JP3223281B2 - 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化/復号装置 - Google Patents
波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化/復号装置Info
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Description
る波形の圧縮技術に関する。
器で楽音を発生させるためなどに用いられる波形データ
発生装置には、予め波形の振幅値をサンプリング周期毎
にサンプリング及び量子化して波形データとしてメモリ
に記憶しておき、この波形データを順次読み出す方式の
ものが多い。
のがメモリに記憶されるため、メモリの記憶容量が大き
くなってしまうという問題点が生じる。そこで、この波
形の情報量を圧縮して記憶する方式として、従来から種
々の方式が採用されてきている。
記憶させるDPCM方式などがあるが、それのみでは十
分な情報圧縮効果は得られていない。そこで、更に波形
の情報量を圧縮する方式として、波形データを仮数部と
指数部とからなる浮動小数点データに変換して記憶する
方式が提案されている(例えば、特公昭63-60917号公
報、又は特公平1-45078 号公報に記載のもの)。
では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる浮動小
数点データに変換され、仮数部及び指数部が適当なビッ
ト数に量子化された後に、メモリなどに記憶される。
の方式では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる
浮動小数点データに変換され、更に、連続する複数の仮
数部に対応する指数部が1つの指数部の値によって共通
化され、そのように共通化された指数部と上述の仮数部
が適当なビット数に量子化された後に、メモリなどに記
憶されることにより、より一層の波形の情報量の圧縮が
図られている。
形データの増大化などに伴い、更なる波形の情報量の圧
縮が要請されている。本発明の課題は、波形の振幅値を
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データで表現する
場合に、更なる波形の情報量の圧縮を可能とすることに
ある。
音波形記録装置などに適用される波形データ符号化装置
の構成として、以下の構成を有する。
102)の振幅値の差分値(差分波形データ112)を
算出しながら、その差分値に対応しそれぞれ所定のビッ
ト数を有する仮数部(8ビット仮数部115)及び指数
部(3ビット指数部114)からなる浮動小数点データ
を算出する浮動小数点データ算出手段(減算部111、
浮動小数点データ算出部113、固定小数点データ復号
部116、加算部117、及びデータ保持部118)を
有する。
数部に対応する指数部を1つの指数部の値により共通化
することにより圧縮指数部(圧縮3ビット指数部12
2)を算出する指数部圧縮手段(指数部圧縮部121)
を有する。
縮指数部の差分値を差分圧縮指数部(2ビット差分圧縮
指数部134)として算出する差分算出手段(差分算出
部133)を有する。
波形データ125)を算出しながら、その差分値及び差
分圧縮指数部から復号される指数部(圧縮3ビット指数
部122)に対応し所定のビット数を有する仮数部(7
/8ビット仮数部128)を算出する仮数部算出手段
(減算部124、仮数部算出部126、ビット長制御部
127、固定小数点データ復号部129、加算部13
0、及びデータ保持部131)を有する。
仮数部を構成するビットデータの一部(例えば連続する
4つの仮数部のうちの前半の2つの仮数部の各LSB)
を、その仮数部に対応し差分算出手段により算出される
差分圧縮指数部を構成するビットデータで置き換え、そ
の結果得られる差分圧縮指数部が埋め込まれた仮数部を
波形に対応する符号化されたデータ(出力ファイル13
6)として出力するフォーマット変換手段(ビット長制
御部127、フォーマット変換部135)を有する。
装置などに適用される波形データ復号装置の構成とし
て、以下の構成を有する。まず、前述した符号化された
データから差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段を
有する。
出する仮数部抽出手段を有する。また、差分指数部抽出
手段により抽出された差分指数部を順次累算することに
よって圧縮指数部(復号圧縮3ビット指数部404)を
復号する指数部復号手段(加算部403、データ保持部
405)を有する。
抽出手段により抽出された仮数部(8ビット仮数部40
6)とから固定小数点形式の波形の振幅値の差分値(復
号差分波形データ408)を復号する固定小数点データ
復号手段(固定小数点データ復号部407)を有する。
することにより波形(復号16ビットリニア波形データ
410)の振幅値を復号する波形復号手段(加算部40
9、データ保持部411)を有する。
差分値を算出する差分算出手段は必ずしも必要なく、指
数部圧縮手段で算出される圧縮指数部が直接仮数部に埋
め込まれるように構成されてもよい。
の振幅値の差分値からではなく、波形の振幅値そのもの
から、浮動小数点データを算出するように構成されても
よい。この場合には、波形データ復号装置において、波
形復号手段は不要となる。
形データ復号装置を両方備える波形データ符号化/復号
装置が構成されてもよい。この場合には、符号化された
データを一時的に保持する記憶手段を有するように構成
される。
