算した第2番目の自己相関を蓄積して
おり、距離検定回路375から出力命令フラグを受けと
ると、重み付け自己相関計算回路360に、第2番目の
自己相関をインデクスの順番で出力する。相互相関コー
ドブック回路355は、式(29)で予め計算した相互
相関を蓄積しており、距離検定回路375から出力命令
フラグを受けとると、重み付け自己相関計算回路360
に、相互相関をインデクスの順番で出力する。
【0041】自己相関計算回路320は、入力端子30
5から入力した第1番目のインパルス応答の自己相関を
式(18)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
360に渡す。
5から入力した第1番目のインパルス応答の自己相関を
式(18)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
360に渡す。
【0042】自己相関計算回路330は、入力端子31
0から入力した第2番目のインパルス応答の自己相関を
式(21)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
360に渡す。重み付け相互相関計算回路365では、
まず、入力端子315から入力した入力信号ベクトルx
と、入力端子305、310から入力した第1,第2番
目のインパルス応答とを用いて、式(30)のWT Wx
の計算を行なう。次に信号コードブック回路335から
コードベクトルc(i)を出力して、重み付けた入力信
号ベクトルと荷重したコードベクトルの相互相関c
(i)T WT Wxを計算する。最後に計算した相互相関
c(i)T WT Wxを距離計算回路370に渡す。
0から入力した第2番目のインパルス応答の自己相関を
式(21)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
360に渡す。重み付け相互相関計算回路365では、
まず、入力端子315から入力した入力信号ベクトルx
と、入力端子305、310から入力した第1,第2番
目のインパルス応答とを用いて、式(30)のWT Wx
の計算を行なう。次に信号コードブック回路335から
コードベクトルc(i)を出力して、重み付けた入力信
号ベクトルと荷重したコードベクトルの相互相関c
(i)T WT Wxを計算する。最後に計算した相互相関
c(i)T WT Wxを距離計算回路370に渡す。
【0043】重み付け自己相関計算回路360では、自
己相関コードブック回路340と自己相関コードブック
回路345と相互相関コードブック回路355とから、
各々、式(19)の第1番目の自己相関、式(22)の
第2番目の自己相関、式(29)の相互相関を入力し、
式(20),(26),(28),(13)に従って、
荷重したコードベクトルの自己相関を計算し、これを距
離計算回路370に渡す。
己相関コードブック回路340と自己相関コードブック
回路345と相互相関コードブック回路355とから、
各々、式(19)の第1番目の自己相関、式(22)の
第2番目の自己相関、式(29)の相互相関を入力し、
式(20),(26),(28),(13)に従って、
荷重したコードベクトルの自己相関を計算し、これを距
離計算回路370に渡す。
【0044】距離計算回路370では、重み付け自己相
関計算回路360で計算した荷重したコードベクトルの
自己相関と、重み付け相互相関計算回路365で計算し
た荷重したコードベクトルと荷重した入力信号ベクトル
との相互相関とから、式(11)を用いて、距離を計算
する。距離検定回路375は、計算した距離が最小とな
るコードベクトルのインデクスを出力端子380に渡
す。また次のコードベクトルと自己相関、相互相関を出
力するように、信号コードブック回路335、第1番目
に対する自己相関コードブック回路340、第2番目に
対する自己相関コードブック回路345及び相互相関コ
ードブック回路355に出力命令フラグを出力する。
関計算回路360で計算した荷重したコードベクトルの
自己相関と、重み付け相互相関計算回路365で計算し
た荷重したコードベクトルと荷重した入力信号ベクトル
との相互相関とから、式(11)を用いて、距離を計算
する。距離検定回路375は、計算した距離が最小とな
るコードベクトルのインデクスを出力端子380に渡
す。また次のコードベクトルと自己相関、相互相関を出
力するように、信号コードブック回路335、第1番目
に対する自己相関コードブック回路340、第2番目に
対する自己相関コードブック回路345及び相互相関コ
ードブック回路355に出力命令フラグを出力する。
【0045】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。
する。
【0046】図2は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【0047】図2において、本第2の実施例は、図1に
示す第1の実施例と同じ構成要件には同一番号が付与さ
れてあり、異なる点は重み付け自己相関計算回路360
の代りに、重み付け自己相関計算回路460を有し、こ
の重み付け自己相関計算回路460は、第1番目及び第
2番目のインパルス応答の自己相関と、コードベクトル
の第1,第2の分割区間の第1番目,第2番目の自己相
関とを用いて重み付けコードベクトルの自己相関を計算
する機能を有し、相互相関コードブック回路355は削
除されている。
示す第1の実施例と同じ構成要件には同一番号が付与さ
れてあり、異なる点は重み付け自己相関計算回路360
の代りに、重み付け自己相関計算回路460を有し、こ
の重み付け自己相関計算回路460は、第1番目及び第
2番目のインパルス応答の自己相関と、コードベクトル
の第1,第2の分割区間の第1番目,第2番目の自己相
関とを用いて重み付けコードベクトルの自己相関を計算
する機能を有し、相互相関コードブック回路355は削
除されている。
【0048】次に、本第2の実施例の動作について図2
を参照し、且つ式(11)〜式(30)を用いて説明す
る。
を参照し、且つ式(11)〜式(30)を用いて説明す
る。
【0049】信号コードブック回路335は、入力信号
ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数のベクト
ルを蓄積しており、距離検定回路375から出力命令フ
ラグを受けとると、重み付け相互相関計算回路365
に、インデクスの順番でコードベクトルを出力する。自
己相関コードブック回路340は、式(19)で予め計
算した第1番目の自己相関を蓄積しており、距離検定回
路375から出力命令フラグを受けとると、重み付け自
己相関計算回路460に、第1番目の自己相関をインデ
クスの順番で出力する。
ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数のベクト
ルを蓄積しており、距離検定回路375から出力命令フ
ラグを受けとると、重み付け相互相関計算回路365
に、インデクスの順番でコードベクトルを出力する。自
己相関コードブック回路340は、式(19)で予め計
算した第1番目の自己相関を蓄積しており、距離検定回
路375から出力命令フラグを受けとると、重み付け自
己相関計算回路460に、第1番目の自己相関をインデ
クスの順番で出力する。
【0050】自己相関コードブック回路345は、式
(22)で予め計算した第2番目の自己相関を蓄積して
おり、距離検定回路375から出力命令フラグを受けと
ると、重み付け自己相関計算回路460に、第2番目の
自己相関をインデクスの順番で出力する。
(22)で予め計算した第2番目の自己相関を蓄積して
おり、距離検定回路375から出力命令フラグを受けと
ると、重み付け自己相関計算回路460に、第2番目の
自己相関をインデクスの順番で出力する。
【0051】自己相関計算回路320は、入力端子30
5から入力した第1番目のインパルス応答の自己相関を
式(18)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
460に渡す。
5から入力した第1番目のインパルス応答の自己相関を
式(18)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
460に渡す。
【0052】自己相関計算回路330は、入力端子31
0から入力した第2番目のインパルス応答の自己相関を
式(21)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
460に渡す。重み付け相互相関計算回路365では、
まず、入力端子315から入力した入力信号ベクトルx
と、入力端子305、310から入力した第1番目,第
2番目のインパルス応答とを用いて、式(30)のWT
Wxの計算を行なう。
0から入力した第2番目のインパルス応答の自己相関を
式(21)によって計算し、重み付け自己相関計算回路
460に渡す。重み付け相互相関計算回路365では、
まず、入力端子315から入力した入力信号ベクトルx
と、入力端子305、310から入力した第1番目,第
2番目のインパルス応答とを用いて、式(30)のWT
Wxの計算を行なう。
【0053】次に信号コードブック回路335からコー
ドベクトルc(i)を出力して、重み付けた入力信号ベ
クトルと荷重したコードベクトルの相互相関c(i)T
WTWxを計算する。最後に計算した相互相関c(i)
T WT Wxを距離計算回路370に渡す。重み付け信号
の自己相関計算回路460では、自己相関コードブック
回路340と自己相関コードブック回路345とから、
各々、式(19)の自己相関、式(22)の自己相関を
入力し、式(20),(26)及び式(13)の第5項
2c0T W1(1)T W(1)c1を削除した式を用い
て、荷重したコードベクトルの自己相関を計算し、これ
を距離計算回路370に渡す。
ドベクトルc(i)を出力して、重み付けた入力信号ベ
クトルと荷重したコードベクトルの相互相関c(i)T
WTWxを計算する。最後に計算した相互相関c(i)
T WT Wxを距離計算回路370に渡す。重み付け信号
の自己相関計算回路460では、自己相関コードブック
回路340と自己相関コードブック回路345とから、
各々、式(19)の自己相関、式(22)の自己相関を
入力し、式(20),(26)及び式(13)の第5項
2c0T W1(1)T W(1)c1を削除した式を用い
て、荷重したコードベクトルの自己相関を計算し、これ
を距離計算回路370に渡す。
【0054】距離計算回路370では、重み付け自己相
関計算回路460で計算した荷重したコードベクトルの
自己相関と、重み付け相互相関計算回路365で計算し
た荷重したコードベクトルと荷重した入力信号ベクトル
との相互相関とから、式(11)を用いて、距離を計算
する。距離検定回路375は、計算した距離が最小とな
るコードベクトルのインデクスを出力端子380に渡
す。また次のコードベクトルと自己相関、相互相関を出
力するように、信号コードブック回路335、自己相関
コードブック回路340、自己相関コードブック回路3
45に出力命令フラグを出力する。
関計算回路460で計算した荷重したコードベクトルの
自己相関と、重み付け相互相関計算回路365で計算し
た荷重したコードベクトルと荷重した入力信号ベクトル
との相互相関とから、式(11)を用いて、距離を計算
する。距離検定回路375は、計算した距離が最小とな
るコードベクトルのインデクスを出力端子380に渡
す。また次のコードベクトルと自己相関、相互相関を出
力するように、信号コードブック回路335、自己相関
コードブック回路340、自己相関コードブック回路3
45に出力命令フラグを出力する。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入力信号
ベクトルの予め定めた複数の分割区間の各々の荷重関数
のインパルス応答を入力して複数のインパルス応答の各
々の自己相関を計算する複数の自己相関計算回路と、入
力信号ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数の
コードベクトルを蓄積している信号コードブック回路
と、複数のコードベクトルの各々の分割区間の各々の自
己相関を蓄積している複数の自己相関コードブック回路
と、複数のコードベクトルの各々の分割区間の間の各々
の相互相関を蓄積している複数の相互相関コードブック
