JPS6319920A

JPS6319920A - 音声符号化方式

Info

Publication number: JPS6319920A
Application number: JP16376686A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kadokawa; 雄一門川; Osamu Adachi; 修足立; Masamitsu Suzuki; 政光鈴木; Hiroki Uchiyama; 博喜内山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1988-01-27
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JP2521052B2

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】［技術分野］本発明は、音声符号化方式に関する。

［従来技術］例えば、高速デジタル回線を用いて音声信号を伝送した
り、音声応答装置のために音声信号を蓄積および合成す
るなど音声信号をデジタル処理するとき、この音声信号
をなんらかの方法でデジタル信号に変換する必要がある
。

基本的には音声信号は周波数帯域が０．３〜３．４ＫＨ
ｚのアナログ信号であり、これをデジタル信号に変換す
るには、例えばサンプリング周波数８ＫＨｚで分解能が
８ビツトのアナログ／デジタル変換器で変換すればよい
（ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ）符号化）。

そして、このデジタル信号を元の音声信号に戻すには、
サンプリング周波数８ＫＨｚで分解能が８ビツトのデジ
タル／アナログ変換器でアナログ信号に変換し、さらに
ローパスフィルタを通して波形整形してやればよい。こ
のとき、アナログ／デジタル変換器およびデジタル／ア
ナログ変換器の分解能（すなわちＰＣＭ符号のビット幅
）が大きいほど再生した音声の品質が高い。

ところで、このようなＰＣＭ符号化された音声信号は１
秒あたりのビット速度（データ速度；以下ビットレート
という）が６４Ｋｂｐｓとなり、このように高いビット
レートの音声信号を伝送するには非常に高速な伝送路を
必要とし、また、かかる音声信号を蓄積するためには厖
大な記憶容量のメモリを必要どする。そこで、従来から
、音声信号のビットレートを低減するための種々の提案
がなされている。

その１つに、時系列的に隣接するＰＣＭ符号の差分を形
成する差分ＰＣＭ符号化方式がある。この差分ＰＣＭ符
号化方式は、音声波形の相関性に基づく冗長性を利用し
たものであり、隣接したサンプル間の値の変化が、多く
の場合ダイナミック・レンジの限られた範囲に含まれる
ことから、１サンプルあたりのビット数を低減すること
ができる。この差分ＰＣＭ符号化方式をさらに進めた適
応差分ＰＣＭ符号化方式の１つである。ＣＣＩＴＴ（国
際電信電話諮問委貝会）勧告による適応差分ＰＣＭ方式
（ＡＤＰＣＭｆ）では。

３２Ｋｂｐｓのビットレートを実現している。

この他には、音声信号の非定在性と線形予測可能性を利
用したＡＰＣ−ＡＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｐｒｅｄｉｃ
ｔｉｏｎ　Ｃｏ−ｄｉｎｇ’ｗｉｔｈ　Ａｄａｐｔｉｖ
ｅ　Ｂｉｔ　Ａ１１ｏｃａｔｉｏｎ）方式、または、音
声分析合成手法によるＬＳＰ（Ｌｉｎｅ　Ｓｐｅｃｔｒ
ｕｍＰａｉｒ）方式などがある。

しかしながら、このようなＡＤＰＣＭｆ方式、ＡＰＣ−
ＡＢ方式およびしＳＰ方式は、符号化および復号化の処
理が非常に複雑であり、それらを実現するための装置は
非常に高価なものとなるという不都合がある。

一方、放送衛星用の高品位なＰＣＭ音声伝送方式の１つ
に＄瞬時圧伸方式がある。この準瞬時圧伸方式は、ＰＣ
Ｍ符号化された音声データを時系列に所定数ごとのブロ
ックに分割し、おのおののブロックにおける信号絶対値
の最大値に対応した最上位桁をあらわすスケールデータ
を識別し、その最上位桁を含む所定ビット数のデータを
符号データに整形するものであり、比較的符号化処理が
簡単で、かつ、容易に１サンプルのビット数を低減する
ことが可能である。しかしながら、このような準瞬時圧
伸方式は、効率的には充分なものではない。

そこで、この準瞬時圧伸方式の効率を改善する手法とし
て「差分ＰＣＭ方式と準瞬時圧伸との結合」が考えられ
るが、一般に単に準瞬時圧伸を差分ＰＣＭ方式に適用し
ただけでは、圧縮時の欠落ビットが伝送誤差を生じ、受
信側の積分器で誤差が累積して受信不能となる。

