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Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CODAGE MICDA AVEC MISE EN FORME DU BRUIT DE QUANTIFICATION. SELON L'INVENTION, ON EFFECTUE UN FILTRAGE DES SIGNAUX Y A CODER ET E D'ERREUR, A L'AIDE DE COEFFICIENTS QUI SONT PRECISEMENT CEUX QUE L'ON UTILISE POUR FILTRER CLASSIQUEMENT LES SIGNAUX RECONSTITUES Y ET E. ALORS, LE SPECTRE DU BRUIT DE QUANTIFICATION EST MIS EN PARALLELE (TOTALEMENT OU PARTIELLEMENT) AVEC LE SPECTRE DU SIGNAL Y, CE QUI REDUIT SON IMPORTANCE SUBJECTIVE. APPLICATION EN TELECOMMUNICATIONS ET NOTAMMENT EN TELEPHONIE.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de

transmission de type MIC-différentiel à prédiction adaptative avec mise en forme du bruit de

quantification. Elle trouve une application en télécommu-

nications et notamment en téléphonie. La technique "MIC" (modulation par impulsion et

codage) est largement utilisée dans le domaine des télé-

communications et, en particulier, dans les transmissions téléphoniques. Selon cette technique: - à l'émission, on échantillonne le signal à transmettre, on quantifie les échantillons obtenus, on code sous forme numérique les signaux quantifiés, et on transmet les signaux codés;

- à la réception, on décode les signaux reçus et on re-

constitue le signal d'origine.

Un perfectionnement à cette technique est obte-

nu en quantifiant non pas le signal d'entrée, mais la différence entre ce signal et un signal de prédiction obtenu à partir de l'évolution de cette différence. Le

signal de prédiction est fourni par un circuit de prédic-

tion, ou Iprédicteur". Ce système est dit MIC-différen-

tiel ou en abrégé MICD.

Un autre perfectionnement est obtenu en multi-

pliant le signal de différence par un facteur de gain

afin d'utiliser au mieux les niveaux disponibles du quan-

tificateur. Le signal quantifié est ensuite divisé par le

même facteur pour restituer l'échantillon quantifié pri-

mitif. Dans un système MIC différentiel, le circuit de

prédiction est en général constitué par un filtre linéai-

re qui, à partir d'une suite d'échantillons antérieurs à

l'échantillon à traiter est capable de donner une prédic-

tion de cet échantillon.

Un tel filtre prédicteur peut être déterminé

une fois pour toutes et, dans ce cas, ses caractéristi-

ques sont choisies pour qu'il soit adapté au spectre moyen à long terme du signal à transmettre. Mais un tel filtre ne permet pas d'obtenir une très bonne qualité de transmission. Celle-ci peut être améliorée si l'on adapte le filtre prédicteur aux évolutions du signal et cela

grâce à une remise à jour périodique de ses caractéristi-

ques.

Cette adaptation peut s'effectuer séquentiel-

lement (ou récursivement) en corrigeant à chaque instant

d'échantillonnage les caractéristiques du filtre en fonc-

tion de la valeur prise par le signal de différence à cet instant. Le critère d'adaptation est que la puissance moyenne du signal de différence (qui est en quelque sorte

un signal d'erreur) soit aussi faible que possible.

Ce type de codage, dénommé "MIC différentiel à prédiction adaptative" (en abrégé "MICDA" ou "ADPCM" en anglais) appliqué au signal téléphonique de parole, a

déjà fait l'objet de nombreuses études. Les articles sui-

vants en donnent un aperçu et décrivent certains procédés de quantification adaptative: - "Digital Coding of Speech Waveforms: PCM, DPCM and DM

quantizers" par N.S. JAYANT, paru dans la revue améri-

caine "Proceedings of IEEE", Mai 1974; - "Adaptive predictive coding of speech signals" par

B.S. ATAL et M.R. SCHROEDER, paru dans la revue améri-

caine "B.S.T.J.", vol. 49, octobre 1970; - "Speech Coding" par J.L. FLANAGAN, M. SCHROEDER,

B. ATAL, R. CROCHIERE, N.S. JAYANT, J.M. TRIBOLET, pa-

ru dans la revue américaine IEEE-COM 27, nc 4, avril-

1979;

- "Bit rate reduction by automatic adaptation of quanti-

zer step size in DPCM systems" par P. CASTELLINO, G. MODENA, L. NEBBIA et C. SCAGLIOLA, paru dans les comptes-rendus du Séminaire International sur les transmissions numériques, Zurich 1974; - "A robust adaptive quantizer" par D.J. GOODMAN et R.M. WILKINSON, paru dans la revue américaine IEEE

Transactions on Communications, Novembre 1975.

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Les systèmes mettant en'oeuvre ces principes généraux sont décrits brièvement à l'aide des figures 1 et 2. Le circuit de la figure 1 est un circuit de codage

et celui de la figure 2 un circuit de décodage.

Le codeur MICDA de la figure 1 comprend un

soustracteur algébrique 1 à deux entrées, la première re-

cevant le signal à coder, noté yt et la seconde un signal

de prédiction noté Pt. La sortie de ce soustracteur déli-

vre un signal de différence ou d'erreur noté et qui est appliqué à l'entrée d'une unité arithmétique 2, commandée par un signal t_l; la sortie de l'unité arithmétique 2 délivre un signal noté ent qui est appliqué à l'entrée d'un circuit codeur 3; la sortie de ce codeur délivre un signal codé ct qui est appliqué d'une part à un canal de transmission, et d'autre part, à l'entrée d'un circuit décodeur-quantificateur 4; celuici délivre un signal

noté ent qui est appliqué à l'entrée d'une unité arithmé-

tique 5, commandée par le signal et_l; la sortie de cet-

te unité délivre un signal et qui est un signal d'erreur reconstitué, lequel est appliqué à une première entrée d'un circuit prédicteur adaptatif 8, à la première entrée d'un additionneur algébrique 7, et enfin à l'entrée d'un

registre 6 commandé en lecture par des impulsions prove-

nant d'une horloge H; ce registre délivre un signal re-

tardé et_, qui est appliqué aux entrées de commande des

circuits 2 et 5. La sortie du circuit prédicteur adapta-

tif 8 délivre le signal pt, appliqué d'une part à la seconde entrée du circuit soustracteur 1, et d'autre part à la seconde entrée du circuit additionneur 7, dont la

sortie délivre un signal reconstitué noté yt qui est ap-

pliqué à une seconde entrée du circuit 8.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le si-

gnal yt de parole est supposé être appliqué à l'entrée sous forme numérique, par exemple dans un code linéarisé à 12 éléments binaires fourni par la décompression du code classique MIC (le codeur et le linéariseur ne sont

pas représentés).

L'ensemble des circuits 2, 3, 4, 5, 6 constitue un mode de réalisation d'un quantificateur adaptatif classique, les circuits 2 et 5 ayant respectivement pour fonction de normaliser à une valeur fixe la puissance du signal d'erreur et, et de restituer au signal normalisé quantifié ent sa.puissance réelle, pour obtenir le signal t

d'erreur quantifié et.

Le registre 6 a pour fonction de rendre dispo-

nible à l'instant désiré la valeur du signal et utilisé

en commande.

Le décodeur MICDA de la figure 2 comprend un circuit décodeurquantificateur 4, dont l'entrée reçoit le signal ct provenant du canal de transmission, et dont la sortie délivre un signal, noté ent, qui est appliqué à

l'entrée d'une unité arithmétique 5, commandée par un si-

gnal e_;la sortie de cette unité délivre un signal et

qui est appliqué à une première entrée d'un circuit pré-

dicteur adaptatif 8, à une première entrée d'un addition-

neur algébrique 7, et enfin à l'entrée d'un registre 6 commandé en lecture par une horloge H, registre dont la

sortie est reliée à une entrée de commande du circuit 5.

La sortie du circuit prédicteur adaptatif 8 délivre un signal de prédiction, noté pt, qui est appliqué à une seconde entrée de l'additionneur algébrique. 7, dont la sortie délivre un signal noté Yt. Ce signal est appliqué à une deuxième entrée du circuit 8 et il constitue en même temps le signal de sortie du décodeur, c'est-à-dire en définitive le signal transmis correspondant au signal

d'entrée yt appliqué au codeur.

Les circuits 4, 5, 6, 7, 8 de ce décodeur sont identiques aux circuits de mêmes références du codeur de

la figure l.

La présente invention porte uniquement sur le circuit prédicteur 8, les autres organes pouvant être de

tout type connu.

Dans la technique de transmission numérique d'un signal téléphonique de parole, il est envisagé, par rapport au système normalisé fonctionnant à 64 keb/s <lkeb = mille éléments binaires) de passer à un débit plus faible de 32 keb/s. Des dispositifs permettant cette réduction du débit ont été réalisés suivant le procédé

MICDA classique brièvement décrit ci-dessus, avec une as-

sez bonne qualité du signal de parole restitué. Pour cet- te application, il est cependant utile d'améliorer encore

la qualité obtenue et cela par un codage plus complexe.

Pour d'autres applications, il peut être utile de dimi-

nuer le débit à la valeur minimale possible selon les procédés de codage différentiels tout en conservant une

qualité donnée.

Plusieurs études portant sur les prédicteurs

adaptatifs ont été menées dans ce but, dans les deux di-

rections suivantes: 1) - Conception de filtres de forme plus complexe, ou

utilisation d'algorithmes d'adaptation très perfor-

mants (algorithmes récursifs du type filtre de Kalman rapide ou filtre en treillis adaptatif). Pour illustrer ces travaux, on peut citer par exemple les articles suivants:

- J.D. MARKEL et A.H. GRAY: "On correlation equa-

tion as applied to speech analysis" paru dans la

revue américaine IEEE-Audio-Electroacoustic, AU-

21, n 2, 1973.

- J. MAKHOUL: "A class of all-zero lattice digital filters: properties and applications", paru dans

la revue américaine IEEE-ASSP 26, n 4, 1978.

- D.L. COHN and James L. MELSA: "The residual en-

coder - An improved ADPCM system for speech digi-

tization, paru dans la revue IEEE transactions on

communications, Septembre 1975.

- T.W. CAIRNS, W.A. COBERLY, D.F. FINDLEY: "ARMA

modeling applied to linear prediction of speech, paru dans la revue IEEEASSP, July 1978 - C. SCAGLIOLA: "Automatic vocal tract parameter estimation by an iterative algorithm", paru dans la revue italienne CSELT Rapporti tecnici, n 2,

juin 1975, 19 à 24.

