[發明專利]矢量量化碼書生成方法

無效

• 申請號: 200910131711.1
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101854223A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 楊大毛;羅漢文;黃磊;劉市;郭佳;張宇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;夏普株式會社
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H03M13/39
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種矢量量化碼書生成方法，包括：

生成一組歸一化的隨機復向量序列，采用各歸一化的隨機復向量的角度部分，構成訓練向量序列；

根據訓練向量序列，生成初始碼書；

采用隨機松弛方法，對原碼書作隨機擾動，得到新碼書；

保留原碼書和新碼書中性能較好的碼書；

如果所保留的碼書已滿足碼書生成的終止條件，則結束碼書生成，得到碼書；否則，以所保留的碼書作為原碼書，返回隨機松弛更新步驟。

2.根據權利要求1所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于所述隨機復向量序列生成步驟包括：

產生偶數個隨機數，以每兩個隨機數構成一個復數的實部和虛部，由此組合成一組復向量序列；

對各復向量進行歸一化處理，得到一組歸一化的隨機復向量序列，其中所產生的隨機數的個數大于待生成的矢量量化碼書的大小。

3.根據權利要求2所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于所產生的隨機數服從高斯分布或瑞利分布。

4.根據權利要求2所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于所述歸一化處理包括：

將每個復向量分別除以各自的2-范數。

5.根據權利要求1所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于所述初始碼書生成步驟包括：

將由訓練向量序列張成的線性空間作隨機劃分為多個胞腔，劃分得到的胞腔的數目與待生成的碼書大小一致，每個胞腔對應碼書中的一個碼字；

用隸屬于每個胞腔的訓練向量的算術平均值或加權平均值作為碼字，并對所生成的碼字進行歸一化處理，得到初始碼書。

6.根據權利要求5所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于所述多個胞腔彼此交叉或不交叉。

7.根據權利要求5所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于

用于計算加權平均值的權重取決于量化的要求和訓練向量在胞腔中的空間位置。

8.根據權利要求1所述的矢量量化碼書生成方法，在所述初始碼書生成步驟之后，還包括：

采用已知的Lloyd算法，對初始碼書進行預處理：

隨機選取一個訓練向量，將其從原來的胞腔移至隨機選定的另一個胞腔，得到新初始碼書；

分別用原初始碼書和新初始碼書對訓練向量序列進行矢量量化；

如果新初始碼書的量化誤差小于原初始碼書，則接受新初始碼書。

9.根據權利要求1所述的矢量量化碼書生成方法，其特征在于

所述隨機松弛更新步驟采用模擬退火方法，包括：

給定初始退火溫度T、溫度降低因子、最大迭代次數和碼書更新接受閾值f，其中溫度降低因子和碼書更新接受閾值f是小于1的正數；

隨機選取一個訓練向量，將其從原來的胞腔移至隨機選定的另一個胞腔，得到新碼書；

分別用原碼書和新碼書對訓練向量序列進行矢量量化；

求出原碼書與新碼書對應的量化誤差的差值Δd；

如果以下不等式成立，則以新碼書代替原碼書，

exp(Δd/T)＞f

否則，保留原碼書；

如果迭代次數已達到最大迭代次數，或者量化誤差的差值Δd小于預定收斂閾值，則停止迭代，得到最終的量化碼書，否則，將退火溫度乘以溫度降低因子后，返回訓練向量隨機選取步驟。