このような問題を解決する１つの方法として、「欠落ビ
ットのアキュムレーションによる差分圧伸ＰＣＭ　（Ｄ
Ｃ−ＰＣＭ）Ｊ　（高橋ほか、電子通信学会論文誌’８
４／１０　Ｖｏｌ、Ｊ６７−Ｂ　Ｎｏ、１０）が提案さ
れている。

しかしながら、この方法は１５ビット程度の差分データ
を８ビット程度に圧縮する場合に有効であり、８ビツト
の差分データを３ビット程度に圧縮するような低ビツト
レートの符号化方式には適用できない。

すなわち、このような低ビツトレートの場合にはブロッ
ク間において音声波形の振幅が大幅に変化したときなど
ブロック間でスケール位置が大幅に変動することがあり
、そのためにアキュムレーションされている誤差信号の
方が伝送すべき有効なデータよりも大きな値となること
がある。かかる場合には、伝送すべきデータが誤差信号
に埋もれてしまい、適正なデータ伝送を実現できない。

［目的］本発明は、上述した従来技術の不都合を解決するために
なされたものであり、低ビツトレートで。

簡単な処理により、高品質な音声を再現できる音声符号
化方式を提供することを目的としている。

［構成コ本発明は、ＤＣ−ＰＣＭ方式の音声符号化処理において
、準瞬時圧伸のさいにもとまる圧縮データと。

その圧縮データの最下位桁に１を加えて加算符号データ
を形成し、サンプル毎にその圧縮データと加算符号デー
タのうち圧縮前の信号値により近い方を符号データとし
て選択し、さらに、その選択した符号データが、最初に
設定したスケール値では表現できなくなる場合には、１
つスケール値を大きくした状態に符号データを補正する
ことで。

上記した目的を達成している。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

まず１本発明の原理について説明する。

例えば、第１図（ａ）に実線で示したような音声信号を
サンプリング周波数８ＫＨｚでサンプリングし、おのお
ののサンプルを８ビツトのデジタルデータ（ＰＣＭ符号
）に変換し、このデジタルデータを準瞬時圧伸すること
を考える。また、準瞬時圧伸の条件としては、■ブロッ
クを構成するサンプルの数は８、おのおののサンプルを
３ビツトに圧縮し、またスケール値を３ビツトであられ
すものとする。

なお、このようにしてサンプリングして形成した８ビツ
トのデジタルデータは、２の補数であられされたデジタ
ルデータであり、最上位桁がサインビット（正負を識別
するための符号ビット）である。

ここで、サンプル１１〜Ｉ８のデジタルデータがそれぞ
れ第２図（ａ）に示したように得られたとする。

この８つのサンプルからなるブロックにおいて。

その絶対値が最大となるのはサンプルｆ１１のデータで
あるから、そのビットパタンの最上位桁の位置すなわち
ビット４が準瞬時圧伸のスケール値ｍ　ｐｏｓに設定さ
れる。

そして、おのおののサンプル＃１〜＃８について、この
スケール位置よりも１桁上位桁のビット５から下位３桁
を伝送ビットすなわち符号データとして抜き出す、した
がって、符号データのＭＳＢ　（最上位桁）には、その
符号データの正負の区別をあらわすサインビット（符号
ビット）が位置する。

この結果、同図（ｂ）に示したように、準瞬時圧伸によ
る符号化データが得られる。すなわち、先頭３ビツトに
はスケール位置ＰＯ３のデータが配置され、それに続い
てサンプルｔ１１〜＃８において抜き出された３ビツト
の符号データが順次配置される。

このとき、前述したＤＣ−Ｐ囲を実現するために。

符号データに含まれない下位ビット（以下これを欠落ビ
ットという）のデータをサンプル毎に順次累算し、その
累算値に桁上がりを生じたときには符号データのＬＳＢ
に１を加算する。この場合には、「・」マークを付した
サンプル＃３．＃６Ｊ８において。

この加算が生じている。

このようにして、欠落ビットの内容が反映された符号デ
ータが形成される。

この符号化データを復号して音声信号を再生するときは
、まず、先頭３ビツトの内容からスケール位置ｐｏｓを
識別する。

次に、後続するデータを３ビツトずつの符号データに順
次区切り、その符号データのＭＳＢが、さきに識別した
スケール位置ＰＯ８よりも１桁上位桁に位置するように
、８ビツトデータのなかに配置し、その符号データより
も上位桁にはその符号データのＭＳＢの内容（すなわち
サインビットの内容）を配置し、その符号データよりも
下位桁には０を配置することで、８ビツトの差分データ
を伸張する（同図（ｃ）参照）。

