A Study on the Fast Search Algorithm for Vector Quantization

벡터 양자화를 위한 고속 탐색 알고리듬에 관한 연구

  • 지상현 (한양대학교 전자전기제어계측공학과) ;
  • 김용석 (삼성전자 통신망 총괄 코아 기술연구그룹) ;
  • 이남일 (삼성전자 통신망 총괄 코아 기술연구그룹) ;
  • 강상원 (한양대학교 전자전기제어계측공학과)
  • Published : 2003.05.01

Abstract

In this paper. we propose a fast search algorithm for nearest neighbor vector quantization (NNVQ). The proposed algorithm rejects those codewords which can not be the nearest codeword and reduces the search range of codebook. Hence it reduces computational time and complexity in encoding process, while it provides the same SD performance as the conventional full search algorithm. We apply the proposed algorithm to the adaptive multi-rate (AMR) speech coder and a general vector quantizer designed by LBG. algorithm. Simulation results show effectiveness of the proposed algorithm.

본 논문에서는 NNVQ (nearest neighbor vector quantization)를 위한 고속탐색 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 입력 벡터 내 지정된 요소의 부호화 왜곡을 임계값과 비교해서 최적 코드워드가 될 가능성이 없는 코드워드를 탐색 대상 코드워드에서 제외함으로써 코드북 탐색의 범위를 줄인다. 이를 통해 기존의 풀서치(full-search) 알고리듬과 동일한 SD(spectral distortion) 성능을 얻으면서 부호화 과정에서의 처리시간과 복잡도를 감소시킨다. 제안된 알고리듬을 Gauss-Markov 소스에 대해 설계된 일반적인 벡터 양자화기와 3GPP에서 표준화된 AMR (adaptive multi-rate) 음성 코덱의 LSP 양자화기에 각각 적용하여 실험하였다. 실험결과 제안된 알고리듬은 SD 성능감쇄 없이 탐색 대상 범위를 감소시킴으로써 부호화시 복잡도를 50%이상 줄일 수 있었다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. Commun. v.COMM-33 An improvement of the minimum distortion and patteren matching C.D.Bei;R.M.Gray
  2. Proc. ICCASP A fast nearest neighbor search algorithm M.T.Orchard
  3. Proc. ICASSP Binary search trees for vector quantization A.Lowry;S.Hossain;W.Millar
  4. IEEE Trans. Commun. An algorithm for vector quantizer design Y.Linde;A.Buzo;R.Gray
  5. Digital cellular telecommunications system; Adaptive Multi-Rate speech transcoding ETSI