JP2521052B2 - Speech coding system - Google Patents

Speech coding system

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JP2521052B2
JP2521052B2 JP61163766A JP16376686A JP2521052B2 JP 2521052 B2 JP2521052 B2 JP 2521052B2 JP 61163766 A JP61163766 A JP 61163766A JP 16376686 A JP16376686 A JP 16376686A JP 2521052 B2 JP2521052 B2 JP 2521052B2
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雄一 門川
修 足立
政光 鈴木
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

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。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a speech coding system.

[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再生
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。
[Prior Art] For example, when an audio signal is digitally processed such as transmitting an audio signal using a high-speed digital line or accumulating and reproducing the audio signal for an audio response device, the audio signal is digitally processed by some method. Need to be converted to.

基本的には音声信号は周波数帯域が0.3〜3.4KHz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ビット
のアナログ/デジタル変換器で変換すればよい(PCM(P
ulse Code Modulation)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ビットとデジタル/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。
Basically, an audio signal is an analog signal having a frequency band of 0.3 to 3.4 KHz. In order to convert this into a digital signal, for example, an analog / digital converter having a sampling frequency of 8 KHz and a resolution of 8 bits may be used. (PCM (P
ulse Code Modulation). Then, to return this digital signal to the original audio signal, the sampling frequency
It has a resolution of 8KHz at 8KHz and can be converted to an analog signal by a digital / analog converter, and then waveform shaped through a low pass filter. At this time, the higher the resolution of the analog / digital converter and the digital / analog converter (that is, the bit width of the PCM code), the higher the quality of the reproduced sound.

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。
By the way, such a PCM-encoded audio signal is 1
The bit rate per second (data rate; hereinafter, referred to as bit rate) is 64 Kbps, and transmitting such a high bit rate audio signal requires a very high-speed transmission path, and accumulates such an audio signal. For this purpose, a memory having a huge storage capacity is required. Therefore, various proposals have conventionally been made for reducing the bit rate of the audio signal.

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
員会)勧告による適応差分PCM方式では、32kbpsのビッ
トレートを実現している。
One of them is a differential PCM coding method for forming a difference between PCM codes adjacent in time series. This differential PCM coding method uses redundancy based on the correlation of the audio waveform, and since the value change between adjacent samples is often included in a limited dynamic range. The number of bits per sample can be reduced. Adaptive differential PCM which further advanced this differential PCM coding method
The adaptive differential PCM system recommended by CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee), which is one of the encoding systems, realizes a bit rate of 32 kbps.

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 Prediction Coding with Ad
aptive Bit Allocation)方式、または、音声分析合成
手法によるLSP(Line Spectrum Pair)方式などがあ
る。
Other than this, APC-AB (Adaptive Prediction Coding with Ad
aptive Bit Allocation) method, or LSP (Line Spectrum Pair) method by voice analysis and synthesis method.

しかしながら、このような適応差分PCM方式、APC-AB
方式およびLSP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。
However, such an adaptive differential PCM method, APC-AB
The scheme and the LSP scheme have a disadvantage that encoding and decoding processes are very complicated, and a device for realizing them is very expensive.

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、PCM
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。
Meanwhile, the quasi-instantaneous companding method is one of the high-quality PCM audio transmission methods for broadcasting satellites. This quasi-instantaneous companding method is based on PCM
The coded audio data is divided into blocks of a predetermined number in a time series, and scale data representing the most significant digit corresponding to the maximum value of the signal absolute value in each block is identified. The bit number data is shaped into code data, and the encoding process is relatively simple, and the bit number of one sample can be easily reduced. However, such a quasi-instantaneous drawing method is not efficient enough.

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。
Therefore, as a method to improve the efficiency of this quasi-instantaneous companding method, “combining differential PCM method and quasi-instantaneous companding” is considered, but generally, if quasi-instantaneous companding is simply applied to the differential PCM method, compression The missing bit at the time causes a transmission error, and the error is accumulated in the integrator on the reception side, and reception becomes impossible.

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(DC-PC
M)」(高橋ほか、電子通信学会論分誌'84/10 Vo1.J67-
B No.10)が提案されている。
One way to solve this problem is to use differential bit companding PCM (DC-PC by accumulating missing bits).
M) ”(Takahashi et al., The Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers, '84 / 10 Vo1.J67-
B No.10) has been proposed.

