JP2000293178A - 楽音信号の符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
楽音信号の符号化装置及び復号化装置Info
- Publication number
- JP2000293178A JP2000293178A JP11104352A JP10435299A JP2000293178A JP 2000293178 A JP2000293178 A JP 2000293178A JP 11104352 A JP11104352 A JP 11104352A JP 10435299 A JP10435299 A JP 10435299A JP 2000293178 A JP2000293178 A JP 2000293178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- step width
- value
- block
- minimum
- quantization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アタック時などの即応性を高めることを可能
とする楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供す
る。 【解決手段】 ステップ幅決定回路３００に、入力され
る楽音信号のＰＣＭサンプルに基づいて１ブロック内に
おける量子化ステップの下限値として最小ステップ幅を
決定する最小ステップ幅決定回路３１を備え、ステップ
幅更新回路１４は、量子化器６からのＡＤＰＣＭ符号語
とステップ幅バッファ９に記憶された前回のステップ幅
に基づいて次回のステップ幅を求め、かつ求められたス
テップ幅が上記最小ステップ幅決定回路３１により決定
された量子化ステップの下限値としての最小ステップ幅
を下回らないようにステップ幅を制限して更新されたス
テップ幅をステップ幅バッファ９に記憶させるようにす
る。
とする楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供す
る。 【解決手段】 ステップ幅決定回路３００に、入力され
る楽音信号のＰＣＭサンプルに基づいて１ブロック内に
おける量子化ステップの下限値として最小ステップ幅を
決定する最小ステップ幅決定回路３１を備え、ステップ
幅更新回路１４は、量子化器６からのＡＤＰＣＭ符号語
とステップ幅バッファ９に記憶された前回のステップ幅
に基づいて次回のステップ幅を求め、かつ求められたス
テップ幅が上記最小ステップ幅決定回路３１により決定
された量子化ステップの下限値としての最小ステップ幅
を下回らないようにステップ幅を制限して更新されたス
テップ幅をステップ幅バッファ９に記憶させるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、楽音信号のアタ
ック時などの即応性を高めることを可能とする楽音信号
の圧縮技術に係り、楽音信号を入力とするブロック化Ａ
ＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Ｍodula
tion：適応差分ＰＣＭ）技術の符号化・復号化装置に関
し、特に、楽音信号のアタック時の即応性が重要視され
る電子楽器に適用されるものである。
ック時などの即応性を高めることを可能とする楽音信号
の圧縮技術に係り、楽音信号を入力とするブロック化Ａ
ＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Ｍodula
tion：適応差分ＰＣＭ）技術の符号化・復号化装置に関
し、特に、楽音信号のアタック時の即応性が重要視され
る電子楽器に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＤＰＣＭ符号化は、差分値のみを符号
化するため、圧縮データ列の途中から復号することが原
理上不可能である。そのため、ブロック化を行ってブロ
ックの先頭の１サンプルとブロックの先頭におけるステ
ップサイズを圧縮データ内に保持しておく方法が考えら
れる。このブロック化ＡＤＰＣＭ方式は、ブロック毎に
ステップ幅が更新されるものとブロック内でも１サンプ
ル毎にステップ幅が更新されるものに大別することがで
きる。この明細書では、後者のブロック内でも１サンプ
ル毎にステップ幅が更新されるブロック化ＡＤＰＣＭに
ついて言及する。
化するため、圧縮データ列の途中から復号することが原
理上不可能である。そのため、ブロック化を行ってブロ
ックの先頭の１サンプルとブロックの先頭におけるステ
ップサイズを圧縮データ内に保持しておく方法が考えら
れる。このブロック化ＡＤＰＣＭ方式は、ブロック毎に
ステップ幅が更新されるものとブロック内でも１サンプ
ル毎にステップ幅が更新されるものに大別することがで
きる。この明細書では、後者のブロック内でも１サンプ
ル毎にステップ幅が更新されるブロック化ＡＤＰＣＭに
ついて言及する。
【０００３】図１３に従来例によるブロック化ＡＤＰＣ
Ｍエンコーダの詳細な構成を示す。また、図１４に図１
３に示す構成によるブロック化ＡＤＰＣＭエンコーダの
各部動作のタイミングチャートを示す。以下、この従来
例に係る動作を図１４に示すタイミングチャートにおけ
る処理内容の番号順に従って説明する。
Ｍエンコーダの詳細な構成を示す。また、図１４に図１
３に示す構成によるブロック化ＡＤＰＣＭエンコーダの
各部動作のタイミングチャートを示す。以下、この従来
例に係る動作を図１４に示すタイミングチャートにおけ
る処理内容の番号順に従って説明する。
【０００４】処理内容１：スイッチ制御およびサンプル
番号発生器（以下、サンプル番号発生器をｋ発生器と称
す）１１は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプル（以
下、単に入力サンプルと称す）ｘ［ｎ］（ｎ：入力サン
プル番号）をカウントし、スイッチ２、スイッチ３およ
びスイッチ１３の制御とＮ（Ｎ：圧縮データブロックの
１ブロックに含まれるサンプル数（ブロック長））サン
プル毎に入力サンプルを切り出す役割を果たす。つま
り、１ブロック内におけるサンプルの番号ｋを発生して
Ｎサンプル毎にリニアＰＣＭバッファ１へバッファリン
グされたサンプルをバッファの先頭から０〜Ｎ−１と番
号を付ける。
番号発生器（以下、サンプル番号発生器をｋ発生器と称
す）１１は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプル（以
下、単に入力サンプルと称す）ｘ［ｎ］（ｎ：入力サン
プル番号）をカウントし、スイッチ２、スイッチ３およ
びスイッチ１３の制御とＮ（Ｎ：圧縮データブロックの
１ブロックに含まれるサンプル数（ブロック長））サン
プル毎に入力サンプルを切り出す役割を果たす。つま
り、１ブロック内におけるサンプルの番号ｋを発生して
Ｎサンプル毎にリニアＰＣＭバッファ１へバッファリン
グされたサンプルをバッファの先頭から０〜Ｎ−１と番
号を付ける。
【０００５】リニアＰＣＭバッファ１に、時刻ｍＮ〜ｍ
Ｎ＋Ｎ−１（ｍ：圧縮データブロック番号）までＮサン
プルが溜まるまでバッファリングの後段処理は何もしな
い。この間、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ１３の
いずれも任意の状態である。なお、このリニアＰＣＭバ
ッファ１をダブルバッファとすることによってリニアＰ
ＣＭバッファ１へのバッファリング処理と後段の処理を
並行して行っても良い。
Ｎ＋Ｎ−１（ｍ：圧縮データブロック番号）までＮサン
プルが溜まるまでバッファリングの後段処理は何もしな
い。この間、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ１３の
いずれも任意の状態である。なお、このリニアＰＣＭバ
ッファ１をダブルバッファとすることによってリニアＰ
ＣＭバッファ１へのバッファリング処理と後段の処理を
並行して行っても良い。
【０００６】処理内容２：初期ステップ幅決定回路１２
は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルからブロック
の先頭における量子化ステップサイズである初期ステッ
プ幅ｆ［ｍＮ］を決定する。初期ステップ幅は、例えば
あるブロックｍの初期ステップ幅を決定する際に、１つ
前のブロックｍ−１の最後のサンプルｋ＝Ｎ−１のステ
ップ幅をブロックｍの初期ステップ幅とする方法があ
る。この場合、エンコーダ動作を開始した１番最初のブ
ロック０の初期ステップ幅を予め決めておく。この処理
は、リニアＰＣＭバッファ１へのバッファリング処理と
並行して行うこともでき、入力ｘ［ｎ］を参照しても良
いし、リニアＰＣＭバッファ１の値を参照する形で実装
してもよい。
は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルからブロック
の先頭における量子化ステップサイズである初期ステッ
プ幅ｆ［ｍＮ］を決定する。初期ステップ幅は、例えば
あるブロックｍの初期ステップ幅を決定する際に、１つ
前のブロックｍ−１の最後のサンプルｋ＝Ｎ−１のステ
ップ幅をブロックｍの初期ステップ幅とする方法があ
る。この場合、エンコーダ動作を開始した１番最初のブ
ロック０の初期ステップ幅を予め決めておく。この処理
は、リニアＰＣＭバッファ１へのバッファリング処理と
並行して行うこともでき、入力ｘ［ｎ］を参照しても良
いし、リニアＰＣＭバッファ１の値を参照する形で実装
してもよい。
【０００７】処理内容３：スイッチ制御およびｋ発生器
１１がＮ個の入力をカウントした時点で、ＰＣＭサンプ
ルｘ［ｍＮ］〜ｘ［ｍＮ＋Ｎ−１］のＮサンプルがリニ
アＰＣＭバッファ１へ読み込み完了する。このとき、ブ
ロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］が決まる。この時点で、
スイッチ制御およびｋ発生器１１により、スイッチ３、
スイッチ１２は共にａ側となる。予測値バッファ４に
は、ブロックの先頭サンプルｘ［ｍＮ］が記憶され、ス
テップ幅バッファ９には、初期ステップ幅ｆ［ｍＮ］が
記憶される。すなわち、予測値ｐ［ｍＮ］＝ｘ［ｍ
Ｎ］、ステップ幅ｓ［ｍＮ］＝ｆ［ｍＮ］である。
１１がＮ個の入力をカウントした時点で、ＰＣＭサンプ
ルｘ［ｍＮ］〜ｘ［ｍＮ＋Ｎ−１］のＮサンプルがリニ
アＰＣＭバッファ１へ読み込み完了する。このとき、ブ
ロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］が決まる。この時点で、
スイッチ制御およびｋ発生器１１により、スイッチ３、
スイッチ１２は共にａ側となる。予測値バッファ４に
は、ブロックの先頭サンプルｘ［ｍＮ］が記憶され、ス
テップ幅バッファ９には、初期ステップ幅ｆ［ｍＮ］が
記憶される。すなわち、予測値ｐ［ｍＮ］＝ｘ［ｍ
Ｎ］、ステップ幅ｓ［ｍＮ］＝ｆ［ｍＮ］である。
【０００８】処理内容４：次に、スイッチ３、スイッチ
１２が共にｂ側に切り替わる。ｋ＝１〜Ｎ−１までの間
にスイッチ２が順に切り替わり、リニアＰＣＭバッファ
１にバッファリングされているサンプルが順番に出力さ
れる。この時、スイッチ２から加算器５に出力されるリ
ニアＰＣＭサンプルは、ｘ［ｍＮ＋１］〜ｘ［ｍＮ＋Ｎ
−１］に相当する。加算器５では、スイッチ２から加算
器５に出力されるリニアＰＣＭサンプルｘ［ｍＮ＋ｋ］
と予測値バッファ４に記憶されている値ｐ［ｍＮ＋ｋ−
１］の差分値ｄ［ｍＮ＋ｋ］が式（１）に従って計算さ
れる。 ｄ［ｍＮ＋ｋ］＝ｘ［ｍＮ＋ｋ］−ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］ （１）
１２が共にｂ側に切り替わる。ｋ＝１〜Ｎ−１までの間
