JPS6319921A - 音声符号化方式 - Google Patents
音声符号化方式Info
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- JPS6319921A JPS6319921A JP16376786A JP16376786A JPS6319921A JP S6319921 A JPS6319921 A JP S6319921A JP 16376786 A JP16376786 A JP 16376786A JP 16376786 A JP16376786 A JP 16376786A JP S6319921 A JPS6319921 A JP S6319921A
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Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (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】
[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
。
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8KIIzで分解能
が8ビツトのアナログlデジタル変換器で変換すればよ
い(PCM(Pulse Code Modulati
on)符号化)。
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8KIIzで分解能
が8ビツトのアナログlデジタル変換器で変換すればよ
い(PCM(Pulse Code Modulati
on)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。
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とする。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。
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とする。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。
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。
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。
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
に準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り1゜ 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r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噌 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、LO)が提案さ
れている。
に準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り1゜ 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r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噌 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、LO)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。
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。
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消するために
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。
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、まず、準瞬時圧縮によって形成した符号デー
タの欠落ビットの信号値の期待値とその信号値との誤差
を累積し、その累積値が桁上がりを生じたときには最下
位桁に1を加算し、また累積値が桁下がりを生じたとき
には最下位桁から1を減じることによって符号データを
補正する。そして、このようにして形成された符号デー
タを復号化するとき、符号データの最下位桁よりも1桁
下位桁に1をすなわち欠落ビットの信号値の期待値を加
算することで、伝送されないビットのデータの期待値を
補償する。
タの欠落ビットの信号値の期待値とその信号値との誤差
を累積し、その累積値が桁上がりを生じたときには最下
位桁に1を加算し、また累積値が桁下がりを生じたとき
には最下位桁から1を減じることによって符号データを
補正する。そして、このようにして形成された符号デー
タを復号化するとき、符号データの最下位桁よりも1桁
下位桁に1をすなわち欠落ビットの信号値の期待値を加
算することで、伝送されないビットのデータの期待値を
補償する。
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。
に説明する。
まず、本発明の原理について説明する。
例えば、第1図に実線で示したような波形の音声信号を
サンプリング周波数8KHzでサンプリングしておのお
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の差分値を準瞬時圧伸
することを考える。また、準瞬時圧伸の条件としては、
1ブロツクを構成するサンプルの数は8、おのおののサ
ンプルを4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、8ビツトの差分値は、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。