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ビット
の差分データを3ビット程度に圧縮するような低ビット
レートの符号化方式には適用できない。
However, this method is effective when the difference data of about 15 bits is compressed to about 8 bits, and cannot be applied to a low bit rate coding method in which the difference data of 8 bits is compressed to about 3 bits.

すなわち、このような低ビッ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。
In other words, at such a low bit rate, the scale position may change significantly between blocks, such as when the amplitude of the audio waveform changes significantly between blocks. May be larger than the valid data to be transmitted. In such a case, the data to be transmitted is buried in the error signal. Proper data transmission cannot be realized.

[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、低ビットレートで、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。
[Object] The present invention has been made in order to solve the above-mentioned inconveniences of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a voice encoding method capable of reproducing high-quality voice by a simple process at a low bit rate. Has an aim.

[構成] 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。
[Configuration] According to the present invention, in the DC-PCM audio encoding process, compressed data which is caused by quasi-instantaneous companding and 1 is added to the least significant digit of the compressed data to form added code data. For each sample, one of the compressed data and the addition code data that is closer to the signal value before compression is selected as the code data, and further, if the selected code data cannot be represented by the scale value that is set first, The above-described object is achieved by correcting the code data so that the scale value is increased by one.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明の原理について説明する。 First, the principle of the present invention will be described.

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ビッ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、1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
ットに圧縮し、またスケール値を3ビットであらわすも
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ビットのデジタルデータは、2の補数であらわさ
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。
For example, an audio signal as shown by the solid line in FIG. 1 (a) is sampled at a sampling frequency of 8 KHz, each sample is converted into 8-bit digital data (PCM code), and this digital data is quasi-instantaneously expanded. Think to do. As conditions for quasi-instantaneous companding, the number of samples constituting one block is 8, each sample is compressed to 3 bits, and the scale value is represented by 3 bits. The 8-bit digital data sampled and formed in this manner is digital data represented by 2's complement, and the most significant digit is a sign bit (a sign bit for distinguishing between positive and negative).

ここで、サンプル#1〜#8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。
Here, it is assumed that the digital data of samples # 1 to # 8 are obtained as shown in FIG.

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#1のデータであるか
ら、そのビットパター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位置POSに設定される。
In this block consisting of 8 samples, the maximum absolute value is the data of sample # 1, so the position of the most significant digit of the bit pattern, that is, bit 4 is set to the quasi-instantaneous companding scale position POS. To be done.

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。
Then, for each of the samples # 1 to # 8, bit 5 to lower 3 of one digit higher than this scale position
The digit is extracted as a transmission bit, that is, code data. Therefore, in the MSB (most significant digit) of the code data, there is a sign bit (code bit) that indicates whether the code data is positive or negative.

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ビット
にはスケール位置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3ビットの
符号データが順次配置される。
As a result, coded data by quasi-instantaneous companding can be obtained as shown in FIG. That is, the data of the scale position POS is arranged in the first 3 bits, and subsequently, the 3-bit code data extracted in the samples # 1 to # 8 is sequentially arranged.

このとき、前述したDC-PCM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,#6,#8において、この加算が生じている。
At this time, in order to realize the above-mentioned DC-PCM, the data of the lower bits (hereinafter referred to as the missing bits) that are not included in the code data are sequentially accumulated for each sample, and a carry occurs in the accumulated value. If so, 1 is added to the LSB of the code data. In this case, this addition occurs in samples # 3, # 6, and # 8 marked with "*".

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。
In this way, code data reflecting the contents of the missing bits is formed.

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ビットの内容からスケール位置POSを
識別する。
When decoding the encoded data and reproducing the audio signal, first, the scale position POS is identified from the contents of the leading 3 bits.

次に、後続するデータを3ビッ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POSよりも1桁上位桁に位置するように、
8ビットデータのなかに位置し、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ビットの差分データを伸
長する(同図(c)参照)。
Next, the subsequent data is sequentially divided into code data of 3 bits, and the MSB of the code data is positioned one digit higher than the scale position POS identified above.
It is located in the 8-bit data, the MSB contents of the code data (that is, the contents of the sign bit) is placed in the upper digit of the code data, and 0 is placed in the lower digit of the code data. Then, the 8-bit difference data is decompressed (see (c) in the figure).

