JPH0490615A - 量子化器及び量子化方法 - Google Patents
量子化器及び量子化方法Info
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- JPH0490615A JPH0490615A JP20648690A JP20648690A JPH0490615A JP H0490615 A JPH0490615 A JP H0490615A JP 20648690 A JP20648690 A JP 20648690A JP 20648690 A JP20648690 A JP 20648690A JP H0490615 A JPH0490615 A JP H0490615A
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
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。
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］
この発明は、ディジタルオーディオ信号の各サンプルの
ビット数を長いもの（例えば２０ビツト）から短いもの
（例えば１６ビツト）に再量子化したり、１６ビツトの
ディジタルオーディオ信号が供給される信号処理回路の
出力側に設けられ、１６ビツトの出力を発生するのに通
用できる量子化器に関する。
ビット数を長いもの（例えば２０ビツト）から短いもの
（例えば１６ビツト）に再量子化したり、１６ビツトの
ディジタルオーディオ信号が供給される信号処理回路の
出力側に設けられ、１６ビツトの出力を発生するのに通
用できる量子化器に関する。
この発明は、ディジタル入力信号の大きさ、種類等のパ
ラメータを検出し、この検出に応じて、ディザ−の付加
、ノイズシェービング等の処理を選択的にディジタル入
力信号に対して行うようにした量子化器である。
ラメータを検出し、この検出に応じて、ディザ−の付加
、ノイズシェービング等の処理を選択的にディジタル入
力信号に対して行うようにした量子化器である。
〔従来の技術］
サンプリング周波数を変えずに、量子化ビット数を２０
ビツトから１６ビツトのように、短（したり、信号処理
で長くなった語長を制限するための量子化方法として、
下記に挙げるものが従来から知られている。
ビツトから１６ビツトのように、短（したり、信号処理
で長くなった語長を制限するための量子化方法として、
下記に挙げるものが従来から知られている。
（１）入力信号を直接的に切り捨て、切り上げ又は四捨
五入する。単なる再量子化である。
五入する。単なる再量子化である。
（２）入力信号に対してディザ−を加えてから、切り捨
て、切り上げ又は四捨五入を行う（例えば特開昭５６−
８３８１８号公報参照）。ディザ−としては、例えばＬ
ＳＢ （最下位ビット）の大きさのものが使用される。
て、切り上げ又は四捨五入を行う（例えば特開昭５６−
８３８１８号公報参照）。ディザ−としては、例えばＬ
ＳＢ （最下位ビット）の大きさのものが使用される。
（３）入力信号に対して、ノイズシェービングを施して
から、切り捨て、切り上げ又は四捨五入を行う。
から、切り捨て、切り上げ又は四捨五入を行う。
ノイズシェービングは、低域側でノイズが少なくなるよ
うに、ホワイトノイズである量子化ノイズの特性を周波
数的に補正するものである。
うに、ホワイトノイズである量子化ノイズの特性を周波
数的に補正するものである。
（４）入力信号に対してディザ−の付加とノイズシェー
ビングの処理とを行ってから、切り捨て、切り上げ又は
四捨五入を行う。
ビングの処理とを行ってから、切り捨て、切り上げ又は
四捨五入を行う。
（１）の方法は、量子化歪みが発生し、また、量子化ノ
イズが信号によって変調される量子化ノイズが発生する
問題がある。しかしながら、処理が上述の４個の方法の
中で、最も簡単であり、Ｌｉｐｓｈｉｔｚ論文（ＡＥＳ
東京コンベンション′８９予稿集、７２真〜７５頁）に
依れば、聴感補正がされていない、即ち、重み付けがさ
れていないノイズ（Ｕｎｗｅｉｇｈｔｅｄ ｎｏｉｓｅ
）が最小である。重み付けがされていないノイズをＵＮ
、重み付けがされた（ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅ−ｗｅｉｇ
ｈｔｅｄ） ノイズをＷＮと表すと、上記論文によれ
ば、（ＵＮ、ＷＮ＝ （１，０，９０７）とされている