にスイッチ２が順に切り替わり、リニアＰＣＭバッファ
１にバッファリングされているサンプルが順番に出力さ
れる。この時、スイッチ２から加算器５に出力されるリ
ニアＰＣＭサンプルは、ｘ［ｍＮ＋１］〜ｘ［ｍＮ＋Ｎ
−１］に相当する。加算器５では、スイッチ２から加算
器５に出力されるリニアＰＣＭサンプルｘ［ｍＮ＋ｋ］
と予測値バッファ４に記憶されている値ｐ［ｍＮ＋ｋ−
１］の差分値ｄ［ｍＮ＋ｋ］が式（１）に従って計算さ
れる。 ｄ［ｍＮ＋ｋ］＝ｘ［ｍＮ＋ｋ］−ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］ （１）
【０００９】加算器５からの差分値ｄ［ｍＮ＋ｋ］は、
量子化器６へと入力され、ステップ幅バッファ９に記憶
されているステップ幅ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］で式（２）に
従う除算を行うことによりＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋
ｋ］が計算される。 ｃ［ｍＮ＋ｋ］＝ｄ［ｍＮ＋ｋ］／ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］ （２） ＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、例えば符号部１ｂ
ｉｔ、整数部１ｂｉｔ、小数部２ｂｉｔの計４ｂｉｔで
ある。ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋Ｎ−１］は図には特
に示さないバッファにバッファリングされる。
量子化器６へと入力され、ステップ幅バッファ９に記憶
されているステップ幅ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］で式（２）に
従う除算を行うことによりＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋
ｋ］が計算される。 ｃ［ｍＮ＋ｋ］＝ｄ［ｍＮ＋ｋ］／ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］ （２） ＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、例えば符号部１ｂ
ｉｔ、整数部１ｂｉｔ、小数部２ｂｉｔの計４ｂｉｔで
ある。ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋Ｎ−１］は図には特
に示さないバッファにバッファリングされる。
【００１０】処理内容５：量子化器６からのＡＤＰＣＭ
符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、逆量子化器１０へ入力され、
逆量子化器１０は、式（３）に従う演算により差分値
ｄ'［ｍＮ＋ｋ］を再度計算する。 ｄ'［ｍＮ＋ｋ］＝ｃ［ｍＮ＋ｋ］×ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］ （３） 逆量子化器１０からの差分値ｄ'［ｍＮ＋ｋ］と予測値
バッファ４に記憶されている予測値ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］
が加算器８で加算され、予測器７を通った値が次の時刻
ｍＮ＋ｋの予測値ｐ［ｍＮ＋ｋ］となる。なお、予測器
７を省略して加算器８の出力を予測値とみなしても良
く、この場合には式（４）により予測値が計算される。 ｐ［ｍＮ＋ｋ］＝ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］＋ｄ'［ｍＮ＋ｋ］ （４）
符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、逆量子化器１０へ入力され、
逆量子化器１０は、式（３）に従う演算により差分値
ｄ'［ｍＮ＋ｋ］を再度計算する。 ｄ'［ｍＮ＋ｋ］＝ｃ［ｍＮ＋ｋ］×ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］ （３） 逆量子化器１０からの差分値ｄ'［ｍＮ＋ｋ］と予測値
バッファ４に記憶されている予測値ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］
が加算器８で加算され、予測器７を通った値が次の時刻
ｍＮ＋ｋの予測値ｐ［ｍＮ＋ｋ］となる。なお、予測器
７を省略して加算器８の出力を予測値とみなしても良
く、この場合には式（４）により予測値が計算される。 ｐ［ｍＮ＋ｋ］＝ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］＋ｄ'［ｍＮ＋ｋ］ （４）
【００１１】処理内容６：上記量子化器６からのＡＤＰ
ＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、ステップ幅更新回路１４
においても参照され、サンプル番号ｋの値が変わるたび
に次の時刻ｍＮ＋ｋに利用されるステップ幅バッファ９
のステップ幅ｓ［ｍＮ＋ｋ］が式（５）に従って再計算
され更新される。 ｓ［ｍＮ＋ｋ］＝ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］×Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|） （５） ここで、Ｍはステップサイズの更新係数で、例えばN．
S． Jayant, AdaptiveQuantization With One−Word Me
ｍory（The Bell Systeｍ Technical Journal,Vol．5
２, Ｎo．７, Septeｍber, 1973, p1141）の４ｂｉｔの
ステップサイズ更新係数を使った場合、表１のようにな
る。
ＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋ｋ］は、ステップ幅更新回路１４
においても参照され、サンプル番号ｋの値が変わるたび
に次の時刻ｍＮ＋ｋに利用されるステップ幅バッファ９
のステップ幅ｓ［ｍＮ＋ｋ］が式（５）に従って再計算
され更新される。 ｓ［ｍＮ＋ｋ］＝ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］×Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|） （５） ここで、Ｍはステップサイズの更新係数で、例えばN．
S． Jayant, AdaptiveQuantization With One−Word Me
ｍory（The Bell Systeｍ Technical Journal,Vol．5
２, Ｎo．７, Septeｍber, 1973, p1141）の４ｂｉｔの
ステップサイズ更新係数を使った場合、表１のようにな
る。
【００１２】
【表１】
【００１３】上記ステップ幅更新回路１４により時刻ｍ
Ｎ＋ｋ−１に更新されたステップ幅は、次回の時刻ｍＮ
＋ｋに量子化器６および逆量子化器１０で参照される。
ステップ幅の更新時にステップ幅が一定の範囲制限を越
えないように制限を行う必要があるが、従来例では、こ
の範囲制限は定数なので波形の性質によらず常に一定
で、ブロックが変わっても一定の範囲制限しか行われな
い。
Ｎ＋ｋ−１に更新されたステップ幅は、次回の時刻ｍＮ
＋ｋに量子化器６および逆量子化器１０で参照される。
ステップ幅の更新時にステップ幅が一定の範囲制限を越
えないように制限を行う必要があるが、従来例では、こ
の範囲制限は定数なので波形の性質によらず常に一定
で、ブロックが変わっても一定の範囲制限しか行われな
い。
【００１４】処理内容７：リニアＰＣＭバッファ１から
のブロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］、初期ステップ幅決
定回路１２からの初期ステップ幅ｆ［ｍＮ］、量子化器
６からのＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋
Ｎ−１］は、伝送または記録される。
のブロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］、初期ステップ幅決
定回路１２からの初期ステップ幅ｆ［ｍＮ］、量子化器
６からのＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋
Ｎ−１］は、伝送または記録される。
【００１５】次に、図１５に従来例によるブロック化Ａ
ＤＰＣＭデコーダの詳細な構成を示す。また、図１６に
図１５に示す構成によるブロック化ＡＤＰＣＭデコーダ
の各部動作のタイミングチャートを示す。以下、この従
来例に係る動作を図１６に示すタイミングチャートにお
ける処理内容の番号順に従って説明する。
ＤＰＣＭデコーダの詳細な構成を示す。また、図１６に
図１５に示す構成によるブロック化ＡＤＰＣＭデコーダ
の各部動作のタイミングチャートを示す。以下、この従
来例に係る動作を図１６に示すタイミングチャートにお
ける処理内容の番号順に従って説明する。
【００１６】処理内容１：スイッチ制御およびｋ発生器
２７は、エンコーダからのブロック先頭サンプルｘ［ｍ
Ｎ］の入力に基づいて１ブロック内のサンプル番号ｋの
発生とスイッチ２４およびスイッチ２９を制御する。ス
イッチ制御およびｋ発生器２７は、ブロック先頭サンプ
ルｘ［ｍＮ］が入力された時点で、スイッチ２４および
スイッチ２９を共にａ側に切り替える。エンコーダから
入力されるブロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］は、予測値
バッファ２５へ記憶され、一方、初期ステップ幅ｆ［ｍ
Ｎ］は、ステップ幅バッファ２６へ記憶される。すなわ
ち、予測値ｐ［ｍＮ］＝ｘ［ｍＮ］となり、ステップ幅
ｓ［ｍＮ］＝ｆ［ｍＮ］となる。
２７は、エンコーダからのブロック先頭サンプルｘ［ｍ
Ｎ］の入力に基づいて１ブロック内のサンプル番号ｋの
発生とスイッチ２４およびスイッチ２９を制御する。ス
イッチ制御およびｋ発生器２７は、ブロック先頭サンプ
ルｘ［ｍＮ］が入力された時点で、スイッチ２４および
スイッチ２９を共にａ側に切り替える。エンコーダから
入力されるブロック先頭サンプルｘ［ｍＮ］は、予測値
バッファ２５へ記憶され、一方、初期ステップ幅ｆ［ｍ
Ｎ］は、ステップ幅バッファ２６へ記憶される。すなわ
ち、予測値ｐ［ｍＮ］＝ｘ［ｍＮ］となり、ステップ幅
ｓ［ｍＮ］＝ｆ［ｍＮ］となる。
【００１７】処理内容２：ｋ＝１〜Ｎ−１の間、スイッ
チ制御およびｋ発生器２７の制御により、スイッチ２４
とスイッチ２９は共にｂ側に切り替わる。ｋ＝１〜Ｎ−
１と変化するのに従って、ＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋
ｋ］が逆量子化器２１へ入力され、式（３）の計算によ
りステップ幅バッファ２６の値ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］と積
算が行われ差分値ｄ'［ｍＮ＋ｋ］が出力される。
チ制御およびｋ発生器２７の制御により、スイッチ２４
とスイッチ２９は共にｂ側に切り替わる。ｋ＝１〜Ｎ−
１と変化するのに従って、ＡＤＰＣＭ符号語ｃ［ｍＮ＋
ｋ］が逆量子化器２１へ入力され、式（３）の計算によ
りステップ幅バッファ２６の値ｓ［ｍＮ＋ｋ−１］と積
算が行われ差分値ｄ'［ｍＮ＋ｋ］が出力される。
【００１８】この差分値ｄ'［ｍＮ＋ｋ］に予測値バッ
ファ２５に記憶されている値ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］を加算