サンプリング周波数8KHzでサンプリングしておのお
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の差分値を準瞬時圧伸
することを考える。また、準瞬時圧伸の条件としては、
1ブロツクを構成するサンプルの数は8、おのおののサ
ンプルを4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、8ビツトの差分値は、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、1つのブロックを形成する8つのサンプル#1
−18における差分値がそれぞれ第2図(a)に示した
ように得られたとする。
−18における差分値がそれぞれ第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#7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5が準瞬時圧伸のスケール値[PO3に設定される
。
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5が準瞬時圧伸のスケール値[PO3に設定される
。
そして、おのおののサンプル11〜I8について、この
スケール位置よりも1桁上位桁のビット6から下位4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。
スケール位置よりも1桁上位桁のビット6から下位4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
はスケール値@ POSのデータが配置され、それに続
いてサンプル#1〜#8において抜き出された4ビツト
の符号データが順次配置される。
る符号化データが得られる。すなわち、先頭3ビツトに
はスケール値@ POSのデータが配置され、それに続
いてサンプル#1〜#8において抜き出された4ビツト
の符号データが順次配置される。
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。
、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4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ビツトの復号差分値
を伸張する(同図(C)参照)。
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ビツトの復号差分値
を伸張する(同図(C)参照)。
そして、この復号差分値を積算してサンプル毎の音声デ
ータを復号し、この音声データをデジタル/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。
ータを復号し、この音声データをデジタル/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、このような準瞬時圧伸によれば、伝送ビットより
も下位桁のビットには0が挿入されて復号されるから、
この場合、復号差分値は、元の8ビツトの差分値(以下
原差分値という)から欠落した下位3ビット分だけ元の
音声データよりも量子化幅が大きくなる。
も下位桁のビットには0が挿入されて復号されるから、
この場合、復号差分値は、元の8ビツトの差分値(以下
原差分値という)から欠落した下位3ビット分だけ元の
音声データよりも量子化幅が大きくなる。
すなわち、原差分値の符号時における量子化特性が、第
3図(a)に実線で示したようなものであるのに対し、
復号差分値の量子化特性は同図に破線で示したようにな
る。
3図(a)に実線で示したようなものであるのに対し、
復号差分値の量子化特性は同図に破線で示したようにな
る。
その結果、原差分値において復号差分値の量子化幅では
表現できない部分のデータは、復号差分値においては、
同図に矢印で示したようにより下のレベルとして表わさ
れるから、復号差分値は原差分値に較べて全体的にマイ
ナス方向にシフトした状態のデータとなる。
表現できない部分のデータは、復号差分値においては、
同図に矢印で示したようにより下のレベルとして表わさ
れるから、復号差分値は原差分値に較べて全体的にマイ
ナス方向にシフトした状態のデータとなる。
このため、復号差分値に基づいて再生した音声信号はか
かる誤差が累積された状態になるため、第1図に一点鎖
線で示したように、その波形が原音声と著しく誤差を生
じる。
かる誤差が累積された状態になるため、第1図に一点鎖
線で示したように、その波形が原音声と著しく誤差を生
じる。
そこで本発明では、かかる不都合を緩和するために、ま
ず、符号データの最下位桁の172の値を加算して復号
差分値を形成している。
ず、符号データの最下位桁の172の値を加算して復号
差分値を形成している。
すなわち、上述した$瞬時圧伸によれば、伝送ビットの
下位桁のデータが欠落するが、この欠落ビットのデータ
の値は、例えば欠落ビットが3ビツトであるときには(
000)2〜(111)2のいずれかの値をとる。
下位桁のデータが欠落するが、この欠落ビットのデータ
の値は、例えば欠落ビットが3ビツトであるときには(
000)2〜(111)2のいずれかの値をとる。
したがって、この欠落ビットの期待値は(too)zで
あり、この期待値を加算すれば、加算しないときと較べ
て復号差分値を原差分値により接近させることができ、
再生した音声信号の音質を向上することができる。すな
わち、このときの復号差分値の量子化特性は、第3図(
b)に破線で示したように改善される。
あり、この期待値を加算すれば、加算しないときと較べ
て復号差分値を原差分値により接近させることができ、
再生した音声信号の音質を向上することができる。すな
わち、このときの復号差分値の量子化特性は、第3図(
b)に破線で示したように改善される。
このようにして、符号化データを復号すると、第2図(
b)の符号化データからは同図(d)に示したような復
号差分値を得ることができ、この復号差分値に基づく再
生音声信号は、第1図に二点鎖線で示したようなものと
なり、より原音声に接近したものとなる。
b)の符号化データからは同図(d)に示したような復