2) - Mise en forme, par préfiltrage, du bruit de quanti-

fication selon le principe suivant: dans le codage

MICDA classique, le spectre du bruit de quantifica-

tion est en première approximation à peu près plat, ce qui a parfois pour effet de le rendre nettement perceptible dans les zones de fréquence o le signal de parole à coder a une faible puissance. Divers dispositifs ont été conçus dans le cadre du codage par blocs à moyen et bas débit (endessous de 16 keb/s) pour mettre en forme le spectre du bruit de quantification de façon à faire disparaître cet

inconvénient. On trouvera une description de ces

dispositifs dans les articles suivants:

- M. BEROUTI and J. MAKHOUL: "High quality adapta-

tive prediction coding of speech", paru dans IEEE-

ASSP, TULSA 1978.

- J. MAKHOUL, M. BEROUTI: "Adaptive noise spectral shaping and entropy coding in predictive coding of speech", paru dans IEEE Transactions on ASSP,

Février 1979.

- B.S. ATAL, M.R. SCHROEDER: "Predictive coding of Speech Signals and subjective error criteria" paru

dans IEEE Transactions on ASSP, Juin 1979.

Ces articles décrivent une technique dans laquelle on effectue un codage par blocs d'échantillons; dans les deux premiers le préfiltre est obtenu par inversion du filtre prédicteur, ce qui est lourd de

mise en oeuvre.

On pourra consulter également les articles sui-

vants:

- J. MENEZ, D. MAUDUIT: "Système de codage du si-

gnal de parole par décomposition spectrale", Col-

loque national sur le traitement du signal et ses

applications, Avril 1977.

- J.E. STJERNVALL: "On rate and frequency alloca-

tion in subband of gaussian sources", Department of electrical engineering, Link5ping University

SWEDEN.

Ces articles décrivent une technique faisant appel à une analyse en sousbandes suivie d'un codage dans

chaque bande.

La présente invention vise le même objectif que ces études antérieures, à savoir l'amélioration des dis- positifs de codage MICDA. Elle est plus spécifiquement

destinée aux forts débits. Elle atteint cet objectif grâ-

ce à un circuit de prédiction adaptatif qui permet une

mise en forme appropriée du bruit de quantification.

Avant de définir l'invention, il est utile de préciser la terminologie employéeo Comme pour! exposé de l'art antérieur qui a été effectué plus haut, les signaux reconstitués, à partir desquels s'effectue la prédiction, seront notés avec un symbole surmonté d'une barre5 soit

yt pour le signal etet pour l'erreur quantifiéee lindi-

ce t indiquant l'instant du traitement ou encore le rang

de l'échantillon traité.

Le bruit de quantification sur le signal à l'instant t sera noté Ayt. Il est égal à l'écart entre le signal reconstitué yt et le signal incident yto De même, le bruit de quantification sur l'erreur de prédiction sera noté Let et, au même instant tk il est égal à la différence entre l'erreur reconstituée et et l'erreur réelle commise et. On a donc par définition Ayt = yt - yt Aet= et - et (2) Comme déjà indiqué, le bruit de quantification Letsur l'erreur de prédiction a en général un spectre à

peu près plat. La mise en forme du bruit de quantifica-

tion Ayt sur le signal, qui est le but recherché par l'invention, consiste à donner à ce bruit un spectre qui soit sensiblement de même forme que le spectre du signal

Yt: on dit alors que les spectres ont été rendus '1paral-

lèles". De cette manière, dans les zones o le signal yt

est faible le bruit de quantification est lui aussi fai-

ble, et, dans les zones o yt est fort, le bruit prend des valeurs relativement importantes, sans que cela nuise à

la qualité de la transmission.

Cette mise en forme du bruit de quantification

est effectuée, selon l'invention, dans le cadre d'une te-

chnique de prédiction par filtre linéaire avec réajuste-

ment récursif et non dans le cadre d'un système de codage par blocs d'échantillons dont un premier inconvénient a été évoqué plus haut et dont un second est la nécessité

de transmettre vers le récepteur, en plus du signal d'er-

reur quantifié, les coefficients du filtre de prédiction calculés à l'émetteur. Ce point est maintenant précisé

pour que l'invention soit bien comprise.

Dans un système à prédiction adaptative à ré-

ajustement récursif, le signal reconstitué t est égal à la somme du signal prédit pt et de l'erreur reconstituée t (voir figure 1): Yt = Pt + et (3)

Le signal prédit peut être obtenu par une opération li-

néaire de la forme: N Pt+i Z Akt Yt-k+l (4) k =1

ce qui équivaut à une opération de filtrage. On voit ain-

si apparaître N coefficients Alt, A2t,..., ANt qui affec-

tent N échantillons qui sont les échantillons du signal reconstitué, à savoir: yt, yt-li. Yt-N+1l De (3> et (4), on tire: N Yt+ Z Ak t 7t-k+l + et+l (5) k =l Si l'on écrit la relation (5) en terme de transformée en UZ' (o la variable z est égale à e3 T étant la période d'échantillonnage) , on obtient entre Et et et la relation suivante: y(z> =N e(z) (6) l- Z Ak z-k k =l Le coefficient de proportionnalité entre y(z) et e(z) est une fonction de transfert qui ne présente que des pôles (qui sont les zéros du dénominateur) et pas de zéro (le

numérateur est égal à 1). On dit que le filtre qui réali-

se cette fonction de transfert est un filtre "tout-pô- les".

La modélisation du signal décrite par les rela-

tions (3) à (6) est bien connue et est appelée "autoré-

gressive" ou en abrégé AR, le terme "régressive" rappe-

lant le caractère récurrent du procédé qui fait appel à

une suite d'échantillons antérieurement traités.

Mais le signal prédit peut aussi être obtenu par une relation linéaire plus complexe que la relation

(4) si l'on fait intervenir, en plus des Ytk' les si-

gnaux d'erreur reconstitués et-k selon la relation li-

néaire:

N P

pt+lX Ak t Yt-k+l + Bit et-j+l (7) k = 1 j = 1 la seconde sommation correspondant à une prédiction sur le signal d'erreur pet. On voit donc apparaître P autres

coefficients Blt, B2t,..., BPt qui affectent P échantil-

lons de l'erreur reconstituée, à savoir et, et-l'..., et-P+lÀ De (3) et (7) on tire la relation:

N P

Yt+= X Akt Yt-k+l + Bit et-j+l +e (8) k = 1 j = 1 d'o, par la même transformation en "z" que précédemment, la relation entre y(z) et e(z): 1 + Bjz-j Y(Z) = ej (z) (9) N Ak 1 -- E Akz-k k = 1 ce qui conduit à une nouvelle fonction de transfert qui

présente non seulement des pôles (les zéros du dénomina-

teur) mais aussi des zéros, qui sont ceux du numérateur.

On dit que le filtre qui réalise cette fonction de trans-

fert est un filtre "p8ôles-zéros". La modélisation décrite par les relations (3), (7) à (9) est bien connue et est appelée "autorégressive à moyenne ajustée" ou en abrégé ARMA; une modélisation qui ne ferait intervenir que le numérateur de la fonction

de transfert (9) serait obtenue par un filtre "tout-zé-

ros" et serait du type MA (à moyenne ajustée).

La présente invention se place dans le cadre d'une modélisation de type ARMA des signaux reconstitués Ytl et e-t+, cette m0délisation fait appel à deux séries de

coefficients, l'une Alt, A2t,..., ANt affectant N échan-

tillons t Yt--l' t Yt-N+l du signal reconstitué, l'au-

tre Blt, B2t,..., BNt affectant P échantillons et, et_l,..., et_p+1, de l'erreur reconstituée. Tous ces coefficients sont réajustés à chaque instant t (autrement dit séquentiellement, ou encore récursivement) de telle manière que la puissance moyenne du signal d'erreur de

prédiction-soit minimale.

Le contexte de l'invention ayant été exposé, on

peut maintenant définir celle-ci en termes précis.

Au lieu d'effectuer la prédiction à partir des seuls signaux Yt et et (comme en modélisation ARMA), on utilise également, selon l'invention, le signal réel yt et l'erreur réelle et. Pour cela, on effectue, d'une

part, un filtrage linéaire de yt en utilisant les coeffi-

cients Alt, A2t,..., ANt de la modélisation classique de Yt+l, ces coefficients affectant N échantillons successifs du signal yt à savoir yt, Yt-l''''' Yt-N+l' et d'autre

part, un filtrage linéaire de et en utilisant les coeffi-

cients Blt, B2t,..., BPt de la modélisation classique de

et+î.

En d'autres termes, on forme des quantités: Altyt + A2tyt-1 +.. + ANtYtN+ l (soit pyt) (10) et Bltet + B2te. + BP. t! (Soit pea) (i1)

En utre on eondeèe ces Quanttées r espective-

tent Xar b deux coeients Comrsis eAntre 0 et! et non srxm U canemnt:S@a> Dnuls, c f int s tant notes APg le3.0 î _,_ C i c s L7 a rini A r e 1 et 7 e m @ a eu 'nt- 0, r e S s f L') r ('li:'c, J' rappe!@ t e modlel @. royenne aj3ustee& 5 nf2n,!es prédictions classiques obtenues sur revaeus eonsti!es t. et r,1, a savoir o.J 1so jAi ît py.} 2 et Bltet+ t B2, _ (soit pa. ilS) en't pond4rées elles aUssIl et cela par des coefficients respectivement égaux A (i-- AR) et (t o

En rZsum.é, on forme selon l'invention, un si-

gnal de prédiction de la forme s o les quantités pyt. pytD Pet et pet sont obtenues par les sommations définies par les relations (10) à (13)o On observera que si les coefficients YAR et YeiA étaient tous deux nuls, l'expression (14) se réduirait à

lot + pet' c'est-à-dire à la prédiction selon l'art anté-

rieur. En revanche, si ces coefficients sont tous deux égaux à l'unité 1"expression (14) devient: PYt + pet (15)o Ces considérations ne sont valables que dans le circuit de codage o l'on dispose à la fois des signaux reconstitués -t et et et des signaux réels Yt et et. Au

décodage, on ne dispose naturellement que des signaux re-

constitués yt et et, de sorte que seules les deux expres- sions conformes à (10) et (11) peuvent être calculées,

comme dans l'art antérieur.

L'intîr&t de la modélisation particulière qui vient d'être définie, eu égard de la mise en forme du

bruit de quantifica.ion est le suivant.

