JP5335004B2 - ベクトル量子化装置、ベクトル逆量子化装置、およびこれらの方法 - Google Patents
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Description
うことが検討されている。この場合、多段ベクトル量子化の複数の段により構成されるコードブック群(1段目のコードブック、2段目のコードブック、…)を、狭帯域LSPの種類に応じて複数用意することにより量子化性能を向上させることができる一方、コードブック群を複数用意する必要があるため、より大きなメモリが必要となる。そこで、多段ベクトル量子化と分類ベクトル量子化とを組み合わせてベクトル量子化を行う場合、1段目のコードブックのみ狭帯域LSPの種類に応じて切り替え、2段目以降のコードブックは全ての狭帯域LSPの種類において共通とすることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、多段ベクトル量子化において、分類ベクトル量子化による量子化性能向上の効果を得つつ、メモリの増加を抑えることができる。
と、複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択する第2選択手段と、選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルを用いて前記量子化対象ベクトルを量子化し、第1符号を得る第1量子化手段と、複数の行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1行列を選択する第3選択手段と、複数の第2コードベクトルおよび選択された前記第1行列を用い、前記第1符号が示す前記第1コードベクトルと、前記量子化対象ベクトルとの差である第1残差ベクトルを量子化し、第2符号を得る第2量子化手段と、を具備する構成を採る。
る分類用コードブックを内蔵している。分類器101は、分類用コードブックを探索することにより、入力される狭帯域LSPベクトルとの二乗誤差が最小となるコードベクトルを求める。分類器101は、探索により求めたコードベクトルのインデックスを、LSPベクトルの種類を示す分類情報とする。
…,R−1)を行列演算部107に出力する。
ap_Err_1(d1_min)(i)(i=0,1,…,R−1)と、第2コードブック108から入力される第2コードベクトルCODE_2(d2’)(i)(i=0,1,…,R−1)との差を下記の式(4)に従って求め、この差を第2残差ベクトルErr_2(d2’)(i)(i=0,1,…,R−1)として誤差最小化部105に出力する。また、加算器109は、d2’=0からd2’=D1−1までのd2’それぞれに対応する第2残差ベクトルErr_2(d2’)(i)(i=0,1,…,R−1)のうち、誤差最小化部105の探索により最小となると分かった第2残差ベクトルErr_2(d2_min)(i)(i=0,1,…,R−1)を行列演算部110に出力する。
たコードベクトルのインデックスを、LSPベクトルの種類を示す分類情報とする。
入力される量子化狭帯域LSPベクトルとの二乗誤差が最小となるm番目のコードベクトルを求める。分類器201は、m(1≦m≦n)を分類情報としてスイッチ203および行列決定部205に出力する。
_1(d1_min)(i)(i=0,1,…,R−1)とを加算し、得られる加算結果TMP_2(i)(i=0,1,…,R−1)を加算器211に出力する。
ろに、本実施の形態に係るLSPベクトル逆量子化装置200を配置すればよく、上記と同様の作用効果が得られる。以下、図5および図6を用いて本実施の形態に係るLSPベクトル量子化装置100およびLSPベクトル逆量子化装置200を備えるCELP符号化装置400およびCELP復号装置450について説明する。
成フィルタ459に出力する。ここで、LSPベクトル逆量子化部452としては、本実施の形態に係るLSPベクトル逆量子化装置200を適用する。すなわち、LSPベクトル逆量子化部452の具体的な構成および動作は、LSPベクトル逆量子化装置200と同様である。この場合、LSPベクトル逆量子化装置200に入力される符号化データと、LSPベクトル逆量子化部452に入力される量子化LSP符号(L)とは対応する。また、LSPベクトル逆量子化装置200が出力する量子化広帯域LSPベクトルと、LSPベクトル逆量子化部452が出力する量子化LSPベクトルとは対応する。なお、LSPベクトル逆量子化装置200に入力される狭帯域LSPベクトルは、例えばCELP復号装置450の外部から入力される。例えば、広帯域CELP復号部(CELP復号装置450に対応)と狭帯域CELP復号部とを有するスケーラブル復号装置(図示せず)にこのLSPベクトル逆量子化装置200を適用する場合には、狭帯域CELP復号部から出力される狭帯域LSPベクトルがLSPベクトル逆量子化装置200に入力される。
Claims (8)
- 複数の分類用コードベクトルの中から、量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択する第1選択手段と、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択する第2選択手段と、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルを用いて前記量子化対象ベクトルを量子化し、第1符号を得る第1量子化手段と、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択する第3選択手段と、
前記第1符号が示す前記第1コードベクトルと前記量子化対象ベクトルとの差である第1残差ベクトルに対して、前記選択された第1回転行列の逆行列を用いた行列演算を行い、複数の第2コードベクトルを用いて前記行列演算後の前記第1残差ベクトルを量子化し、第2符号を得る第2量子化手段と、
を具備するベクトル量子化装置。 - 複数の分類用コードベクトルの中から、量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択する第1選択手段と、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択する第2選択手段と、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルを用いて前記量子化対象ベクトルを量子化し、第1符号を得る第1量子化手段と、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択する第3選択手段と、