等の機能を有する波形データ符号化方法も、本発明に含
まれる。
とからなる浮動小数点データで表現されると共に、連続
する所定数の仮数部に対応する指数部が1つの指数部の
値により共通化され、そのようにして得られた圧縮指数
部又はその差分値である差分圧縮指数部が、仮数部のビ
ットデータの一部として埋め込まれ、符号化されたデー
タとして出力される。この結果、指数部のための独立し
たデータ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮
が達成できる。
つき詳細に説明する。図1は、本発明による符号化シス
テムのブロック図である。
4、最大差分値検出部106、除算部107、及び乗算
部108からなる部分では、入力ファイル101として
入力された16ビットリニア波形データ102の振幅値
の差分値に対して、その差分値を浮動小数点データのダ
イナミックレンジに合せるための正規化が行われる。
図示しないディスク装置などから入力ファイル101の
データとして入力された16ビットリニア波形データ1
02の現在のサンプル値から、データ保持部103に保
持されている1サンプル前のサンプル値が減算されるこ
とにより、差分波形データ105が算出される。
でに保持している差分波形データ105のサンプル値と
新たに入力された差分波形データ105のサンプル値と
を比較し、値が大きい方のサンプル値を順次保持してゆ
くことにより、入力ファイル101全体における最大差
分値DFmaxを検出する。
部106が入力ファイル101全体における最大差分値
DFmaxを検出した後に、浮動小数点データの最大値であ
る浮動小数点最大値Dmax を最大差分値DFmaxで除算す
ることにより、比“Dmax /DFmax”を算出するそし
て、乗算部108は、入力ファイル101内の全ての1
6ビットリニア波形データ102について、各振幅値に
上述の比“Dmax /DFmax”を乗算する。この結果得ら
れる正規化16ビットリニア波形データ109は、第1
中間ファイル110のデータとして特には図示しないデ
ィスク装置などに保持される。
0のデータとして保持される正規化16ビットリニア波
形データ109の最大値は、後述する浮動小数点データ
算出部113によって変換される浮動小数点データにお
ける最大値Dmax に等しくなり、この結果、後述する浮
動小数点データへの変換時に、最大のダイナミックレン
ジが確保されることになる。
ル110のデータとして入力される正規化16ビットリ
ニア波形データ109の現在のサンプル値から、後述す
る固定小数点データ復号部116、加算部117、及び
データ保持部118によって復号された1サンプル前の
復号16ビットリニア波形データ119のサンプル値が
減算されることにより、差分波形データ112が算出さ
れる。
は、固定小数点形式の差分波形データ112を浮動小数
点形式に変換し、3ビット指数部114と8ビット仮数
部115とからなる浮動小数点データに変換する。
点データへの変換動作の説明図である。今、図2(a) の
例において、2の補数の形式で表現されている16ビッ
トの差分波形データ112においては、ビット9〜15
が符号ビットSとなっている。そして、浮動小数点デー
タ算出部113では、それらの符号ビットのうちの最下
位のビットと、それに続く下位の7ビットの計8ビット
が8ビット仮数部115とされる。そして、その8ビッ
ト仮数部115のうちの最下位のビットの位の値が、3
ビット指数部114の値とされる。
に、符号ビットのうちの最下位のビットが9である場合
には、図2(b) に示されるように、ビット9〜ビット2
が8ビット仮数部115とされる。そして、その8ビッ
ト仮数部115のうちの最下位のビットの位の値2=0
10(2進表現)が、3ビット指数部114の値とされ
る。
ように、符号ビットのうちの最下位のビットが14であ
る場合には、ビット14〜ビット7が8ビット仮数部1
15とされる。そして、その8ビット仮数部115のう
ちの最下位のビットの位の値7=111(2進表現)が
3ビット指数部114の値とされる。更に、例えば図2
(a) のCとして示されるように、符号ビットのうちの最
下位のビットが7である場合は、ビット7〜ビット0が
8ビット仮数部115とされる。そして、その8ビット
仮数部115のうちの最下位のビットの位の値0=00
0(2進表現)が3ビット指数部114の値とされる。
場合又はビット5以下の場合には、3ビット指数部11
4の値は7又は0とされる。最下位の符号ビットがビッ
ト15の場合には、正しい値が表現できないことになる
が、差分波形データ112においては、15ビットの有
効値はめったに生じないため、問題はない。
ア波形データ109が差分波形データ112に変換さ
れ、その差分波形データ112のデータ形式が浮動小数
点形式に変換された場合、浮動小数点形式への変換過程
において変換誤差が生じる。この変換誤差の影響を無く
すために、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差
分波形データ112によって表現される差分値に吸収さ
れる。
浮動小数点データ算出部113から出力される3ビット
指数部114と8ビット仮数部115とから、固定小数
点形式の差分波形データを復号する。今、8ビット仮数
部115の値をa、3ビット指数部114の値をbとす
れば、それらに対応する固定小数点形式の差分波形デー
タcは、次式によって復号できる。
分は、固定小数点データ復号部116から出力される固
定小数点形式の差分波形データを順次累算することによ
