JPS60169249A - 符号伝送方法および装置 - Google Patents

符号伝送方法および装置

Info

Publication number
JPS60169249A
JPS60169249A JP59242182A JP24218284A JPS60169249A JP S60169249 A JPS60169249 A JP S60169249A JP 59242182 A JP59242182 A JP 59242182A JP 24218284 A JP24218284 A JP 24218284A JP S60169249 A JPS60169249 A JP S60169249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subband
code transmission
subbands
energy
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59242182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0243382B2 (ja
Inventor
フレデリツク・オーサー・ウエストール
ドミニク・サビオ・キン・イプ・リー
イアン・ロス・カメロン
ロバート・ウイリアム・マクリントク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
British Telecommunications PLC
Original Assignee
British Telecommunications PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10552013&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS60169249(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by British Telecommunications PLC filed Critical British Telecommunications PLC
Publication of JPS60169249A publication Critical patent/JPS60169249A/ja
Publication of JPH0243382B2 publication Critical patent/JPH0243382B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • H04M11/06Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
    • H04M11/064Data transmission during pauses in telephone conversation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/667Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサブバンド符号化を用いたデータ通信に関する
。本発明は、特に、多重化されたデータおよびディジタ
ル的に符号化された音声信号の伝送に適する。
サブバンド符号化とは、音声情報その他スペクトラムが
分布する基の周波数帯を二つ以上のサブバンドに分割し
、それぞれの周波数帯域を別々に符号化することをいう
〔従来の技術〕
サブバンド符号化の主な利点は、例えばパルス符号変調
(pulse code modulation 、 
P CM)または適応差分パルス符号変調(adapt
ive differ−entialP CM、 AD
 P CM )を用いることにより、(al それぞれ
のサブバンドで生成される量子化雑音をその周波数帯域
内に限定し、復号化のときに他の帯域の低レベルの音声
をマスクすることなく、 (b) それぞれρサブバンドの信号を、聴覚的な凸準
によりそのエネルギ分布に従って符号化し、サブバンド
全体として聴覚的に良好な音質を提供できる ことにある。
このようなサブバンド符号化された信号に、データ信号
を多重化する方法が考えられている。このためには、サ
ブバンドの一つのチャネルにデータ信号を固定的に挿入
する方法、あるし1はエネルギ分布少ないサブバンドに
割り当てられているビットをデータ信号の送信に使用す
る方法がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、一つのチャネルだけにデータ信号を挿入する方
法では、そのデータ信号用の余分な信号が必要となり、
データ多重化の効果が十分に得られてい欠点がある。ま
た、エネルギ量の少なし)サブバンドに割り当てる方法
では、データ信号が挿入されたサブバンドを判定するた
めに、さらに付随情報が必要となる欠点があった。
本発明は、以上の欠点を解決し、サブバンドの音声信号
とデータ信号とを効率的に符号化して送信できる符号伝
送装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の第一の発明は符号伝送方法であり、入力信号を
二つ以上の周波数帯域のサブバンドに分離し、割り当て
られたピント数にしたがってサブバンド毎に符号化を行
う符号伝送方法において、各サブバンドに割り当てられ
るビット数を、そのサブバンドに常に伝送されるビット
の情報の関数として適応的に決定し、符号化された信号
を復号化するには、それぞれのサブバンドに伝送される
ビットを参照して行うことを特徴とする。
本発明の第二の発明はこの方法を実施する装置であり、