そして、この差分データを積算し、その積算値をデジタ
ル／アナログ変換してローパスフィルタで波形整形する
ことで、音声信号が再生される。

さて、このようなりＣ−ＰＣＨにより符号化されて再生
された音声信号は、第１図（ｂ）に−点鎖線で示したよ
うに、同図に実線で示した元の音声信号よりもレベル的
に下の位置で変化し、したがって、このように１サンプ
ル当りのビット数が少ない低ビツトレートの音声信号（
符号化信号）に、　ＤＣ−ＰＣＭを適用したとき、再生
された音声信号の音質が劣化することがある。

このような音質の劣化を防止するには、符号化データを
復号して得たデータすなわち復号値が、元の音声信号に
より近づくように、おのおののサンプル点における符号
データを、その量子化ビット内で補正すればよい。

そのための１つの方法は、サンプル点毎に、符号データ
の復号値と、その符号データのＬＳＢ（最下位桁）に１
を加えたデータ（以下、加算符号データという）の復号
値のいずれがより元の音声信号に近いかを判別し、その
判別結果に基づいて当該サンプル点における符号データ
を選択するというものである。

例えば、第２図（ｂ）のように形成された符号データに
対して、同図（ｄ）に示したような加算符号データが得
られ、この加算符号データを復号すると同ＩＩ　（ｅ）
に示したように復号値が得られるにの加算符号データの
復号値の積算値と、符号データの復号値の積算値をそれ
ぞれ元の音声信号と比較すると、この場合には、サンプ
ル＃１については加算符号データの復号値がより元の音
声信号に近いので、サンプル＃２〜＃８については符号
値として符号データが選択され、サンプル＃１について
は符号値として加算符号データが選択される。

その結果、第２図（ｆ）に示したように、符号データが
補正され、同図（ｇ）に示したように復号値が改善され
る。その状態を第１図（ｂ）に二点鎖線で示すにのような補正処理によって、元の音声信号により近い音
声信号を再生することができるようになる。ただし、そ
の結果最初に設定したスケール値では表現できないよう
な符号データが選択されることがあり、このような場合
には、スケール値を１つ大きくして形成した符号データ
を符号値として選択する。

第３図は、本発明の一実施例にかかる音声符号化装置を
示している。この音声符号化装置は、上述した方法によ
って符号データを補正するものである。また準瞬時圧伸
の条件は、上述したものを用いている。

同図において、入力音声信号ＳＳは、ローパスフィルタ
１によって帯域制限されたのちにアナログ／デジタル変
換器２に加えられて８ビツトのデジタル信号ＤＳに変換
される。このアナログ／デジタル変換器２は、サンプリ
ング周波数が８ＫＨｚで直線量子化するものである。

デジタル信号ＤＳは、２ブロツク分の１６サンプル分の
記憶容量をもっとともに容量がブロック単位で可変（す
なわち記憶容量が１ブロツクと２ブロツクに任意に設定
される）バッファ３に蓄積されるとともに、遅延回路と
減算器からなる差分データ形成回路４に加えられている
。

この差分データ形成回路４から出力される差分データＤ
Ｄは、バッファメモリ３と同様なバッファメモリ５およ
び準瞬時圧縮のためのスケール値を設定するためのスケ
ール値設定部６に加えられている。

バッファメモリ５の記憶データは、サンプル毎に準瞬時
圧縮符号化する準瞬時圧縮部７および符号データに含ま
れない欠落ビットを累算するアキュムレータ８に加えら
れている。なお、バッフ７メモリ３およびバッファメモ
リ５は１通常は、１ブロツクの記憶容量に設定されてい
る。

スケール値設定部６は、差分データ形成回路４から出力
される差分データＤＤの連続する８サンプルのうち、最
も絶対値の大きいものを識別し、そのビットバタンの最
上位桁を判別してそのビット位置を３ビツトのスケール
データＤＫで出力する。