り、復号16ビットリニア波形データ119を復号す
る。
される誤差を含む復号16ビットリニア波形データ11
9が、次回のサンプリング周期において、減算部111
によって、正規化16ビットリニア波形データ109か
ら減算されることにより、差分波形データ112が算出
される。
出される3ビット指数部114は、第2中間ファイル1
20のデータとして、特には図示しないディスク装置な
どに保持される。
ァイル120のデータとして入力される連続する4つの
3ビット指数部114毎に、値の最も大きなもののみを
選択し、更に、その選択した3ビット指数部114のデ
ータ列の各値を、隣り合うデータ間の値の差分値が−
1、0、1、2の4値のうちの何れかになるように限定
することにより、圧縮3ビット指数部122を算出す
る。即ち、上述の隣り合うデータ間の値の差分値が3以
上又は−2以下の場合には、差分値が2又は−1になる
ように、その隣り合うデータの各値が限定される。
第3中間ファイル123のデータとして特には図示しな
いディスク装置などに保持される。このようにして、図
2(b) →(c) に示されるように、連続する4つの8ビッ
ト仮数部115の値毎に1つの圧縮3ビット指数部12
2が対応することになり、圧縮3ビット指数部122の
データ量を3ビット指数部114のデータ量の1/4に
圧縮することができる。ここで、連続する4つの3ビッ
ト指数部114毎に値の最も大きいもののみが選択され
ることにより、最終的に復号されるリニア波形データを
元の16ビットリニア波形データ102に追従させるこ
とができる。また、圧縮3ビット指数部122のデータ
列の各値が、隣り合うデータ間の値の差分値が−1、
0、1、2の4値のうちの何れかになるように限定され
る理由は、後述する差分算出部133において得られる
差分圧縮指数部134のビット数2によって表現できる
値の数22 =4に対応させるためである。今、16ビッ
トリニア波形データ102が差分波形データに変換され
ることにより、差分波形データに必要なビット数を圧縮
することができ、また、差分波形データの値の変化幅
は、元の16ビットリニア波形データ102の値の変化
幅よりも小さくすることができる。従って、差分波形デ
ータの指数部の値の変化幅の値の数は、高々4値程度で
十分である。
6、ビット長制御部127、固定小数点データ復号部1
29、及びデータ保持部131からなる部分によって、
仮数部が算出し直される。
ファイル110のデータとして入力される正規化16ビ
ットリニア波形データ109の現在のサンプル値から、
後述する固定小数点データ復号部129、加算部13
0、及びデータ保持部131によって復号された1サン
プル前の復号16ビットリニア波形データ132のサン
プル値が減算されることにより、差分波形データ125
が算出される。
点形式の差分波形データ125と第3中間ファイル12
3のデータとして入力される圧縮3ビット指数部122
とから、8ビット仮数部を算出し直す。即ち、差分波形
データ125の連続する4つのサンプル値のそれぞれに
おいて、それらの入力に同期して1/4のサンプリング
速度で入力される1つの圧縮3ビット指数部122の値
に対応する位から上位方向に8ビット分が抽出され、そ
れらが連続する4つの8ビット仮数部として出力され
る。なお、後述する誤差の影響によって、差分波形デー
タ125の値が浮動小数点最大値Dmax を越える場合が
あるが、その場合には、圧縮3ビット指数部122の値
=3、8ビット仮数部の値=正の最大値又は負の最小値
に設定される。
→(d) に示されるように、仮数部算出部126から出力
される連続する4つの8ビット仮数部のうち、前半の2
つの8ビット仮数部のLSB(最下位ビット)に0を代
入して出力し、後半の2つの8ビット仮数部はそのまま
出力する。この結果、前半の2つの仮数部の有効桁数は
7ビットにされ、後半の2つの仮数部の有効桁数は8ビ
ットのままである。このようにして、ビット長制御部1
27から出力される仮数部を7/8ビット仮数部128
と呼ぶ。この7/8ビット仮数部128の前半の2つの
仮数部の2ビットのLSBは、後述するように、差分算
出部133から出力される2ビット差分圧縮指数部13
4の格納領域として使用される。
びビット長制御部127からなる部分が、差分波形デー
タ125から7/8ビット仮数部128を算出し直す過
程において、誤差が生じる。この誤差は、差分波形デー
タ112のデータ形式が固定小数点形式から浮動小数点
形式に変換される変換過程において生じる誤差と、指数
部が3ビット指数部114から圧縮3ビット指数部12
2に圧縮されたことにより生じた誤差と、7/8ビット
仮数部128の前半の2つの仮数部の各LSBの値が0
に置き換えられたことによって生じた誤差の、3種類の
誤差を含んでいる。この変換誤差の影響を無くすため
に、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差分波形
データ125によって表現される差分値に吸収される。
第3中間ファイル123のデータとして入力される圧縮
3ビット指数部122と、ビット長制御部127から入
力される7/8ビット仮数部128とから、固定小数点
形式の差分波形データを復号する。この復号原理は、前
述した固定小数点データ復号部116に対応する数1式
で示されるものと同様である。但し、連続する4つずつ
の7/8ビット仮数部128に対して1つずつの圧縮3
ビット指数部122が対応付けられて演算が行われる。
とからなる部分は、固定小数点データ復号部129から
出力される固定小数点形式の差分波形データを順次累算