器２２で加算した値が予測器２３へ入力され、予測器２
３で予測された値が予測値バッファ２５に記録される。
予測値バッファの値がデコーダの出力として出力され、
ｐ［ｍＮ］〜ｐ［ｍＮ＋Ｎ−１］がデコーダ出力として
得られる。なお、エンコーダ内の予測器７を省略した場
合には、デコーダ内の予測器２３も省略して良い。この
場合、デコーダの出力ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］は式（４）に
より計算される。
ファ２５に記憶されている値ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］を加算
器２２で加算した値が予測器２３へ入力され、予測器２
３で予測された値が予測値バッファ２５に記録される。
予測値バッファの値がデコーダの出力として出力され、
ｐ［ｍＮ］〜ｐ［ｍＮ＋Ｎ−１］がデコーダ出力として
得られる。なお、エンコーダ内の予測器７を省略した場
合には、デコーダ内の予測器２３も省略して良い。この
場合、デコーダの出力ｐ［ｍＮ＋ｋ−１］は式（４）に
より計算される。
【００１９】処理内容３：エンコーダからのＡＤＰＣＭ
符号語ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋Ｎ−１］は、ステッ
プ更新回路２８にも入力される。ｋの値が変わるたびに
次の時刻ｍＮ＋ｋに利用されるステップ幅バッファ２６
の値ｓ［ｍＮ＋ｋ］が式（５）により再計算され更新さ
れる。ステップ幅の更新係数はエンコーダと同じであ
る。エンコーダと同ようにステップ幅の更新時にステッ
プ幅が一定の範囲制限を越えないように制限を行う必要
があるが、この従来例では範囲制限が定数であり、常に
一定である。
符号語ｃ［ｍＮ＋１］〜ｃ［ｍＮ＋Ｎ−１］は、ステッ
プ更新回路２８にも入力される。ｋの値が変わるたびに
次の時刻ｍＮ＋ｋに利用されるステップ幅バッファ２６
の値ｓ［ｍＮ＋ｋ］が式（５）により再計算され更新さ
れる。ステップ幅の更新係数はエンコーダと同じであ
る。エンコーダと同ようにステップ幅の更新時にステッ
プ幅が一定の範囲制限を越えないように制限を行う必要
があるが、この従来例では範囲制限が定数であり、常に
一定である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
例のブロック化ＡＤＰＣＭエンコーダ及びデコーダで
は、ステップ幅更新回路１４及び２８において行われる
ステップ幅の制限が常に一定であるため、サンプルの急
激な変化に対して即応性が悪かった。特に、ステップ幅
が小さくなるようなサンプルが連続していて突然大きな
変動が生じた場合には、ＡＤＰＣＭのステップ幅更新が
追いつけないため、楽音のアタック部分での劣化が激し
かった。
例のブロック化ＡＤＰＣＭエンコーダ及びデコーダで
は、ステップ幅更新回路１４及び２８において行われる
ステップ幅の制限が常に一定であるため、サンプルの急
激な変化に対して即応性が悪かった。特に、ステップ幅
が小さくなるようなサンプルが連続していて突然大きな
変動が生じた場合には、ＡＤＰＣＭのステップ幅更新が
追いつけないため、楽音のアタック部分での劣化が激し
かった。
【００２１】この発明は上述した点に鑑みてなされたも
ので、アタック時などの即応性を高めることを可能とす
る楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供すること
を目的とする。
ので、アタック時などの即応性を高めることを可能とす
る楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供すること
を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る楽音信号
の符号化装置は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプル
を所定サンプル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプ
ルを出力するブロック化手段と、上記ブロック化手段を
介したブロック先頭サンプル及び入力される予測値を記
憶する予測値記憶手段と、入力される楽音信号のＰＣＭ
サンプルからブロックの先頭における量子化ステップサ
イズを決定する初期ステップ幅決定手段と、上記ブロッ
ク化手段を介して順次出力されるリニアＰＣＭサンプル
と上記予測値記憶手段に記憶された予測値との差分値を
現在のステップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符号語を求め
る量子化手段と、上記初期ステップ幅決定手段により決
定された初期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記
憶して次回のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶
手段と、上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記
ステップ幅記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに
基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、上記
逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記憶手
段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予測値
を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予測手
段と、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルに基づいて
１ブロック内における量子化ステップの下限値として最
小ステップ幅を決定する最小ステップ幅決定手段と、上
記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅
記憶手段に記憶された前回のステップ幅に基づいて次回
のステップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が上記
最小ステップ幅決定手段により決定された量子化ステッ
プの下限値としての最小ステップ幅を下回らないように
ステップ幅を制限して更新されたステップ幅を上記ステ
ップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手段
とを備えたことを特徴とするものである。
の符号化装置は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプル
を所定サンプル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプ
ルを出力するブロック化手段と、上記ブロック化手段を
介したブロック先頭サンプル及び入力される予測値を記
憶する予測値記憶手段と、入力される楽音信号のＰＣＭ
サンプルからブロックの先頭における量子化ステップサ
イズを決定する初期ステップ幅決定手段と、上記ブロッ
ク化手段を介して順次出力されるリニアＰＣＭサンプル
と上記予測値記憶手段に記憶された予測値との差分値を
現在のステップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符号語を求め
る量子化手段と、上記初期ステップ幅決定手段により決
定された初期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記
憶して次回のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶
手段と、上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記
ステップ幅記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに
基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、上記
逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記憶手
段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予測値
を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予測手
段と、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルに基づいて
１ブロック内における量子化ステップの下限値として最
小ステップ幅を決定する最小ステップ幅決定手段と、上
記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅
記憶手段に記憶された前回のステップ幅に基づいて次回
のステップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が上記
最小ステップ幅決定手段により決定された量子化ステッ
プの下限値としての最小ステップ幅を下回らないように
ステップ幅を制限して更新されたステップ幅を上記ステ
ップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手段
とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】また、上記最小ステップ幅決定手段の出力
を対数値に変換する対数変換手段と、この対数変換手段
からの対数値を再度最小ステップ幅の推定値に変換する
指数変換手段とをさらに備え、上記指数変換手段を介し
た出力を上記ステップ幅更新手段に与え、当該ステップ
幅更新手段は、指数変換手段を介した出力に基づいて１
ブロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅
を下回らないように制限することを特徴とするものであ
る。
を対数値に変換する対数変換手段と、この対数変換手段
からの対数値を再度最小ステップ幅の推定値に変換する
指数変換手段とをさらに備え、上記指数変換手段を介し
た出力を上記ステップ幅更新手段に与え、当該ステップ
幅更新手段は、指数変換手段を介した出力に基づいて１
ブロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅
を下回らないように制限することを特徴とするものであ
る。
【００２４】また、最小ステップ幅とインデックス値と
の対応テーブルを参照して上記最小ステップ幅決定手段
からの出力に対応するインデックス値を求めるテーブル
検索手段と、上記対応テーブルを参照して上記テーブル
検索手段からのインデックス値を再度ステップ幅に変換
するテーブル参照手段とをさらに備え、上記テーブル参
照手段を介した出力を上記ステップ幅更新手段に与え、
当該ステップ幅更新手段は、テーブル参照手段を介した
出力に基づいて１ブロック内における量子化ステップ幅
が最小ステップ幅を下回らないように制限することを特
徴とするものである。
の対応テーブルを参照して上記最小ステップ幅決定手段
からの出力に対応するインデックス値を求めるテーブル
検索手段と、上記対応テーブルを参照して上記テーブル
検索手段からのインデックス値を再度ステップ幅に変換
するテーブル参照手段とをさらに備え、上記テーブル参
照手段を介した出力を上記ステップ幅更新手段に与え、
当該ステップ幅更新手段は、テーブル参照手段を介した