このスケールデータＤＫは、準瞬時圧縮部７、アキュム
レータ８、準瞬時圧縮部８から出力される圧縮差分デー
タＤＣを復号するための準瞬時伸張部９、加算器１０に
よって圧縮差分データＤＣのＬＳＢに１が加算されて形
成された加算符号データＤＣｍを復′号するための準瞬
時伸張部１１、および、１ブロツク分のデータを所定の
信号形式に整形するためのマルチプレクサ１２の一入力
端に加えられている。

準瞬時圧縮部７は、バッファメモリ５から加えられる差
分データＤＤについて、おのおののサンプル毎に、スケ
ール値設定部６から加えられるスケールデータＤＫがあ
られすスケール位置よりも１ビツト上位桁をＮＳＢとす
る３ビツトのデータを抜き出すとともに、当該サンプル
について、アキュムレータ８から桁上がり信号ＣＣが入
力されているときには、その３ビツトデータのＬＳＢに
１を加え、それを圧縮差分データＤＣとして加算器１０
、準瞬時伸張部９およびセレクタ１３の入力端Ｂに出力
する。

アキュムレータ８は、ブロックの開始時における記憶デ
ータをアキュムレータバッファ１４に退避し、スケール
値設定部６から加えられるスケールデータＤＫに基づい
てバッファメモリ５から加えられるデジタル信号ＤＤの
うち欠落ビットを識別し。

各サンプルについてその欠落ビットを累算してその累算
値桁上がりを生じたときには、桁上がり信号ＣＣを準瞬
時圧縮部７に出力する。また、比較部１５から出力され
る選択信号ＳＬが論理レベルＨに立ち上げられたときに
はそのときの欠落ビットの最上位桁よりも１桁上位桁か
ら１を減じてその記憶内容を補正する。さらに、比較部
１５から再処理信号ＲＥが出力されたときには、アキュ
ムレータバッファ１４に退避したデータを読み込んで当
該ブロックの最初の状態に、その記憶内容を復帰する。

準瞬時伸張部９は、スケール値設定部６から加えられる
スケールデータＤＫに基づいて、準瞬時圧縮部７から加
えられる圧縮差分データＤＣを復号差分データＦＤに復
号し、この復号差分データＤＯを積分部１６に出力する
。積分部１６は、受入した復号差分データＦＤを積算し
て復号データＢＤを形成し、この復号データＢＤを比較
部１５の一入力端に出力する。

加算器１０は、準瞬時圧縮部７から加えられる圧縮差分
データＤＣのＬＳＢに１を加算した加算符号データＤＣ
ｍを形成してそれを準瞬時伸張部１１およびセレクタ１
３の入力端Ａに出力するとともに、その加算結果として
桁上がりを生じた場合には、キャリ信号ＣＹを形成して
そのキャリ信号ＣＹを比較部１５に出力する。

準瞬時伸張部１１は、スケール値設定部６から加えられ
るスケールデータＤＫに基づいて、加算器ｌＯから加え
られる加算符号データＤＣＩ＋を９ビツトの復号差分デ
ータＦＤｍに復号し、この復号差分データＦＤｍを積分
部１７に出力する。積分部１７は、受入した復号差分デ
ータＦＤ＋ｓを積算して復号データＢＤ−を形成し、こ
の復号データＢＤａを比較部１５の他入力端に出力する
。

比較部１５には、バッファメモリ３から原信号であるデ
ジタル信号ＤＳが加えられており、このデジタル信号Ｄ
Ｓと復号データＦＤとの誤差、および、デジタル信号Ｄ
Ｓと復号データＦＤｍとの誤差をサンプル毎に形成し、
前者が後者よりも小さい場合にはセレクタ１６およびア
キュムレータ８に出力している選択信号ＳＬを論理レベ
ルＬに設定し、前者が後者よりも大きい場合には選択信
号ＳＬを論理レベルＨに設定する。

したがって、圧縮差分データＤＣの復号値がより原信号
に近い場合には圧縮差分データＤＣが、加算符号データ
ＤＤｍがより原信号に近い場合には加算符号データＤＣ
Ｉ１１がセレクタ１３によって選択され、符号データＤ
Ｃｏとしてマルチプレクサ１２に出力される。また、加
算符号データＤＣ１１が選択されたときには、アキュム
レータ８の内容が更新されるので、サンプル間における
誤差の蓄積が適切になされる。

マルチプレクサ１２は、第４図に示したように。

スケール値設定部６から出力されたスケールデータＤＫ
を先頭に配置し、それに続いて各サンプルの符号データ
ＤＣｏを順次配置して構成した信号を、１ブロツク分の
符号化データＤＬとして形成して次段装置（例えばデー
タ伝送装置あるいはデータ記憶装置等）に出力する。