A l'instant t+1, l'erreur de prediction et+1 est donnée par: et+l = Yt+l (16)

o la prédiction Pt est donnée pDr l'expression (14).

Il s'ensuit que le bruit de anti-.fication sur le signal (AYt+i = Yt+l Yt+l)est lié au bruit de quantification sur l'erreur de prédiction (Ae1 = ± tl) par la relation: AYt+i=A[AitYt' 'y+ANtAYt I]+ Mvt Biltet±- + BPtLet_+ 1y -y [ARay..FNAt_>t T t t t t P+l] + Aet+ (17) Si l'on admet que le bruit de quantification Let sur l'erreur de prédiction a un spectre à peu près plat, il s'ensuit que le spectre du bruit de quantification Ayt sur le signal est donné par le carré du module de la fonction de transfert pâles-zéros égale à: l + y (Blz- + ' + BPz-P) 1 - YAR(Alz-1 +... + ANz N) Dans la mesure o l'on suppose que les coefficients

Alt,..., ANt, Bltr..., BPt sont assez lentement réajus-

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tés pour pouvoir être considérés comme localement cons-

tants. Si les coefficients Al,... AN, Bl,..., BP sont ajustés de façon à minimiser la puissance moyenne de l'erreur de prédiction et sur le signal reconstruit yt, il vient que le spectre du signal reconstitué yt est obtenu en prenant le carré du module sur le cercle unité de la fonction de transfert pôles-zéros égale à:

l + (Blzl +...+ BPz)-

l - (Alz-l +..+ ANz-N) Par exemple, le choix de paramètres YAR = YMA = 1 confère au bruit Ayt exactement le spectre du signal reconstitué _t, ce qui correspond à une mise en forme par parallélisme complet des spectres, ce qui est l'objectif recherché. En revanche le choix YMA= YAR = O confère au bruit Ayt un spectre plat, ce qui correspond à l'absence de mise en forme que l'on trouve dans l'art antérieur.

Naturellement, entre ces deux situations ex-

trêmes, tout choix intermédiaire est possible qui aboutit à une mise en forme par parallélisme approximatif des spectres de yt et Ayt; en particulier, le choix YAR = 0, YM = 1 permet de retrouver dans le spectre de Ayt les

zéros du spectre de yt.

Le jeu sur les paramètres yAR et yMA permet donc d'opérer à volonté la mise en forme spectrale de

façon très simple tout en restant assez générale; l'in-

vention se distingue ainsi sur ce point des autres métho-

des connues pour parvenir à cette mise en forme.

La définition qui peut être donnée de l'inven-

tion est alors la suivante. Il s'agit d'un procédé de codage de type MIC différentiel à prédiction adaptative,

du genre de ceux dans lesquels on forme un signal d'er-

reur et entre un échantillon de signal yt à coder et un signal de prédiction Pt de-ce signal o t est un instant d'échantillonnage, on quantifie le signal d'erreur et puis on code le signal quantifié, on forme un signal d'erreur reconstitué e à partir du signal quantifié (ou t codé>, on forme un signal reconstitué yten ajoutant à et le signal de prédiction Pt et on forme ledit signal de prédiction Pt+l à partir des signaux reconstitués -t et et par deux opérations de filtrage linéaire, la première portant sur N échantillons successifs de Yt, à savoir Yt, Ytl''''' Yt-N+l' et consistant à multiplier ces échan- tillons (ou des échantillons dérivés) respectivement par des coefficients Alt, A2t,..., ANt, puis à faire la somme des produits obtenus pour obtenir un signal de prédiction PYt et la seconde portant sur P échantillons successifs

de et soit et' et --.'' et-P+l,' et consistant à multi-

plier ces échantillons respectivement par des coeffi-

cients Blt, B2t,.*., BPt et à faire la somme des produits obtenus pour obtenir un signal de prédiction pet, les coefficients Alt,... ANt et Blt,.

, BPt étant ajustés séquentiellement à chaque instant t pour que la puissance moyenne du signal d'erreur et soit minimale; ce procédé étant caractérisé en ce qu'on effectue en outre une mise en forme du spectre du bruit de quantification sur le signal yt, (soit Ayt = Yt Y- yt) par mise en parallèle de ce spectre avec celui du signal reconstitué yt et cela en réalisant au moins l'une des deux opérations a) et b) suivantes: a) - on effectue un filtrage linéaire du signal Yt en utilisant N échantillons successifs de yt, soit yt, 'Ytl' YtN+i ' et en multipliant ces échantillons (ou des échantillons dérivés) par N coefficients égaux auxdits coefficients Alt, A2t,..., ANt, puis en..DTD: ajoutant les produits obtenus, ce qui fournit un si-

gnal filtré Pyt, puis on forme à partir de ce signal

PYt et du signal PYt obtenu préalablement par fil-

trage de Yt, un signal pARt égal à

YARpyt + (l - yAR)pyt, o yAR est un coefficient ré-

glable compris entre 0 et 1 (bornes incluses); b) - on filtre le signal d'erreur non quantifié et en multipliant P échantillons successfis de ce signal, soit et, etl,..., et_pl, par P coefficients égaux respectivement auxdits coefficients Blt, B2t,..., BPt, et on ajoute les produits obtenus, ce

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qui fournit un signal filtré pet, puis on forme à

partir de ce signal pe et du signal pt obtenu pré-

* aiablement pa " alablement p zar lJrage de Uet un signal pm-kt égal a e3@ + {1 -- ',tA}Pt R Fàc L a t un coeffiaient ré= jglabiG GOE'àpris GDtzsçz 0 me 1 d'boTnes Ancluses}) les gr^7f2ablRr$ conapfir edXE't e O e% nt 1 b -7g.2.. zB es o:e3a?',i ns (a} e LJX l1tl t (b ' ' t ( r 7ies etn'

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une sortie délivrant un signal reconstitué Yt et un pré-

dicteur recevant les signaux reconstitués Yt et et et délivrant ledit signal de prédiction Pt, ce prédicteur comprenant deux filtres linéaires, le premier agissant sur le signal reconstitué Yt et comprenant N circuits de formation de coefficients Alt, A2t,..., ANt, un premier

groupe de N multiplieurs à deux entrées recevant respec-

tivemeht N échantillons à filtrer successifs de yt, soit Yt' Yt-l'' Yt_-N+ l (ou des échantillons dérivés) et lesdits N coefficients et un additionneur à N entrées reliées aux N multiplieurs du premier groupe et àune sortie délivrant un signal de prédiction pyt, le second comprenant P circuits de formation de P coefficients Blt, B2t,..., BPt et un second groupe de P multiplieurs à deux

entrées recevant respectivement P échantillons succes-

sifs de et, soit et, et_l,.., et_p+l et lesdits P coef-

ficients et un additionneur à P entrées reliées aux P multiplieurs du second groupe et à une sortie délivrant un signal de prédiction pet, ces deux filtres comprenant

des moyens pour ajuster sèquentiellement, à chaque ins-

tant t, les coefficients Alt,..., ANt et Bit,..., BPt pour que la puissance moyenne du signal d'erreur et soit minimale; ce dispositif étant caractérisé en ce que le prédicteur comprend des moyens pour mettre en forme le spectre du bruit de quantification sur yt, (soit AYt = t - Yt par mise en parallèle de ce spectre avec celui du signal reconstitué yt, ces moyens comprenant: A) - au moins l'un des circuits suivants: a) - un premier circuit constitué par un filtre du signal yt comprenant un premier groupe de N

multiplieurs à deux entrées recevant respecti-

vement N échantillons successifs de yt, soit

Yt' Y--1'''' Yt-_N+l (ou des échantillons dé-

rivés) et N coefficients égaux respectivement

auxdits coefficients Alt, A2t,..., ANt préle-

vés dans le premier filtre du prédicteur agis-

sant sur Yt et un circuit additionneur à N en-

trées reliées aux N multiplieurs du premier

groupe et à une sortie délivrant un signal fil-

tré PYt et par un premier circuit algébrique à

deux entrées, l'une reliée à la sortie du fil-

tre de yt et recevant le signal PYt et l'autre

à la sortie du filtre de Yt et recevant le si-

gnal Pyt, ce premier circuit algébrique déli-

vrant sur une sortie un signal pARt égal à YARPyt + (l- AR)pYt, o YAR est un coefficient

réglable compris entre 0 et 1 (bornes inclu-

ses); b) - un second circuit constitué par un filtre du signal d'erreur non quantifié et, comprenant un second groupe de P multiplieurs à deux entrées

recevant respectivement P échantillons succes-

sifs de et, soit et, etl,..., etp+, et P coefficients égaux respectivement auxdits coefficients Blt, B2t,..., BPt prélevés dans le second filtre du prédicteur agissant sur et et un additionneur à P entrées reliées aux P multiplieurs du second groupe et à une sortie

délivrant un signal filtré pet, et par un se-

cond circuit algébrique à deux entrées, l'une reliée à la sortie du filtre de et et recevant le signal pet et l'autre à la sortie du filtre de et et recevant le signal pet, ce deuxième circuit algébrique délivrant sur une sortie un signal pMA égal à YMAPet + (1 YMA)Pet, o YMA est un coefficient réglable compris entre 0 et 1 (bornes incluses), les coefficients yMA et YAR n'étant pas simultanément nuls; B) -un additionneur à deux entrées reliées aux sorties des premier et second circuits algébriques et à une sortie délivrant un signal pARt+ PMAt; C) - un circuit à retard d'une période d'échantillonnage à une entrée reliée à la sortie de l'additionneur et

à une sortie délivrant ledit signal de prédiction Pt.

Au niveau du dispositif, l'invention prévoit encore une variante faisant appel à une orthogonalisation préalable des échantillons du signal yt à traiter au

moyen d'un filtre en treillis.

L'invention ne porte pas sur les divers dispo-

sitifs d'adaptation des coefficients Alt...ANt et Blt...BPt. On décrira cepentant à titre explicatif des

exemples de dispositifs connus permettant cette adapta-

tion. Pour ce qui concerne le cas particulier de l'adap-

tation des coefficients d'un filtre en treillis, on pour-

ra se reporter aux articles suivants: - J. MAKHOUL and R. VISWANATHAN: "Adaptative lattice methods for linear prediction"; IEEE ASSP (Tulsa) 1978; - J. MAKHOUL: "Stable and efficient lattice methods for

linear prediction", paru dans la revue IEEE Transac-

tions on Acoustics, Speech and Signal Processing

(ASSP), octobre 1977.

