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JPH07120959B2 - n進木探索ベクトル量子化器 - Google Patents
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JPH07120959B2 - n進木探索ベクトル量子化器 - Google Patents

n進木探索ベクトル量子化器

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JPH07120959B2
JPH07120959B2 JP63221902A JP22190288A JPH07120959B2 JP H07120959 B2 JPH07120959 B2 JP H07120959B2 JP 63221902 A JP63221902 A JP 63221902A JP 22190288 A JP22190288 A JP 22190288A JP H07120959 B2 JPH07120959 B2 JP H07120959B2
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は信号の高能率符号化を行うベクトル量子化装
置に関するものである。
[従来の技術] 第2図は例えば特願昭62−10487号に示されたn進木探
索ベクトル量子化器のブロックス図、第3図は特願昭62
−10487号に示された内積演算を用いたベクトル量子化
器の詳細ブロック図、第4図は特願昭62−10487号に示
された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。
第2図において、(1)は平均値分離された入力ベクト
ル、(2)に各段のベクトル量子化器、(3)は出力ベ
クトルインデックス、(4)は各段のコードブック、
(5)は振幅利得、第3図において、(6)は前段のベ
クトル量子化器(2)が出力した出力ベクトルインデッ
クス(3)に応じて順次読み出すべき出力ベクトルのア
ドレス(12)を出力するアドレスカウンタ、(7)は乗
算器、(8)は内積値、(9)は最大内積検出器、(1
0)は内積値を振幅利得としてラッチする振幅利得ラッ
チ、(11)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ラッチ、(13)は加
算器である。
次に動作について説明する。
第2図において平均値分離された入力ベクトル(1)は
ベクトル量子化器(2)によって以下のように量子化が
行なわれる。まず出力ベクトルはn進(nは2のベキ
乗)木探索とする。第4図に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第4図に示すように定め
る。
第4図(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
おいて段数が1段増す毎にlog2nビット(n進数で1
桁)ずつコードが増し、LSBからコードをlog2n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
に逆登ることができる。
上記のような出力ベクトルコードブックを最終段まで木
探索することにより平均値分離された入力ベクトル
(1)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第2図のようにベクトル量子
化器の接続で表わされ、更に第m段のベクトル量子化器
は第3図のブロック図で示される。
第3図において第(m−1)段ベクトル量子化器に出力
ベクトルインデックス(3)を入力すると、アドレスカ
ウンタ(6)はn進木構造出力ベクトルに基づいて入力
ベクトル(1)との比較を行なうべき出力ベクトルのア
ドレス(12)を出力する。コードブック(4)から出力
ベクトルが読み出されると入力ベクトル(1)との間で
積和がとられる。このようにして求めたベクトルの内積
値(8)が入力ベクトルに対して最大となった時、最大
内積検出器(9)はストローブを発生する。このストロ
ーブにより、振幅利得ラッチ(10)には内積値(8)
が、インデックスラッチ(11)には出力ベクトルアドレ
ス(12)が取り込まれ、アドレスカウンタ(6)が入力
ベクトル(1)に対する出力ベクトルアドレス(12)を
全て出し終えた時点でインデックスラッチ(11)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
(3)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(10)の振幅利得(5)も出力される。
[発明が解決しようとする課題] 従来のn進木探索ベクトル量子化器は以上のように構成
されているため、木探索の各段の処理で内積の演算をn
回行うことが必要であるという問題点があった。
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、各ベクトル量子化器で行なう木探索の同一段
の内積演算をn回以下の回数で高速に行なうことがで
き、さらに、各ベクトル量子化器における上記内積演算
をn回以下の回数行なうのか、n回行なうのかを切り換