。
イズが信号によって変調される量子化ノイズが発生する
問題がある。しかしながら、処理が上述の４個の方法の
中で、最も簡単であり、Ｌｉｐｓｈｉｔｚ論文（ＡＥＳ
東京コンベンション′８９予稿集、７２真〜７５頁）に
依れば、聴感補正がされていない、即ち、重み付けがさ
れていないノイズ（Ｕｎｗｅｉｇｈｔｅｄ ｎｏｉｓｅ
）が最小である。重み付けがされていないノイズをＵＮ
、重み付けがされた（ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅ−ｗｅｉｇ
ｈｔｅｄ） ノイズをＷＮと表すと、上記論文によれ
ば、（ＵＮ、ＷＮ＝ （１，０，９０７）とされている
。
（２）の方法は、量子化歪み及び量子化ノイズ変調が少
なくなるが、ディザ−が付加されているために、可聴の
ノイズが大きくなる。（ＵＮ、ＷＮ−３、２，７２１）
である。
なくなるが、ディザ−が付加されているために、可聴の
ノイズが大きくなる。（ＵＮ、ＷＮ−３、２，７２１）
である。
（３）の方法は、量子化歪みが少なくなるが、量子化ノ
イズ変調が生じる。（ＵＮ、 ＷＮ＝２．０．２９５）
である。
イズ変調が生じる。（ＵＮ、 ＷＮ＝２．０．２９５）
である。
（４）の方法は、量子化歪み及び量子化ノイズ変調を少
なくでき、また、重み付はノイズＷＮも比較的小さい。
なくでき、また、重み付はノイズＷＮも比較的小さい。
しかし、回路規模が４個の方法の中では、最も大きくな
り、重み付けがされていないノイズも最大である。（Ｕ
Ｎ、ＷＮ＝６．０．８８６）である。
り、重み付けがされていないノイズも最大である。（Ｕ
Ｎ、ＷＮ＝６．０．８８６）である。
この発明の目的は、上述の従来の量子化の方法を入力信
号に適応して選択することにより量子化歪み及び量子化
ノイズ変調を少なくすることができ、また、可聴のノイ
ズも小さい量子化器を提供することにある。
号に適応して選択することにより量子化歪み及び量子化
ノイズ変調を少なくすることができ、また、可聴のノイ
ズも小さい量子化器を提供することにある。
この発明は、ディジタル入力信号の大きさ、種類等のパ
ラメータを検出し、この検出に応じて、ディザ−の付加
、ノイズシェービング等の処理を選択的にディジタル入
力信号に対して行うようにした量子化器である。
ラメータを検出し、この検出に応じて、ディザ−の付加
、ノイズシェービング等の処理を選択的にディジタル入
力信号に対して行うようにした量子化器である。
ディザ−の付加、ノイズシェービングの処理は、入力信
号のゲイン等で必要な時と、かえってこれらによりノイ
ズが増加する時とがある。従って、この発明では、これ
らの処理が有効な時にのみなされる。
号のゲイン等で必要な時と、かえってこれらによりノイ
ズが増加する時とがある。従って、この発明では、これ
らの処理が有効な時にのみなされる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図において、■がイコライザ、フェーダ−等
の信号処理回路を示し、信号処理回路ｌから処理後の信
号が発生する。
する。第１図において、■がイコライザ、フェーダ−等
の信号処理回路を示し、信号処理回路ｌから処理後の信
号が発生する。
信号処理回路ｌの出力信号が加算器２及びパラメータ検
出回路３に夫々供給される。パラメータ検出回路３は、
信号処理回路ｌの出力信号のゲイン等から再量子化すべ
き信号の性質を検出し、検出信号Ｐｉを発生する。また
、信号処理回路ｌからは、この回路構成が簡単か複雑か
を示す検出信号Ｈｉが発生する。これらの検出信号Ｐｉ
及びＨｌが判定回路４に供給される。
出回路３に夫々供給される。パラメータ検出回路３は、
信号処理回路ｌの出力信号のゲイン等から再量子化すべ
き信号の性質を検出し、検出信号Ｐｉを発生する。また
、信号処理回路ｌからは、この回路構成が簡単か複雑か
を示す検出信号Ｈｉが発生する。これらの検出信号Ｐｉ
及びＨｌが判定回路４に供給される。
判定回路４は、検出信号Ｐｉ及びＨｉに基づいて制御信
号に１及びに２を発生する。制御信号に１が乗算器５に
供給され、制御信号に２が乗算器６に供給される。乗算
器５の出力信号が加算器２に供給され、乗算器６の出力
信号が加算器７に供給される。加算器２には、信号処理
回路ｌの出力信号が供給され、この加算器２の出力信号
が加算器７に供給される。加算器７の出力信号が量子化
器８に供給され、量子化器８から出力信号が発生する。
