JPS6333935A

JPS6333935A - ゲイン／シエイプ・ベクトル量子化器

Info

Publication number: JPS6333935A
Application number: JP61178200A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Morio; 智一森尾; Kenichi Funabashi; 船橋　賢一; Atsusato Kitou; 鬼頭　淳悟
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1988-02-13

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】（産業上の利用分野）本発明は、音声・画像等の信号の符号化方式として、ま
た情報圧縮の技法として用いられるゲイン／シェイプ・
ベクトル量子化器に関する。

（従来の技術）近時、音声・画像信号等の情報処理や情報圧縮の技法の
１つとしてベクトル量子化が研究されている。

第２図は、かかるベクトル量子化の技法を用いたシステ
ムの基本原理を示している。

入力端子１８に入力された信号系列５ｔ（ｔ＝１．２．
３・・・）はバッファ等で構成されたブロック化器１９
に入力され、ここで任意の長さｂを有するブロックＶ　
ｊ　””　（３１、Ｓｇ　、・・・ｓｂ）に組立てられ
ベクトル化される。このベクトル化された信号は、ベク
トル量子化符号化器２０に入力され、予め作成された種
々のベクトルパターンを保有しているファイル（これを
コードブック２１と称す）の中から、入力ベクトルｖｊ
に最も似ているベクトルＶｋが選択される。そして、ベ
クトルＶｋのインデックスｋが伝送系２２からベクトル
量子化復号化器２３に伝送される。このとき、ベクトル
量子化符号化器２０が伝送系２２から伝送する情報は、
そのベクトルのインデックスにのみであるので、情報伝
送量は原信号を伝送するのに比べて非常に低速である。

一方、伝送系２２から伝送されたベクトルのインデック
スｋがベクトル量子化復号化器２３に入力されると、こ
のベクトル量子化復号化器２３ではコードブ７り２４か
らベクトルＶｋを検索し、その成分（ｓ、’、　　８２
′。

・・・ｓｂ’）を順に出力端子２５がら出力する。

しかし、あらゆる入力ベクトルに対して適切なパターン
のベクトルをコードブック２１がら選び出すには、非常
に多くのパターンを保有する必要があるために、近時第
３図に示すゲイン／シェイプ（Ｇａ　ｉｎ／５ｈａｐｅ
）・ベクトル量子化が考えられている。ここで、シェイ
ブとは出力ベクトルが決定されるもとになる波形パター
ンの形状を言い、ゲインとは正規化された出力ベクトル
に対し入力ベクトルから最小歪となるような量子化利得
を言う。

第３図はゲイン／シェイプ・ベクトル量子化の技法を用
いたシステムを示している。

このゲイン／シェイプ・ベクトル量子化システムには、
シェイプＶ　Ｑ（Ｖｅｃｔｏｒ　Ｑｕａｎｔｉｚｅｒ）
符号化器２６及びシェイブＶＱ復号化器２７が用いられ
ている。一般的なゲイン／シュイブ・ベクトル量子化に
ついては、例えばＶｅｃｔｏｒ　Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉ
ｏｎ：Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍ、　Ｇｒａｙ　ＩＥＥＢ　ＡＳ
ＳＰ　Ｍａｇａｚｉｎｅ　Ａｐｒ、　１９８４（ＰＰ４
〜２９）′で説明されている。

すなわち、第２図に示すシステムに対して、ブロック化
器２８で処理された出力ベクトルｖｊをそのパワー等の
ゲインで正規化するゲイン正規化器２９が接続され、さ
らにシェイブＶＱ復号化器２７で復元された信号系列を
ゲイン正規化器２９から伝送されるゲイン情報に基づい
て増幅するアンプ３０が接続されている。そして、この
ようなゲイン／シェイプ・ベクトル量子化を用いたシス
テムではシェイブコードブック３１．３２に蓄えておく
ベクトルパターンは全てゲインで正規化されているので
、入力信号のパワーによるパターンの敗らばりを吸収す
ることが可能でありコードブックの汎用性が高い。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上述したゲイン／シュイブ・ベクトル量子化の
技法では、ベクトルインデックスにのみならずゲイン情
報も各ベクトルごとに伝送しなければならないので、ベ
クトルインデックスの情報量に比較してゲイン情報が多
いとシステム全体としての情報伝送量が増加するという
問題がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、入力信号系列をブロッキングして形成される
シェイブ情報をベクトル量子化する手段と、連続する複
数個の入力ベクトルのゲイン情報をベクトル量子化する
手段とを備えたものである。