Un autre dispositif d'adaptation plus perfor-

- mant --est décrit dans la demande de brevet français

n" EN déposé le 21 avril 1980 et intitu-

lée: "Circuit prédicteur adaptatif utilisant un filtre en treillis et dispositif de codage ou de décodage MIC

différentiel correspondant".

De toute façon, les caractéristiques et avanta-

ges de l'invention apparaîtront mieux après la descrip-

tion qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre

explicatif et nullement limitatif. Cette description se

réfère à des dessins sur lesquels:

- les figures 3, 4 et 5 illustrent trois va-

riantes de l'invention dans lesquelles une mise en forme du bruit de quantification est obtenue respectivement par filtrage p8les-zéros, par filtrage tout-zéros, et par filtrage tout-pôles; - les figures 6 et 7 illustrent deux variantes d'un circuit de prédiction adaptative p8leszéros avec

mise en forme par filtrage p8les-zéros du bruit de quan-

tification suivant l'inventionla première sans orthogo-

nalisation, la seconde avec orthogonalisation;

- la figure 3 est un bloc-diagraras d'une va-

riante de circuit de prédiction adaptative p8les-szros avec mise en forme par filtrage tout=s-ros du bruit de guantiLzEcation suivant linvention

- I figure 9 est un d a bcd ad'une va-

riante fde circuit Q rdpiles.s.os Ea t.ec ie en fe-rme pr fitrage tout=p61es du bruit de que. ntificatien suiva&n 1 lnventien ",2gu,=s i0 et 1i sont respectivemeint des !z'cuiÀ # XG.-3tLfCiJ C& Rt oras ete9o e s ' > $ f? rante* l1u cirui deOC@:@fé@@

!a fiîgure 12 'represente un circuit de filtra-

g-e u sigat y%. sansh, n!seur - la figure! 3 représente un circuit de filtra= G d(. signal e,

a gu re t prsente un circuit deiltra-

uç3, d(3,-7C t.U1ID ' sur î

l a Dfin3e!5 est un bloc= dagrarmiune daun,.r-

c,'.'i &e f!!trae,ID, en treillis eeur ethgonali= sfa'zodu signal reeenrGuD e..}

la figuire 16 est un b!oesdiagraxme d'un cir-

cuit de fiAtrage en treillis du signal y

la figure 17 est un bec=dagrax ie d un cir-

cuit classique e d' justGmat rcursif des paramèetres d un filtre poleszeros,

- la figure 18 est un blouddiagrae dun cir-

cuit classique d'adaptation du gain des algorithmes ré-

cursifs utilisés dans le circuit précdent f

e35 - la figure 19 est un bloc-diagramme d'un cir-

cuit classique d'adaptation des coefficients d'un filtre

en treillis.

La compréhension des circuits qui vont être dé-

crits fait appel à des conventions classiques en logique.

La synchronisation de l'ensemble des opérations nécessite des circuits retard et des registres de prise en compte non représentés, sauf s'ils sont explicitement nécessai-

res à la compréhension des moyens représentés. C'est ain-

si, par exemple, que l'impulsion d'horloge d'échantillon-

nage, notée H, doit être correctement retardée là o cela

est nécessaire. Par ailleurs, le nombre d'éléments binai-

res nécessaire au codage des signaux n'est pas précisé: il dépend du degré de précision souhaité. La numérotation sous la forme n/l, n/2,..., n/K de circuits appartenant à un même schéma fait référence à des circuits identiques remplissant la même fonction. Deux variantes d'un même

circuit peuvent utiliser en partie des circuits identi-

ques: ces derniers sont alors référencés par le même numéro. La figure 3 représente le schéma d'un circuit

codeur MICDA avec mise en forme du bruit de quantifica-

tion par un filtre adaptatif pôles-zéros.

Les circuits 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sont identi-

ques aux circuits correspondants de la figure 1. La dif-

férence avec les circuits de la figure 1 réside dans le prédicteur adaptatif 8a qui possède quatre entrées 101, 102, 103, 104 (au lieu-de deux), ces entrées recevant

respectivement les signaux et, et, yt et yt et deux en-

trées de commande 105, 106 recevant les coefficients YMA et YAR ajustés par deux moyens 107 et 108. Ces entrées sont destinées à fournir au prédicteur 8a les signaux supplémentaires yt et et et les coefficients yMA, YAp qui interviennent dans les opérations de mise en forme du

bruit de quantification selon l'invention.

Comme l'indique les définitions de l'invention qui ont été données plus haut, il n'est pas nécessaire

d'agir simultanément sur yt et et et des compromis peu-

vent être adoptés, dans lesquels la mise en forme du spectre du bruit de quantification par parallélisme n'est que partielle et est obtenue en n'agissant que sur et ou

que sur Yt.

La figure 4 représente la structure générale du codeur dans le premier cas, o le prédicteur 8b ne possè- de que des entrées 101, 102, 103 recevant les signaux et,

et et yt et 106 recevant le coefficient yMA.

La figure 5 représente la structure générale du codeur dans le second cas, o le prédicteur 8c ne possède que des entrées 102, 103 et 104 recevant et, yt et yt et

recevant le coefficient YAR-

Les figures 3, 4 et 5 illustrent donc les trois

variantes essentielles du codeur de l'invention. Les fi-

gures suivantes ont pour but de décrire plus en détail le prédicteur 8 sous ses trois formes correspondantes 8a, 8b et 8c: - le prédicteur 8a est représenté sur les figures 6 et 7, - le prédicteur 8b est représenté sur la figure 8,

- le prédicteur 8c est représenté sur la figure 9.

Le schéma de la figure 6 représente une varian-

te du circuit 8a de prédiction adaptative avec mise en forme du bruit de quantification par un filtre adaptatif p8ôles-zéros. Les entrées 102 et 103 reçoivent et et yt et sont respectivement reliées aux deux entrées 112 et 113

d'un circuit de filtrage 12a de type pôles-zéros. Ce cir-

cuit possède un premier groupe de N sorties notées 120/1, /2,...,120/N véhiculant des signaux Alt,...,Ant,...,ANt et reliées à N entrées 130/1, 130/2,...,130/N d'un circuit 13a de filtrage du signal Yt, ce dernier étant appliqué par une entrée 130/0. Le

circuit 12a possède encore un deuxième groupe de P sor-

ties notées 125/1, 125/2,...,125/P véhiculant des signaux Blt, B2t,..., BPt et reliées à P entrées 140/1, 140/2,...,140/P d'un circuit 14 de filtrage du' signal et, lequel est appliqué par une entrée 140/0. Le circuit 12a possède encore une sortie 121 qui délivre un signal PYt

et une sortie 122 qui délivre un signal pet.

Le circuit de filtrage 13a possède une sortie 132 qui véhicule un signal PYt appliqué sur l'entrée 150 d'un circuit algébrique 15, lequel possède une seconde

entrée 151 reliée à la sortie 121 du circuit 12a et rece-

vant de celle-ci le signal Pyt. Le circuit 15 possède une

troisième entrée 152 reliée à l'entrée 105 d'o elle re-

çoit un signal représentant un coefficient YAR' Ce cir-

cuit 15 possède une sortie 154 qui délivre un signal pARt égal à YARPYt + (1-YAR)PYt Le circuit de filtrage 14 possède une sortie 142 qui véhicule un signal pet appliqué sur l'entrée 160

d'un circuit algébrique 16 lequel possède une seconde en-

trée 161 reliée à la sortie 122 du circuit 12a et rece-

vant de celle-ci le signal pet. Le circuit 16 possède une

troisième entrée 162 reliée à l'entrée 106 d'o elle re-

çoit un signal représentant un coefficient YMA. Ce cir-

cuit possède une sortie 164 qui délivre un signal pMAt

égal à YMAPet + (1-yMA)Pet.

Le circuit représenté comprend encore un addi-

tionneur 17 à deux entrées 171 et 172 reliées respective-

ment aux deux sorties 154 et 164 et à une sortie 173 délivrant un signal Pt+l Enfin, le circuit 8a comprend un registre 9 commandé par le signal d'horloge H qui retarde le signal Pt+l reçu et délivre un signal Pt qui est le signal de prédiction. Le circuit 12a sera représenté sur la figure 10, le circuit 13a sur la figure 12 et le circuit 14 sur

la figure 13.

Dans l'exemple de réalisation représenté, le

signal PYt + Pet est une prédiction du signal Yt+l obte-

nue par ajustement du filtre p8les-zéros 12a dont les coefficients A1,..., lN, B1,...,BP sont choisis de façon à minimiser la puissance moyenne de l'erreur de prédiction Yt+l - PYt - Pet = eit+l. D'autre part, les filtres 13a et 14 transformant respectivement les signaux yt en PYt et

et en pet sont identiques à ceux qui transforment respec-

tivement yt en PYt et et en pet; les coefficients de ceux-ci sont transmis à ceux-là à cet qffet. La prédic- tion du signal Yt+l à coder est alors Pt+l = pARt + MAt: elle est chargée dans le registre 9 et est lue à l'instant t+l, sous l'effet de l'impulsion d'horloge H

convenablement réglée en phase. Cette prédiction est re-

tranchée du nouvel échantillon Yt+l' pour obtenir la nou-

velle erreur de prédiction et+l.

La figure 7 représente une variante du circuit 8a de prédiction adaptative avec mise en forme du bruit de quantification par filtre adaptatif pôles-zéros. Les circuits 14, 15, 16, 17 et 9 sont identiques aux circuits correspondants de la figure 6. Les différences se situent

dans le circuit de modélisation 12b qui diffère du cir-

cuit 12a par le fait qu'il comprend un orthogonaliseur.

Ce circuit 12b comprend alors un troisième groupe de sor-

ties 123/1, 123/2,..,123/N-1 qui délivrentlesN-1 coef-

ficient Rlt, R2t,...,R(N-l)t d'orthogonalisation; le

circuit 13b comprend alors lui aussi un circuit d'ortho-

gonalisation utilisant les mêmes coefficients et qui, à cet effet, est pourvu d'un groupe de N-1 entrées 131/1F 25...131/N-1 reliées respectivement aux sorties

123/1,...123/N-1 du circuit 12b.

Le circuit 12b sera détaillé sur la figure 11

et le circuit 13b sur la figure 14.