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。
Then, the difference data is integrated, the integrated value is digital-to-analog converted, and the waveform is shaped by the low-pass filter, whereby the audio signal is reproduced.

さて、このようなDC-PCMにより符号化されて再生され
た音声信号は、第1図(b)に一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ッ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。
Now, the audio signal encoded and reproduced by such DC-PCM has a level higher than that of the original audio signal shown by the solid line in FIG. 1 (b), as shown by the alternate long and short dash line. Therefore, when DC-PCM is applied to a low bit rate audio signal (coded signal) with a small number of bits per sample in this way, the sound quality of the reproduced audio signal is It may deteriorate.

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。
In order to prevent such deterioration of sound quality, the coded data at each sample point should be set within the quantized bit so that the data obtained by decoding the coded data, that is, the decoded value, becomes closer to the original speech signal. You can correct it with.

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。
One method for this is to set the decoded value of the code data and the LSB (least significant digit) of the code data to 1 for each sample point.
It is to determine which of the decoded values of the data (hereinafter referred to as addition code data) to which is added is closer to the original voice signal, and select the code data at the sample point based on the determination result.

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図(e)に
示したように復号値が得られる。
For example, for the code data formed as shown in FIG. 2B, addition code data as shown in FIG. 2D is obtained, and when this addition code data is decoded, as shown in FIG. The decoded value is obtained as shown.

こ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。
Comparing the integrated value of the decoded value of the addition code data and the integrated value of the decoded value of the code data with the original audio signal, in this case, for sample # 1, the decoded value of the addition code data is more original. Since it is close to an audio signal, code data is selected as a code value for samples # 2 to # 8, and addition code data is selected as a code value for sample # 1.

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。
As a result, the coded data is corrected as shown in FIG. 2 (f), and the decoded value is improved as shown in FIG. 2 (g). The state is shown by a two-dot chain line in FIG.

こ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。
By such a correction process, an audio signal closer to the original audio signal can be reproduced. However, as a result, code data that cannot be expressed by the initially set scale value may be selected. In such a case, the code data formed by increasing the scale value by one is selected as the code value. .

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。
FIG. 3 shows a speech coder according to an embodiment of the present invention. This speech coding apparatus corrects coded data by the method described above. The conditions for the quasi-instantaneous companding are those described above.

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ビットのデジタル信号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。
In the figure, the input audio signal SS is band-limited by the low-pass filter 1 and then applied to the analog / digital converter 2 to be converted into an 8-bit digital signal DS. This analog / digital converter 2 performs linear quantization at a sampling frequency of 8 KHz.

デジタル信号DSは、2ブロック分の16サンプル分の記
憶容量をもつ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ブロックと2ブロックに任意に設定さ
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。
The digital signal DS has a storage capacity of 16 samples for 2 blocks, and the capacity is variable in block units (that is, the storage capacity is arbitrarily set to 1 block and 2 blocks). It is added to a difference data forming circuit 4 including a circuit and a subtractor.

この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。
Difference data output from the difference data forming circuit 4
The DD is added to a buffer memory 5 similar to the buffer memory 3 and a scale value setting unit 6 for setting a scale value for quasi-instantaneous compression.

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、バッファメモリ3およびバッファメ
モリ5は、通常は、1ブロックの記憶容量に設定されて
いる。
The data stored in the buffer memory 5 is added to a quasi-instantaneous compression unit 7 that performs quasi-instantaneous compression coding for each sample and an accumulator 8 that accumulates missing bits that are not included in the code data. The buffer memories 3 and 5 are normally set to have a storage capacity of one block.

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、そのビットパタンの最
上位桁を判別してそのビット位置を3ビットのスケール
データDKで出力する。
The scale value setting unit 6 identifies the largest absolute value of the consecutive 8 samples of the difference data DD output from the difference data forming circuit 4, determines the most significant digit of the bit pattern, and determines the bit. The position is output as 3-bit scale data DK.