号差分値を得ることができ、この復号差分値に基づく再
生音声信号は、第1図に二点鎖線で示したようなものと
なり、より原音声に接近したものとなる。
またこれとは別に、前述したようなりC−PCM符号化
方式によっても、差分値を準瞬時圧縮したときの音声信
号の音質を改善することができる。
方式によっても、差分値を準瞬時圧縮したときの音声信
号の音質を改善することができる。
そこで次に、このDC−PCMと上述した復号処理とを
組み合わせることを考える。
組み合わせることを考える。
ただし、復号処理において符号データの欠落ビットの期
待値を加算するので、符号化時においては、符号データ
の欠落ビットの信号値と、その欠落ビットの信号値の期
待値との誤差を累積する。
待値を加算するので、符号化時においては、符号データ
の欠落ビットの信号値と、その欠落ビットの信号値の期
待値との誤差を累積する。
そして、その累積値が桁上がりを生じたときには符号デ
ータの最下位桁に1を加算し、またその累積値が桁下が
りを生じたときには符号データの最下位桁から1を減じ
ることで、符号データを補正する。
ータの最下位桁に1を加算し、またその累積値が桁下が
りを生じたときには符号データの最下位桁から1を減じ
ることで、符号データを補正する。
すなわち、第2図(e) 、 (f)に示したように、
スケール位置がビット5であり、符号データに4ビツト
を割り当てると、欠落ビットはビット2〜ピツト0の3
ビツトとなる。
スケール位置がビット5であり、符号データに4ビツト
を割り当てると、欠落ビットはビット2〜ピツト0の3
ビツトとなる。
したがって、おのおののサンプルにおいて、欠落ビット
の信号値の期待値(100)2と欠落ビットの信号値と
の誤差(以下量子化誤差という)は、同図(f)にAで
示したような値となり、その累積値は同図にBで示した
ような値となる。このとき、マーク「e」で示した部分
で累積値が桁上がりを生じたので符号データの最下位桁
に1を加算し、マーク「e」で示した部分で累積値が桁
下がりを生じたので符号データの最下位桁から1を減じ
ている。
の信号値の期待値(100)2と欠落ビットの信号値と
の誤差(以下量子化誤差という)は、同図(f)にAで
示したような値となり、その累積値は同図にBで示した
ような値となる。このとき、マーク「e」で示した部分
で累積値が桁上がりを生じたので符号データの最下位桁
に1を加算し、マーク「e」で示した部分で累積値が桁
下がりを生じたので符号データの最下位桁から1を減じ
ている。
このようにして形成した符号データから上述した方法に
よって復号差分値を復号すると、第2図(g)に示した
ような値が各サンプルで得られ、これに基づいて音声信
号を再生すると、第1図に破線で示したような音声信号
を得ることができる。
よって復号差分値を復号すると、第2図(g)に示した
ような値が各サンプルで得られ、これに基づいて音声信
号を再生すると、第1図に破線で示したような音声信号
を得ることができる。
このようにして、より原音声に接近した音声信号を再生
することができる。
することができる。
第4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における準瞬時圧伸の
条件は、上述したものを用いている。
示している。この音声符号化装置における準瞬時圧伸の
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、サンプリング周波数
が8KHzのアナログ/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、遅延要素と加
減算器からなる差分データ形成回路3に加えられる。
1によって帯域制限されたのちに、サンプリング周波数
が8KHzのアナログ/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、遅延要素と加
減算器からなる差分データ形成回路3に加えられる。
差分データ形成回路3は、入力したデジタル信号O5の
連続する2つのサンプル間の差分を形成し、その差分に
対応した差分データDOを形成する。
連続する2つのサンプル間の差分を形成し、その差分に
対応した差分データDOを形成する。
この差分データDDは、8サンプル分の記憶容量をもつ
バッファメモリ4を介して準瞬時圧縮部5およびアキュ
ムレータ6に加えられるとともに、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7に加え
られている。
バッファメモリ4を介して準瞬時圧縮部5およびアキュ
ムレータ6に加えられるとともに、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7に加え
られている。
スケール値設定部7は、デジタル信号DS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
のビットパ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。
サンプルのうち、最も絶対値の大きいものを識別し、そ
のビットパ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5、アキュム
レータ6および1ブロッ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8の一入力端に加えら
れている。
レータ6および1ブロッ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8の一入力端に加えら
れている。
準瞬時圧縮部5は、バッファメモリ4から加えられる8
ビツトの差分データDDについて、おのおののサンプル
毎に、スケール値設定部7から加えられるスケールデー
タDKがあらわすスケール位置よりも1ビツト上位桁を
MSBとする4ビツトのデータを抜き出すとともに、ア
キュムレータ6からキャリ信号CCが出力されているサ
ンプルについてはそのデータの最下位桁に1を加算し、
アキュムレータ6からボロー信号BRが出力されている
サンプルについてはそのデータの最下位桁から1を減算
し。
ビツトの差分データDDについて、おのおののサンプル
毎に、スケール値設定部7から加えられるスケールデー