入力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンドに分割す
る濾波手段と、それぞれのサブバンドを符号化するため
に使用するビット数を適応的に決定する適応的なビット
割り当て手段と、それぞれのサブバンド毎に符号化を行
う手段とを備えた送信装置と、この送信装置から送信す
る信号を受信する受信、装置とを備えた符号伝送装置に
おいて、送信装置のビット割り当て手段は、常にそれぞ
れのザブバンドに伝送されるビットから各サブバンドの
相対エネルギ量を判定する手段を含み、受信装置のビッ
ト割り当て手段は、常にそれぞれのサブバンドに伝送さ
れるビットを参照して各サブバンドの相対エネルギ量を
判定する手段を含むことを特徴とする。
本発明の第三の発明はディジタルサブバンド符号化され
た信号とともにディジクル信号を送信する符号伝送方法
であり、異なるサブバンドのエネルギ量を比較し、その
エネルギ量の少ないサブバンドのディジタルサブバンド
符号化信号にディジタルのデータ信号を適応的に挿入す
ることを特徴とする。
さらに、本発明の第四の発明はディジタルサブバンド符
号化された信号およびディジタル信号を多重化する符号
伝送装置であり、到来した周波数帯域を複数のサブバン
ドに分割する手段と、それぞれのサブバンドを別々に符
号化する手段とを備えた符号伝送装置において、サブバ
ンドのエネルギ量を測定および比較する手段と、少ない
エネルギ量のザブバンドにデータ信号を挿入する手段と
を備えたことを特徴とする。
エネルギ量の比較は、二つの隣接したサブノくンドの間
で実行することが便利である。サブバンドは、それ自身
が他のサブバンドから分割されたサブバンドでもよく、
音声情報その他の基の周波数帯域から直接に分割された
サブバンドでもよい。
エネルギ量の比較は、例えば、それぞれのサブハンドの
ステンプサイズの差で行ってもよいが、その比で決定す
ることが望ましい。
〔作用〕
本発明の符号伝送方法は、サブバンドの含むエネルギ量
の多少により、そのサブバンドを符号化するビット数が
適応的に変化する。しかし、エネルギ量の多少の判定は
、常にそのサブハンドに伝送されるビットにより行い、
どちらのサブバンドを伝送するのか不定のピントは判定
に使用しない。
このため、受信機に到来する信号も、常にそのサブバン
ドに伝送されるビットだけで判定を行うことができる。
このようにサブバンドのエネルギ量の判定に全ビットを
使用しないので、この判定に使用しないピントを用いて
付随情報としてのデータ信号を音声信号に挿入するごと
ができ、受信機ではデータ信号が挿入されているサブバ
ンドを容易に判定することができる。
〔実施例〕
第1図および第2図は、本発明第一実施例符号伝送装置
のブロック構成図であり、第1図は送信機、第2図は受
信機を示す。
本実施例符号伝送装置の送信機には、16kHzの標本
化速度でPCM符号化された音声信号1が入力される。
この入力された音声信号1の周波数スペクトラムは、高
域フィルタ2および低域フィルタ3により、高域サブバ
ンドおよび低域サブバンドに分割される。これらの二つ
のサブバンドは、「デシメータ」4.5でそれぞれ8k
tlzにダウンサンプルされる。説明を簡単にするため
、人力された音声信号の量子化は、双方のサブバンドで
゛4ビットの精度で行うものと仮定する。現実には、符
号化にはさらに多くのビット数が用いられ、さらに、そ
れぞれのサブバンドの符号化ビット数が同一である必要
はない。
マルチプレクサ6は、デシメータ4.5からの出力ピン
トの集合を、送信に適した形に直して出力する。マルチ
プレクサ6は、時分割多重通信装置の一部でもよく、単
純な並列直列変換器でもよい。マルチプレクサ6は、こ
の例では、8ビツトのデータを入力する。これらの8ビ
ツトの一つのビットは、恒久的に、予備のデータ信号り
の送信に割り当てられている。もっとも、これは本発明
の本質ではない。
残った7ビツトは、マルチプレクサ6の入力である二つ
のチャネルに適応的に割り当てられる。
ここでは、一つのチャネルを3ビツトの精度で量子化し
、他のチャネルを4ビツトの精度で量子化する。したが
って、高域側のチャネルの3つの上位桁h3ないしり、
および低域側のチャネルの3つの上位桁13ないし11
が、マルチプレクサ6のそれぞれの入力に割り当てられ
る。これに対して、マルチブレク、す6の8番目の入力
は、選択回路8を経由して、選択されたチャネルの最下
位ピント、すなわち高域側の最下位桁り。または低域側
の最下位桁l。の一方を受げ取る。
第2図の受信機は、基本的に送信機の鏡像となっている
。デマルチプレクサ16は、アンプサンプル回路14.
15の3ビツトの上位桁入力を供給し、アンプサンプル
回路14.15の出力は補間フィルタ12.13に供給
され、補間フィルタ12.13の出力は加算器IOで加
算されて復号化出力11となる。
第1図の送信機に説明を戻す。選択回路8は判定回路9
により制御され、判定回路9は二つの最下位桁h0また
は10のどちらを送信するかを選択する。この判定は二
つのチャネル相互の信号またはエネルギ量の関数として
決定される。受信機では、送信機での選択に対応する選
択を1ビツトデマルチプレクサ18で実行し、判定回路
9と機能的に同等である判定回路19により制御される
受信機の判定回路19は、送信機の動作を正確に「追跡
コするために、二つのチャネルの上位桁h3ないしhl
および13ないしβ1を用いて判定を行う。サブハンド
復号器の判定回路19は、当然に、最下位桁h0、!。
にアクセスせず、どちらのビットが判定の前に選択され
ていたかも「関知しない」。
判定回路9.19は、どちらのチャネルが高いエネルギ
を有しているかを調査し、これにより、最下位桁がない
状態で雑音分布が少なくなるように一方のチャネルの最
下位桁の送信を実行しない。
この動作は標本毎に行う。これには単純な比較器で十分