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長部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長部11、
および、1ブロック分のデータを所定の信号計式に整形
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。
This scale data DK is converted into an LSB of the compression difference data DC by the quasi-instantaneous compression unit 7, the accumulator 8, the quasi-instantaneous expansion unit 9 for decoding the compression difference data DC output from the quasi-instantaneous compression unit 8, and the adder 10. A quasi-instantaneous decompression unit 11 for decoding the addition code data DCm formed by adding 1;
Also, it is added to one input end of a multiplexer 12 for shaping one block of data into a predetermined signal meter type.

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
わすスケール位置よりも1ビット上位桁をMSBとする3
ビッ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ビットデータの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
長部9およびセレクタ13の入力端Bに出力する。
The quasi-instantaneous compression unit 7 sets the MSB to be a 1-bit higher digit than the scale position represented by the scale data DK added from the scale value setting unit 6 with respect to each difference data DD added from the buffer memory 5 for each sample 3
While extracting the bit data, when the carry signal CC is input from the accumulator 8 for the sample, add 1 to the LSB of the 3-bit data and add it as compression difference data DC to the adder 10 and quasi-instantaneous expansion. It outputs to the input terminal B of the section 9 and the selector 13.

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。
The accumulator 8 saves the storage data at the start of the block in the accumulator buffer 14, identifies the missing bit in the digital signal DD added from the buffer memory 5 based on the scale data DK added from the scale value setting unit 6, When the missing bit is accumulated for each sample and a carry occurs in the accumulated value, a carry signal CC is output to the quasi-instantaneous compression unit 7. When the selection signal SL output from the comparison unit 15 is raised to the logic level H, 1 is subtracted from the most significant digit of the missing bit at that time and the stored content is corrected.
Further, when the reprocessing signal RE is output from the comparison unit 15, the saved data is read into the accumulator buffer 14 and the stored contents are restored to the initial state of the block.

準瞬時伸長部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DD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。
The quasi-instantaneous expansion unit 9 decodes the compression difference data DC added from the quasi-instantaneous compression unit 7 into the decoded difference data FD based on the scale data DK added from the scale value setting unit 6, and integrates this decoded difference data DD. Output to the section 16. The integrating unit 16 integrates the received decoded difference data FD to form the decoded data BD, and outputs this decoded data BD to one input end of the comparing unit 15.

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DCmを形成
してそれを準瞬時伸長部11およびセレクタ13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。
The adder 10 forms addition code data DCm by adding 1 to the LSB of the compression difference data DC added from the quasi-instantaneous compression unit 7 and forms it to the quasi-instantaneous decompression unit 11 and the input terminal A of the selector 13.
When a carry is generated as a result of the addition, the carry signal CY is formed and the carry signal is output.
CY is output to the comparison unit 15.

準瞬時伸長部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10から加えられ
る加算符号データDCmを9ビッ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FDmを積算し
て復号データBDmを形成し、この復号データBDmを比較部
15の他入力端に出力する。
The quasi-instantaneous decompression unit 11 decodes the addition code data DCm added from the adder 10 into 9-bit decoded difference data FDm based on the scale data DK added from the scale value setting unit 6, and decodes this decoded difference data FDm. Output to the integrating unit 17. The integrating unit 17 integrates the received decoded difference data FDm to form the decoded data BDm, and compares the decoded data BDm with the comparing unit.
Output to 15 other input terminals.

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DSと
復号データFDとの誤差、および、デジタル信号DS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。
The digital signal DS which is the original signal from the buffer memory 3 is added to the comparison unit 15, and the error between the digital signal DS and the decoded data FD and the error between the digital signal DS and the decoded data FDm are sampled. When the former is smaller than the latter, the selection signal SL output to the selector 16 and the accumulator 8 is set to the logic level L,
When the former is larger than the latter, the selection signal SL is set to the logic level H.

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DD
mがより原信号に近い場合には加算符号データDCmがセレ
クタ13によって選択され、符号データDCo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DCm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。
Therefore, when the decoded value of the compressed differential data DC is closer to the original signal, the compressed differential data DC is the added code data DD.
When m is closer to the original signal, the addition code data DCm is selected by the selector 13 and output to the multiplexer 12 as code data DCo. Further, when the addition code data DCm is selected, the contents of the accumulator 8 are updated, so that the error is properly accumulated between the samples.