タDKがあらわすスケール位置よりも1ビツト上位桁を
MSBとする4ビツトのデータを抜き出すとともに、ア
キュムレータ6からキャリ信号CCが出力されているサ
ンプルについてはそのデータの最下位桁に1を加算し、
アキュムレータ6からボロー信号BRが出力されている
サンプルについてはそのデータの最下位桁から1を減算
し。
アキュムレータ6からキャリ信号CCもボロー信号BR
も出力されていないサンプルについてはそのデータをそ
のままの状態で、それぞれ圧縮差分データDCとしてマ
ルチプレクサ8に出力している。
も出力されていないサンプルについてはそのデータをそ
のままの状態で、それぞれ圧縮差分データDCとしてマ
ルチプレクサ8に出力している。
アキュムレータ6は、スケールデータDKに基づいてバ
ッファメモリ4から加えられる差分データDDのうち欠
落ビットになる部分を抽出し、その欠落ビットの信号値
の期待値とその抽出した欠落ビットの信号値の誤差を算
出してその誤差を累積し、その累積値が桁上がりを生じ
たときにはキャリ信号CCを準瞬時圧縮部5に出力する
とともにその累積値が桁下がりを生じたときにはボロー
信号BRを準瞬時圧縮部5に出力する。
ッファメモリ4から加えられる差分データDDのうち欠
落ビットになる部分を抽出し、その欠落ビットの信号値
の期待値とその抽出した欠落ビットの信号値の誤差を算
出してその誤差を累積し、その累積値が桁上がりを生じ
たときにはキャリ信号CCを準瞬時圧縮部5に出力する
とともにその累積値が桁下がりを生じたときにはボロー
信号BRを準瞬時圧縮部5に出力する。
マルチプレクサ6は、第5図に示したように、スケール
値設定部5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圧縮データDCを順
次配置して構成した信号を、1ブロック分の符号化デー
タDし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。
値設定部5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圧縮データDCを順
次配置して構成した信号を、1ブロック分の符号化デー
タDし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。
このようにして、上述した符号化方式により。
入力された音声信号SSが符号化圧縮されて符号化デー
タDLとして出力される。
タDLとして出力される。
第6図は、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。こ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
上述した復号化処理によって復号して音声信号を出力す
るものである。
一例を示している。こ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
上述した復号化処理によって復号して音声信号を出力す
るものである。
同図において1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11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12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(圧縮データ)は、
準瞬時伸張部12のコードデータ入力端に加えられる。
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11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12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(圧縮データ)は、
準瞬時伸張部12のコードデータ入力端に加えられる。
準瞬時伸張部12は、加えられるコードデータを4ビツ
トずつに区切るとともに、入力したスケールデータSC
に対応した8ビツトデータにおけるビット位置にその4
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、1桁下位桁には1を、さら
に下位桁にはOをそれぞれ配置して8ビツトの復号差分
値を復号し、この復号差分値を遅延要素と加算器からな
る積分部13に出力する。
トずつに区切るとともに、入力したスケールデータSC
に対応した8ビツトデータにおけるビット位置にその4
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、1桁下位桁には1を、さら
に下位桁にはOをそれぞれ配置して8ビツトの復号差分
値を復号し、この復号差分値を遅延要素と加算器からな
る積分部13に出力する。
精分部13は、入力される復号差分値を積算して各サン
プル点における信号値を再生し、その信号値をデジタル
/アナログ変換器14に出力する6デジタル/アナログ
変換器I4は、受入した信号値を8KHz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15に出力する。このアナログ信号
は、ローパスフィルタ15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。
プル点における信号値を再生し、その信号値をデジタル
/アナログ変換器14に出力する6デジタル/アナログ
変換器I4は、受入した信号値を8KHz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15に出力する。このアナログ信号
は、ローパスフィルタ15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1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。
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1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。
なお、上述した実施例におけるビット数等の各種定数は