である。実際の装置では、周期毎のエネルギ推定を比較
平均する。これについては以下でさらに詳しく説明する
第3図および第4図は本発明第二実施例符号伝送装置を
示し、第3図は送信機のブロック構成図、第4図は受信
機ブロック構成図を示す。
本実施例の送信機では、8個のビットを用い、二つのチ
ャネルに4ビツトずつを割り当てる。予備のデータ信号
りは、二つのチャネルの最下位桁h0または10の位置
に適応的に挿入される。本実施例の判定回路9′は、二
つの出力x、yを出力する。高域側チャネルと低域側チ
ャネルとのエネルギ比が、低いしきい値以上のときには
出力Xが有効となり、高いしきい値以下のときには出力
yが有効となる。これにより、エネルギ比が二つのしき
い値の間にあるときには、データ信号りを双方のチャネ
ルに挿入する。受信機も同様に判定する。このようにし
て、計算精度の限界や送信誤りに起因して判定により生
じるデータ信号りの誤りを削減することができる。
本実施例の送信機および受信機のさらに実際的な実施例
を説明する。ただし、以下に説明する多くの部分は、第
一実施例でも同様に実施可能である。
送信機は、16ktlzで標本化された7kllzの帯
域幅の広帯域音声信号を入力するに適し、適応差分パル
ス符号変調を用いて64kbit/sで送信を行う。
差分符号器は、通常、ビットが消去された場合に信号対
雑音比の損失が大きい欠点があり、これを修正するため
に、埋め込み適応差分パルス符号変調CEtsbedd
ed A D P CM )が用いられる。埋め込み符
号化(Embedded coding)については、
rEmbedded DPCM for variab
le bit ratetransmissionJ 
、。
David J、Goodman 。
IEBE Trans、Comm、Vol C0M−2
8+No、7.July 1980+pp1040−1
046 に詳しく説明されている。ただし、この文献で説明して
いる符号伝送方法は、適応符号化ではなく、サブバンド
符号化に用いられるものでもない。基本的に埋め込み差
分パルス符号変調は、予測が正確でないことによる低い
信号雑音比、およびこれにより高い量子化ステップサイ
ズが必要となること、したがって量子化雑音が大きいこ
と等の問題を解決し、送信で除去されるべき全てのビッ
トを送信機および受信機の双方予測帰還回路から排除し
ている。
第5図および第6図は本発明第三実施例の符号伝送装置
を示し、第5図は送信機のブロック構成図、第6図は受
信機のブロック構成図を示す。
本実施例符号伝送装置の送信機は、ディジタルフィルタ
22を備えている。このディジタルフィルタ22は、高
域フィルタ22aおよび低域フィルタ22bで構成され
、例えばPCM符号化された信号等の、入力端子23か
ら入力された信号を二つのサブハンドに分割する。高域
フィルタ22aおよび低域フィルタ22bの出力は、「
デシメータ」24のダウンサンプル回路24a 、24
bにそれぞれ入力され、ダウンランプルされる。ダウン
サンプル回路24aの出力はADPCM符号器25に供
給され、ダウンサンプル回路24bの出力はADPCM
符号器26に供給される。ADPCM符号器25.26
は、それぞれ符号語出力27.28を出力する。ADP
CM符号器25.26は、その出力29.30により、
判定回路31にステンプサイズを示す信号を供給する。
判定回路31の出力は、データ挿入回路32.33に接
続され、以下に説明するような制御を行う。データ挿入
回路32.33の出力は、8ビツトのマルチプレクサ3
4の入力となり、このマルチプレクサ34の出力は送信
信号として出力される。
ディジタルフィルタ22は、直交鏡像フィルタ(qua
drature m1rror filter)で構成
され、入力スペクトラムを一部が重なる二つの帯域(0
〜4kllzおよび4〜8kHz)に分離するために用
いられる。
適切なフィルタの定数を第1表に示す。第1表は32ビ
ツト構成の低域フィルタの定数h L (n)を示す。
低域フィルタの定数と高域フィルタの定数とは、hu(
n) −1・ht(n) の関係がある。ここでn=0.1.2−−(N−1> 
であり、Nはビット数である。
(本頁以下余白) 第1表 二つのサブバンドのそれぞれに含まれる信号は、それぞ
れ、ダウンサンプル回路24a(4〜8kllz)、2
4b(0〜4ktlz)に供給される。これらのダウン
サンプル回路24a 、 24bば、毎秒8000個の
標本を標本化し、二つの独立なADPCM符号器25.
26にそれぞれ出力する。ADPCM符号器25.26
ばそれ自体公知のものであり、ここでは、ADPCM符
号器25.26での二つのサブバンドの符号化は対称で
ある必要はないことに注意すれば十分である。
例えば、低域側サブバンドは、5ビツト構成のロバスト
・ジャヤント量子化回路(robust Jayant
quantiser )および4kllz帯域幅の音声
に対して最適化された固定第四オーダの予測回路により
、ADPCMで符号化される。この一方で、高域側サブ
バンド(4〜8kHz)は、3ビツト構成のロバスト・
ジャヤント量子化回路および固定第一オーダの予測回路
を用いて符号化される。
受信機では、デマルチプレクサ55が低域側および高域
側ザブバンドに分離し、基本的に送信機と逆の順序で信
号を処理する。ディジタルフィルタ42、補間フィルタ
42a 、42b 、加算器43、アンプサンプル回路
4A、 44a 、 44b 、 ADPCM復号器4
5.46、判定回路51、データ信号再生回路52.5
3およびデマルチプレクサは、基本的に、それぞれディ
ジタルフィルタ22、高域フィルタ22a、低域フィル
タ22b1入力端子23、°デシメータ24、ダウンサ
ンプル回路24a 、 24b 、 ADPCM符号器
25.26、判定回路31、データ信号挿入回路32.