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ブロック分の符号化デー
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。
The multiplexer 12, as shown in FIG. 4, arranges the scale data DK output from the scale value setting unit 6 at the head, and subsequently, sequentially arranges the code data DCo of each sample to generate a signal. The encoded data DL for one block is formed and output to the next-stage device (for example, a data transmission device or a data storage device).

また、比較部15は、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RE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。
Further, when the carry signal CY is input when the selection signal SL is set to the logic level H, the comparison unit 15 determines that the scale data set at that time cannot represent the code data of the sample, The reprocessed signal RE is output to the scale value setting unit 6, the accumulator 8 and the multiplexer 15 in order to increase the scale value in the block by one.

この再処理信号REが出力されると、マルチプレクサ12
はそのときに入力された1ブロッ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ブロックに設
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。
When this reprocessed signal RE is output, the multiplexer 12
Does not output the 1 block data input at that time,
Further, the stored contents of the accumulator 8 are restored to the state at the start of the block, and the scale value setting unit 6 further changes the set scale value by one. Further, the storage capacities of the buffer memories 3 and 5 are set to 2 blocks. As a result, the quasi-instantaneous compression process is performed again on the data of the same block.

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DLとして出力
される。
In this way, the compression difference data DC output from the quasi-instantaneous compression unit 7 is corrected and output as encoded data DL.

第5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
復号して音声信号を出力するものである。
FIG. 5 shows an example of a speech decoding apparatus according to an embodiment of the present invention. This audio decoding device decodes the encoded data DL encoded by the above-described audio encoding device and outputs an audio signal.

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ビットがスケール値SCとして
識別された準瞬時伸長部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
瞬時伸長部22のコードデータ入力端に加えられる。
In the figure, the encoded data DL output from a preceding device (not shown) such as a data receiving device or a data storage device is added to the demultiplexer 21, and the leading 3 bits are scaled for each block. The scale value input end of the quasi-instantaneous decompression unit 22 identified as SC is added, and the other code data (compressed difference data) is added to the code data input end of the quasi-instantaneous decompression unit 22.

準瞬時伸長部22は、加えられるコードデータを3ビッ
トずつに区切るとともに、8ビッ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
ッ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
ットデータに伸長し、この8ビットデータを積分部23に
出力する。
The quasi-instantaneous decompression unit 22 divides the code data to be added into 3 bits at a time, arranges the 3-bit data at a bit position corresponding to the scale data SC input in the 8-bit data, and places the higher digit than the code data. The contents of the sign bit are expanded to 9-bit data by placing 0 in the lower digit, and this 8-bit data is output to the integrating unit 23.

積分部23は、順次入力される8ビットデータを積算し
て音声信号の各サンプルにおける8ビットの信号値を形
成し、これをデジタル/アナログ変換器24に出力する。
The integrator 23 integrates the sequentially input 8-bit data to form an 8-bit signal value in each sample of the audio signal, and outputs this to the digital / analog converter 24.

デジタル/アナログ変換器24は、受入した信号値を8K
Hz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。
The digital / analog converter 24 uses the received signal value for 8K.
Analog signal (level signal) corresponding to the conversion frequency of Hz
And outputs this to the low-pass filter 25. The analog signal is shaped by the low-pass filter 25 and then output as a reproduced audio signal to a next-stage device (for example, an audio output device).

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ビットマイクロプロ
セッ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。
Thus, the configuration of the audio decoding device for decoding the encoded data according to the present invention is very simple. Therefore, for example, this speech decoding device can be realized using a general-purpose 8-bit microprocessor, and the cost can be kept extremely small.

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DCm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。
By the way, in the above-described embodiment, the decoded data BD and BDm formed based on the compression difference data DC output from the quasi-instantaneous compression unit 7 and the addition code data DCm output from the adder 10 are compared with the original signal. As a result, either the compressed difference data DC or the addition code data DCm is selected for each sample. However, other than the decoded data can be used as the reference for this selection.

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。
FIG. 6 shows a speech coding apparatus according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the difference data DD is used as the reference for the above selection. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 and corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

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。
In the figure, the difference data DD output from the difference data forming circuit 4 is stored in the buffer memory 3, and the data stored in the buffer memory 3 is added to the comparison unit 15 as a reference signal for comparison.