一例であり、適宜な値を設定することができる。
一例であり、適宜な値を設定することができる。
[効果]
以上説明したように1本発明によれば、まず、準瞬時圧
縮によって形成した符号データの欠落ビットの信号値の
期待値とその信号値との誤差を累積し、その累積値が桁
上がりを生じたときしこは最下位桁に1を加算し、また
累積値が桁下がりを生じたときには最下位桁から1を減
じることによって符号データを補正する。そして、この
ようにして形成された符号データを復号化するとき、符
号データの最下位桁よりも1桁下位桁に1をすなわち欠
落ビットの信号値の期待値を加算することで、伝送され
ないビットのデータの期待値を補償しているので、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
できるという優れた効果を得ることができる。
縮によって形成した符号データの欠落ビットの信号値の
期待値とその信号値との誤差を累積し、その累積値が桁
上がりを生じたときしこは最下位桁に1を加算し、また
累積値が桁下がりを生じたときには最下位桁から1を減
じることによって符号データを補正する。そして、この
ようにして形成された符号データを復号化するとき、符
号データの最下位桁よりも1桁下位桁に1をすなわち欠
落ビットの信号値の期待値を加算することで、伝送され
ないビットのデータの期待値を補償しているので、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
できるという優れた効果を得ることができる。
第1図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図、第3図(a)
。 (b)は本発明の詳細な説明するための信号配置図、第
4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5図は符号化データの一例を示した信
号配置図、第6図は本発明にかかる音声復号化装置を示
したブロック図である61.14・・・ローパスフィル
タ、2・・・アナログ/デジタル変換器、3・・・差分
データ形成回路、4・・・バッファメモリ、5・・・準
瞬時圧縮部、6・・・アキュムレータ、7・・・スケー
ル値設定部、訃・・マルチプレクサ、11・・・デマル
チプレクサ、12・・・準瞬時伸張部。 13・・・積分部、14・・・デジタル/アナログ変換
器。 、 /−゛ 代理人 弁理士 紋 1) 誠 ゝ−ノ□ 第1図 第2図 PO5(C) 墨 第2図 (d) 1111!I11 第2図 第3図 (a) (b) 第5図 OL 第6図
(a)−(g)は本発明の詳細な説明図、第3図(a)
。 (b)は本発明の詳細な説明するための信号配置図、第
4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5図は符号化データの一例を示した信
号配置図、第6図は本発明にかかる音声復号化装置を示
したブロック図である61.14・・・ローパスフィル
タ、2・・・アナログ/デジタル変換器、3・・・差分
データ形成回路、4・・・バッファメモリ、5・・・準
瞬時圧縮部、6・・・アキュムレータ、7・・・スケー
ル値設定部、訃・・マルチプレクサ、11・・・デマル
チプレクサ、12・・・準瞬時伸張部。 13・・・積分部、14・・・デジタル/アナログ変換
器。 、 /−゛ 代理人 弁理士 紋 1) 誠 ゝ−ノ□ 第1図 第2図 PO5(C) 墨 第2図 (d) 1111!I11 第2図 第3図 (a) (b) 第5図 OL 第6図
Claims (1)
- PCM符号化された音声データのうち隣接するサンプ
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
縮する音声符号化方式において、上記符号データに含ま
れなかった欠落ビットの信号値の期待値と欠落ビットの
信号値との誤差を累積し、その累積値が桁上がりを生じ
たときには最下位桁に1を加算するとともに、その累積
値が桁下がりを生じたときには最下位桁から1を減算し
て当該サンプルの符号データを補正し、この符号データ
を復号するとき、上記スケールデータがあらわす最上位
桁におのおのの符号データの最上位桁を一致させた状態
で復号後の所定ビット数のデータにその符号データを配
置するとともに、その符号データよりも上位桁には当該
符号データの最上位桁の内容を配置し、当該符号データ
の最下位桁が位置する桁の1桁下位桁に1を配置し、そ
れよりも下位桁には0を配置することを特徴とする音声
符号化方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16376786A JPS6319921A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 音声符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16376786A JPS6319921A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 音声符号化方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6319921A true JPS6319921A (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=15780326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16376786A Pending JPS6319921A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 音声符号化方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6319921A (ja) |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP16376786A patent/JPS6319921A/ja active Pending
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