33およびマルチプレクサの鏡像である。
したがって、64kbi t/sの信号が、分離され、
復号化され、補間され、ディジタルフィルタ42で処理
される。これにより、7 kHz帯域幅の信号が再生さ
れる。この後に、二つのチャネルは加算器43で連結さ
れる。
送信機および受信機は、データ信号挿入のための判定回
路31およびデータ信号再生のための判定回路41に付
加的に、それぞれデータ信号挿入回路32.33および
データ信号再生回路52.53を備えている。
ADPCM符号器25.26のそれぞれの3ビントおよ
び5ビツト出力は、データ信号挿入回路32.33に供
給される。データ信号挿入回路32.33心よ、低域側
チャネル出力の5番目の符号化ビ・ノド(最下位ビット
)の位置、または高域側チャネルの3番目の符号化ビッ
トの位置の一方または双方に、データ信号りを挿入して
そこのビ・ノドと置き換える。データ信号りの挿入の仕
方について以下に説明する。
データ信号りを、高域側、低域側または双方のチャネル
に挿入した場合の送信機の出力は、5+(2+D)、 (4+D)+3、 または、 (4+D)+ (2+D) となる。
判定回路31.51は単純な比較器で実施することがで
き、それぞれADPCM符号器25.26またはADP
CM復号器45.46からの適応ステップサイズΔ(ス
ケーリング因子)を比較する。
第7図にADPCM符号器25.26のプロ・ツク構成
図を示し、第8図にADPCM復号器45.46のブロ
ック構成図を示す。
加算回路60のi方の入力には、符号化する信号が入力
される。加算回路60の他方の入力には、予測回路67
の出力が反転入力される。加算回路60の出力は、乗算
回路61の一方の大力に接続される。
乗算回路61の他方には、ステ・7プサイズ適応回路6
4の一方の出力(1/Δ、ただしΔは適応ステップ→)
゛イズ)が人力される。乗算回路61の出力は量子化回
路62に接続される。量子化回路62の出力が、このA
DPCM符号器の出力となる。また、量子化回路62の
出力は係数回路63に接続される。係数回路63の出力
は、ステップサイズ適応回路64および加算回路65に
接続される。加算回路65は、係数回路63の出力に0
.5を付加して乗算回路66の一方に人力する。ステッ
プサイズ適応回路64は、適応ステップサイズΔおよび
その逆数を出力し、その適応ステソプサ゛イズΔの出力
は乗算回路66に入力される。乗算回路66の出力は、
音声信号の適応予測を行うための予測回路67に接続さ
れる。ステ・ノブサイズ適応回路64の適応ステップサ
イズΔ出力は、データ信号りの挿入するチャネルの判定
に使用される。
ADPCM復号器に入力された音声信号は、加算回路7
0および係数回路71に人力される。係数回路71の出
力は、ステップサイズ適応回路72および加算回路73
に入力される。加算回路73は、係数回路71の出力に
0.5を付加して乗算器74に入力する。
ステップサイズ適応回路72の出力は、乗算回路74お
よび乗算回路75に入力され、さらに、データ信号りの
挿入されたチャネルの判定に利用される。
乗算回路74の出力は、予測回路76に入力される。
乗算回路75の出力および予測回路76の出力は加算回
路77に入力される。加算回路77の出力がこのADP
CM復号器の出力となる。
このようなADPCM符号器および復号器によるデータ
信号挿入の判定の決定方法、およびデータ信号再生方法
について説明する。
分離するだめの付随情報なしでどのチャネルにデータ信
号が含まれているかを判定する必要がある。このような
判定のためには、後方適応データ多重化が用いら、れる
。後方適応データ多重化により、多重化および分離のデ
ータチャネルを選択するための判定は、サブバンド符号
器およびサブバンド復号器のそれぞれのステップサイズ
適応回路64.72により導出される。
データ信号を挿入するチャネルは、以下のように決定さ
れる。それぞれのサブバンド信号から、基本的にエネル
ギ量を測定することにより得られるスペクトラム包絡線
推定を得る。これらのスペクトラム包絡線推定を比較す
ることにより、その信号が有声音(母音等)、無声音(
子音)および中間音のいずれかを判定する。
音声信号が有声音であるときには、高域側チャネル(4
〜8 kHz)にデータ信号を挿入し、エネルギ量の多
い低域側チャネルを5ビツトで標本化することができる
この一方で、音声信号が無声音、あるいは有声音か無声
音かが明白ではないときには、低域側チャネル(0〜4
kllz)にデータ信号を挿入し、これにより、低域側
の帯域の音声信号を4ビツトで符号化する。このとき、
高域側チャネルでは3ビツトを全て使用して音声信号の
高い周波数を正確に符号化できる。
データ信号を挿入するチャネルを判定するために、二つ
のチャネルの量子化回路のステップサイズ・パラメータ
を利用して、短時間スペクトラム包絡線情報を得る。こ
の情報は、ジャヤント・アルゴリズムを用いるときに後
方適応モードで導出することができ、低域側および高域
側チャネルのそれぞれの量子化回路のn+1番目のステ
ップサイズ・パラメータΔl1(n+1)、Δu(n+
1)は、Δp (n+1)=Δj! (n)’ M j
l! (17!(n)) −−−−−−filおよび、 Δu(r++1)=Δu(n)’Mu(Iu(n)) 
−−−−−−(21で与えられる。ここで、I j2 
(n)は低域側チャネルの量子化回路からのn番目の出
力符号語であり、Iu (n)は高域側チャネルの量子
化回路からのn番目の出力符号語である。また、Mll
β(n))およびMu(Iu(n))は、それぞれII
(n) 、Iu(n)の関数であり、係数回路63によ
る係数値を示す。種々のビット数での量子化回路に対す
る値を第2表に示す。Tは「もれ因子」であり、送信誤
りの効果を消すために要求される。典型的にはγは0.