号に１及びに２を発生する。制御信号に１が乗算器５に
供給され、制御信号に２が乗算器６に供給される。乗算
器５の出力信号が加算器２に供給され、乗算器６の出力
信号が加算器７に供給される。加算器２には、信号処理
回路ｌの出力信号が供給され、この加算器２の出力信号
が加算器７に供給される。加算器７の出力信号が量子化
器８に供給され、量子化器８から出力信号が発生する。
量子化器８は、切り捨て、切り上げ又は四捨五入により
所定の語長例えば１６ビツトの出力信号を発生する。
所定の語長例えば１６ビツトの出力信号を発生する。
制御信号に１は、ノイズシェービングに関スる制御信号
である。加算器２の出力信号と量子化器８の出力信号と
が減算器９に供給される。減算器９により入力信号の値
が一定の時に量子化エラーが検出され、この量子化エラ
ーが１サンプルの遅延回路１０を介して乗算器５に供給
される。減算器９及び遅延回路ｌＯを含むフィードバッ
クループにより１次のノイズシェービング回路が構成さ
れる。例えば加算器２に対して、７．１の一定の値を持
つ入力信号が供給され、量子化器８が７の値の出力信号
を発生する場合では、減算器９により−０，１の量子化
エラーが検出され、この量子化エラーが遅延回路１０及
び乗算器５を介して加算器２に供給される。従って、量
子化エラーが累積することを防止することができる。若
し、（ｋ１＝“Ｏ″）の時には、乗算器５の出力信号が
０であり、ノイズシェービングの処理がされない。
である。加算器２の出力信号と量子化器８の出力信号と
が減算器９に供給される。減算器９により入力信号の値
が一定の時に量子化エラーが検出され、この量子化エラ
ーが１サンプルの遅延回路１０を介して乗算器５に供給
される。減算器９及び遅延回路ｌＯを含むフィードバッ
クループにより１次のノイズシェービング回路が構成さ
れる。例えば加算器２に対して、７．１の一定の値を持
つ入力信号が供給され、量子化器８が７の値の出力信号
を発生する場合では、減算器９により−０，１の量子化
エラーが検出され、この量子化エラーが遅延回路１０及
び乗算器５を介して加算器２に供給される。従って、量
子化エラーが累積することを防止することができる。若
し、（ｋ１＝“Ｏ″）の時には、乗算器５の出力信号が
０であり、ノイズシェービングの処理がされない。
制御信号に２は、ディザ−の付加の処理を制御するため
の制御信号である。（ｋ２＝“ｌ”）の時にディザ−が
加算器７に供給され、量子化器８の前段でディザ−が付
加される。（ｋ２＝“０”）の時では、ディザ−が付加
されない、ディザ−は、例えばＩ ＬＳＢの値を持つラ
ンダムなデータ系列である。
の制御信号である。（ｋ２＝“ｌ”）の時にディザ−が
加算器７に供給され、量子化器８の前段でディザ−が付
加される。（ｋ２＝“０”）の時では、ディザ−が付加
されない、ディザ−は、例えばＩ ＬＳＢの値を持つラ
ンダムなデータ系列である。
第２図は、制御信号に１及びに２によりなされる制御動
作を示す表であって、第２図Ａが２０ビツトの入力信号
を信号処理回路１に供給し、量子化器８から１６ビツト
の出力信号を得る時の制御動作を示す表で、第２図Ｂが
１６ビツトの入力信号を信号処理回路ｌに供給し、量子
化器８から１６ビツトの出力信号を得る時の制御動作を
示す表である。
作を示す表であって、第２図Ａが２０ビツトの入力信号
を信号処理回路１に供給し、量子化器８から１６ビツト
の出力信号を得る時の制御動作を示す表で、第２図Ｂが
１６ビツトの入力信号を信号処理回路ｌに供給し、量子
化器８から１６ビツトの出力信号を得る時の制御動作を
示す表である。
この表では、入力信号の性質を示すパラメータとして３
種類ａ、ｂ、ｃが用意され、夫々に応じた検出信号Ｐｉ
がパラメータ検出回路３により発生する。
種類ａ、ｂ、ｃが用意され、夫々に応じた検出信号Ｐｉ
がパラメータ検出回路３により発生する。
ａｇｏレベルの入力信号
ｂ：小レベルの信号であって、直流（ＤＣ）又は低い周
波数の入力信号 Ｃ：その他の入力信号 また、信号処理回路１の構成の複雑さの程度に応じて、
信号処理回路１から発生する検出信号Ｈ１により、下記
のｄ、ｅ及びｆが識別される。
波数の入力信号 Ｃ：その他の入力信号 また、信号処理回路１の構成の複雑さの程度に応じて、
信号処理回路１から発生する検出信号Ｈ１により、下記
のｄ、ｅ及びｆが識別される。
ｄニスルーの処理のように、入力対出力のゲインの比が
１の回路 ｅ：フェーダ、量子化器等の簡単な構成の回路ｆ：複雑