Le schéma de la figure 6 présente un cas géné-

ral mais comme indiqué plus haut, des cas particuliers peuvent être obtenus selon les valeurs des coefficients

YAR et YMA qui sont compris entre 0 et 1, les deux coeffi-

cients simultanément nuls correspondant à l'absence de

mise en forme.

Le tableau ci-joint rassemble les différents

cas possibles selon les valeurs de YAR et Y. La troi-

24 2481026

sième colonne indique le filtre permettant de passer du bruit de quantification Aet = et - et sur l'erreur de prédiction, au bruit de quantification Ayt = Yt - ït sur

le signal à coder.

Le schéma de la figure 8 représente le cas o YMA = 1 et YAR 0, ce qui correspond au circuit 8-b de prédiction adaptative avec mise en forme du bruit de quantification par filtre adaptatif tout-zéros 12c. Les

circuits 14, 17, 9 sont identiques aux circuits corres-

pondants de la figure 6.

Le schéma de la figure 9 représente le cas o YMA = 0 et YAR = 1, ce qui correspond au circuit 8-c de prédiction adaptative avec mise en forme du bruit de quantification par un filtre adaptatif tout-pôles. Les

circuits 13-b, 17, 9 sont identiques aux circuits corres-

pondants de la figure 7.

La structure générale du dispositif de l'inven-

tion ayant été esquissée, les moyens essentiels qui la

constituent vont maintenant être décrits plus en détail.

Le schéma de la figure 10 tout d'abord, repré-

sente le circuit 12-a de modélisation pôles-zéros du si-

gnal Yt tel qu'il apparaît sur la figure 6.

Le circuit représenté comprend N circuits à retard d'un échantillon (ou mémoires séquentielles) 18/1, 18/2,...,18/N, P autres circuits du même genre 19/1, 19/2,...19/P, N circuits de calcul de paramètres 20/1, /2,... 20/N, possédant une entrée de commande, P autres circuits de calcul de paramètres du même genre, 21/1, 21/2,...,21/N, N multiplieurs à deux entrées 22/1, 22/2,...,22/N, P autres multiplieurs à deux entrées 23/1,

23/2,...,23/P, un additionneur 24 à N entrées et une sor-

tie 121, un additionneur 25 à P entrées et une sortie

122, un circuit de calcul de gain 26 à N+P entrées re-

liées aux sorties des N+P circuits à retard et une sortie délivrant un signal lt appliqué aux entrées de commande

de tous les circuits de calcul de paramètres.

L'entrée 113 du circuit reçoit le signal Yt qui est appliqué d'une part à une première entrée du circuit

multiplieur 22/1, et d'autre part, à une entrée du cir-

cuit 18/1. La sortie du circuit 18/1 délivre un signal retardé yt-1 qui est appliqué à une entrée du circuit 26 de calcul de gain, à une première entrée du circuit 20/1 de calcul de paramètre, à la première entrée du circuit multiplieur 22/2 et enfin à l'entrée du circuit 18/2;

les mêmes connexions se reproduisent pour les autres cir-

cuits excepté les derniers: le circuit 18/N reçoit le signal YtN+l et sa sortie délivre un signal YtN qui est seulement appliqué à l'entrée correspondante du circuit

26 et à la première entrée du circuit 20/N.

L'entrée 112 du circuit reçoit le signal et qui est appliqué à la seconde entrée des circuits 20/1,...,

/N et 21/i,...,21/P de calcul des paramètres, à la pre-

mière entrée du circuit multiplieur 23/1, et à l'entrée

du circuit à retard 19/1. La sortie du circuit 19/1 déli-

vre un signal et_ qui est appliqué à l'entrée correspon-

dante du circuit 26, à la première entrée du circuit 21/1, à la première entrée du circuit 23/2, et enfin à l'entrée du circuit 19/2; les mêmes connexions valent

pour les circuits suivants, jusqu'au circuit 19/P qui re-

çoit etP+l et dont la sortie délivre un signal et-P ap-

pliqué à l'entrée correspondante du circuit 26 et à la première entrée du circuit 21/P. Les sorties des circuits /1,...,20/N, notées respectivement 120/1, 120/2,..o /N délivrent les coefficient Alt,...,ANt et sont des

sorties du circuit 12-a. Elles sont d'autre part respec-

tivement reliées à la seconde entrée des circuits multi-

plieurs 22/1,...,22/N, dont les sorties respectives véhi-

culent des signaux Alyt,...,ANyt_N+l appliqués aux N en-

trées correspondantes du circuit additionneur 24, dont la sortie 121 est une sortie du circuit 12-a qui délivre Pyt' Les sorties des circuits 21/1,

.,21/P, notées..DTD: respectivement 125/1,...,125/P délivrent les coeffi-

cients Blt,...,BPt et sont des sorties du circuit 12-a.

Elles sont par ailleurs respectivement reliées à la se-

conde entrée des circuits 23/1,...23/P, dont les sorties

respectives délivrent des signaux Blet,...,BPet_p+l ap-

pliqués aux entrées correspondantes du circuit addition- neur 25, dont la sortie 122 est une sortie du circuit

12-a qui délivre pet.

Le circuit 12-c de la figure 8 peut être obtenu en supprimant dans le circuit 12-a de la figure 10 les connexions permettant d'accéder aux sorties 120/1,..., /N délivrant les coefficients Alt,...,ANt. Une version du circuit 12 est obtenue en supprimant dans le circuit 12-a les connexions permettant d'accéder aux sorties /1,...,120/N délivrant Alt,... ,ANt, et aux sorties

125/1,...,125/P délivrant les Blt,...,BPt; cette ver-

sion est celle que l'on doit nécessairement utiliser au récepteur (voir figure 2) lorsque l'un des circuits 12-a ou 12-c est utilisé à l'émetteur (figure 1). Enfin, une variante du circuit 12-a est obtenue en supprimant le circuit 26 et les connexions qui y aboutissent, l'entrée de commande des circuits 20/1,...,20/N, 21/1,...,21/P

étant alors reliée à un circuit délivrant un signal cons-

tant.

Dans l'exemple d'application présenté, le si-

gnal: PYt + pet = Alt'yt +...+ ANtyt-N+l + Bltet +...+ BPtet-P+l est une prédiction du signal t+l les coefficients

Alt,...ANt et Blt,...,BPt du filtre prédicteur p8les-zé-

ros étant ajustés récursivement par les circuits /1,...,20/N et 21/1,..., 21/P de façon à minimiser la

puissance moyenne de l'erreur de prédiction et+l.

Les circuits algébriques 20/1,...,20/N, 21/1,...,21/P peuvent être réalisés par N+P circuits identiques travaillant en parallèle, ou par un processeur unique travaillant en multiplexage temporel, la gestion

24810Z6

de ce multiplexage n'étant pas indiquée ici. La même re-

marque vaut pour les circuits multiplieurs 22/1,...,22/N,

23/1,...,23/P.

Le schéma de la figure 11 représente le circuit 12-b de modélisation pôles-zéros du signal yt dans la variante qui comprend un orthogonaliseur. Les circuits

déjà introduits à la figure 10 portent les mêmes référen-

ces. L'originalité du circuit 12b de la figure 11 par rapport au circuit 12a de la figure 10 tient donc à la présence d'un circuit orthogonaliseur 28a qui reçoit le

signal Yt sur une entrée 280 et qui délivre N échantil-

lons orthogonaux ilt, c2t,.., Nt sur N sorties 281/1, 281/2,...,281/N et N-1 coefficients dits de corrélation partielle ou encore de réflexion, Rlt, R2t,...,R(N-1)t sur N-1 sorties 282/1, 282/2,...,282/N-1 qui sont reliées respectivement aux N-1 sorties 123/1, 123/2,o..123/N--1 du circuit 12b pour être ensuite réunies aux N-1 entrées

du circuit 13b de la figure 7.

Dans le circuit de la figure 11, les multi-

plieurs 22/1,...,22/N et les circuits à retard 29/1,..,.

29/N reçoivent les échantillons orthogonaux últro,.rNt aux lieu et place des échantillons 'Yto.vYtN+l cmapour

la figure 10.

Une version du circuit 12c de la figure 8 est obtenue en supprimant dans le circuit 12b de la figure 11 les connexions permettant d'accéder aux sorties 123/1,...,123/N-1 et 120/1,..oo,120/N. Le circuit 12d de la figure 9 est obtenu en supprimant dans le circuit 12b de la figure 11 les connexions permettant d'accéder aux sorties 125/1,...,125/P. Une autre version du circuit 12

est obtenue en supprimant dans le circuit 12b les con-

nexions permettant d'accéder aux sorties délivrant les coefficients Rlt,.. .,R(N--)t, Alt,...,ANt Blt...,BPt;

cette version du circuit est celle que l'on doit néces-

sairement utiliser au récepteur lorsque l'un des circuits

12b, 12c (dans la version décrite ici), ou 12d est utili-

sé à l'émetteur.

Enfin, une variante du circuit 12b est obtenue en supprimant le circuit 26 et les connexions qui y abou- tissent, la troisième entrée des circuits 20/1,...,20/N, 21/1,...,21/P étant alors reliée à un circuit délivrant un signal constant noté U.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le si-

gnal PYt + Pet est une autre façon de calculer la prédic-

tion du signal Yt+l selon les règles énoncées plus haut à propos de la figure 10, la différence résidant dans le

* prétraitement effectué dans le circuit 28a des échantil-

lons Yt,*.,--YtN+l de façon à les orthogonaliser relati-

vement les uns aux autres au sens des moindres carrés. La

même remarque que pour la figure 10 vaut en ce qui con-

cerne la réalisation des circuits 20/1,...,20/N,

21/1,...,21/P ou 22/1,..,22/N, 23/1,...,23/P.

La figure 12 représente le schéma du circuit 13a de filtrage du signal Yt tel qu'il apparaît sur la figure 6. Le filtre représenté comprend N-1 circuits à

retard d'un échantillon 30/1, 30/2,...,30/N-1, N multi-

plieurs à deux entrées 32/1, 32/2,...,32/N et un addi-

tionneur 34 à N entrées reliées aux dits multiplieurs et

à une sortie reliée à la sortie 132 du circuit.