984に選択される。
第 2 表°。
符号器の説明に便利なように、(11式および(2)式
を対数の形で示し、複雑な指数動作を排除する。
すなわち、 dIl(n+1)=T−din)+1!(H!(n))
 −・=(31および、 du(n+1) = r ・du(n) +mu(Iu
(n)) −=(41で表す。ただし、dIl(n)、
du(n)、m l (I ft (n))およびmu
(Iu(nン)は、それぞれ、Δj2(n)、Δu (
n)、M tt (I It (n))およびMu(I
u(n))の対数値である。
上述の再帰アルゴリズムにより、それぞれのサブバンド
の帯域に分割された音声の、短時間項のエネルギ包絡線
を測定することができる。
サブバンド復号器では、どのサブバンドにデータ信号が
挿入されているかを、次のようにして決定する。最初に
、低域側サブバンドと高域側サブバンドとの量子化ステ
ップサイズの比が、で得られる。ここで、μは定数であ
り、V (n)は連続データピント割当てに適用される
時間変化する信号である。
ディジタル処理を単純化するために、(5)式を対数の
式で、 v(n)=log(Δu(n))+log(μ)−1o
g(Δ II (n)) −−−(61=du (n)
 −d ll(n) + log (tJ ) −−−
−−−(7)と表す。実験では(7)式のμの値を2に
設定した。
判定のしきい値がv(n) = 0に設定されたときに
は、有声音と無声音との判定が行われることが明らかで
ある。残念なことに、このような厳密な判定では、ν(
n)の値が判定レベルに近いときに、データ信号の挿入
されたチャネル選択の誤りが系統的に発生する可能性が
生じる。・°これは、エネルギ包絡線の測定の精度の限
界によるものであり、サブバンド復号器に入力された信
号による関数v (n)が、サブバンド復号器が出力し
た関数ν(n)と完全に同期していな゛いことに起因す
る。
このため、関数v(n)が上と下とのしきい値U、lの
間になるときに、双方のサブバンドに同時にデータ信号
を挿入する。この場合には、双方のチャネルにデータ信
号を挿入するために、音声信号の精度を瞬間的に劣化さ
せるが、データ信号の送信誤りを削減し、サブバンド符
号器とサブバンド復号器で発生するステップサイズ・パ
ラメータの配列違いによる系統的な誤りを削減すること
ができる。
以上で説明したデータ信号挿入方法をミニコンピユータ
上で浮動少数点フォートランによりシミュレートし、固
定データビット割り当てと比較した。固定データビット
割り当てでは、データ信号を、全ての時間にわたり、高
域側または低域側の一方のサブバンド符号語に多重化さ
れる。通常の音声符号化送信器および受信器で使用され
る日本電気株式会社製μPD 7720マイクロプロセ
ツサの有限精度の限界をシミュレートし、サブバンド符
号器の(チャネル)の直列化された出力に不規則誤りを
人力した。
この結果、例えば、8 kbi t/sのデータ信号を
、56kbit/sのサブハンド符号化された音声帯域
のチャネルに挿入するのに都合がよいことが判明した。
本発明のサブハンド符号化方法は、例えば低い帯域の適
応予測を行うことによりデータ伝送容量を増加させるこ
とができる。
本発明は、 1、構成が比較的簡単であり、符号器に用いられるディ
ジタル信号処理マイクロコンピュータで得られる処理容
量を最大に利用でき、2、 データ多重化機能に必要な
制御のための付随情報を送信、する必要がなく、 3、 上述の実施例では、8 kbit/sの一部デー
タ伝送容量を実現でき、 4、本発明を他の技術と組合わせて、例えば、216k
bit/s以上にデータ伝送°容量を増加させることも
可能である 等の利点がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、構成が比較的簡単であ
り、符号器に用いられるディジタル信号処理マイクロコ
ンピュータで得られる処理容量を最大に利用でき、デー
タ多重化機能に必要な制御のための付随情報を送信する
必要がなくなる効果がある。さらに、データ信号を例え
ば低域側チャネルに固定して割り当てる固定データ多重
化に比較して、本発明は、感知できる音声の歪を顕著に
削減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第一実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。 第2図は受信機のブロック構成図。 第3図は本発明第二実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。 第4図は受信機のブロック構成図。 第5図は本発明第三実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。 第6図は受信機のブロック構成図。 第7図はADPCM符号器のブロック構成図。 第8図はADPCM復号器のブロック構成図。 2・・・高域フィルタ、3・・・低域フィルタ、4.5
・・・デシメータ、6・・・マルチプレクサ、8・・・
選択回路、9・・・判定回路、10・・・加算器、12
.13・・・補間フィルタ、14.15・・・アップサ
ンプル回路、1G・・・デマルチプレクサ、18・・・
1ビツト・デマルチプレクサ、19・・・判定回路、2
2・・・ディジタルフィルタ、22a・・・高域フィル
タ、22b・・・低域フィルタ、23・・・入力端子、
24・・・デシメータ、24a 、24b・・・ダウン
サンプル回路、25.26・・・ADPCM符号器、3
1・・・判定回路、32.33・・・デ−タ信号再生回
路、34・・・マルチプレクサ、42・・・ディジタル
フィルタ、42a 、 42b・・・補間フィルタ、4
3・・・加算器、44.44a 、 44b・・・アッ
プサンプル回路、45.46・・・ADPCM復号器、
51・・・判定回路、52.53・・・データ信号再生
回路、55・・・デマルチプレクサ、60・・・加算回
路、61・・・乗算回路、62・・・量子化回路、63
・・・係数回路、64・・・ステップサイズ適応回路、
65・・・加算回路、66・・・乗算回路、67・・・
予測回路、70・・・加算回路、71・・・係数回路、
72・・・ステップサイズ適応回路、73・・・加算回
路、74・・・乗算器、75・・・乗算回路、76・・
・予測回路、77・・・加算回路。 特許出願人代理人 、−\ 図面め浄口(内容に変更なし) U Fig、2゜ 第1頁の続き @発明者 イアン・ロスeカメロ イギリン −・ 9 0発 明 者 計く一ト・ライリア イボ1ツム◆マク
リントク ド・ウ ス国・ワーワイツクシャー・レアミングトンスパリンク
トン・バレイロード27幡地 ス国・ケント・ニアセブンオークス・オトフオーイロー
パーク3旙地 手続補正書 昭和60年1り?8日 1、事件の表示 昭和59年特許願第242182号 2、発明の名称 符号伝送方法および装置4、代理人 
〒177 !! 03−928−56736、 補正に
より増加する発明の数 な し7、補正の対象 図面 8、補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし)9、添
付書類の目録 図面 1通 手続補正書〔方式〕 昭和60年3月20日 特許庁長官 志゛賀 学 殿 工、事件の表示 昭和59年特許願第242182号 2、発明の名称 符号伝送方法および装置4、代理人 
〒17711! 03−928−56736、補正によ
り増加する発明の数 な し7、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 8、補正の内容 (1)明細書第17頁5行目ないし9行目r rEmb
edded DPCM for Variable b
it ratetransmissionJ、 David J、Goodman 。 IHEE Trans、Comn+、Vol C0M−
28+No、7+July 1980+pp1040−
1046 Jを、 [デビフド・ジェー・グツドマン(David J、G
oodman)が「通信に関するIEEE会報(IEE
E Trans、Com+m、)J第C0M−28巻第
7号(1980年7月)第1040頁ないし第1046
頁に発表した「可変ビット変度転送のための埋め込み差
分パルス符号変調(Embedded DPCM fo
r Variable bitrate transm
ission)J Jと補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11 人力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンド
    に分離し、 割り当てられたビット数にしたがってサブバンド毎に符
    号化を行う 符号伝送方法において、 各サブバンドに割り当てられるビット数を、そのサブバ
    ンドに常に伝送されるピントの情報の関数として適応的
    に決定し、 符号化された信号を復号化するには、それぞれのサブバ
    ンドに伝送されるビットを参照して行うことを特徴とす