な信号処理回路。第３図に示すように、入力信号が供給
される１サンプル遅延回路１１．１２と、入力信号及び
遅延回路１１．１２の出力信号が夫々供給される係数乗
算器２１．２２．２３と、出力信号が供給されるｌサン
プル遅延回路１３．１４と、遅延回路１３．１４の出力
信号が夫々供給される係数乗算器２４．２５とからなる
イコライザが複雑な信号処理回路の例である。
１の回路 ｅ：フェーダ、量子化器等の簡単な構成の回路ｆ：複雑
な信号処理回路。第３図に示すように、入力信号が供給
される１サンプル遅延回路１１．１２と、入力信号及び
遅延回路１１．１２の出力信号が夫々供給される係数乗
算器２１．２２．２３と、出力信号が供給されるｌサン
プル遅延回路１３．１４と、遅延回路１３．１４の出力
信号が夫々供給される係数乗算器２４．２５とからなる
イコライザが複雑な信号処理回路の例である。
これらの入力信号及び回路構成の種類の中で、種類ａに
ついては、回路構成と無関係にノイズシェービング及び
ディザ−の付加の処理が不要であり、（ｋＬｋ２−“Ｏ
″）とされる。
ついては、回路構成と無関係にノイズシェービング及び
ディザ−の付加の処理が不要であり、（ｋＬｋ２−“Ｏ
″）とされる。
種類すの入力信号に関しては、語長が短くされる場合（
第２図Ａ）では、回路構成がどの種類でも制御信号に１
及び又はに２が“ｌ”とされる。語長を短くする時に、
量子化歪みが生じるので、その対策として、ノイズシェ
ービングの処理又はディザ−の付加がなされる。
第２図Ａ）では、回路構成がどの種類でも制御信号に１
及び又はに２が“ｌ”とされる。語長を短くする時に、
量子化歪みが生じるので、その対策として、ノイズシェ
ービングの処理又はディザ−の付加がなされる。
語長が変化しない場合（第２図Ｂ）では、回路構成がｄ
の場合でノイズシェービング及びディザ−の付加の処理
がされず、ｅ及びｆの場合でこれらの処理がされる。
の場合でノイズシェービング及びディザ−の付加の処理
がされず、ｅ及びｆの場合でこれらの処理がされる。
種１ｉｃの入力信号に関しては、語長が短くされる場合
（第２図Ａ）では、回路構成がｄ及びｅの種類で、制御
信号に１及び又はに２が“１”とされ、回路構成が「の
種類の時にに１及びに２が共に“０″とされる。
（第２図Ａ）では、回路構成がｄ及びｅの種類で、制御
信号に１及び又はに２が“１”とされ、回路構成が「の
種類の時にに１及びに２が共に“０″とされる。
語長が変化しない場合（第２図Ｂ）では、回路構成がｅ
の場合のみでノイズシェービング及びディザ−の付加の
処理がされ、ｄ及びｆの場合でこれらの処理がされない
。
の場合のみでノイズシェービング及びディザ−の付加の
処理がされ、ｄ及びｆの場合でこれらの処理がされない
。
第３図に示すイコライザは、複雑な回路構成の種類ｆの
例である。この回路では、加算器２６により多数の信号
が加算されているので、多数の信号の下位ビットがディ
ザ−と類似した機能を果たす。このため、入力信号の種
類がＣでも、回路構成がｆの時には、ノイズシェービン
グの処理及びディザ−の付加がされない、その結果、重
み付けがされていないノイズを最小とすることができる
。
例である。この回路では、加算器２６により多数の信号
が加算されているので、多数の信号の下位ビットがディ
ザ−と類似した機能を果たす。このため、入力信号の種
類がＣでも、回路構成がｆの時には、ノイズシェービン
グの処理及びディザ−の付加がされない、その結果、重
み付けがされていないノイズを最小とすることができる
。
ここで、（ｋｌ＝Ｌ ｋ２＝ｏ）として、重み付けが
されたノイズを最小としても良い。
されたノイズを最小としても良い。
なお、上述の実施例では、１次のノイズシェービング回
路が示されているが、２次以上のノイズシェービング回
路等の種々の構成のものを使用しても良い。
路が示されているが、２次以上のノイズシェービング回
路等の種々の構成のものを使用しても良い。
この発明では、ディザ−の付加或いはノイズシェービン
グの処理が入力信号及び信号処理に適応してでされる。
グの処理が入力信号及び信号処理に適応してでされる。
つまり、入力信号が無信号の時、並びに前段の信号処理
回路の入力出力伝達関数が１の時は、量子化器でのノイ
ズの発生を防止できる。また、信号処理回路が複雑な処
理を行っていて、且つ量子化器への入力信号が小さくな
く又は非常に低い周波数の信号でもない時は、量子化ノ
イズの増加が最小限に抑えられる。更に、上述の場合以