えることができるn進木探索ベクトル量子化器を得るこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係るn進木探索ベクトル量子化器は、入力ベ
クトルとインデックスコードとを入力し、このインデッ
クスコードに基づいてn進木探索コードブックを木探索
して読み出した次段の出力ベクトルと上記入力ベクトル
との内積を算出し最大内積を与える上記出力ベクトルの
インデックスコードと共にその時の最大内積値を出力す
る複数のベクトル量子化器と、1組のベクトル量子化器
が2以上となるように上記複数のベクトル量子化器を分
割した1組内の各ベクトル量子化器で木探索の同一段の
内積を分担して算出する高速モードと1つのベクトル量
子化器で木探索の同一段の内積を算出する通常モードと
を切り換える切り換え信号と、上記1組内の各ベクトル
量子化器が出力した内積値と上記インデックスコードと
を入力し、最大内積値を出力した上記ベクトル量子化器
からの上記インデックスコードを出力する比較選択器と
を備え、上記切り換え信号が高速モード時には、上記1
組内の各ベクトル量子化器はそれぞれ、木探索の同一段
における内積を分担して算出し、最大内積を与える上記
出力ベクトルのインデックスコードと共にその時の最大
内積値を上記比較選択器に出力し、上記切り換え信号が
通常モード時には、1つの上記ベクトル量子化器は、木
探索の同一段における内積を算出し、最大内積を与える
上記出力ベクトルのインデックスコードと共にその時の
最大内積値を木探索の次段処理をする上記ベクトル量子
化器に出力するものである。
[作用] この発明に係るn進木探索ベクトル量子化器において
は、上記切り換え信号が高速モード時には、上記1組内
の各ベクトル量子化器はそれぞれ、木探索の同一段にお
ける内積を分担して算出し、最大内積を与える上記出力
ベクトルのインデックスコードと共にその時の最大内積
値を上記比較選択器に出力し、上記切り換え信号が通常
モード時には、1つの上記ベクトル量子化器は、木探索
の同一段における内積を算出し、最大内積を与える上記
出力ベクトルのインデックスコードと共にその時の最大
内積値を木探索の次段処理をする上記ベクトル量子化器
に出力する。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すn進木探索ベクトル
量子化器を示すブロック図であり、(1)は平均値分離
された入力ベクトル、(2)は各段のベクトル量子化
器、(3)は出力ベクトルインデックス、(4)は入力
ベクトル(1)を入力とした木探索が最終段へ至る過程
で選択される各段の節点の出力ベクトルと、この出力ベ
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
スコードとが格納されている各段のコードブック、
(5)は振幅利得となる最大内積値、(14)はコンパレ
ータ、(15)は2つのベクトル量子化器を並列使用する
高速モードのときに、2つのベクトル量子化器が出力し
た出力ベクトルインデックス(3)のいずれかを選択す
るアドレス生成器、(16)は2つのベクトル量子化器を
並列使用し、各ベクトル量子化器ではそれぞれ内積演算
をn/2回行なう高速モードと、1つのベクトル量子化器
で内積演算をn回行なう通常モードとを切り換える切り
換え信号である。
次に動作について説明する。
まず、入力された平均値分離ベクトルを量子化するが出
力ベクトルがn進(nは2のベキ乗)木探索であるこ
と、内積を歪測度に用いてベクトル量子化されること、
また通常モード時の動作は従来のn進木探索ベクトル量
子化器と同様であり、第m段のベクトル量子化器は従来
のものと同様であってもかまわない。
以下、第1図に基づいて第1段ベクトル量子化器(2)
及び第2段ベクトル量子化器(2)の2つを並列に使用
する高速モードについて説明する。
この高速モード時2つのベクトル量子化器を使ってn進
木探索の各段の処理を行うことになる。この時第1段、
第2段のコードブック(4)にはそれぞれ、各段探索の
半分の出力ベクトルが格納され、例えば前半の中で最も
大きい内積値(5)が第1段ベクトル量子化器(2)か
ら出力され、後半の探索の中で最も大きい内積値(5)
が第2段ベクトル量子化器(2)から出力される。
例えば木探索を4進木で行う場合、第1段の探索では、
第4図(b)の第1段における4つの比較すべき出力ベ
クトル(0(4),1(4),2(4),3(4))と入力ベクトル(1)
との内積をそれぞれ#0、#1、#2、#3とする。
この時、第1段ベクトル量子化器(2)からは内積#
0、#1のどちらか大きい方の内積値が、第2段ベクト
ル量子化器(2)からは内積#2、#3のどちらか大き
い方の内積値が出力される。
この時、第1段コードブック(4)には0(4)と1(4)の出
力ベクトルが、第2段コードブック(4)には2(4)と3
(4)の出力ベクトルが予め格納されている。
また、モード選択信号(16)により第1段ベクトル量子
化器(2)から第2段ベクトル量子化器(2)への出力
ベクトルインデックス(3)はスイッチで遮断される。
第1段、第2段ベクトル量子化器(2)から出力された
内積値(5)はコンパレータ(14)により比較され、そ
の結果はアドレス生成器(15)に出力される。
アドレス生成器(15)はコンパレータ(14)の比較出力
と第1段及び第2段ベクトル量子化器(2)からの出力
ベクトルインデックス(3)を入力し、大きい方の内積
値を出力したベクトル量子化器からの出力ベクトルイン