L'entrée 130/0 reçoit le signal yt qui est ap-

pliqué à la première entrée du circuit multiplieur 32/1

et à l'entrée du circuit à retard 30/1; les mêmes con-

nexions valent, avec les numéros correspondants, jusqu'à l'entrée du circuit retard 30/N-1 qui reçoit yt-N+2 et délivre Yt-N+l qui est appliqué à la première entrée du circuit multiplieur 32/N. Les entrées 130/1, 130/2,...,

/N recevant les signaux Alt,...,ANt sont respective-

ment reliées à la seconde entrée des circuits 32/1,..., 32/N, dont les sorties respectives délivrent les signaux r

2 481026

produits Altyt,...,ANtyt qui sont appliqués aux N entrées

correspondantes du circuit additionneur 34, dont la sor-

tie qui est la sortie 132 du circuit délivre Pyt.

La figure 13 représente le circuit de filtrage 14 de et. Le circuit représenté comprend P-1 circuits retard d'un échantillon 31/1,...,31/P-1, P multiplieurs à deux entrées 33/1, 33/2,...,33/P, et un additionneur 35 à P entrées reliées aux dits multiplieurs, cet additionneur

possédant une sortie 142.

L'entrée 140/0 reçoit le signal et, lequel est appliqué à la première entrée du circuit multiplieur 33/1

et à l'entrée du circuit retard 31/1; les mêmes con-

nexions valent, avec les numéros correspondants, jusqu'à l'entrée du circuit 31/P-1 qui reçoit un signal etp+2 et dont la sortie délivre un signal noté et_p+l appliqué à

la première entrée du circuit 33/P. Les entrées du cir-

cuit 14, 140/1, 140/2,...,140/P véhiculant les coeffi-

cients Blt,...,BPt, sont respectivement reliées à la se-

conde entrée des circuits 33/1,...,33/P, dont les sorties respectives délivrent des signaux produits Bltet,.o., BPtet qui sont appliqués aux entrées correspondantes du

circuit additionneur 35, dont la sortie, qui est la sor-

tie 142 du circuit 14, délivre pet.

Dans l'exemple d'application présenté, le si-

gnal PYt fourni par le circuit 13a de la figure 12 ajouté au signal pet fourni par le circuit 14 de la figure 13 est une pseudo-prédiction du signal Yt+l utilisant le filtre prédicteur pôles-zéros ajusté pour modéliser le signal reconstitué Yt' La figure 14 présente le schéma du circuit 13b

de filtrage du signal yt avec orthogonaliseur. Les cir-

cuits déjà représentés sur la figure 12 portent les mêmes références. Le circuit représenté comprend un filtre en treillis 36 à une entrée de signal 360 et N-1 entrées de coefficients 361/1, 361/2,...,361/N-1 et à N sorties

362/1, 362/2,...,362/N.

L'entrée 130/0 du circuit 13b reçoit le signal yt' et elle est reliée à l'entrée 360 du circuit 36 en treillis. Les autres entrées 131/1,..., 131/N-1, recevant

les coefficients Rlt,...,R(N-l)t, sont reliées aux en-

trées 360/,...,360/N-1 du circuit 36. Les sorties du

circuit 36, notéés 362/1,...,362/N délivrent des échan-

tillons orthogonaux últ,...,cNt et sont reliées respecti-

vement à la première entrée des circuits multiplieurs

32/1,...,32/N dont la seconde entrée est reliée aux en-

trées 130/1,...,130/N du circuit 13b qui reçoivent res-

pectivement les coefficients Alt,...,ANt; les sorties

des circuits 32/1,...,32/N sont reliées aux entrées cor-

respondantes du circuit additionneur 34, dont la sortie est la sortie 132 du circuit 13b et délivre le

signal pyt.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le fil-

tre transformant le signal yt en le signal PYt coincide avec le filtre transformant le signal Yt en le signal PYt

tel que décrit à la figure 11.

La figure 15 présente le schéma d'un circuit

28a orthogonaliseur utilisant un filtre en treillis appa-

raissant sur la figure 11. Ce circuit comprend N-1 cellu-

les 285/1,...,285/N-1, seules la première et la dernière étant représentées en détail, les n-2 premières cellules étant identiques à la première. Celle-ci comprend: deux soustracteurs 37/1 et 38/1 à deux-entrées et une sortie; un circuit 39/1 d'adaptation récursive des coefficients, lequel possède deux entrées 391/1 et 392/1 et une sortie 395/1; deux multiplieurs 40/1 et 41/1 à deux entrées et

une sortie; et un circuit à retard d'un échantil-

lon 42/1.

La dernière cellule 285/N-1 ne comprend qu'un soustracteur 38/N-1, qu'un multiplieur 40/N-1l, un circuit retard 42/N-1 et un circuit 39/N-l d'adaptation récursive

des coefficients.

L'ensemble du circuit 28a possède une entrée 280, un premier groupe de N sorties 281/1, 281/2,..., 281/N et un second groupe de N-1 sorties 282/1,

282/2,...,282/N-1.

L'entrée 280 du circuit 28a reçoit yt, qui est appliqué respectivement à la sortie 281/1, qui délivre un signal noté î1t, à l'entrée du circuit retard 42/1, à la

première entrée 391/1 du circuit 39/1 d'adaptation récur-

sive de coefficients de réflexion et enfin à la prçmiere entrée du circuit multiplieur 40/1. A cette entrée 280, le signal est noté i1t. La sortie du circuit 42/1 délivre un signal noté ilt_l qui est appliqué à la seconde entrée

du circuit 39/1, à la première entrée du circuit multi-

plieur 41/1, et à la première entree du circuit soustrac-

teur 38/1. La sortie 395/1 du circuit 39/1 délivre un coefficient R1t qui est appliqué à la sortie 282/1 et à la seconde entrée des deux circuits multiplieurs 40/1 et 41/1 dont les sorties respectives délivrent des signaux

notés 71t et Ti-lt, lesquels sont appliqués respective-

ment à la seconde entrée des circuits 38/1 et 37/1, dont les sorties respectives délivrent des signaux notés ú2t et 12t. La sortie de 38/1 est reliée à la sortie 281/2 du circuit.

Les mêmes connexions valent, avec les numérota-

tions correspondantes, jusqu'aux sorties exclusivement des circuits 37/N2 et 38/N-2 qui délivrent des signaux notés respectivement r(IN-l)t et s(l-1) t La sortie du circuit 38/N-2 est reliée à l'entrée du circuit 42/N-1, dont la sortie délivre un signal noté t(N-1)t1, lequel est appliqué à la seconde entrée du circuit 39/N-1 et à

la première entrée du circuit 38/N-1; la sortie du cir-

cuit 37/N-2 délivre un signal noté T(N-l)t, lequel est appliqué à la première entrée du circuit 39/N-1 et à la première entrée du circuit 40/N1; la sortie du circuit 39/N-1 délivre un coefficient R(N-1)t qui apparaît sur la sortie 282/N-1 du circuit 28a et qui est appliqué à la seconde entrée du circuit 40/N-1l, dont la sortie délivre un signal noté ET(N-l)t, cette sortie est reliée à la seconde entrée du circuit 38/N-1, dont la sortie délivre

un signal noté ú-Nt et est une sortie 281/N du cir-

cuit 28a.

Dans l'exemple d'application présenté, le cir-

cuit 28a est une réalisation d'un filtre tout-zéros en treillis dont les coefficients Rl,...,R(N-l) sont ajustés de façon à ce que l'on ait: ú(n+l) t = Yt-n - E(Yt-n/Yt".'Yt-n+l)' o l'expression E (./.) désigne une estimée aux moindres

carrés, et la barre oblique la fonction "conditionnelle-

ment à la connaissance de".

Un mode de réalisation des circuits 39/1,...,

39/N-1 sera illustré sur la figure 19.

Les cellules constituées des circuits 37'n, 38/n, 39/n, 40/n, 41/n peuvent être, soit réalisées par des circuits différents, soit, dans la mesure o de tels circuits ne peuvent travailler en parallèle, réalisées

par le multiplexage temporel d'une seule cellule, la ges-

tion du multiplexage n'étant pas représentée dans le schéma. La figure 16 représente le schéma du circuit

orthogonaliseur 36 avec réception des coefficients de ré-

flexion, tel qu'il a été introduit à la figure 14. Ce circuit est analogue à celui de la figure 15, mis à part le fait qu'il ne comprend pas de circuits de formation de

coefficients de réflexion puisque ceux-ci lui sont four-

nis. Il est constitué de N-1 cellules 365/1,...,365/N-1,

les N-2 premières étant identiques à la première. Celle-

ci comprend deux soustracteurs 43/1 et 44/1, deux multi-

plieurs 45/1 et 46/1 et un circuit à retard d'un échan-

tillon 47/1. La dernière cellule 365/N-1 comprend seule-

ment un soustracteur 44/N-1 et un multiplieur 45/N-1.

L'ensemble du circuit 36 possède une entrée de signal 360, un groupe d'entrées 361/1, 361/2,...,361/N-1 recevant les N-1 coefficients de réflexion nécessaires au filtrage et un groupe de sorties 362/1, 362/2,... ,362/N délivrant les échantillons orthogonaux elt, ú2t,...,cNt. L'entrée 360 du circuit reçoit le signal yt et elle est reliée à la sortie 362/1 qui délivre un signal noté clt et à l'entrée du circuit retard 47/1. La sortie de ce circuit délivre un signal 1lt_1 et est reliée à la

première entrée du circuit multiplieur 46/1 et à la pre-

mière entrée du circuit soustracteur 44/1; l'entrée 360 est également reliée à la première entrée du circuit

soustracteur 43/1 et à la première entrée du circuit mul-

tiplieur 45/1, lesquelles reçoivent le signal d'entrée noté lt; l'entrée 361/1 du circuit 36 est reliée à la seconde entrée de chacun des deux circuits 45/1 et 46/1,

dont les sorties délivrent des signaux notés respective-

ment c 1 et nclt et sont respectivement reliés à la se-

conde entrée de chacun des deux circuits 44/1 et 43/1. Le circuit 44/1 délivre le signal c2t qui est appliqué sur la sortie 362/2 du circuit. Les mêmes connexions valent jusqu'aux circuits 44/N-2 et 43/N-2 exclusivement ú la

sortie du circuit 44/N-2 délivre un signal ú(N-1)t appli-

qué à la sortie 362/N-1 du circuit et est reliée à l'en-

trée du circuit 47/N-1, dont la sortie délivre un signal E(N-1)t_1, lequel est appliqué à la première entrée du circuit soustracteur 44/N-1; la sortie du circuit 43/N-2 délivre un signal r(N-1)t et est reliée à la première entrée du circuit 45/N-1, dont la deuxième entrée est reliée à l'entrée 361/N-1 recevant R(N-l)t; la sortie du circuit 45/N-1 délivre un signal Eq(N-l)t et est reliée à

la deuxième entrée du circuit 44/N-1, dont la sortie dé-

livre un signal úNt appliqué à la sortie 362/N du cir-

cuit.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le cir-

cuit 36 constitue un filtre en treillis correspondant à la même fonction de transfert que celle du filtre obtenu par le circuit 28a. Les remarques faites à propos de la réalisation de ce dernier valent ici pour la réalisation de chaque cellule constituée par les circuits 43/n, 44/n, 45/n, 46/n. A titre d'exemple d'application, la figure 17 représente le schéma d'un mode de réalisation possible de

l'un quelconque des circuits de calcul des paramètres ré-

férencés 20/1,...,20/N, 21/1,...,21/P sur les figu-

res 10 et 11.