比較部15は、バッファメモリ3から加えられる基準信
号と準瞬時伸長部9から加えられる復号差分データFDと
の誤差、および、基準信号と準瞬時伸長部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13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。
The comparison unit 15 detects an error between the reference signal added from the buffer memory 3 and the decoded difference data FD added from the quasi-instantaneous expansion unit 9, and an error between the reference signal and the decoded difference data FDm added from the quasi-instantaneous expansion unit 11. Is formed for each sample, the selection signal SL output to the selector 13 is set to the logical level L when the former is smaller than the latter, and the selection signal SL is set to the logical level H when the former is larger than the latter. Set to.

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。
As a voice decoding device which outputs a voice signal based on the encoded data DL formed by this embodiment,
The same speech decoding device as shown in the figure can be used.

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。
Now, in each of the embodiments described above, when the variation of the scale value is detected by the comparison unit 15, the scale value is changed and the processing of the block is executed again, but in such a method, Block data cannot be processed continuously.

次に、このような不都合を解消できる、本発明のさら
に他の実施例を説明する。
Next, still another embodiment of the present invention capable of eliminating such inconvenience will be described.

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。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention.
In the figure, the same parts as those in FIG. 3 and the corresponding parts are designated by the same reference numerals or the same reference numerals with a subscript added, and the description thereof will be omitted.

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,34bに加えられている。
In the figure, the digital signal DS output from the analog / digital converter 2 is added as a reference signal to the comparison units 15 and 35 via a buffer memory 31 having a storage capacity of one block, and The difference data DD output from the difference data forming circuit 4 is added to the scale value setting unit 33, and the quasi-instantaneous compression units 7a and 7b are also passed through the buffer memory 32 having a storage capacity of one block.
And added to accumulators 34a, 34b.

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DK0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DK1の2
つを発生する。
The scale value setting unit 33 uses the scale data DK 0 corresponding to the same scale value as described above and 1 more than the scale value.
2 of scale data DK 1 corresponding to the larger scale value
Generate one.

そして、スケールデータDK0に関する処理は、準瞬時
圧縮部7a、アキュムレータ34a、準瞬時伸長部9a,11a、
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DCo0が出力される。この符号データDCo0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38aの入力端Bに加えられている。また、
スケールデータDK0は、バッファメモリ37aを介してセレ
クタ38bの入力端Bに加えられている。
Then, the processing regarding the scale data DK 0 is performed by the quasi-instantaneous compression unit 7a, the accumulator 34a, the quasi-instantaneous decompression units 9a, 11a,
The adder 10a, the integrators 16a and 17a, the comparator 15, and the selector 13a output the corrected code data DCo 0 from the selector 13. The code data DCo 0 is applied to the input terminal B of the selector 38a via the buffer memory 36a having a storage capacity of one block. Also,
The scale data DK 0 is added to the input terminal B of the selector 38b via the buffer memory 37a.

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、準瞬時伸長部9b,11b、
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DCo1が出力される。この符号データDCo1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DK1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。
Similarly, the processing related to the scale data DK 1 is performed by the quasi-instantaneous compression unit 7b, the accumulator 34b, the quasi-instantaneous decompression units 9b and 11b,
The adder 10b, the integrators 16b and 17b, the comparator 35, and the selector 13b output the corrected code data DCo 1 from the selector 13. The code data DCo 1 is applied to the input terminal A of the selector 38b via the buffer memory 36b having a storage capacity of one block. Also,
The scale data DK 1 is added to the input terminal A of the selector 38b via the buffer memory 37b.

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、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。
Here, when the reprocessing signal RE is output from the comparison unit 15 at the time when the processing of one block is completed, the accumulators 34a and 34b are arranged so that the accumulator 34a immediately before the processing of the next block is started. If the stored content is changed to the stored content of 34b, and conversely, if the reprocessing signal RE is not output, the accumulator 34b stores the stored content in the accumulator 34a immediately before the processing of the next block is started. To change.

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。
In addition, the carry signal from the adder 10b is not added to the comparison unit 35, the reprocessing signal is not generated, and only the selection signal SL 1 is output.