デックス(3)(4進木の場合、最上位2ビット)を出
力する。第3段ベクトル量子化器(2)に送出される出
力ベクトルインデックス(3)は、モード選択信号(1
6)により、通常モードの場合は第2段ベクトル量子化
器(2)からの出力が選択され、高速モードの場合はア
ドレス生成器(15)からの出力が選択される。
上記のような木探索を最終段まで行うことにより、平均
値分離された入力ベクトルが、内積を歪測度として用い
ることにより、ベクトル量子化される。
なお、上記実施例では、木探索が4進木でベクトル量子
化器2つを並列に使用した場合について説明したが、木
探索はn進木(nは2のベキ乗)であってもよく、ま
た、ベクトル量子化器は3つ以上であってもよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のように、この発明のn進木探索ベクトル量子化器
によれば、切り換え信号が高速モード時には、1組内の
2以上のベクトル量子化器はそれぞれ、木探索の同一段
における内積を分担して算出し、切り換え信号が通常モ
ード時には、1つのベクトル量子化器は、木探索の同一
段における内積を算出するので、各ベクトル量子化器で
行なう内積演算をn回以下の回数で高速に行なうことが
でき、さらに、各ベクトル量子化器における内積演算を
n回以下の回数行なうのか、n回行なうのかを切り換え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるn進木探索ベクトル
量子化器を示すブロック図、第2図は従来のn進木探索
ベクトル量子化器を示すブロック図、第3図は従来の歪
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、第4図は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。 (1)は平均値分離された入力ベクトル(2)は各段の
ベクトル量子化器(3)はベクトルインデックス、
(4)は各段のコードブック、(5)は最大内積値であ
る振幅利得、(6)は前段量子化器の出力ベクトルイン
デックスに応じて順次読み出しアドレス(12)を出力す
るアドレスカウンタ、(7)は乗算器、(8)内積値、
(9)は最大内積検出器、(10)は振幅利得ラッチ、
(11)はインデックスラッチ、(13)は加算器、(14)
はコンパレータ、(15)はアドレス生成器、(16)はモ
ード選択信号である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/41 Z 7/24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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た木探索
    が最終段へ至る過程で選択される各段の節点の出力ベク
    トルとこの出力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コードとを記憶するn進木探索コー
    ドブック(nは2のベキ乗)と、 上記入力ベクトルと上記インデックスコードとを入力
    し、このインデックスコードに基づいて上記n進木探索
    コードブックを木探索して読み出した次段の上記出力ベ
    クトルと上記入力ベクトルとの内積を算出し最大内積を
    与える上記出力ベクトルのインデックスコードと共にそ
    の時の最大内積値を出力する複数のベクトル量子化器
    と、 1組のベクトル量子化器が2以上となるように上記複数
    のベクトル量子化器を分割した1組内の各ベクトル量子
    化器で木探索の同一段の内積を分担して算出する高速モ
    ードと1つのベクトル量子化器で木探索の同一段の内積
    を算出する通常モードとを切り換える換え信号と、 上記1組内の各ベクトル量子化器が出力した内積値と上
    記インデックスコードとを入力し、最大内積値を出力し
    た上記ベクトル量子化器からの上記インデックスコード
    を出力する比較選択器とを備え、 上記切り換え信号が高速モード時には、上記1組内の各
    ベクトル量子化器はそれぞれ、木探索の同一段における
    内積を分担して算出し、最大内積を与える上記出力ベク
    トルのインデックスコードと共にその時の最大内積値を
    上記比較選択器に出力し、 上記切り換え信号が通常モード時には、1つの上記ベク
    トル量子化器は、木探索の同一段における内積を算出
    し、最大内積を与える上記出力ベクトルのインデックス
    コードと共にその時の最大内積値を木探索の次段処理を
    する上記ベクトル量子化器に出力することを特徴とする
    n進木探索ベクトル量子化器。
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JPS63146516A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Mitsubishi Electric Corp ベクトル量子化器
JPH0646805B2 (ja) * 1987-01-20 1994-06-15 三菱電機株式会社 振幅適応ベクトル量子化装置

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