また、比、軟部１５は１選択信号ＳＬを論理レベルＨに
設定するときにキャリ信号ＣＹを入力しているときには
、そのときに設定したスケール値ではそのサンプルの符
号データを表現できなくなると判断し、当該ブロックに
おけるスケール値を１つ大きくするために再処理信号Ｒ
Ｅをスケール値設定部６、アキュムレータ８およびマル
チプレクサ１５に出力する。

この再処理信号ＲＥが出力されると、マルチプレクサ１
２はそのときに入力された１ブロツクデータを出力せず
、また、アキュムレータ８の記憶内容が当該ブロック開
始時の状態に復帰され、さらに。

スケール値設定部６は設定したスケール値を１つ大きく
した状態に変更する。さらに、バッファメモリ３．５の
記憶容量が２ブロツクに設定される。これにより、同一
ブロックのデータについて、再度準瞬時圧縮の処理が実
行される。

このようにして、準瞬時圧縮部７から出力される圧縮差
分データＤＣが補正されて、符号化データＯＬとして出
力される。

第５図は１本発明の一実施例にかかる音声復号化装置の
一例を示している。二′の音声復号化装置は、上述した
音声符号化装置によって符号化された符号化データＤＬ
を復号して音声信号を出力するものである。

同図において、例えばデータ受信装置あるいはデータ記
憶装置等の前段装置（図示略）から出力された符号化デ
ータＤＬは、デマルチプレクサ２１に加えられ、おのお
ののブロック毎に、先頭の３ビツトがスケール値ＳＣと
して識別されて準瞬時伸張部２２のスケール値入力端に
加えられ、それ以外のコードデータ（圧縮差分データ）
は、準瞬時伸張部２２のコードデータ入力端に加えられ
る。

準瞬時伸張部２２は、加えられるコードデータを３ビツ
トずつに区切るとともに、８ビツトデータにおいて入力
したスケールデータＳＣに対応したビット位置にその３
ビツトのデータを配置し、そのコードデータよりも上位
桁には符号ビットの内容を、下位桁には０を配置して９
ビツトデータに伸張し。

この８ビツトデータを積分部２３に出力する。

積分部２３は、順次入力される８ビツトデータを積算し
て音声信号の各サンプルにおける８ビツトの信号値を形
成し、これをデジタル／アナログ変換器２４に出力する
。

デジタル／アナログ変換器２４は、受入した信号値を８
ＫＨｚの変換周波数で対応するアナログ信号（レベル信
号）に変換し、これをローパスフィルタ２５に出力する
。このアナログ信号は、ローパスフィルタ２５によって
波形整形されたのち、再生音声信号として次段装置（例
えば音声出力装置等）に出力される。

このように、本発明にかかる符号化データを復号するた
めの音声復号化装置の構成は、非常に簡単なものとなる
。したがって、例えば、汎用の８ビツトマイクロプロセ
ツサを用いてこの音声復号化装置を実現することもでき
、コストを極く小さく抑えることができる。

ところで、上述した実施例においては、準瞬時圧縮部７
が出力する圧縮差分データＤＣと加算器１０が出力する
加算符号データＤＣＩ１１のおのおのに基づいて形成し
た復号データＢＤとＢＤｍを原信号と比較することによ
り、圧縮差分データＤＣあるいは加算符号データＤＣｍ
のいずれかをサンプル毎に選択しているが、この選択の
ための基準としては、復号データ以外のものを用いるこ
ともできる。

第６図は１本発明の他の実施例にかかる音声符号化装置
を示している。この実施例では、上記した選択のための
基準として、差分データＤＤを用いている。なお、同図
において第３図と同一部分および相当する部分には同一
符号を付してその説明を省略する。

同図において、差分データ形成回路４から出力される差
分データＤＤはバッファメモリ３に記憶され、このバッ
ファメモリ３の記憶データが比較の基準信号として比較
部１５に加えられている。

比較部１５は、バッファメモリ３から加えられる基準信
号と準瞬時伸張部９から加えられる復号差分データＦｌ
）との誤差、および、基準信号と準瞬時伸張部１１から
加えられる復号差分データＦＤｍとの誤差をサンプル毎
に形成し、前者が後者よりも小さい場合にはセレクタ１
３に出力している選択信号ＳＬを論理レベルしに設定し
、前者が後者よりも大きい場合には選択信号ＳＬを論理
レベルＨに設定する。