    る符号伝送方法。 (2) 符号化された信号は、ディジタル的に符号化さ
    れた音声信号である特許請求の範囲第(11項に記載の
    符号伝送方法。 (3) ビットの割り当ては、データ信号をあらかじめ
    設定されたビイノド位置に割り当て、データ信号を符号
    化された信号に挿入する特許請求の範囲第(1)項また
    は第(2)項に記載の符号伝送方法。 (4) ビットの割り当ては、エネルギ量の低いサブバ
    ンドに適応的にデータ信号ごビットを割り当て、データ
    信号を符号化された信号に挿入する特許請求の範囲第(
    1)項または第(2)項に記載の符号伝送方法。 (5) ビットの割り当ては、二つの隣接したサブバン
    ドのエネルギ量を比較する方法を含む特許請求の範囲第
    ti>項ないし第(4)項のいずれかに記載の符号伝送
    方法。 (6) サブバンドのエネルギ量を比較する方法は、エ
    ネルギ量の比をめる特許請求の範囲第(5)項に記載の
    符号伝送方法。 (7)データ信号の挿入は、二つのサブバンドのエネル
    ギ量を比較し、これらの差または比が所定の値より小さ
    いときに、データ信号をその双方のサブバンドに挿入す
    る特許請求の範囲第(4)項に記載の符号伝送方法。 (8)それぞれのサブバンドの符号化は埋め込み適応微
    分パルスコード変調により符号化され、サブバンドのエ
    ネルギ量を比較する方法は、埋め込み適応微分パルスコ
    ード変調による符号化のステップサイズを比較してめる 特許請求の範囲第(11項ないし第(7)項に記載の符
    号伝送方法。 (9) サブバンドは、7kHzの音声帯域で64kb
    it/s音声転送システムの二つの隣接した半周波数帯
    域であり、総伝送容量は8ビツトであり、低域側サブバ
    ンドは4または5ビツトで、高域サブバンドは2または
    3ビツトで符号化される特許請求の範囲第(1)項ない
    し第(8)項のいずれかに記載の符号伝送方法。 α0)異なるサブバンドのエネルギ量を比較し、そのエ
    ネルギ量の少ないサブバンドのディジタルサブハンド符
    号化信号にディジタルのデータ信号を適応的に挿入する 符号伝送方法。 αυ 入力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンドに
    分割する浦波手段と、 それぞれのサブバンドを符号化するために使用するビッ
    ト数を、適応的に決定する適応的なビット割り当て手段
    と、 それぞれのサブバンド毎に笛号化を行う手段とを備えた
    送信装置と、この送信装置から送信する信号を受信する
    受信装置とを備えた符号伝送装置において、 送信装置のビット割り当て手段は、常にそれぞれのサブ
    バンドに伝送されるビットから各サブバンドの相対エネ
    ルギ量を判定する手段を含み、受信装置のビット割り当
    て手段は、常にそれぞれのサブバンドに伝送されるビッ
    トを参照して各サブバンドの相対エネルギ量を判定する
    手段を含む ことを特徴とする符号伝送装置。 Oa 符号化を行う手段は埋め込み適応差分パルス符号
    変調符号器を含み、 相対エネルギ量を判定する手段は上記埋め込み適応差分
    パルス符号変調符号器の量子化ステップサイズを比較す
    る手段を含む 特許請求の範囲第00項に記載の符号伝送装置。 (至)相対エネルギ量を判定する手段は、二つの隣接し
    たサブバンドのエネルギ量を測定する手段およびそのエ
    ネルギ量を比較する手段を含む特許請求の範囲第00項
    または(2)項に記載の符号伝送装置。 (ロ)比較する手段は、測定されたエネルギ量の比をめ
    る手段を含む特許請求の範囲第(至)項に記載の符号伝
    送装置。 09 ビット割り当て手段は、符号化された信号の予め
    定められた位置にデータ信号のビットを挿入する手段を
    含む 特許請求の範囲第0υ項ないし第(2)項のいずれかに
    記載の符号伝送装置。 OQ ビット割り当て手段は、 符号化された信号にデータ信号を挿入する手段と、 エネルギ量の少ないサブバンドにデータ信号を選択的に
    挿入する挿入手段と を含む 特許請求の範囲第aυ項ないしく口)項のいずれかに記
    載の符号伝送装置。 (2)挿入手段は、二つのサブバンドのエネルギ量の違
    いが予め定められた値より小さいときに二つのサブバン
    ドにデータ信号を挿入する手段を含む特許請求の範囲第
    00項に記載の符号伝送装置。 0呻 濾波手段は、入力信号を複数のサブバンドに分割
    するディジタルフィルタである特許請求の範囲第00項
    ないし第(5)項のいずれかに記載の符号伝送装置。 09 到来した周波数帯域を複数のサブバンドに分割す
    る手段と、゛ それぞれのサブバンドを別々に符号化する手段と を備えた符号伝送装置において、 サブバンドのエネルギ量を測定および比較する手段と、 少ないエネルギ量のサブバンドにデータ信号を挿入する
    手段と を備えたことを特徴とする符号伝送装置。
JP59242182A 1983-11-18 1984-11-16 符号伝送方法および装置 Granted JPS60169249A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8330885 1983-11-18
GB838330885A GB8330885D0 (en) 1983-11-18 1983-11-18 Data transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60169249A true JPS60169249A (ja) 1985-09-02
JPH0243382B2 JPH0243382B2 (ja) 1990-09-28

Family

ID=10552013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59242182A Granted JPS60169249A (ja) 1983-11-18 1984-11-16 符号伝送方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4703480A (ja)
EP (1) EP0145332B1 (ja)
JP (1) JPS60169249A (ja)
AT (1) ATE35883T1 (ja)
DE (1) DE3472873D1 (ja)
GB (1) GB8330885D0 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784595A (ja) * 1994-07-21 1995-03-31 Sharp Corp 音声・楽音の帯域分割符号化装置
JPH08254983A (ja) * 1996-02-07 1996-10-01 Yamaha Corp 楽音発生装置

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8421498D0 (en) * 1984-08-24 1984-09-26 British Telecomm Frequency domain speech coding
CA1220282A (en) * 1985-04-03 1987-04-07 Northern Telecom Limited Transmission of wideband speech signals
US4935963A (en) * 1986-01-24 1990-06-19 Racal Data Communications Inc. Method and apparatus for processing speech signals
GB8628046D0 (en) * 1986-11-24 1986-12-31 British Telecomm Transmission system
JPH0636158B2 (ja) * 1986-12-04 1994-05-11 沖電気工業株式会社 音声分析合成方法及び装置
DE3642982A1 (de) * 1986-12-17 1988-06-30 Thomson Brandt Gmbh System zur uebertragung
DE3703143A1 (de) * 1987-02-03 1988-08-11 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur uebertragung eines audiosignals
US4805193A (en) * 1987-06-04 1989-02-14 Motorola, Inc. Protection of energy information in sub-band coding