回路と、入力信号ベクトルと複数のコードベクトルと複
数のインパルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベク
トルと重み付けたコードベクトルとの相互相関を計算す
る重み付け相互相関計算回路と、複数のインパルス応答
の各々の自己相関と複数のコードベクトルの各々の自己
相関と各々の相互相関とを用いて重み付けコードベクト
ルの自己相関を計算する重み付け自己相関計算回路と、
重み付け入力信号ベクトルと重み付けコードベクトルと
の相互相関と重み付けコードベクトルの自己相関とを用
いて距離を計算して距離を評価し距離が最小となるコー
ドベクトルのインデクスを出力する距離検定回路とを有
することにより、1個の入力信号ベクトルを量子化する
演算量を従来より低減化することができる。
ベクトルの予め定めた複数の分割区間の各々の荷重関数
のインパルス応答を入力して複数のインパルス応答の各
々の自己相関を計算する複数の自己相関計算回路と、入
力信号ベクトルのコード長と等長の予め作成した複数の
コードベクトルを蓄積している信号コードブック回路
と、複数のコードベクトルの各々の分割区間の各々の自
己相関を蓄積している複数の自己相関コードブック回路
と、複数のコードベクトルの各々の分割区間の間の各々
の相互相関を蓄積している複数の相互相関コードブック
回路と、入力信号ベクトルと複数のコードベクトルと複
数のインパルス応答とを用いて重み付けた入力信号ベク
トルと重み付けたコードベクトルとの相互相関を計算す
る重み付け相互相関計算回路と、複数のインパルス応答
の各々の自己相関と複数のコードベクトルの各々の自己
相関と各々の相互相関とを用いて重み付けコードベクト
ルの自己相関を計算する重み付け自己相関計算回路と、
重み付け入力信号ベクトルと重み付けコードベクトルと
の相互相関と重み付けコードベクトルの自己相関とを用
いて距離を計算して距離を評価し距離が最小となるコー
ドベクトルのインデクスを出力する距離検定回路とを有
することにより、1個の入力信号ベクトルを量子化する
演算量を従来より低減化することができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図3】従来例を示すブロック図である。
305,310,315 入力端子 320,330 自己相関計算回路 335 信号コードブック回路 340,345 自己相関コードブック回路 355 相互相関コードブック回路 360,460 重み付け自己相関計算回路 365 重み付け相互相関計算回路 370 距離計算回路 375 距離検定回路 380 出力端子
Claims (2)
- 【請求項1】 入力信号ベクトルの予め定めた複数の分
割区間の各々の荷重関数のインパルス応答を入力して複
数の前記インパルス応答の各々の自己相関を計算する複
数の自己相関計算回路と、前記入力信号ベクトルのコー
ド長と等長の予め作成した複数のコードベクトルを蓄積
している信号コードブック回路と、前記複数のコードベ
クトルの各々の前記分割区間の各々の自己相関を蓄積し
ている複数の自己相関コードブック回路と、前記複数の
コードベクトルの各々の前記分割区間の間の各々の相互
相関を蓄積している複数の相互相関コードブック回路
と、前記入力信号ベクトルと前記複数のコードベクトル
と前記複数のインパルス応答とを用いて重み付けた入力
信号ベクトルと重み付けたコードベクトルとの相互相関
を計算する重み付け相互相関計算回路と、前記複数のイ
ンパルス応答の前記各々の自己相関と前記複数のコード
ベクトルの前記各々の自己相関と前記各々の相互相関と
を用いて前記重み付けコードベクトルの自己相関を計算
する重み付け自己相関計算回路と、前記重み付け入力信
号ベクトルと前記重み付けコードベクトルとの相互相関
と前記重み付けコードベクトルの自己相関とを用いて距
離を計算し前記距離を評価して前記距離が最小となる前
記コードベクトルのインデクスを出力する距離検定回路
とを有することを特徴とするベクトル量子化装置。 - 【請求項2】 前記複数のインパルス応答の各々の自己
相関と前記複数のコードベクトルの各々の自己相関とを
用いて前記重み付けコードベクトルの自己相関を計算す
る前記重み付け自己相関計算回路を有することを特徴と
する請求項1記載のベクトル量子化装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5160554A JP2591430B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ベクトル量子化装置 |
DE69418777T DE69418777T2 (de) | 1993-06-30 | 1994-06-28 | Vektorquantisierer |
EP94109994A EP0632429B1 (en) | 1993-06-30 | 1994-06-28 | Vector quantizer |
CA002126936A CA2126936C (en) | 1993-06-30 | 1994-06-28 | Vector quantizer |
US08/857,653 US5761632A (en) | 1993-06-30 | 1997-05-16 | Vector quantinizer with distance measure calculated by using correlations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5160554A JP2591430B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ベクトル量子化装置 |
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---|---|
JPH0720898A JPH0720898A (ja) | 1995-01-24 |
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ID=15717507