この実施例によって形成された符号化データＤＬに基づ
いて音声信号を出力する音声復号化装置としては、第５
図に示したものと同一の音声復号化装置を用いることが
できる。

さて、以上説明した各実施例では、比較部１５でスケー
ル値の変動が検出された時点で、スケール値を変更して
当該ブロックの処理を再度実行しているが、このような
方法では、各ブロックのデータ処理を連続して行なうこ
とができない。

次に、このような不都合を解消できる１本発明のさらに
他の実施例を説明する。

第７図は、本発明のさらに他の実施例を示している。な
お、同図において、第３図と同一部分および相当する部
分には同一符号あるいは同一符号に添字を付加した符号
を付し、その説明を省略する。

同図において、アナログ／デジタル変換器２から出力さ
れるデジタル信号ＤＳは、１ブロック分の記憶容量をも
つバッファメモリ３１を介して比較部１５および比較部
３５に基準信号として加えられており、また、差分デー
タ形成回路４から出力される差分データＤＤは、スケー
ル値設定部３３に加えられているとともに、１ブロック
分の記憶容量をもつバッファメモリ３２を介して準瞬時
圧縮部７ａ、７ｂおよびアキュムレータ３４ａ　、　３
４ｂに加えられている。

スケール値設定部３３は、上述と同様なスケール値に対
応したスケールデータＤに０と、そのスケール値よりも
１つ大きいスケール値に対応したスケールデータＤ）ｈ
の２つを発生する。

そして、スケールデータＤＫａに関する処理は、準瞬時
圧縮部７ａ、アキュムレータ３４ａ、準瞬時伸張部９ａ
、ｌｌａ、加算器１０ａ、積分部１６ａ、１７ａ、比較
器１５、および、セレクタ１３ａによってなされて、セ
レクタ１３から補正後の符号データＤＣｏｏが出力され
る。この符号データＤＣｏｎは、１ブロック分の記憶容
量をもつバッファメモリ３６ａを介して、セレクタ３８
ａの入力端Ｂに加えられている。また、スケールデータ
ＤＫｏは、バッファメモリ３７ａを介してセレクタ３８
ｂの入力端Ｂに加えられている。

同様に、スケールデータＤＫ１に関する処理は、準瞬時
圧縮部７ｂ、アキュムレータ３４ｂ、準瞬時伸張部９ｂ
、ｌｌｂ、加算器１０ｂ、積分部１６ｂ、１７ｂ、比較
器３５、および、セレクタ１３ｂによってなされて、セ
レクタ１３から補正後の符号データＤＣｏ　１が出力さ
れる。この符号データＤＣｏ　１は、１ブロック分の記
憶容量をもつバッファメモリ３６ｂを介して、セレクタ
３８ｂの入力端Ａに加えられている。また、スケールデ
ータＤＫＩは、バッファメモリ３７ｂを介してセレクタ
３８ｂの入力端Ａに加えられている。

ここで、アキュムレータ３４ａ　、　３４ｂは、１つの
ブロックの処理が終了した時点で比較部１５から再処理
信号ＲＥが出力されている場合には、次のブロックの処
理を開始する直前でアキュムレータ３４ａがアキュムレ
ータ３４ｂの記憶内容にその記憶内容を変更し、反対に
、再処理信号ＲＥが出力されていない場合には１次のブ
ロックの処理を開始する直前でアキュムレータ３４ｂが
アキュムレータ３４ａの記憶内容にその記憶内容を変更
する。

また、比較部３５には、加算器１０ｂからのキャリ信号
が加えられておらず、再処理信号を発生しないで、選択
信号ＳＬ１のみを出力する。

そして、セレクタ３８ａは、比較部１５から再処理信号
ＲＥが出力されていないときにはバッファメモリ３６ａ
から出力される符号データＤＣｏ　ｏを、再処理信号Ｒ
Ｅが出力されているときにはバッファメモリ３６ｂから
出力される符号データＤＣｏ　Ｌを選択して、それぞれ
符号データＤＣｏとしてマルチプレクサ１２に出力する
。

同様に、セレクタ３８ｂは、再処理信号ＲＥが出力され
ていないときにはバッファメモリ３７ａから出力される
スケールデータＤＫｏを、再処理信号ＲＥが出力されて
いるときにはバッファメモリ３７ｂから出力されるスケ
ールデータＤＫＬを選択して、それぞれスケールデータ
ＤＫとしてマルチプレクサ１２に出力する。