出力に基づいて１ブロック内における量子化ステップ幅
が最小ステップ幅を下回らないように制限することを特
徴とするものである。
【００２５】また、上記対応テーブルとして、対数テー
ブルまたはＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴
とするものである。
ブルまたはＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴
とするものである。
【００２６】また、他の発明に係る楽音信号の符号化装
置は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルを所定サン
プル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプルを出力す
るブロック化手段と、上記ブロック化手段を介したブロ
ック先頭サンプル及び入力される予測値を記憶する予測
値記憶手段と、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルか
らブロックの先頭における量子化ステップサイズを決定
する初期ステップ幅決定手段と、上記ブロック化手段を
介して順次出力されるリニアＰＣＭサンプルと上記予測
値記憶手段に記憶された予測値との差分値を現在のステ
ップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符号語を求める量子化手
段と、上記初期ステップ幅決定手段により決定された初
期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回
のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、上
記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅
記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに基づいて差
分値の近似値を求める逆量子化手段と、上記逆量子化手
段からの差分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶さ
れた前回の予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上
記予測値記憶手段に記憶させるための予測手段と、上記
予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値に基
づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロック
における最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅
推定手段と、上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と
上記ステップ幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅
に基づいて次回のステップ幅を求め、かつ求められたス
テップ幅が上記最小ステップ幅推定手段により決定され
た量子化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下
回らないようにステップ幅を制限して更新されたステッ
プ幅を上記ステップ幅記憶手段に記憶させるためのステ
ップ幅更新手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
置は、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルを所定サン
プル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプルを出力す
るブロック化手段と、上記ブロック化手段を介したブロ
ック先頭サンプル及び入力される予測値を記憶する予測
値記憶手段と、入力される楽音信号のＰＣＭサンプルか
らブロックの先頭における量子化ステップサイズを決定
する初期ステップ幅決定手段と、上記ブロック化手段を
介して順次出力されるリニアＰＣＭサンプルと上記予測
値記憶手段に記憶された予測値との差分値を現在のステ
ップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符号語を求める量子化手
段と、上記初期ステップ幅決定手段により決定された初
期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回
のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、上
記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅
記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに基づいて差
分値の近似値を求める逆量子化手段と、上記逆量子化手
段からの差分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶さ
れた前回の予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上
記予測値記憶手段に記憶させるための予測手段と、上記
予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値に基
づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロック
における最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅
推定手段と、上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と
上記ステップ幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅
に基づいて次回のステップ幅を求め、かつ求められたス
テップ幅が上記最小ステップ幅推定手段により決定され
た量子化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下
回らないようにステップ幅を制限して更新されたステッ
プ幅を上記ステップ幅記憶手段に記憶させるためのステ
ップ幅更新手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００２７】また、上記初期ステップ幅決定手段は、１
ブロック分のＮサンプルから隣接サンプル間の差分値の
絶対値を計算して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値
の平均値の２倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値と
を比較して、ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大き
い場合はブロック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ
幅とし、ブロック先頭の差分値の絶対値が小さいか等し
い場合はＮ−１個分の絶対差分値の平均値を初期ステッ
プ幅とすることを特徴とするものである。
ブロック分のＮサンプルから隣接サンプル間の差分値の
絶対値を計算して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値
の平均値の２倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値と
を比較して、ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大き
い場合はブロック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ
幅とし、ブロック先頭の差分値の絶対値が小さいか等し
い場合はＮ−１個分の絶対差分値の平均値を初期ステッ
プ幅とすることを特徴とするものである。
【００２８】また、この発明の係る楽音信号の復号化装
置は、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在のステップ幅
に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、入
力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値を
記憶する予測値記憶手段と、上記逆量子化手段からの差
分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶された前回の
予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上記予測値記
憶手段に記憶させるための予測手段と、入力される初期
ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回の
ステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、入力
されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅記憶手段に記
憶された前回のステップ幅とに基づいて次回のステップ
幅を求め、かつ求められたステップ幅が入力される量子
化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下回らな
いようにステップ幅を制限して更新されたステップ幅を
上記ステップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅
更新手段とを備えたことを特徴とするものである。
置は、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在のステップ幅
に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、入
力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値を
記憶する予測値記憶手段と、上記逆量子化手段からの差
分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶された前回の
予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上記予測値記
憶手段に記憶させるための予測手段と、入力される初期
ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回の
ステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、入力
されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅記憶手段に記
憶された前回のステップ幅とに基づいて次回のステップ
幅を求め、かつ求められたステップ幅が入力される量子
化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下回らな
いようにステップ幅を制限して更新されたステップ幅を
上記ステップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅
更新手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２９】また、入力される最小ステップ幅の対数値
を最小ステップ幅の推定値に変換する指数変換回路をさ
らに備え、上記指数変換手段を介した出力を上記ステッ
プ幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、指数
変換手段を介した出力に基づいて１ブロック内における
量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回らないように
制限することを特徴とするものである。
を最小ステップ幅の推定値に変換する指数変換回路をさ
らに備え、上記指数変換手段を介した出力を上記ステッ
プ幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、指数
変換手段を介した出力に基づいて１ブロック内における
量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回らないように
制限することを特徴とするものである。
【００３０】また、最小ステップ幅とインデックス値と
の対応テーブルを参照して入力されるインデックス値を
対応するステップ幅に変換するテーブル参照手段とをさ
らに備え、上記テーブル参照手段を介した出力を上記ス
テップ幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、
テーブル参照手段を介した出力に基づいて１ブロック内
における量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回らな
いように制限することを特徴とするものである。
の対応テーブルを参照して入力されるインデックス値を
対応するステップ幅に変換するテーブル参照手段とをさ
らに備え、上記テーブル参照手段を介した出力を上記ス
テップ幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、
テーブル参照手段を介した出力に基づいて１ブロック内
における量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回らな
いように制限することを特徴とするものである。
【００３１】また、上記対応テーブルとして、対数テー
ブルまたはＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴
とするものである。
ブルまたはＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴
とするものである。
【００３２】さらに、他の発明に係る楽音信号の復号化
装置は、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在のステップ
幅に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、
入力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値
を記憶する予測値記憶手段と、上記逆量子化手段からの
差分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶された前回
の予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上記予測値
記憶手段に記憶させるための予測手段と、入力される初
期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回
のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、上
記予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値に
基づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロッ
クにおける最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ
幅推定手段と、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステ
ップ幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅とに基づ
いて次回のステップ幅を求め、かつ求められたステップ
幅が上記最小ステップ幅推定手段により決定された量子
化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下回らな
いように制限して更新されたステップ幅を上記ステップ
記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手段とを備
えたことを特徴とするものである。
装置は、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在のステップ
幅に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手段と、
入力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値
を記憶する予測値記憶手段と、上記逆量子化手段からの
差分値の近似値と上記予測値記憶手段に記憶された前回
の予測値とに基づいて次回の予測値を求めて上記予測値
記憶手段に記憶させるための予測手段と、入力される初
期ステップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回
のステップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、上
記予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値に
基づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロッ
クにおける最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ
幅推定手段と、入力されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステ
ップ幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅とに基づ
いて次回のステップ幅を求め、かつ求められたステップ
幅が上記最小ステップ幅推定手段により決定された量子
化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下回らな
いように制限して更新されたステップ幅を上記ステップ
記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手段とを備
えたことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】この発明では、従来例のブロック
化ＡＤＰＣＭエンコーダに対し、最小ステップ幅決定回
路を付加し、補助情報として最小ステップ幅を持つこと
により、サンプルの急激な変化に対する即応性を向上さ
せる。一般に、補助情報とは、エンコーダからデコーダ
に渡されるデコードの際に必要な情報のうち、ＡＤＰＣ
Ｍ符号語以外の情報のことを呼ぶ。
化ＡＤＰＣＭエンコーダに対し、最小ステップ幅決定回
路を付加し、補助情報として最小ステップ幅を持つこと
により、サンプルの急激な変化に対する即応性を向上さ
せる。一般に、補助情報とは、エンコーダからデコーダ
に渡されるデコードの際に必要な情報のうち、ＡＤＰＣ
Ｍ符号語以外の情報のことを呼ぶ。
【００３４】この発明の各実施の形態の詳細な説明につ
いては後述するが、まず、この発明の実施の形態１に係
るエンコーダでは、図１に示すように、従来のブロック
化ＡＤＰＣＭエンコーダの構成に対し、最小ステップ幅
決定回路３１を付加し、ブロック毎に更新するステップ
幅の下限値を与え、ステップ幅更新回路１４が出力する
ステップ幅の範囲を制限する。また、この発明の実施の
形態１に係るデコーダでは、図２に示すように、ステッ
プ幅更新回路２８でエンコーダ側より与えられた最小ス
テップ幅の推定値ｑ［ｍＮ］によってステップ幅を制限
する。
いては後述するが、まず、この発明の実施の形態１に係
るエンコーダでは、図１に示すように、従来のブロック
化ＡＤＰＣＭエンコーダの構成に対し、最小ステップ幅
決定回路３１を付加し、ブロック毎に更新するステップ
幅の下限値を与え、ステップ幅更新回路１４が出力する
ステップ幅の範囲を制限する。また、この発明の実施の
形態１に係るデコーダでは、図２に示すように、ステッ
プ幅更新回路２８でエンコーダ側より与えられた最小ス
テップ幅の推定値ｑ［ｍＮ］によってステップ幅を制限
する。
【００３５】次に、この発明の実施の形態２に係るエン
コーダでは、図６に示すように、、従来例のブロック化
ＡＤＰＣＭエンコーダの構成に対し、最小ステップ幅決
定回路３１、対数変換回路５１、指数変換回路５２の３
つを付加し、ブロック毎に更新するステップ幅の下限値
を与える。これによって、ステップ幅更新回路１４が出
力するステップ幅の範囲を制限しつつも、補助情報のｂ
ｉｔ数を削減することができる。また、この発明の実施
の形態２に係るデコーダでは、図７に示すように、指数
変換回路６１を付加して、エンコーダ側より与えられた
最小ステップ幅の対数値を最小ステップ幅に変換して、
この値によりステップ幅を制限する。
コーダでは、図６に示すように、、従来例のブロック化
ＡＤＰＣＭエンコーダの構成に対し、最小ステップ幅決
定回路３１、対数変換回路５１、指数変換回路５２の３
つを付加し、ブロック毎に更新するステップ幅の下限値
を与える。これによって、ステップ幅更新回路１４が出
力するステップ幅の範囲を制限しつつも、補助情報のｂ
ｉｔ数を削減することができる。また、この発明の実施
の形態２に係るデコーダでは、図７に示すように、指数
変換回路６１を付加して、エンコーダ側より与えられた
最小ステップ幅の対数値を最小ステップ幅に変換して、
この値によりステップ幅を制限する。
【００３６】また、この発明の実施の形態３に係るエン
コーダでは、図８に示すように、従来例のブロック化Ａ
ＤＰＣＭエンコーダに、最小ステップ幅決定回路３１、
テーブル検索回路７１、テーブル参照回路７２の３つを
付加し、補助情報としてテーブル内のインデックスを加
えて伝送または記録する。これにより、ブロック毎に更
新するステップ幅の下限値を与え、ステップ幅更新回路
１４が出力するステップ幅の範囲を制限しながら、補助
情報のｂｉｔ数を削減することができる。なお、このテ
ーブルは対数テーブルでもそれ以外のテーブルでもよ
い。また、この発明の実施の形態３に係るデコーダで
は、図１０に示すように、テーブル参照回路８１を付加
し、エンコーダと同じテーブルを参照してエンコーダか
ら与えられたテーブル内でのインデックス値から最小ス
テップ幅を得て、ステップ幅を制限する。
コーダでは、図８に示すように、従来例のブロック化Ａ
ＤＰＣＭエンコーダに、最小ステップ幅決定回路３１、
テーブル検索回路７１、テーブル参照回路７２の３つを
付加し、補助情報としてテーブル内のインデックスを加
えて伝送または記録する。これにより、ブロック毎に更
新するステップ幅の下限値を与え、ステップ幅更新回路
１４が出力するステップ幅の範囲を制限しながら、補助
情報のｂｉｔ数を削減することができる。なお、このテ
ーブルは対数テーブルでもそれ以外のテーブルでもよ
い。また、この発明の実施の形態３に係るデコーダで
は、図１０に示すように、テーブル参照回路８１を付加