することにより、復号16ビットリニア波形データ13
2を復号する。
される誤差を含む復号16ビットリニア波形データ13
2が、次回のサンプリング周期において、減算部124
によって、正規化16ビットリニア波形データ109か
ら減算されることにより、差分波形データ125が算出
される。
23のデータとして入力される圧縮3ビット指数部12
2の差分値を算出し、2ビット差分圧縮指数部134と
して出力する。この2ビット差分圧縮指数部134の値
は、前述したように、−1、0、1、2の4値を2ビッ
トのデータによって表現している。
るように、連続する4つの7/8ビット仮数部128の
値毎に1つの2ビット差分圧縮指数部134が対応する
ことになり、指数部のデータ量を3ビットから2ビット
に圧縮することができる。
2ビット差分圧縮指数部134と、仮数部算出部126
から出力される7/8ビット仮数部128は、フォーマ
ット変換部135に入力する。
(e) に示されるように、7/8ビット仮数部128の前
半の2つの仮数部の各LSBに、2ビット差分圧縮指数
部134の各ビットを格納する。このようにして2ビッ
ト差分圧縮指数部134の格納領域が確保されること
が、本発明に関連する大きな特徴である。
34を含む7/8ビット仮数部128の各バイトデータ
(8ビットデータ)は、出力ファイル136のデータと
して出力される。
4と7/8ビット仮数部128とをデータとして有する
出力ファイル136のファイルフォーマットを示す。こ
のように、連続するバイトデータ(8ビットデータ)に
よって、2ビット差分圧縮指数部134と7/8ビット
仮数部128を効率良く格納することができる。この場
合、復号時には、7/8ビット仮数部128の前半の2
つの仮数部のLSBの情報が失われることになるが、そ
れによる音質の劣化はわずかである。図3(b)〜(d) に
ついては後述する。
ック図であり、電子楽器の楽音波形発生装置の一部など
に適用される。入力ファイル401は、図1の符号化シ
ステムによって生成される出力ファイル136に対応し
ている。
入力される連続する4つずつのバイトデータ(8ビット
データ)のうち、前半の2つのデータのLSBから2ビ
ット差分圧縮指数部402が取り出される。この2ビッ
ト差分圧縮指数部402は、図1の2ビット差分圧縮指
数部134に対応している。そして、この2ビット差分
圧縮指数部402が、図5に示されるように、加算部4
03とデータ保持部405とからなる累算部で、サンプ
リング速度の1/4のタイミング毎に累算されることに
より、復号圧縮3ビット指数部404が算出される。こ
のデータは、図1の符号化システムにおける圧縮3ビッ
ト指数部122に対応している。
入力される連続する4つずつのバイトデータ(8ビット
データ)のうち、前半の2つのデータについては各LS
Bに0が代入されて8ビットデータとされ、後半の2つ
のデータについてはそのまま8ビットデータとされ、そ
れぞれ8ビット仮数部406として固定小数点データ復
号部407に入力される。
号圧縮3ビット指数部404と、上述の8ビット仮数部
406とから、サンプリング周期毎に、固定小数点形式
の復号差分波形データ408を算出する。この復号原理
は、図5に示されるように、図1の符号化システムの説
明において前述した固定小数点データ復号部116に対
応する数1式で示されるものと同様である。但し、連続
する4つずつの8ビット仮数部406に対して1つずつ
の復号圧縮3ビット指数部404が対応付けられて演算
が行われる。この復号差分波形データ408は、図1の
符号化システムの固定小数点データ復号部129から出
力される固定小数点形式の差分波形データと同じもので
ある。
1とからなる部分は、図5に示されるように、固定小数
点データ復号部407から出力される復号差分波形デー
タ408を順次累算することにより、復号16ビットリ
ニア波形データ410を復号する。この復号16ビット
リニア波形データ410は、必要な信号処理を施された
後、D/A変換器においてアナログ波形データに変換さ
れ、楽音信号などして出力される。
差分圧縮指数部134は、図3(a)に示されるように、
連続する4つの7/8ビット仮数部128のうちの前半
の2つの仮数部のLSBに格納されたが、本発明はこれ
に限られるものではない。他の例として、図3(b) に示
されるように、2ビット差分圧縮指数部134が、連続
する4つの7/8ビット仮数部128のうちの先頭の1
つの仮数部の最下位2ビットに格納されるように、構成
することができる。
要はなく、3ビット以上であってもよい。この場合、例
えば図3(c) に示されるように、3ビットの差分圧縮指
数部が、連続する8つの7/8ビット仮数部のうちの先
頭の3つの仮数部のLSBに格納されるように、構成す
ることができる。或いは、例えば図3(d) に示されるよ
うに、3ビットの差分圧縮指数部が、連続する8つの7
/8ビット仮数部のうちの第1番目、第3番目、及び第
5番目の3つの仮数部のLSBに格納されるように、構
成することもできる。その他、様々な格納形式が適用で
きる。
ータは、必ずしも差分化される必要はなく、指数部のデ
ータそのものが仮数部の下位ビットに格納されて出力さ
れてもよい。
ア波形データを差分波形データに変換してから浮動小数
点データに変換しているが、16ビットリニア波形デー
タを直接浮動小数点データに変換してもよい。
差分値が仮数部と指数部とからなる浮動小数点データで
表現されると共に、連続する所定数の仮数部に対応する
指数部が1つの指数部の値により共通化され、そのよう
にして得られた圧縮指数部又はその差分値である差分圧