これにより、準瞬時圧縮部７ａの圧縮差分データＤＣｏ
が補正処理によって桁上がりを生じたときには、１つ大
きいスケールデータＤＫ１に基づいて準瞬時圧縮部７ｂ
により形成された圧縮差分データＤＣＩに、補正処理が
施されたデータが選択される。

このようにして、２つのスケールデータＤＫＧ、ＤＫＩ
に対応した符号データＤＣＯＩＩ、ＤＣＯＩが同時に形
成されるので、上述した実施例のような時間遅れを生じ
ることがない。

また、この実施例によって形成された符号化データＯＬ
に基づいて音声信号を出力する音声復号化装置としては
、第５図に示したものと同一の音声復号化装置を用いる
ことができる。

第８図は、本発明のさらに他の実施例にかかる音声符号
化装置を示している。この実施例は、第７図に示した実
施例において、準瞬時圧縮部７ａ　、　７ｂが出力する
圧縮差分データＤＣＯ，ＤＣ１と加算器１０ａ。

１０ｂが出力する加算符号データＤＣＩＩ（１＋　ＤＣ
ｍｘのいずれかを選択するための基準として、差分デー
タＤＤを用いたものである。なお、同図において第７図
と同一部分および相当する部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。

同図において、差分データ形成回路４から出力される差
分データＤＤはバッファメモリ３１を介し、比較の基準
信号として比較部１５および比較部３５に加えられてい
る。

比較部１５は、バッファメモリ３１から加えられる基準
信号と準瞬時伸張部９ａから加えられる復号差分データ
ＦＤｏとの誤差、および、基準信号と準瞬時伸張部１１
ａから加えられる復号差分データＦＤｍ。

との誤差をサンプル毎に形成し、前者が後者よりも小さ
い場合にはセレクタ１３ａおよびアキュムレータ３４ａ
に出力している選択信号ＳＬｎを論理レベルＬに設定し
、前者が後者よりも大きい場合には選択信号ＳＬｏを論
理レベルＨに設定する。

同様に比較部３５は、バッフ７メモリ３１から加えられ
る基準信号と準瞬時伸張部９ｂから加えられる復号差分
データＦＤＩとの誤差、および、基準信号と準瞬時伸張
部１１ｂから加えられる復号差分データＦＤＩ１１との
誤差をサンプル毎に形成し、前者が後者よりも小さい場
合にはセレクタ１３ｂおよびアキュムレータ３４ｂに出
力している選択信号ＳＬ１を論理レベルしに設定し、前
者が後者よりも大きい場合には選択信号ＳＬ１を論理レ
ベルＨに設定する。

また、この実施例によって形成された符号化データＤＬ
に基づいて音声信号を出力する音声復号化装置としては
、第５図に示したものと同一の音声復号化装置を用いる
ことができる。

以上説明したように１本発明の各実施例によれば、低ビ
ツトレートの音声符号に対してＤＣ−ＰＣＭを適用する
ことができる。とくに、復号のための音声復号化装置を
非常に簡単な構成で実現することができるので、この音
声符号化による符号化データに基づいて任意の音声を再
生する機構を、簡単に組み込むことができる。

なお、上述した各実施例におけるビット数等の各種の定
数は、上述したものに限ることはなく。

任意のものを用いることができる。

［効果］以上説明したように、本発明によれば、ＤＣ−ＰＣＭ方
式の音声符号化処理において、準瞬時圧伸のさいにもと
まる圧縮データと、その圧縮データの最下位桁に１を加
えて加算符号データを形成し、サンプル毎にその圧縮デ
ータと加算符号データのうち圧縮前の信号値により近い
方を符号データとして選択し、さらに、その選択した符
号データが、最初に設定したスケール値では表現できな
くなる場合には、１つスケール値を大きくした状態に符
号データを補正しているので、誤差信号に伝送信号が埋
もれてしまうことを防止でき、その結果。