し、エンコーダと同じテーブルを参照してエンコーダか
ら与えられたテーブル内でのインデックス値から最小ス
テップ幅を得て、ステップ幅を制限する。
【００３７】また、この発明の実施の形態４に係るエン
コーダでは、図１１に示すように、従来例のブロック化
ＡＤＰＣＭエンコーダに、１ブロック前の予測値に基づ
いて量子化ステップの下限値を決定して次のブロックの
最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅推定回路
９１を付加し、ブロック毎に更新するステップ幅の下限
値を与え、ステップ幅更新回路１４が出力するステップ
幅の範囲を制限する。また、この発明の実施の形態４に
係るデコーダでは、図１２に示すように、１ブロック前
の予測値に基づいて量子化ステップの下限値を決定して
次のブロックの最小ステップ幅の推定値とする最小ステ
ップ幅推定回路１０１でステップ幅更新回路２８が出力
するステップ幅の範囲を制限する。以下、この発明の各
実施の形態についてより詳細に説明する。
コーダでは、図１１に示すように、従来例のブロック化
ＡＤＰＣＭエンコーダに、１ブロック前の予測値に基づ
いて量子化ステップの下限値を決定して次のブロックの
最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅推定回路
９１を付加し、ブロック毎に更新するステップ幅の下限
値を与え、ステップ幅更新回路１４が出力するステップ
幅の範囲を制限する。また、この発明の実施の形態４に
係るデコーダでは、図１２に示すように、１ブロック前
の予測値に基づいて量子化ステップの下限値を決定して
次のブロックの最小ステップ幅の推定値とする最小ステ
ップ幅推定回路１０１でステップ幅更新回路２８が出力
するステップ幅の範囲を制限する。以下、この発明の各
実施の形態についてより詳細に説明する。
【００３８】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１に係るエンコーダの構成を示すブロック図である。
図１において、図１３に示す従来例と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
００は本実施の形態１に係るステップ幅決定回路であ
り、このステップ幅決定回路３００は、従来のステップ
幅決定回路１００に対し、入力される楽音信号のＰＣＭ
サンプルに基づいて１ブロック内における量子化ステッ
プの下限値として最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を決定する
最小ステップ幅決定回路３１を付加している。
態１に係るエンコーダの構成を示すブロック図である。
図１において、図１３に示す従来例と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
００は本実施の形態１に係るステップ幅決定回路であ
り、このステップ幅決定回路３００は、従来のステップ
幅決定回路１００に対し、入力される楽音信号のＰＣＭ
サンプルに基づいて１ブロック内における量子化ステッ
プの下限値として最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を決定する
最小ステップ幅決定回路３１を付加している。
【００３９】また、本実施の形態１に係るステップ幅決
定回路３００内の初期ステップ幅決定回路３２は、１ブ
ロック分のＮサンプルから隣接サンプル間の差分値の絶
対値を計算して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値の
平均値の２倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値とを
比較して、ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大きい
場合はブロック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ幅
とし、ブロック先頭の差分値の絶対値が小さいか等しい
場合はＮ−１個分の絶対差分値の平均値を初期ステップ
幅とするようになっている。
定回路３００内の初期ステップ幅決定回路３２は、１ブ
ロック分のＮサンプルから隣接サンプル間の差分値の絶
対値を計算して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値の
平均値の２倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値とを
比較して、ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大きい
場合はブロック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ幅
とし、ブロック先頭の差分値の絶対値が小さいか等しい
場合はＮ−１個分の絶対差分値の平均値を初期ステップ
幅とするようになっている。
【００４０】上記最小ステップ幅決定回路３１は、以下
の手順で最小ステップを決定する。 １．時刻ｍＮ〜ｍＮ＋Ｎ−１までのＮサンプルを観測
し、Ｎ−１個の差分を求める。 ２．Ｎ−１個の差分の絶対値の中から最大値Ｍを探索す
る。 ３．最大値Ｍにある係数ａを掛けて、この値を最小ステ
ップ幅ｑ［ｍＮ］とする。
の手順で最小ステップを決定する。 １．時刻ｍＮ〜ｍＮ＋Ｎ−１までのＮサンプルを観測
し、Ｎ−１個の差分を求める。 ２．Ｎ−１個の差分の絶対値の中から最大値Ｍを探索す
る。 ３．最大値Ｍにある係数ａを掛けて、この値を最小ステ
ップ幅ｑ［ｍＮ］とする。
【００４１】例えば４ｂｉｔＡＤＰＣＭの場合、ＡＤＰ
ＣＭ符号語で表現可能な振幅は、整数部１ｂｉｔ、小数
部２ｂｉｔの計３ｂｉｔである。この３ｂｉｔが１００
の時１．０であり、１１１の時７／４を表す。式（３）
より差分の絶対値の最大値Ｍを求めることができる最小
のステップサイズは、最大値Ｍの４／７であると推定で
きる。したがって、最大値Ｍの４／７の値を最小ステッ
プ幅とすれば、最大値Ｍをとるサンプルの直前のサンプ
ルにおいてステップ幅が極端に小さくなる場合にも最大
値Ｍを式（３）により得ることができる。また、一般
に、Ｂ ｂｉｔ ＡＤＰＣＭでは、係数ａは式（６）に示
す程度の値が適当であることが実験的に分かっている。
ＣＭ符号語で表現可能な振幅は、整数部１ｂｉｔ、小数
部２ｂｉｔの計３ｂｉｔである。この３ｂｉｔが１００
の時１．０であり、１１１の時７／４を表す。式（３）
より差分の絶対値の最大値Ｍを求めることができる最小
のステップサイズは、最大値Ｍの４／７であると推定で
きる。したがって、最大値Ｍの４／７の値を最小ステッ
プ幅とすれば、最大値Ｍをとるサンプルの直前のサンプ
ルにおいてステップ幅が極端に小さくなる場合にも最大
値Ｍを式（３）により得ることができる。また、一般
に、Ｂ ｂｉｔ ＡＤＰＣＭでは、係数ａは式（６）に示
す程度の値が適当であることが実験的に分かっている。
【００４２】
【数１】
【００４３】ステップ幅更新回路１４では、従来例と同
じく現在のステップ幅にＡＤＰＣＭ符号語から得られた
ステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|）との積算に
よって次のステップ幅を求めるが、この計算結果が上記
の手順により最小ステップ幅決定回路３１で得られた最
小ステップ幅ｑ［ｍＮ］よりも小さい場合には最小ステ
ップ幅を次のステップ幅としてステップ幅バッファ９に
記憶する。このようにすることによって、ブロック内の
差分値の絶対値の最大値に依存してステップ幅が制限さ
れ、結果として追従性が高まる。また、最小ステップ幅
決定回路３１からの最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］は、補助
情報として伝送または記録される。この最小ステップ幅
ｑ［ｍＮ］は、リニアＰＣＭサンプルが例えば１６ｂｉ
ｔの場合１６ｂｉｔである。
じく現在のステップ幅にＡＤＰＣＭ符号語から得られた
ステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|）との積算に
よって次のステップ幅を求めるが、この計算結果が上記
の手順により最小ステップ幅決定回路３１で得られた最
小ステップ幅ｑ［ｍＮ］よりも小さい場合には最小ステ
ップ幅を次のステップ幅としてステップ幅バッファ９に
記憶する。このようにすることによって、ブロック内の
差分値の絶対値の最大値に依存してステップ幅が制限さ
れ、結果として追従性が高まる。また、最小ステップ幅
決定回路３１からの最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］は、補助
情報として伝送または記録される。この最小ステップ幅
ｑ［ｍＮ］は、リニアＰＣＭサンプルが例えば１６ｂｉ
ｔの場合１６ｂｉｔである。
【００４４】次に、図２はこの発明の実施の形態１に係
るデコーダの構成を示すブロック図である。図２におい
て、図１５に示す従来例と同一部分は同一符号を付して
その説明は省略する。新たな符号として、４００は本実
施の形態１に係るステップ幅決定回路であり、このステ
ップ幅決定回路４００と従来例のステップ幅決定回路２
００との相違点は、ステップ幅決定回路４００では、ス
テップ幅更新回路２８で最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を参
照し、この最小ステップ幅を下回らないようにステップ
幅を制限して更新されたステップ幅をステップ幅バッフ
ァ２６に記憶させる点である。
るデコーダの構成を示すブロック図である。図２におい
て、図１５に示す従来例と同一部分は同一符号を付して
その説明は省略する。新たな符号として、４００は本実
施の形態１に係るステップ幅決定回路であり、このステ
ップ幅決定回路４００と従来例のステップ幅決定回路２
００との相違点は、ステップ幅決定回路４００では、ス
テップ幅更新回路２８で最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を参
照し、この最小ステップ幅を下回らないようにステップ
幅を制限して更新されたステップ幅をステップ幅バッフ
ァ２６に記憶させる点である。
【００４５】すなわち、ステップ幅更新回路２８では、
従来例と同じく現在のステップ幅にＡＤＰＣＭ符号語か
ら得られたステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|）
との積算によって次のステップ幅を求めるが、この計算
結果が最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］よりも小さい場合には
最小ステップ幅を次のステップ幅としてステップ幅バッ
ファ２６に記憶させる。
従来例と同じく現在のステップ幅にＡＤＰＣＭ符号語か
ら得られたステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ［ｍＮ＋ｋ］|）
との積算によって次のステップ幅を求めるが、この計算
結果が最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］よりも小さい場合には
最小ステップ幅を次のステップ幅としてステップ幅バッ
ファ２６に記憶させる。
【００４６】上記実施の形態１によれば、小振幅から急
激に大振幅へ変化するような楽音信号に対して即応性が
良いデータ圧縮伸張が実現できる。例えば図３（ａ）に
示すように、１ブロックのサンプルが変化の少ない状態
から時刻ｔで急激に変化するような元波形サンプルを入
力とした場合、従来例では、時刻ｔよりも前の部分にお
いて差分値が小さいため、ステップ幅バッファ９に記録