Le circuit représenté comprend un multiplieur 48 à trois entrées et une. sortie, suivi d'un additionneur 49 à deux entrées et une sortie rebouclée sur une de ses entrées par l'intermédiaire d'un circuit à retard d'un échantillon 50. Le circuit possède trois entrées 211, 212

et 213 et une sortie 214.

La première entrée 211 reçoit un signal noté xt qui est soit un signal Yt dans le cas de la figure 10, soit un signal et dans le cas de la figure 11, soit encore t

dans les deux cas, un signal et retardé. La deuxième en-

trée 212 reçoit le signal et. Les deux premières entrées

du circuit 48 reçoivent xt et et et la troisième un si-

gnal noté lt provenant de la troisième entrée 213 du cir-

cuit. La sortie du circuit 48 délivre un signal noté AAt.

L'additionneur 49 délivre sur la sortie 214 un signal

noté At. Le circuit 50 est actionné en lecture par l'hor-

loge H et sa-sortie délivre un signal retardé noté At_1.

Dans l'exemple de réalisation présenté, le cir-

cuit effectue le calcul At = At-_ + Ltxtet, le gain lt

étant, soit fixe, soit calculé par le circuit 26 intro-

duit aux figures 10 et 11. D'autres versions sont possi-

bles pour le calcul des paramètres, et sont classiques, comme par exemple celle qui réalise la récurrence:

At = At-1 + li signe (xt) signe (et).

Ces expressions, dans la mesure o elles permettent de déterminer un coefficient d'un certain rang à partir du coefficient du rang précédent, illustrent le caractère récursif (ou encore séquentiel) du calcul des paramètres de filtrage. A titre d'exemple, la figure 18 représente le schéma d'un mode de réalisation d'un circuit de calcul du gain tel qu'il a été introduit dans les figures 10 et 11

(circuit 26).

Le circuit représenté possède K entrées (K étant égal à N+P, cf. figures 10 et 11) 261/1, 261/2,...,261/K et une sortie 2600 I1 comprend K circuits

d'élévation au carré 51/1, 51/2,...,51/K, un circuit al-

gébrique 52 à K entrées de signal, deux entrées 521 et 522 de commande et une sortie 523,un additionneur 53 à deux entrées 531 et 532, la première reliée à la sortie 523 et à une sortie 533 et un circuit a retard d'un

échantillon 54.

Les entrées du circuit reçoivent des signaux notes zlt...zKt qui sont appliqués respectivement aux

circuits 51/1y..o,51/K élévateurs au carré, dont les sor-

ties respectives délivrent des signaux zl2oo ZK2 appli-

t 009t qués aux entrées correspondantes du circuit algébrique 52. L'entrée 521 de celui-ci reçoit un signal constant lé

et l'entrée 522 un signal ull provenant du circuit re-

tard 54 actionné en lecture par l'horloge H o la sortie 523 du circuit 52 délivre un signal noté Aitt lequel est appliqué à la première entrée 531 du circuit additionneur 53. La deuxième entrée 532 de ce circuit est reliée à la sortie du circuit 54. La sortie 533 de l'additionneur délivre un signal noté gt qui est appliqué à la sortie

260 du circuit 26, et d'autre part à l'entrée du cir-

cuit 54.

Dans l'exemple d'application présenté, le cir-

cuit 52 effectue le calcul: Ail = IL izi +..+ zzNt _ gt-1] ce qui correspond, pour le circuit 26 de calcul de gain, au calcul: N Ut =t-l I(tl -- zn) Enfin et toujours à titre d'exemple, la figure 19 présente le schéma d'une réalisation possible de l'un des circuits 39/1,...,39/N-1, de calcul des coefficients

de réflexion introduits dans la figure 15.

Le circuit 39 possède deux entrées 391, 392 et une sortie 395 et il comprend: - un premier circuit 55 de calcul algébrique possédant quatre entrées 551, 552, 553, 554 et une sortie 555, un additionneur 56 à deux entrées 561 et 562, la première reliée à la sortie 555, et à une sortie 563 rebouclée

sur l'entrée 562 à travers un premier circuit à re-

tard 57, - un second circuit 58 de calcul algébrique possédant trois entrées 581, 582 et 583 et une sortie 584, un second additionneur 59 à deux entrées 591 et 592, la première étant reliée à la sortie 584 et à une sortie

593 rebouclée sur l'entrée 592 à travers un second cir-

cuit à retard 60, - un troisième circuit 61 de calcul algébrique possédant trois entrées 611, 612 et 613 et une sortie 614, un troisième additionneur 62 à deux entrées 621 et 622, la première étant reliée à la sortie 614 et à une sortie 623 rebouclée sur l'entrée 622 à travers un troisième circuit à retard 63, - un quatrième additionneur 64 à deux entrées 641 et 642,

la première étant reliée à la sortie 593 de l'addition-

neur 59 et la seconde à la sortie 623 de l'additionneur 62, et à une sortie 643, - un diviseur 65 à deux entrées 651 et 652, la première

reliée à la sortie 563 de l'additionneur 56 et la se-

conde à la sortie 643 de l'additionneur 64, et à une

sortie 653.

Selon les notations déjà utilisées à propos de la figure 15, la première entrée 391 du circuit reçoit un signal noté i1t, et la seconde 392 un signal Ft_l. Ces signaux sont appliqués sur les entrées correspondantes

551 et 552 du circuit de calcul algébrique 55, dont l'en-

trée 553 reçoit un signal noté T, qui est constant et l'entrée 554 un signal noté Eút_ 1provenant de la sortie du circuit 57 actionné par H; la sortie 555 du circuit délivre un signal noté -Agît qui est appliqué à la première entrée 561 du circuit additionneur 56, dont la sortie 563 délivre un signal noté EúTt qui est appliqué

d'une part à la première entrée 651 (numérateur) du cir-

cuit diviseur 65, et d'autre part à l'entrée du registre 57, dont la sortie délivre ledit signal Eú t.', appliqué

à la seconde entrée 562 du circuit 56.

L'entrée 391 est également reliée à l'entrée 581 du circuit de calcul algébrique 58, dont l'entrée 582 reçoit un signal constant T; la troisième entrée 583 --2

reçoit un signal noté E-t _ provenant du registre 60 ac-

tionné par H; la sortie 584 du circuit 58 délivre un signal noté t-2 qui est appliqué à la première entrée 591 du circuit additionneur 59, dont la sortie 593 délivre un signal noté EÉt appliqué, d'une-part à la première entrée

641 du circuit additionneur 64 et, d'autre part, à l'en-

trée du registre 60, dont la sortie délivre ledit signal

EÉt1 appliqué à la seconde entrée 592 du circuit 59.

L'entrée 392 est également reliée à l'entrée 611 du cir-

cuit de calcul algébrique 61, dont l'entrée 612 reçoit un signal constant T, et l'entrée 613 un signal noté t_ provenant du circuit 63 actionné par H; la sortie 614 du circuit 61 délivre un signal noté -_2 qui est appliqué à la première entrée 621 du circuit additionneur 62, dont la sortie 623 délivre un signal noté Et2_1 appliqué,

d'une part à la seconde entrée 642 du circuit addition-

neur 64, et d'autre part à l'entrée du registre 63, dont la sortie délivre ledit signal E-_2 appliqué à la secon- de entrée 622 du circuit 62. La sortie 643 du circuit 64 délivre un signal noté dent qui est appliqué à la seconde entrée 652 (dénominateur) du circuit diviseur 65, dont la sortie 653 délivre un signal Rt appliqué à la sortie 395

du circuit de calcul des coefficients de réflexion.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le cir-

cuit 55 effectue le calcul: ATIt = T (2qtút1 - EEtilt),

d'o il résulte que le signal Eúnt est un estimateur ré-

cursif à mémoire exponentiellement décroissante de deux fois la covariance croisée des signaux Tt et út-l. Les circuits 58 et 61 effectuent respectivement les calculs:

à T,,- 2 -2

"ilt = ((Elt-l) et

-2 2 E2

At_ =T (t2 - Et2) -2 -2 sn e d'o il s'ensuit que les signaux Et et Et sont des estimateurs récursifs des puissances-respectives des deux voies aller (signal noté t) et retour (signal noté Etl); finalement Rt est un estimateur récursif des coefficients. de réflexion théorique égal à:

2E tlt_l-

t IEt1

o le signe E désigne encore l'espérance mathématique.

Cet exemple de réalisation est donné à titre indicatif; d'autres estimateurs récursifs peuvent être utilisés; on pourra à ce sujet consulter la demande de

brevet précédemment citée.

T A B L E A U

yA YMA filtre de mise en forme Commentaires 0 0 i MICDA classique sans mise en forme

_ À,, À, i.................,. -

P

1 + Bk z-k Mise en forme par pa-

l l lrallélisme complet N entre les spectres

l -> Ak z-k de Ayt et Yt.