縮指数部を構成するビットデータが、仮数部のビットデ
ータの一部として埋め込まれ、符号化されたデータとし
て出力される。この結果、指数部のための独立したデー
タ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮を達成
することが可能となる。
置き換えられたことによる音質の劣化は、仮数部のLS
B附近を置き換えることによって、影響のない範囲に抑
制することができる。
る。
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する浮動
小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段
と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項2】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する浮動
小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項3】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項4】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項5】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 該圧縮指数部の差分値を差分圧縮指数部として算出し、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記差分圧縮指数部を構成するビットデータで置
き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部が埋め込
まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデータ
として出力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項6】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記圧縮指数部を構成するビットデータで置き換
え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め込まれた仮
数部を前記波形に対応する符号化されたデータとして出
力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項7】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 該圧縮指数部の差分値を差分圧縮指数部として算出し、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記差分圧縮指数部を構成するビットデータで置
き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部が埋め込
まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデータ
として出力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項8】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記圧縮指数部を構成するビットデータで置き換
え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め込まれた仮
数部を前記波形に対応する符号化されたデータとして出
力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載の波形データ符号化装置
又は請求項5に記載の波形データ符号化方法により符号
化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから差分指数部を抽出する差分
指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値の差分値を復号する固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項10】 請求項2に記載の波形データ符号化装
置又は請求項6に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから指数部を抽出することによ
り前記圧縮指数部を復号する指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値の差分値を復号する
固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項11】 請求項3に記載の波形データ符号化装
置又は請求項7に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから差分指数部を抽出する差分
指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値を復号する固定小数点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項12】 請求項4に記載の波形データ符号化装
置又は請求項8に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから指数部を抽出することによ
り前記圧縮指数部を復号する指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値を復号する固定小数
点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項13】 波形の振幅値の差分値を算出しなが
ら、該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する
浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段
と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値の差分値を復号する固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化/復号装
置。 - 【請求項14】 波形の振幅値の差分値を算出しなが
ら、該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する
浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら指数部を抽出することにより前記圧縮指数部を復号す
る指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値の差分値を復号する
固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化/復号装
置。 - 【請求項15】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定の
ビット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点
データを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値を復号する固定小数点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化/復号装
置。 - 【請求項16】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定の
ビット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点
データを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を1つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら指数部を抽出することにより前記圧縮指数部を復号す
る指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値を復号する固定小数
点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化/復号装
置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31001793A JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化/復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31001793A JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化/復号装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07160267A JPH07160267A (ja) | 1995-06-23 |
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Family
ID=18000159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31001793A Expired - Fee Related JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化/復号装置 |
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JP4505751B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2010-07-21 | カシオ計算機株式会社 | 波形データ変換装置 |
US9165563B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-10-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Coding device, coding method, decoding device, decoding method, and storage medium |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31001793A patent/JP3223281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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