されるステップ幅の値も小さくなる。
激に大振幅へ変化するような楽音信号に対して即応性が
良いデータ圧縮伸張が実現できる。例えば図３（ａ）に
示すように、１ブロックのサンプルが変化の少ない状態
から時刻ｔで急激に変化するような元波形サンプルを入
力とした場合、従来例では、時刻ｔよりも前の部分にお
いて差分値が小さいため、ステップ幅バッファ９に記録
されるステップ幅の値も小さくなる。
【００４７】ステップ幅更新回路１４では、次のステッ
プ幅をステップ幅バッファ９の値とＡＤＰＣＭ符号語ｃ
［ｍＮ＋ｋ］から得られたステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ
［ｍＮ＋ｋ］|）との積算によって更新するため、いわ
ゆるオーバーロード状態が発生して、ステップ幅の変化
は図３（ｇ）の状況になる。この結果、従来例では図３
（ｂ）に示すような大きな劣化が生じる。図３（ｅ）に
示す従来例の差分波形と図３（ｄ）に示す元波形の差分
波形を見ると急激な差分値の変化に追従できていないこ
とが解る。
プ幅をステップ幅バッファ９の値とＡＤＰＣＭ符号語ｃ
［ｍＮ＋ｋ］から得られたステップ幅更新係数Ｍ（|ｃ
［ｍＮ＋ｋ］|）との積算によって更新するため、いわ
ゆるオーバーロード状態が発生して、ステップ幅の変化
は図３（ｇ）の状況になる。この結果、従来例では図３
（ｂ）に示すような大きな劣化が生じる。図３（ｅ）に
示す従来例の差分波形と図３（ｄ）に示す元波形の差分
波形を見ると急激な差分値の変化に追従できていないこ
とが解る。
【００４８】これに対し、この発明の実施の形態１で
は、最小ステップ幅決定回路３１を備え、ステップ幅更
新回路１４により、ブロック毎にステップ幅バッファ９
の値がある値以下にならないように制限するため、図３
（ｃ）のように、大きな変化に追従することができる。
この発明の実施の形態１に係る波形を示す図３（ｃ）,
（ｆ）,（ｈ）に対して従来例に係る波形を示す図３
（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）を比較してみると効果が解る。
は、最小ステップ幅決定回路３１を備え、ステップ幅更
新回路１４により、ブロック毎にステップ幅バッファ９
の値がある値以下にならないように制限するため、図３
（ｃ）のように、大きな変化に追従することができる。
この発明の実施の形態１に係る波形を示す図３（ｃ）,
（ｆ）,（ｈ）に対して従来例に係る波形を示す図３
（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）を比較してみると効果が解る。
【００４９】この発明の実施の形態１におけるステップ
幅更新回路１４により更新されるステップ幅は最小ステ
ップ幅決定回路３１で決定されたステップ幅よりも小さ
くなることはないため、急激な振幅変化にも追従できて
いる。なお、図３（ｇ）に示す従来例のステップ幅変化
と図３（ｈ）に示すこの発明の実施の形態１に係るステ
ップ幅変化を比較すると、この発明の実施の形態１によ
るステップ幅の分解能が下がるため、時刻ｔよりも前の
部分においていわゆるグラニュラ状態が発生してノイズ
が若干増すことが図３（ｃ）にも現れている。しかし、
アタック音等の大きな変化の前後のノイズは、聴覚マス
キング効果によりマスキングされることが報告されてい
るので、音質の劣化は知覚されない。
幅更新回路１４により更新されるステップ幅は最小ステ
ップ幅決定回路３１で決定されたステップ幅よりも小さ
くなることはないため、急激な振幅変化にも追従できて
いる。なお、図３（ｇ）に示す従来例のステップ幅変化
と図３（ｈ）に示すこの発明の実施の形態１に係るステ
ップ幅変化を比較すると、この発明の実施の形態１によ
るステップ幅の分解能が下がるため、時刻ｔよりも前の
部分においていわゆるグラニュラ状態が発生してノイズ
が若干増すことが図３（ｃ）にも現れている。しかし、
アタック音等の大きな変化の前後のノイズは、聴覚マス
キング効果によりマスキングされることが報告されてい
るので、音質の劣化は知覚されない。
【００５０】また、図１に示すエンコーダの構成で説明
したように、この発明の実施の形態１におけるエンコー
ダは、ステップ幅決定回路３００内に、１ブロック分の
Ｎサンプルから隣接サンプル間の差分値の絶対値を計算
して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値の平均値の２
倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値とを比較して、
ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大きい場合はブロ
ック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ幅とし、ブロ
ック先頭の差分値の絶対値が小さいか等しい場合はＮ−
１個分の絶対差分値の平均値を初期ステップ幅とする初
期ステップ幅決定回路３２を備えていることで、ブロッ
クの切り出し位置によらずアタック部分の急激な変化に
追従することができる。
したように、この発明の実施の形態１におけるエンコー
ダは、ステップ幅決定回路３００内に、１ブロック分の
Ｎサンプルから隣接サンプル間の差分値の絶対値を計算
して得られたＮ−１個分の差分値の絶対値の平均値の２
倍と、ブロックの先頭の差分値の絶対値とを比較して、
ブロック先頭の差分値の絶対値の方が大きい場合はブロ
ック先頭の差分値の絶対値を初期ステップ幅とし、ブロ
ック先頭の差分値の絶対値が小さいか等しい場合はＮ−
１個分の絶対差分値の平均値を初期ステップ幅とする初
期ステップ幅決定回路３２を備えていることで、ブロッ
クの切り出し位置によらずアタック部分の急激な変化に
追従することができる。
【００５１】図４と図５は上記初期ステップ幅決定回路
３２の上述した効果を説明するもので、初期ステップ幅
に絶対差分値の平均値を採用した場合（図４）と初期ス
テップ幅にブロック先頭の絶対差分値を採用した場合
（図５）を示している。図４（ａ）に示すように、ブロ
ックｍ−１で振幅が小さくブロックｍの時刻ｔ１にアタ
ック部分を持つような元波形の差分波形を、図１３に示
す従来例による初期ステップ幅決定回路１２を使ったエ
ンコーダ、デコーダに通した場合、ブロックｍ−１のｋ
＝Ｎ−１におけるステップ幅をブロックｍの初期ステッ
プ幅として採用するため、図４（ｂ）に示すように、従
来例の差分波形は、ブロックｍの再生波形の時刻ｔ１部
分でステップ幅の更新が追いつかず劣化を生ずる。
３２の上述した効果を説明するもので、初期ステップ幅
に絶対差分値の平均値を採用した場合（図４）と初期ス
テップ幅にブロック先頭の絶対差分値を採用した場合
（図５）を示している。図４（ａ）に示すように、ブロ
ックｍ−１で振幅が小さくブロックｍの時刻ｔ１にアタ
ック部分を持つような元波形の差分波形を、図１３に示
す従来例による初期ステップ幅決定回路１２を使ったエ
ンコーダ、デコーダに通した場合、ブロックｍ−１のｋ
＝Ｎ−１におけるステップ幅をブロックｍの初期ステッ
プ幅として採用するため、図４（ｂ）に示すように、従
来例の差分波形は、ブロックｍの再生波形の時刻ｔ１部
分でステップ幅の更新が追いつかず劣化を生ずる。
【００５２】これに対し、本実施の形態１のように、初
期ステップ幅にブロックｍのリニアＰＣＭサンプルの絶
対差分値の平均値を採用した差分波形は、図４（ｃ）の
ように、時刻ｔ１部分での追従性が高まり、時刻ｔ１付
近の劣化はなくなる。時刻ｔ１付近の振幅Ｗ1a、Ｗ1bお
よびＷ1cを比較してみると効果が解る。
期ステップ幅にブロックｍのリニアＰＣＭサンプルの絶
対差分値の平均値を採用した差分波形は、図４（ｃ）の
ように、時刻ｔ１部分での追従性が高まり、時刻ｔ１付
近の劣化はなくなる。時刻ｔ１付近の振幅Ｗ1a、Ｗ1bお
よびＷ1cを比較してみると効果が解る。
【００５３】しかし、図５（ａ）に示す元波形の差分波
形のように、ブロックｍ−１の後半にアタック部分が存
在するような場合に、初期ステップ幅に絶対差分値の平
均値を採用した差分波形の場合には、図５（ｂ）に示す
ように、ブロックｍの先頭部分で本来必要とするステッ
プ幅よりも絶対差分値の平均値の方が小さいため、ブロ
ックｍにおける振幅Ｗ2bがＷ2aよりも小さくなってしま
う。この場合には、初期ステップ幅として絶対差分値の
平均値を採用せずに、図５（ｃ）に示すブロック先頭の
絶対差分値を採用した場合の差分波形の方がＷ2cに示す
ように元波形により近い波形を得ることができる。
形のように、ブロックｍ−１の後半にアタック部分が存
在するような場合に、初期ステップ幅に絶対差分値の平
均値を採用した差分波形の場合には、図５（ｂ）に示す
ように、ブロックｍの先頭部分で本来必要とするステッ
プ幅よりも絶対差分値の平均値の方が小さいため、ブロ
ックｍにおける振幅Ｗ2bがＷ2aよりも小さくなってしま
う。この場合には、初期ステップ幅として絶対差分値の
平均値を採用せずに、図５（ｃ）に示すブロック先頭の
絶対差分値を採用した場合の差分波形の方がＷ2cに示す
ように元波形により近い波形を得ることができる。
【００５４】これら相反する現象に対応するため、この
実施の形態１に係る初期ステップ幅決定回路３２では、
以下の手順で初期ステップ幅を決定する。 １．時刻ｍＮ〜ｍＮ＋Ｎ−１までのＮサンプルから隣接
サンプル間の差分値の絶対値を計算し、得られたＮ−１
個分の差分値の絶対値の平均値を求め、これをＡとす
る。 ２．ブロックの先頭の差分値の絶対値、すなわちｘ［ｍ
Ｎ］とｘ［ｍＮ＋１］の差分値を求め、この値をＩとす
る。 ３．Ａの２倍の値とＩを比較して、２Ａ＜Ｉならば、Ｉ
を初期ステップとし、２Ａ≧Ｉならば、Ａを初期ステッ
プとする。
実施の形態１に係る初期ステップ幅決定回路３２では、
以下の手順で初期ステップ幅を決定する。 １．時刻ｍＮ〜ｍＮ＋Ｎ−１までのＮサンプルから隣接
サンプル間の差分値の絶対値を計算し、得られたＮ−１
個分の差分値の絶対値の平均値を求め、これをＡとす
る。 ２．ブロックの先頭の差分値の絶対値、すなわちｘ［ｍ
Ｎ］とｘ［ｍＮ＋１］の差分値を求め、この値をＩとす
る。 ３．Ａの２倍の値とＩを比較して、２Ａ＜Ｉならば、Ｉ
を初期ステップとし、２Ａ≧Ｉならば、Ａを初期ステッ
プとする。
【００５５】このように、初期ステップ幅決定回路３２
により上記の手順に従って初期ステップ幅を決定するこ
とにより、ブロックの切り出し位置に寄らずアタック部
分の急激な変化に追従することができる。
により上記の手順に従って初期ステップ幅を決定するこ
とにより、ブロックの切り出し位置に寄らずアタック部
分の急激な変化に追従することができる。
【００５６】実施の形態２．次に、図６はこの発明によ
る実施の形態２に係るエンコーダの構成を示すブロック
図である。図６において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、５００は本実施の形態２に係るステップ幅
決定回路であり、このステップ幅決定回路５００は、実
施の形態１のステップ幅決定回路３００に対し、最小ス
テップ幅決定回路３１の出力を対数値に変換する対数変
換回路５１と、この対数変換回路５１からの対数値を再
度最小ステップ幅の推定値に変換する指数変換回路５２
とをさらに備え、上記指数変換回路５２を介した出力を
ステップ幅更新回路１４に与え、当該ステップ幅更新回
路１４は、指数変換回路５２を介した出力に基づいて１
ブロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅
を下回らないように制限するようになっている。
る実施の形態２に係るエンコーダの構成を示すブロック
図である。図６において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、５００は本実施の形態２に係るステップ幅