DE3721478A1 (de) * 1987-06-30 1989-01-12 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur uebertragung und/oder aufzeichnung und wiedergabe von digitalisierten audiosignalen
US4964166A (en) * 1988-05-26 1990-10-16 Pacific Communication Science, Inc. Adaptive transform coder having minimal bit allocation processing
NL8901032A (nl) * 1988-11-10 1990-06-01 Philips Nv Coder om extra informatie op te nemen in een digitaal audiosignaal met een tevoren bepaald formaat, een decoder om deze extra informatie uit dit digitale signaal af te leiden, een inrichting voor het opnemen van een digitaal signaal op een registratiedrager, voorzien van de coder, en een registratiedrager verkregen met deze inrichting.
US5038402A (en) * 1988-12-06 1991-08-06 General Instrument Corporation Apparatus and method for providing digital audio in the FM broadcast band
US5752225A (en) * 1989-01-27 1998-05-12 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus for split-band encoding and split-band decoding of audio information using adaptive bit allocation to adjacent subbands
US5222189A (en) * 1989-01-27 1993-06-22 Dolby Laboratories Licensing Corporation Low time-delay transform coder, decoder, and encoder/decoder for high-quality audio
DE69026278T3 (de) * 1989-01-27 2002-08-08 Dolby Lab Licensing Corp Adaptiv Bitzuordnung für Audio-Koder und Dekoder
US5109417A (en) * 1989-01-27 1992-04-28 Dolby Laboratories Licensing Corporation Low bit rate transform coder, decoder, and encoder/decoder for high-quality audio
US5142656A (en) * 1989-01-27 1992-08-25 Dolby Laboratories Licensing Corporation Low bit rate transform coder, decoder, and encoder/decoder for high-quality audio
US5054075A (en) * 1989-09-05 1991-10-01 Motorola, Inc. Subband decoding method and apparatus
US6693951B1 (en) * 1990-06-25 2004-02-17 Qualcomm Incorporated System and method for generating signal waveforms in a CDMA cellular telephone system
US5511073A (en) * 1990-06-25 1996-04-23 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for the formatting of data for transmission
DE69132427D1 (de) * 1990-07-05 2000-11-02 Fujitsu Ltd Digitalmultiplex-Übertragungssystem
JP2841765B2 (ja) * 1990-07-13 1998-12-24 日本電気株式会社 適応ビット割当て方法及び装置
JP2906646B2 (ja) * 1990-11-09 1999-06-21 松下電器産業株式会社 音声帯域分割符号化装置
WO1995030286A2 (en) * 1994-05-02 1995-11-09 Philips Electronics N.V. Encoding system and encoding method for encoding a digital signal having at least a first and a second digital signal component
US5591931A (en) * 1995-01-17 1997-01-07 Virtual Dsp Corporation Musical signal multiplexing circuit and demultiplexing system
US6782365B1 (en) 1996-12-20 2004-08-24 Qwest Communications International Inc. Graphic interface system and product for editing encoded audio data
US5845251A (en) * 1996-12-20 1998-12-01 U S West, Inc. Method, system and product for modifying the bandwidth of subband encoded audio data
US5864820A (en) * 1996-12-20 1999-01-26 U S West, Inc. Method, system and product for mixing of encoded audio signals
US5864813A (en) * 1996-12-20 1999-01-26 U S West, Inc. Method, system and product for harmonic enhancement of encoded audio signals
US6516299B1 (en) 1996-12-20 2003-02-04 Qwest Communication International, Inc. Method, system and product for modifying the dynamic range of encoded audio signals
US6463405B1 (en) 1996-12-20 2002-10-08 Eliot M. Case Audiophile encoding of digital audio data using 2-bit polarity/magnitude indicator and 8-bit scale factor for each subband
AU1270300A (en) * 1998-11-17 2000-06-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Embedding and extracting supplemental data in an information signal
WO2001035394A2 (en) * 1999-11-08 2001-05-17 Ericsson Inc. Integrated voice and data transmission based on bit importance ranking
JP2002330075A (ja) * 2001-05-07 2002-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd サブバンドadpcm符号化方法、復号方法、サブバンドadpcm符号化装置、復号装置およびワイヤレスマイクロホン送信システム、受信システム
US7043423B2 (en) * 2002-07-16 2006-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Low bit-rate audio coding systems and methods that use expanding quantizers with arithmetic coding