_, _. '_ i, iiii P Prise en compte des 0 l l+ Bk z

0 1 1 Bk z-k zéros de y pour met-

tre en forRe Ayt.

i m,...... 1 0 1 Prise en compte des

N p8ôles de Yt pour met-

i- Ak z -k tre en forme Ayt-

P k Mise en forme par

0<y<l O<y'<l (l-y')+y'(l+> Bk z) prise en compte par-

l tielIe des pôles et des zéros de Yt'

N '

(l-y)-+y(l- Y Ak z-k)

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé de codage de type MIC différentiel à prédiction adaptative, du genre de ceux dans lesquels on forme un signal d'erreur et entre un échantillon yt de signal à coder et un signal de prédiction Pt de ce si-

gnal, (o t est un instant d'échantillonnage), on quanti-

fie le signal d'erreur et puis on code le signal quanti-

fié, on forme un signal d'erreur reconstitué et à partir

du signal quantifié (ou codé), on forme un signal recons-

titué yt en ajoutant à e le signal de prédiction Pt et on t forme ledit signal de prédiction Pt à partir des signaux reconstitués yt et et par deux opérations de filtrage

linéaire, la première portant sur N échantillons succes-

sifs de yt, à savoir yt, yt_l'.,'yt-N+l' et consistant à multiplier ces échantillons (ou des échantillons dérivés) respectivement par des coefficients Alt, A2tI...,ANt, puis à faire la somme des produits obtenus pour obtenir un signal de prédiction pyt et la seconde portant sur P échantillons successifs de et, à savoir et, et_l,...,

etp+11 et consistant à multiplier ces échantillons res-

pectivement par des coefficients Blt, B2t,...,BPt, et à

faire la somme des produits obtenus pour obtenir un si-

gnal de prédiction pet, les coefficients Alt,...,ANt et

Blt,...,BPt étant ajustés séquentiellement à chaque ins-

tant d'échantillonnage t pour que la puissance moyenne du

signal d'erreur et soit minimale, ce procédé étant carac-

térisé en ce qu'on effectue en outre une mise en forme du spectre du bruit de quantification sur le signal yt (soit Ayt = 7t - >t), par mise en parallèle de ce spectre avec celui du signal reconstitué yt et cela en réalisant au

moins l'une des deux opérations a) et b) suivantes.

a) - on effectue un filtrage linéaire du signal yt en utilisant N échantillons successifs de yt, à savoir yt, yt _' yt_N+ly et en multipliant ces échantillons (ou des échantillons dérivés) par N coefficients égaux aux dits coefficients Alt, A2t,...,ANt, puis en ajoutant les produits obtenus, ce qui fournit un

signal filtré Pyt, puis on forme à partir de ce si-

gnal PYt et du signal pytobtenu préalablement par filtrage de Yt, un signal pARt égal à YARPYt + (1 - yAR)pyt, o yAR est un coefficient réglable compris entre 0 et 1 (bornes incluses), b) - on filtre le signal d'erreur non quantifié et en multipliant P échantillons successifs de ce signal, à savoir et, etl.etPl par P coefficients égaux respectivement aux dits coefficients Blt, B2t,...,BPt, et on ajoute les produits obtenus, ce qui fournit un signal filtré pet, puis on forme à

partir de ce signal pet et du signal pet obtenu pré-

alablement par filtrage de et, un signal pMAt égal à

yMApet + (1 - yMA)pet, o YMAest un coefficient ré-

glable compris entre 0 et 1 (bornes incluses), les coefficients yAR et yMA n'étant pas simultanément nuls, ces opérations (a) et (b) étant suivies d'une addition des signaux pARt et pMAt puis d'un retard d'un instant

d'échantillonnage de la somme obtenue, ce qui fournit le-

dit signal de prédiction Pt.

2. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que:

- l'opération de filtrage de Yt est précédée d'une opéra-

tion d'orthogonalisation des N échantillons successifs

de t à l'aide d'un filtre en treillis à N-1 coeffi-

cients Rlt, R2t,...,RNt ajustés récursivement, cette

opération préalable fournissant N échantillons ortho-

gonaux ait, ú2t,...,-Nt qui sont lesdits échantillons dérivés, lesquels sont ensuite multipliés par lesdits coefficients Alt, A2t,...,ANt, l'opération de filtrage de Yt est elle aussi précédée d'une opération d'orthogonalisation portant sur les N échantillons successifs de yt, cette orthogonalisation faisant intervenir N coefficients qui sont pris égaux

aux dits coefficients Rlt, R2t,...,R(N-l)t, cette opé-

ration préalable fournissant alors N échantillons Elt, ú2t,...,gNt orthogonaux qui sont lesdits échantillons dérivés, lesquels sont ensuite multipliés par les coef-

ficients Alt, A2t,..., ANt.

3. Dispositif de codage de type MIC différen-

tiel à prédiction adaptative, pour la mise en eouvre du procédé selon la revendication 1, du genre de ceux qui comprennent un soustracteur (1) à deux entrées recevant l'une un échantillon Yt du signal à coder et l'autre un signal de prédiction Pt de ce signal o t est un instant d'échantillonnage et à une sortie délivrant un signal d'erreur et, un quantificateur (2) du signal d'erreur et suivi d'un codeur (3) du signal quantifié, un circuit (4, ) apte à former un signal d'erreur reconstitué et à par-

tir du signal d'erreur quantifié (ou codé), un addition-

neur (7) à deux entrées recevant l'une le signal d'erreur reconstitué et l'autre le signal de prediction pt et à

une sortie délivrant un signal reconstitué yt et un pré-

dicteur (8) recevant les signaux reconstitués Yt et et et délivrant ledit signal de prédiction pt, ce prédicteur comprenant deux filtres linéaires, le premier agissant sur le signal reconstitué Yt et comprenant N circuits (20/1, 20/2,...,20/N) de formation de coefficients Alto A2t,..,ANt, un premier groupe de N multiplieurs (22/1, 22/2,...,22/N) à deux entrées recevant respectivement N échantillons à filtrer successifs de yt, à savoir Yt, Ytl,...,t _N+l (ou des échantillons dérivés) et lesdits

N coefficients et un additionneur (24) à N entrées re-

liées aux N multiplieurs du premier groupe et à une sor-

tie délivrant un signal de prédiction pyt, le second com-

prenant P circuits (21/1, 21/2,...,21/P) de formation de P coefficients Blt, B2t,...,BPt et un second groupe de P

- multiplieurs (23/1, 23/2,...,23/P) à deux entrées rece-

vant respectivement P échantillons successifs de et, a savoir e etetl,..., etp+l et lesdits P coefficients et un additionneur (25) à P entrées reliées aux P multi- plieurs du second groupe et à une sortie délivrant un signal de prédiction pet, ces deux filtres comprenant des moyens (18/1, 18/2,...,18/N) (19/1, 19/2,...,19/P) pour

ajuster séquentiellement, à chaque instant d'échantil-

lonnage t les coefficients Alt,...ANt et Blt,...,BPt pour

que la puissance moyenne du signal d'erreur et soit mini-

male, ce dispositif étant caractérisé en ce que le pré-

dicteur comprend des moyens pour mettre en forme le spec-

tre du bruit de quantification sur le signal yt' (soit Ayt = Yt - yt), par mise en parallèle de ce spectre avec celui du signal reconstitué Yt, ces moyens comprenant: A) - au moins l'un des circuits (a) et (b) suivants: a) - un premier circuit (13a, 13b) constitué par un

filtre du signal yt comprenant un premier grou-

pe de N multiplieurs (32/1, 32/2,...,32/N) à

deux entrées recevant respectivement N échan-

*tillons successifs de Yt (ou des échantillons

dérivés) et N coefficients égaux respective-

ment aux dits coefficients Alt, A2t,...,ANt prélevés dans le premier filtre du prédicteur agissant sur yt et un circuit additionneur (34)

à N entrées reliées aux N multiplieurs du pre-

mier groupe et à une sortie délivrant un signal filtré PYt et par un premier circuit algébrique (15) à deux entrées, l'une (150) reliée à la sortie du filtre (13a, 13b) de yt et recevant le signal PYt et l'autre (151) à la sortie (121) du filtre de yt et recevant le signal

Pyt, ce premier circuit algébrique (15) déli-

vrant sur une sortie (154) un signal pARt égal

2481026

ARPYt + (l-AR)PYt OU YAR est un coeffi-

cient réglable compris entre 0 et 1 (bornes in-

cluses), b) - un second circuit (14) constitué par un filtre du signal d'erreur non quantifié et, comprenant un second groupe de P multiplieurs (33/1,

33/2,...,33/P) à deux entrées recevant respec-

tivement P échantillons successifs de et, et P coefficients égaux respectivement aux dits coefficients Blt, B2t,...,BPt prélevés dans le second filtre du prédicteur agissant sur et et un additionneur (35) à P entrées reliées aux P multiplieurs du second groupe et à une sortie

délivrant un signal filtré pet, et par un se-

cond circuit algébrique (16) à deux entrées, l'une (160) reliée à la sortie du filtre (14) de et et recevant le signal pet et l'autre

(161) à la sortie (122) du filtre de et et re-

cevant le signal pet, ce deuxième circuit algé-

brique délivrant sur une sortie (164) un signal pMAt égal à yMpet + (1 yMA)Pet, o YMAest un coefficient réglable compris entre 0 et 1 (bornes incluses), les coefficients yMA et YAR n'étant pas simultanément nuls,

B) - un additionneur (17) à deux entrées (171, 172) re-

liées aux sorties (154, 164) des premier et second circuits algébriques (15,16) et à une sortie (173) délivrant un signal pARt + pMAt,

C) - un circuit à retard (9) d'un instant d'échantillon-

nage, à une entrée reliée à la sortie de l'addition-

neur (17) et à une sortie délivrant ledit signal de.

prédiction Pt.

4. Dispositif selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que: - le premier filtre du prédicteur agissant sur Yt est précédé d'un premier circuit orthogonaliseur (28a) des

N échantillons successifs Yt' Yt-_-i'..yt-N+i ' ce cir-

cuit comprenant un filtre en treillis à N-1 coeffi-

cients Rlt, R2t,...,R(N-l)t ajustés récursivement, ce circuit possédant N sorties (281/1, 281/2,...,281/N)

fournissant N échantillons últ, F2t,...,úNt orthogo-

naux qui constituent lesdits échantillons dérivés, les-

quels sont appliqués aux entrées des N multiplieurs (22/1, 22/2,...,22/N) du filtre de yt,

- le filtre de Yt est lui aussi précédé d'un second cir-

cuit orthogonaliseur (36) à filtre à treillis, ce fil-

tre recevant N échantillons successifs de yt, à savoir Yt' Yt-l''.. yt-N+ l1 et N-1 coefficients Rlt, R2t,..., R(N-l)t prélevés dans le circuitorthogonaliseur (28a) du premier filtre agissant sur 7t' ce second circuit orthogonaliseur possédant N sorties (362/1, 362/2,...,362/N) délivrant N échantillons Clt,

c2t,...,úNt orthogonaux qui constituent lesdits échan-

tillons dérivés, lesquels sont ensuite appliqués aux entrées des N multiplieurs (32/1, 32/2,...,32/N) du

filtre de Yt.