複数の第2コードベクトルそれぞれに対して、選択された前記第1回転行列を用いた行列演算を行い、前記行列演算後の前記複数の第2コードベクトルを用いて、前記第1符号が示す前記第1コードベクトルと前記量子化対象ベクトルとの差である第1残差ベクトルを量子化し、第2符号を得る第2量子化手段と、
を具備するベクトル量子化装置。 - 前記第3選択手段は、さらに、複数の第2回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第2回転行列を選択し、
前記第2符号が示す前記第1残差ベクトルと前記第2コードベクトルとの差である第2残差ベクトルに対して、前記選択された第2回転行列を用いた行列演算を行い、複数の第3コードベクトルを用いて前記行列演算後の前記第2残差ベクトルを量子化し、第3符号を得る第3量子化手段、をさらに具備する、
請求項1記載のベクトル量子化装置。 - 前記第3選択手段は、さらに、複数の第2回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第2回転行列を選択し、
複数の第3コードベクトルそれぞれに対して、選択された前記第2回転行列を用いた行列演算を行い、前記行列演算後の前記複数の第3コードベクトルを用いて、前記第2符号が示す前記第1残差ベクトルと前記第2コードベクトルとの差である第2残差ベクトルを量子化し、第3符号を得る第3量子化手段、をさらに具備する、
請求項2記載のベクトル量子化装置。 - ベクトル量子化装置において量子化対象ベクトルを量子化して得られた第1符号と、前記量子化の量子化誤差をさらに量子化して得られた第2符号と、を受信する受信手段と、
複数の分類用コードベクトルの中から、前記量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択する第1選択手段と、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択する第2選択手段と、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルの中から、前記第1符号に対応する第1コードベクトルを指定する第1逆量子化手段と、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択する第3選択手段と、
複数の第2コードベクトルの中から前記第2符号に対応する第2コードベクトルを指定し、指定された前記第2コードベクトルに対して、前記選択された第1回転行列を用いた行列演算を行い、指定された前記第1コードベクトルと前記行列演算後の前記第2コードベクトルとを加算して、量子化ベクトルを得る第2逆量子化手段と、
を具備するベクトル逆量子化装置。 - 複数の分類用コードベクトルの中から、量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択するステップと、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択するステップと、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルを用いて前記量子化対象ベクトルを量子化し、第1符号を得るステップと、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択するステップと、
前記第1符号が示す前記第1コードベクトルと前記量子化対象ベクトルとの差である第1残差ベクトルに対して、前記選択された第1回転行列の逆行列を用いた行列演算を行い、複数の第2コードベクトルを用いて前記行列演算後の前記第1残差ベクトルを量子化し、第2符号を得るステップと、
を有するベクトル量子化方法。 - 複数の分類用コードベクトルの中から、量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択するステップと、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択するステップと、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルを用いて前記量子化対象ベクトルを量子化し、第1符号を得るステップと、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択するステップと、
複数の第2コードベクトルそれぞれに対して、選択された前記第1回転行列を用いた行列演算を行い、前記行列演算後の前記複数の第2コードベクトルを用いて、前記第1符号が示す前記第1コードベクトルと前記量子化対象ベクトルとの差である第1残差ベクトルを量子化し、第2符号を得るステップと、
を有するベクトル量子化方法。 - ベクトル量子化装置において量子化対象ベクトルを量子化して得られた第1符号と、前記量子化の量子化誤差をさらに量子化して得られた第2符号と、を受信するステップと、
複数の分類用コードベクトルの中から、前記量子化対象ベクトルとの相関を有する特徴の種類を示す分類用コードベクトルを選択するステップと、
複数の第1コードブックの中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1コードブックを選択するステップと、
選択された前記第1コードブックを構成する複数の第1コードベクトルの中から、前記第1符号に対応する第1コードベクトルを指定するステップと、
複数の第1回転行列の中から、選択された前記分類用コードベクトルに対応する第1回転行列を選択するステップと、
複数の第2コードベクトルの中から前記第2符号に対応する第2コードベクトルを指定し、指定された前記第2コードベクトルに対して、前記選択された第1回転行列を用いた行列演算を行い、指定された前記第1コードベクトルと前記行列演算後の前記第2コードベクトルとを加算して、量子化ベクトルを得るステップと、
を有するベクトル逆量子化方法。
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