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DCo0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36bから出力される符号デ
ータDCo1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。
Then, the selector 38a receives the reprocessed signal RE from the comparison unit 15.
Is output, the code data DCo 0 output from the buffer memory 36a is selected, and the code data DCo 1 output from the buffer memory 36b is selected when the reprocessed signal RE is output, and the selected code data DCo is selected. Output to the multiplexer 12.

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DK0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D
K1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。
Similarly, the selector 38b outputs the scale data DK 0 output from the buffer memory 37a when the reprocessing signal RE is not output, and the scale data D output from the buffer memory 37b when the reprocessing signal RE is output.
K 1 is selected and output as scale data DK to the multiplexer 12.

これにより、準瞬時圧縮部7aの圧縮差分データDC0
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DC1に、補正処理が施された
データが選択される。
As a result, when carry occurs in the compression difference data DC 0 of the quasi-instantaneous compression unit 7a due to the correction process, it is converted to the compression difference data DC 1 formed by the quasi-instantaneous compression unit 7b based on the one-larger scale data DK 1. The data that has undergone the correction process is selected.

このようにして、2つのスケールデータDK0,DK1に対
応した符号データDCo0,DCo1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。
In this way, the two scales data DK 0, DK 1 code data DCo 0 corresponding to, since DCo 1 are formed at the same time,
There is no time delay as in the above-described embodiment.

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。
Also, the encoded data DL formed by this embodiment
As the speech decoding apparatus which outputs the speech signal based on the above, the same speech decoding apparatus as shown in FIG. 5 can be used.

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DC0,DC1と加算器10a,10bが出力する加算符号デ
ータDCm0,DCm1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。
FIG. 8 shows a speech coding apparatus according to still another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 7 in that compression difference data DC 0 , DC 1 output by the quasi-instantaneous compression units 7a, 7b and addition code data DCm 0 , DCm 1 output by the adders 10a, 10b. The difference data DD is used as a criterion for selecting either of the above. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 and corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

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。
In the figure, the difference data DD output from the difference data forming circuit 4 is added to the comparison unit 15 and the comparison unit 35 as a reference signal for comparison via the buffer memory 31.

比較部15は、バッファメモリ31から加えられる基準信
号と準瞬時伸長部9aから加えられる復号差分データFD0
との誤差、および、基準信号と準瞬時伸長部11aから加
えられる復号差分データFDm0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SL0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SL0を論理レベルHに設定する。
The comparison unit 15 includes a reference signal added from the buffer memory 31 and decoded difference data FD 0 added from the quasi-instantaneous expansion unit 9a.
And an error between the reference signal and the decoded difference data FDm 0 added from the quasi-instantaneous decompression unit 11a are formed for each sample, and output to the selector 13a and the accumulator 34a when the former is smaller than the latter. The selected selection signal SL 0 is set to the logical level L, and when the former is larger than the latter, the selected signal SL 0 is set to the logical level H.

同様に比較部35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長部9bから加えられる復号差分デー
タFD1との誤差、および、基準信号と準瞬時伸長部11bか
ら加えられる復号差分データFDm1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13
b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L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。
Similarly, the comparison unit 35 is an error between the reference signal added from the buffer memory 31 and the decoded difference data FD 1 added from the quasi-instantaneous expansion unit 9b, and the decoded difference data FDm added from the reference signal and the quasi-instantaneous expansion unit 11b. An error from 1 is formed for each sample, and if the former is smaller than the latter, the selector 13
b and select signal SL 1 output to accumulator 34b
Is set to the logic level L, and when the former is larger than the latter, the selection signal SL 1 is set to the logic level H.

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。
Also, the encoded data DL formed by this embodiment
As the speech decoding apparatus which outputs the speech signal based on the above, the same speech decoding apparatus as shown in FIG. 5 can be used.

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、低
ビッ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。
As described above, according to each embodiment of the present invention, DC-PCM can be applied to a low bit rate voice code. In particular, since a voice decoding device for decoding can be realized with a very simple structure, a mechanism for reproducing an arbitrary voice based on the encoded data by this voice encoding can be easily incorporated. .

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。
Note that various constants such as the number of bits in each of the above-described embodiments are not limited to those described above, and arbitrary ones can be used.