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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EP (1) | EP0632429B1 (ja) |
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CA (1) | CA2126936C (ja) |
DE (1) | DE69418777T2 (ja) |
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JPH10233692A (ja) * | 1997-01-16 | 1998-09-02 | Sony Corp | オーディオ信号符号化装置および符号化方法並びにオーディオ信号復号装置および復号方法 |
SE519562C2 (sv) * | 1998-01-27 | 2003-03-11 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för avstånds- och distorsionsskattning vid kanaloptimerad vektorkvantisering |
TW439368B (en) * | 1998-05-14 | 2001-06-07 | Koninkl Philips Electronics Nv | Transmission system using an improved signal encoder and decoder |
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WO2007116815A1 (ja) | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Colcoat Co., Ltd. | ジアルコキシマグネシウム粒状物及びその合成方法 |
CN106847300B (zh) * | 2017-03-03 | 2018-06-22 | 北京捷思锐科技股份有限公司 | 一种语音数据处理方法及装置 |
Family Cites Families (12)
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US4868867A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-19 | Voicecraft Inc. | Vector excitation speech or audio coder for transmission or storage |
JP2940005B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1999-08-25 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置 |
DE69133296T2 (de) * | 1990-02-22 | 2004-01-29 | Nec Corp | Sprachcodierer |
US5323486A (en) * | 1990-09-14 | 1994-06-21 | Fujitsu Limited | Speech coding system having codebook storing differential vectors between each two adjoining code vectors |
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US5265190A (en) * | 1991-05-31 | 1993-11-23 | Motorola, Inc. | CELP vocoder with efficient adaptive codebook search |
US5179594A (en) * | 1991-06-12 | 1993-01-12 | Motorola, Inc. | Efficient calculation of autocorrelation coefficients for CELP vocoder adaptive codebook |
US5187745A (en) * | 1991-06-27 | 1993-02-16 | Motorola, Inc. | Efficient codebook search for CELP vocoders |
JP3089769B2 (ja) * | 1991-12-03 | 2000-09-18 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置 |
JP3248215B2 (ja) * | 1992-02-24 | 2002-01-21 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置 |
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- 1993-06-30 JP JP5160554A patent/JP2591430B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-28 DE DE69418777T patent/DE69418777T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1994-06-28 EP EP94109994A patent/EP0632429B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1997-05-16 US US08/857,653 patent/US5761632A/en not_active Expired - Fee Related
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JPH0720898A (ja) | 1995-01-24 |
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