US7965646B2 (en) * 2004-08-11 2011-06-21 Qwest Communications International Inc Wireless code-passing system for stateful connection monitoring
US7609669B2 (en) 2005-02-14 2009-10-27 Vocollect, Inc. Voice directed system and method configured for assured messaging to multiple recipients
CN102714036B (zh) * 2009-12-28 2014-01-22 松下电器产业株式会社 语音编码装置和语音编码方法
US9564136B2 (en) * 2014-03-06 2017-02-07 Dts, Inc. Post-encoding bitrate reduction of multiple object audio

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53135561A (en) * 1977-04-29 1978-11-27 Ibm Method of quantizing signal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT980651B (it) * 1973-03-21 1974-10-10 Cselt Centro Studi Lab Telecom Sistema elettronico centralizzato di commutazione di segnali tele fonici e dati ad alta velocita
US4330858A (en) * 1979-06-29 1982-05-18 International Business Machines Corporation Time domain supervisory channel for data terminal equipments
GB2063018B (en) * 1979-10-08 1984-03-28 Gen Electric Co Ltd Telecommunication systems
EP0070949B1 (fr) * 1981-07-28 1986-05-07 International Business Machines Corporation Procédé de transmission voix et données numériques et dispositif de mise en oeuvre dudit procédé
US4528659A (en) * 1981-12-17 1985-07-09 International Business Machines Corporation Interleaved digital data and voice communications system apparatus and method
US4455649A (en) * 1982-01-15 1984-06-19 International Business Machines Corporation Method and apparatus for efficient statistical multiplexing of voice and data signals
US4449190A (en) * 1982-01-27 1984-05-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Silence editing speech processor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53135561A (en) * 1977-04-29 1978-11-27 Ibm Method of quantizing signal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784595A (ja) * 1994-07-21 1995-03-31 Sharp Corp 音声・楽音の帯域分割符号化装置
JPH08254983A (ja) * 1996-02-07 1996-10-01 Yamaha Corp 楽音発生装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE3472873D1 (en) 1988-08-25
GB8330885D0 (en) 1983-12-29
ATE35883T1 (de) 1988-08-15
JPH0243382B2 (ja) 1990-09-28
EP0145332A2 (en) 1985-06-19
EP0145332B1 (en) 1988-07-20
US4703480A (en) 1987-10-27
EP0145332A3 (en) 1985-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60169249A (ja) 符号伝送方法および装置
RU2144261C1 (ru) Передающая система на принципах различного кодирования
JP3178026B2 (ja) ディジタル信号符号化装置及び復号化装置
JP3940165B2 (ja) オーディオ用低ビットレート高分解能スペクトル包絡線符号化
KR100242864B1 (ko) 디지탈 신호 부호화 장치 및 방법
KR100397690B1 (ko) 데이터부호화장치및그방법
PL183092B1 (pl) Produkt akustyczny wielokanałowy
US20060074642A1 (en) Apparatus and methods for multichannel digital audio coding
JPS63117527A (ja) 信号のディジタル・ブロック・コ−ド化方法
EP0918407A2 (en) Scalable stereo audio encoding/decoding method and apparatus
US20070078646A1 (en) Method and apparatus to encode/decode audio signal
US5982817A (en) Transmission system utilizing different coding principles
WO1995002925A1 (fr) Procede et dispositif de codage a haute efficacite, procede et dispositif de decodage a haute efficacite, systeme de codage/decodage et support d'enregistrement a haute efficacite
JP2004199064A (ja) ビット率を調節できるオーディオ符号化方法、復号方法、符号化装置及び復号装置
JPH08204574A (ja) 適応的符号化システム
JPH1065546A (ja) ディジタル信号処理方法、ディジタル信号処理装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、記録媒体、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装置
US6792402B1 (en) Method and device for defining table of bit allocation in processing audio signals
JP2002515659A (ja) 改善された信号符号器および復号器を使用する伝送システム
JPH07183857A (ja) 伝送システム
JP3827720B2 (ja) 差分コーディング原理を用いる送信システム
KR100351772B1 (ko) 디지털부호화장치,디지털기록신호도출장치및디지털신호데이터도출방법
JPH0242835A (ja) 帯域分割形附号復号化方法および装置
KR0181061B1 (ko) 적응 디지탈 오디오 부호화 장치 및 그의 비트 할당방법
KR0181054B1 (ko) 다수개의 채널들로부터의 입력 디지탈 오디오 신호들을 적응적으로 부호화하는 장치
JPH11272294A (ja) エンコード方法、デコード方法、エンコード装置、デコード装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、記録媒体、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装置