[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、低ビットレート
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。
[Effect] As described above, according to the present invention, in the DC-PCM audio encoding process, the compressed data which is caused by the quasi-instantaneous companding and 1 is added to the least significant digit of the compressed data. Form the addition code data, select the compressed data and the addition code data that are closer to the signal value before compression for each sample as the code data, and the selected code data is the scale value set first. If it cannot be expressed with, the code data is corrected in a state where the scale value is increased by one, so that it is possible to prevent the transmission signal from being buried in the error signal, and as a result, at a low bit rate and with a simple The processing has the effect of reproducing high-quality voice.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a),(b)は本発明の原理を説明するための
波形図、第2図(a)〜(g)は本発明の原理を説明す
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,36b,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,34b……アキュ
ムレータ、9,9a,9b,11,11a,11b,22……準瞬時伸長部、1
0,10a,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,17b,23…
…積分部、24……デジタル/アナログ変換器。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are waveform diagrams for explaining the principle of the present invention, FIGS. 2 (a) to 2 (g) are signal arrangement diagrams for explaining the principle of the present invention, and FIG. Is a block diagram showing a speech coding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a signal arrangement diagram illustrating a signal format of encoded data, and FIG. 5 is a speech decoding according to an embodiment of the present invention. 6 is a block diagram showing a speech coding apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing a speech coding apparatus according to yet another embodiment of the present invention. Block diagram shown, eighth
FIG. 9 is a block diagram showing a speech coding apparatus according to still another embodiment of the present invention. 1,25 ...... Low pass filter, 2 ...... Analog / digital converter, 3,5,31,32,36a, 36b, 37a, 37b ...... Buffer memory, 4 ...... Differential data forming circuit, 6,33 ...... Scale value setting section, 7,7a, 7b ... Quasi-instantaneous compression section, 8,34a, 34b ... Accumulator, 9,9a, 9b, 11,11a, 11b, 22 ... Quasi-instantaneous extension section, 1
0,10a, 10b ... Adder, 12 ... Multiplexer, 13,13a,
13b, 38a, 38b …… Selector, 14 …… Accumulator buffer, 15,35 …… Comparison section, 16,16a, 16b, 17,17a, 17b, 23…
… Integrator, 24 …… Digital / analog converter.

フロントページの続き (72)発明者 内山 博喜 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭62−190930(JP,A) 特開 昭63−14523(JP,A) 特開 昭63−14524(JP,A) 電子通信学会論文誌’84/10Vol. J67−B No.10P.1033−1039(72) Inventor Hiroki Uchiyama 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) Reference JP 62-190930 (JP, A) JP 63-14523 (JP, A) JP 63-14524 (JP, A) IEICE Transactions '84 / 10 Vol. J67-B No. 10P. 1033-1039

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項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たかった欠
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は、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。
1. A difference value between adjacent samples of PCM-encoded audio data is formed, and the difference value is divided into a predetermined number of blocks in a time series, and the maximum absolute value of the difference value in each block is maximum. The scale data that represents the most significant digit corresponding to the value is identified, the data of a predetermined number of bits including the most significant digit is shaped into code data, and the above audio data is compressed, and at the same time the data that was not included in the code data was missing. In the audio encoding method in which when the accumulated value of bits causes a carry, in the voice encoding system in which 1 is added to the least significant digit of the encoded data of the sample to correct the encoded data, the most significant digit and one digit more than this most significant digit The first and second code data sequences are formed based on the first and second scale data respectively corresponding to the high-order digits, and each code data is formed. For the data sequence, addition code data is formed by adding 1 to the least significant digit of the code data, and the error between the decoded value of the addition code data and the voice data corresponding to the addition code data is the addition code data. When the difference between the decoded value of the code data corresponding to and the audio data corresponding to the code data is smaller than the error, the addition code data is selected as the code value corresponding to the audio data. The code data is selected as a code value corresponding to the audio data, and the addition code data is carried by the first code data sequence, and the addition code data carried by the carry is selected as the code value. Sometimes, the second code data sequence is selected as a code value in the block, and at other times, the first code data sequence is selected. Speech coding scheme and selects a code value in the block.
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