（作用）入力信号系列をブロック化したシェイプ情報をベクトル
量子化するとともに、連続する複数ベクトルのゲイン情
報もベクトル量子化する。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係るゲイン／チエイブ・ベクトル量子
化器を用いた符号系Ａ、復号系Ｂ、伝送系Ｃの構成を示
すブロック図である。

入力端子１に入力された信号系列Ｓ、（ｉ＝１゜２．３
・・・）は第１のブロック化器２で、ある任意の長さｂ
を有すルヘクト）ＬｉＶ　ｊ　＝（Ｓ、＋、　Ｓｔ、”
”Ｓｂ）に組立てられる。このベクトルｖｊはゲイン正
規化器３に入力され、ここで入力ベクトルのゲイン情報
が第２のブロック化器４に伝送されるとともに、そのゲ
インで正規化されたベクトルｖｊ′がシエイブＶＱ符号
化器５に送られる。このゲインは例えば入力されるベク
トルのパワー値である。

そして、このシェイプＶＱ符号化器５では予め作成され
たシエイブコードブフク６の中から、このベクトルｖｊ
′に最も似ているベクトルＶｋを選択し、そのインデッ
クスｋを伝送する。

一方、ゲイン情報は、第２のブロック化器４で、ある任
意の長さＢを有するゲインベクトルｇｌ＝（ｇ＋、ｇｚ
、・・・ｇ＋＋）に組立てられる。このゲインベクトル
は、複数の入力ベクトルに対して１つのベクトルが作成
される。このゲインベクトルはゲインＶＱ符号化器７に
入力され、予め作成されているゲインコードブック８の
中から最も似ているベクトルＧｍを選択し、そのインデ
ックスｍを伝送する。

ところで、復号系Ｂはシエイブベクトルを復元するシェ
イブＶＱ復号化器９と、ゲインベクトルを復元するゲイ
ンＶＱ復号化器１０とを備えてぃる。また、これら復号
化器９，１０には、前記シエイブコードブック６、ゲイ
ンコードブック８と同様にして、予め作成されているシ
ェイプコードブンク１１、ゲインコードブック１２が設
けられており、これらのコードブックＩＬ、１２では、
伝送されるインデックスに、ｍを手掛かりに復号すべき
ベクトルを選択できるようになされている。

バッファ１３は、シエイブとゲインのブロック長が異な
る（入力サンプル数で比べるとゲインの方がｎ倍長い）
ので、アンプ１４に対して同期入力させる回路である。

しかして、シェイブＶＱ復号化器９ではインデックスｋ
をもとにｎ個のシェイプヘクトルが復元され、ゲインＶ
Ｑ復号化器１０ではインデックスｍをもとに１つのゲイ
ンベクトルが復元される毎に、そのゲインベクトルの情
報を元にシエイブベクトルをアンプ１４で増幅して出力
端子１５に出力する。

なお、上述したゲイン／シェイプ・ベクトル量子化器の
他にブロック内の平均値の情報とシェイプ情報に分けて
符号化する方式である平均値分離量子化（Ｓｅｐａｒａ
ｔｉｎｇ　Ｍｅａｎ　ＶＱ）にも適用できるのはもちろ
んである。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によれば、複数個の入力ベク
トルのゲイン情報をベクトル量子化して伝送しているの
で、情報伝送速度を低（抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るゲイン／シュイブ・ベクトル量子
化器の実施例を示すブロック図、第２図はベクトル量子
化の原理を説明するためのブロック図、第３図は従来の
ゲイン／シェイプ・ベクトル量子化器を示すブロック図
である。２・・・第１のブロック化器４・・・第２のブロック化器５・・・シェイプＶＱ符号化器６・・・シェイプコードブック７・・・ゲインＶＱ符号化器８・・・ゲインコードブック第７　図

Claims

【特許請求の範囲】

１）入力信号系列をブロッキングして形成されるシェイ
プ情報をベクトル量子化する手段と、連続する複数個の
入力ベクトルのゲイン情報をベクトル量子化する手段と
を備えたことを特徴とするゲイン／シェイプ・ベクトル
量子化器。