低ビツトレートで、簡単な処理により、高品質な音声を
再現できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の詳細な説明するための
波形図、第２図（ａ）−（ｇ）は本発明の詳細な説明す
るための信号配置図、第３図は本発明の一実施例にかか
る音声符号化装置を示したブロック図、第４図は符号化
データの信号形式を例示した信号配置図、第５図は本発
明の一実施例にかかる音声復号化装置を示したブロック
図、第６図は本発明の他の実施例にかかる音声符号化装
置を示したブロック図、第７図は本発明のさらに他の実
施例にかかる音声符号化装置を示したブロック図、第８
図は本発明のさらに他の実施例にかかる音声符号化装置
を示したブロック図である。１．２５・・・ローパスフィルタ、２・・・アナログ／
デジタル変換器、　３，５，３１，３２．３６ａ、３６
ｂ、３７ａ、３７ｂ”・バッファメモリ、４・・・差分
データ形成回路、６．３３・・・スケール値設定部、　
７，７ａ、７ｂ・・・準瞬時圧縮部、８，３４ａ、３４
ｂ＝アキユムレータ、９．９ａ、９ｂ、１１．ｌｌａ、
ｌｌｂ、２２・・・準瞬時伸張部。１０．１０ａ、１０ｂ・・・加算器、１２・・・マルチ
プレクサ。１３．１３ａ、１３ｂ、３８ａ、３８ｂ・・・セレクタ
、１４・・・アキュムレータバッファ、１５．３５・・
・比較部、１６．１６ａ、１６ｂ、１７．１７ａ、１７
ｂ、２３”・積分部、２４・・・デジタルｌアナログ変
換器。代理人　弁理士　　紋　１）　誠　　ゝ又　、７′ 第１図（ａ）（ｂ）第２図５Ｐ１２図（ｄ）　　　　　　　　　（ｅ）（ｆ）　　　　　　　　　（９）第４図Ｌ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＰＣＭ符号化された音声データのうち隣接サンプ
ル間の差分値を形成してその差分値を時系列に所定数ご
とのブロックに分割し、おのおののブロックにおける差
分値の絶対値の最大値に対応した最上位桁をあらわすス
ケールデータを識別し、その最上位桁を含む所定ビット
数のデータを符号データに整形して上記音声データを圧
縮するとともにその符号データに含まれなかった欠落ビ
ットの積算値が桁上がりを生じたときには当該サンプル
の符号データの最下位桁に１を加えてその符号データを
補正する音声符号化方式において、上記符号データの最
下位桁に１を加えた加算符号データを形成し、この加算
符号データの復号値と当該加算符号データに対応した上
記音声データとの誤差がその加算符号データに対応した
上記符号データの復号値と当該符号データに対応した上
記音声データとの誤差よりも小さいときに当該音声デー
タに対応した符号値として上記加算符号データを選択し
、それ以外のときには当該音声データに対応した符号値
として上記符号データを選択するとともに、上記加算符
号データが桁上がりし、かつ、この桁上がりした加算符
号データが符号値に選択されたときには、上記スケール
データを１つ増加させた状態で当該ブロックについて再
度符号化処理を行なうことを特徴とする音声符号化方式
。
（２）ＰＣＭ符号化された音声データのうち隣接サンプ
ル間の差分値を形成しその差分値を時系列に所定数ごと
のブロックに分割し、おのおののブロックにおける差分
値の絶対値の最大値に対応した最上位桁をあらわすスケ
ールデータを識別し、その最上位桁を含む所定ビット数
のデータを符号データに整形して上記音声データを圧縮
するとともにその符号データに含まれなかった欠落ビッ
トの積算値が桁上がりを生じたときには当該サンプルの
符号データの最下位桁に１を加えてその符号データを補
正する音声符号化方式において、上記最上位桁およびこ
の最上位桁よりも１桁上位桁にそれぞれ対応した第１お
よび第２のスケールデータに基づいて第１および第２の
符号データ系列をそれぞれ形成するとともに、おのおの
の符号データ系列について、上記符号データの最下位桁
に１を加えた加算符号データを形成し、この加算符号デ
ータの復号値と当該加算符号データに対応した上記音声
データとの誤差がその加算符号データに対応した上記符
号データの復号値と当該符号データに対応した上記音声
データとの誤差よりも小さいときに当該音声データに対
応した符号値として上記加算符号データを選択し、それ
以外のときには当該音声データに対応した符号値として
上記符号データを選択し、さらに、上記第１の符号デー
タ系列で上記加算符号データが桁上がりし、かつ、この
桁上がりした加算符号データが符号値に選択されたとき
には、上記第２の符号データ系列を当該ブロックにおけ
る符号値として選択し、それ以外のときには、上記第１
の符号データ系列を当該ブロックにおける符号値として
選択することを特徴とする音声符号化方式。