外では、量子化歪みの発生、量子化変調ノイズの発生が
最小限に抑えられる。
回路の入力出力伝達関数が１の時は、量子化器でのノイ
ズの発生を防止できる。また、信号処理回路が複雑な処
理を行っていて、且つ量子化器への入力信号が小さくな
く又は非常に低い周波数の信号でもない時は、量子化ノ
イズの増加が最小限に抑えられる。更に、上述の場合以
外では、量子化歪みの発生、量子化変調ノイズの発生が
最小限に抑えられる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の一実施例の制御動作を示す路線図、第３図は信号処理
回路の一例であるイコライザのブロック図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ；信号処理回路、 ２：ノイズシェービングのための加算器、３：入力信号
の種類等を検出する回路、４：判定回路、 ７：ディザ−の付加のための加算器。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知
の一実施例の制御動作を示す路線図、第３図は信号処理
回路の一例であるイコライザのブロック図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ；信号処理回路、 ２：ノイズシェービングのための加算器、３：入力信号
の種類等を検出する回路、４：判定回路、 ７：ディザ−の付加のための加算器。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知
Claims (1)
- ディジタル入力信号の大きさ、種類等のパラメータを検
出し、上記検出に応じて、ディザーの付加、ノイズシェ
ービング等の処理を選択的に上記ディジタル入力信号に
対して行うようにした量子化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02206486A JP3089477B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 量子化器及び量子化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02206486A JP3089477B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 量子化器及び量子化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0490615A true JPH0490615A (ja) | 1992-03-24 |
| JP3089477B2 JP3089477B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=16524172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02206486A Expired - Fee Related JP3089477B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 量子化器及び量子化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089477B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057550A1 (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声圧縮伸張装置 |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP02206486A patent/JP3089477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057550A1 (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声圧縮伸張装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3089477B2 (ja) | 2000-09-18 |
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