決定回路であり、このステップ幅決定回路５００は、実
施の形態１のステップ幅決定回路３００に対し、最小ス
テップ幅決定回路３１の出力を対数値に変換する対数変
換回路５１と、この対数変換回路５１からの対数値を再
度最小ステップ幅の推定値に変換する指数変換回路５２
とをさらに備え、上記指数変換回路５２を介した出力を
ステップ幅更新回路１４に与え、当該ステップ幅更新回
路１４は、指数変換回路５２を介した出力に基づいて１
ブロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅
を下回らないように制限するようになっている。
【００５７】この実施の形態２においては、実施の形態
１のエンコーダと同じ手順で最小ステップ幅が決定され
た後、対数変換回路５１で式（７）に従って最小ステッ
プ幅の対数値を得る。 ｈ［ｍＮ］＝ｌｏｇbｑ［ｍＮ］ （７）
１のエンコーダと同じ手順で最小ステップ幅が決定され
た後、対数変換回路５１で式（７）に従って最小ステッ
プ幅の対数値を得る。 ｈ［ｍＮ］＝ｌｏｇbｑ［ｍＮ］ （７）
【００５８】また、指数変換回路５２では式（８）に従
って式（７）の逆の計算により指数変換を行い最小ステ
ップ幅ｑ’［ｍＮ］を得る。なお、ｂには任意の整数が
使えるが、２を使うのが良い。 ｑ’［ｍＮ］＝ｂh[mN] （８） この最小ステップ幅ｑ’［ｍＮ］は、補助情報としても
伝送または記録される。指数変換回路５２では、最小ス
テップ幅の対数値ｈ［ｍＮ］を再度リニアに戻してステ
ップ幅更新回路１４で参照され、ステップ幅が最小ステ
ップ幅以下にならないように制限される。
って式（７）の逆の計算により指数変換を行い最小ステ
ップ幅ｑ’［ｍＮ］を得る。なお、ｂには任意の整数が
使えるが、２を使うのが良い。 ｑ’［ｍＮ］＝ｂh[mN] （８） この最小ステップ幅ｑ’［ｍＮ］は、補助情報としても
伝送または記録される。指数変換回路５２では、最小ス
テップ幅の対数値ｈ［ｍＮ］を再度リニアに戻してステ
ップ幅更新回路１４で参照され、ステップ幅が最小ステ
ップ幅以下にならないように制限される。
【００５９】最小ステップ幅は、リニアで伝送するより
も対数値として伝送した方が効率が良く、例えばリニア
ＰＣＭサンプルが１６ｂｉｔの場合に最小ステップ幅の
対数値ｈ［ｍＮ］を１２ｂｉｔ程度にしても効果は減少
しない。
も対数値として伝送した方が効率が良く、例えばリニア
ＰＣＭサンプルが１６ｂｉｔの場合に最小ステップ幅の
対数値ｈ［ｍＮ］を１２ｂｉｔ程度にしても効果は減少
しない。
【００６０】また、図７はこの発明の実施の形態２に係
るデコーダの構成を示すブロック図である。図７におい
て、図２に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、６００は
本実施の形態２に係るステップ幅決定回路であり、この
ステップ幅決定回路６００は、図２に示す実施の形態１
のステップ幅決定回路４００に対し、指数変換回路６１
を付加している。
るデコーダの構成を示すブロック図である。図７におい
て、図２に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、６００は
本実施の形態２に係るステップ幅決定回路であり、この
ステップ幅決定回路６００は、図２に示す実施の形態１
のステップ幅決定回路４００に対し、指数変換回路６１
を付加している。
【００６１】この指数変換回路６１は、図６に示すエン
コーダ側の指数変換回路５２と同様に、式（８）により
指数変換の計算を行い、入力される最小ステップ幅の対
数値ｈ［ｍＮ］をリニアに変換するようになされ、指数
変換回路６１を介した出力に基づいて１ブロック内にお
ける量子化ステップ幅がステップ幅更新回路２８で最小
ステップ幅以下にならないように制限する。
コーダ側の指数変換回路５２と同様に、式（８）により
指数変換の計算を行い、入力される最小ステップ幅の対
数値ｈ［ｍＮ］をリニアに変換するようになされ、指数
変換回路６１を介した出力に基づいて１ブロック内にお
ける量子化ステップ幅がステップ幅更新回路２８で最小
ステップ幅以下にならないように制限する。
【００６２】実施の形態３．次に、図８はこの発明によ
る実施の形態３に係るエンコーダの構成を示すブロック
図である。図８において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、７００は本実施の形態３に係るステップ幅
決定回路であり、このステップ幅決定回路７００は、実
施の形態１のステップ幅決定回路３００に対し、内蔵さ
れた最小ステップ幅とインデックス値との対応テーブル
を参照して最小ステップ幅決定回路３１からの出力に対
応するインデックス値を求めるテーブル検索回路７１
と、内蔵する対応テーブルを参照して上記テーブル検索
回路７１からのインデックス値を再度ステップ幅に変換
するテーブル参照回路７２とをさらに備え、テーブル参
照回路７２を介した出力をステップ幅更新回路１４に与
え、テーブル参照回路７２を介した出力に基づいて１ブ
ロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅を
下回らないように制限するようになっている。
る実施の形態３に係るエンコーダの構成を示すブロック
図である。図８において、図１に示す実施の形態１と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、７００は本実施の形態３に係るステップ幅
決定回路であり、このステップ幅決定回路７００は、実
施の形態１のステップ幅決定回路３００に対し、内蔵さ
れた最小ステップ幅とインデックス値との対応テーブル
を参照して最小ステップ幅決定回路３１からの出力に対
応するインデックス値を求めるテーブル検索回路７１
と、内蔵する対応テーブルを参照して上記テーブル検索
回路７１からのインデックス値を再度ステップ幅に変換
するテーブル参照回路７２とをさらに備え、テーブル参
照回路７２を介した出力をステップ幅更新回路１４に与
え、テーブル参照回路７２を介した出力に基づいて１ブ
ロック内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅を
下回らないように制限するようになっている。
【００６３】この実施の形態３においては、実施の形態
１と同じ手順で最小ステップ幅が決定された後、テーブ
ル検索回路７１では、図９に示す如く横軸をインデック
ス値とし縦軸をステップ幅に対応する値とするテーブル
を内蔵していて、最小ステップ幅決定回路３１からの最
小ステップ幅にテーブル内の値で最も近いステップ幅を
検索し、そのインデックス値ｉ［ｍＮ］を出力するよう
になされ、インデックス値ｉ［ｍＮ］は、補助情報とし
て伝送または記録される。
１と同じ手順で最小ステップ幅が決定された後、テーブ
ル検索回路７１では、図９に示す如く横軸をインデック
ス値とし縦軸をステップ幅に対応する値とするテーブル
を内蔵していて、最小ステップ幅決定回路３１からの最
小ステップ幅にテーブル内の値で最も近いステップ幅を
検索し、そのインデックス値ｉ［ｍＮ］を出力するよう
になされ、インデックス値ｉ［ｍＮ］は、補助情報とし
て伝送または記録される。
【００６４】テーブル参照回路７２では、テーブル検索
回路７１と同様な図９に示す如くインデックス値−最小
ステップ幅に対応する値のテーブルを内蔵し、インデッ
クス値ｉ［ｍＮ］を用いて得られた値を最小ステップ幅
として得て、ステップ幅更新回路１４に与えることで、
ステップ幅更新回路１４においてステップ幅が最小ステ
ップ幅以下にならないように制限するようになってい
る。
回路７１と同様な図９に示す如くインデックス値−最小
ステップ幅に対応する値のテーブルを内蔵し、インデッ
クス値ｉ［ｍＮ］を用いて得られた値を最小ステップ幅
として得て、ステップ幅更新回路１４に与えることで、
ステップ幅更新回路１４においてステップ幅が最小ステ
ップ幅以下にならないように制限するようになってい
る。
【００６５】テーブルとしては、式（７）において対数
の定数ｂを２とした場合の最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を
縦軸とし、その対数値ｈ［ｍＮ］を横軸とした対数テー
ブルを用いると良いが、対数テーブルに限られるもので
はなく、Ｍａｘのテーブルなどを用いても良い。
の定数ｂを２とした場合の最小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を
縦軸とし、その対数値ｈ［ｍＮ］を横軸とした対数テー
ブルを用いると良いが、対数テーブルに限られるもので
はなく、Ｍａｘのテーブルなどを用いても良い。
【００６６】ここで、Ｍａｘのテーブルとは、Ｍａｘの
量子化特性として知られる入力値と量子化値との対応を
最小ステップ幅とインデックス値の対応に置き換えたも
のである。つまり、テーブル検索回路７１をＭａｘの最
適量子化特性で量子化し、その量子化値ｉ［ｍＮ］をデ
コーダ側に送る。なお、Ｍａｘの最適量子化特性とは信
号の振幅分布を考慮した量子化特性のことである（Ｍa
x, J：Quantization for ｍiniｍuｍ distortion, IRE
Trans． IT-6, 7-１２, １960）。
量子化特性として知られる入力値と量子化値との対応を
最小ステップ幅とインデックス値の対応に置き換えたも
のである。つまり、テーブル検索回路７１をＭａｘの最
適量子化特性で量子化し、その量子化値ｉ［ｍＮ］をデ
コーダ側に送る。なお、Ｍａｘの最適量子化特性とは信
号の振幅分布を考慮した量子化特性のことである（Ｍa
x, J：Quantization for ｍiniｍuｍ distortion, IRE
Trans． IT-6, 7-１２, １960）。
【００６７】上記実施の形態３によれば、テーブルのイ
ンデックス値を用いることによって、例えば６４点の対
数テーブルを用いた場合、インデックス値ｉ［ｍＮ］は
６ｂｉｔで表せるので、補助情報のデータ量を抑えるこ
とができる。
ンデックス値を用いることによって、例えば６４点の対
数テーブルを用いた場合、インデックス値ｉ［ｍＮ］は
６ｂｉｔで表せるので、補助情報のデータ量を抑えるこ
とができる。
【００６８】また、図１０はこの発明の実施の形態３に
係るデコーダの構成を示すブロック図である。図１０に
おいて、図２に示す実施の形態１と同一部分は同一符号
を付してその説明は省略する。新たな符号として、８０
０は本実施の形態３に係るステップ幅決定回路であり、
このステップ幅決定回路８００は、図２に示す実施の形
態１のステップ幅決定回路４００に対し、テーブル参照
回路８１を付加している。
係るデコーダの構成を示すブロック図である。図１０に
おいて、図２に示す実施の形態１と同一部分は同一符号
を付してその説明は省略する。新たな符号として、８０
０は本実施の形態３に係るステップ幅決定回路であり、
このステップ幅決定回路８００は、図２に示す実施の形
態１のステップ幅決定回路４００に対し、テーブル参照
回路８１を付加している。
【００６９】このテーブル参照回路８１は、図９に示す
エンコーダ側のテーブル参照回路７２と同様なテーブル
を内蔵し、入力されるインデックス値ｉ［ｍＮ］から最
小ステップ幅を得て、ステップ幅更新回路２８でステッ
プ幅が最小ステップ幅以下にならないように制限する。
従って、この実施の形態３によっても、実施の形態２と
同様に補助情報のデータ量を抑えることができる。
エンコーダ側のテーブル参照回路７２と同様なテーブル
を内蔵し、入力されるインデックス値ｉ［ｍＮ］から最
小ステップ幅を得て、ステップ幅更新回路２８でステッ
プ幅が最小ステップ幅以下にならないように制限する。
従って、この実施の形態３によっても、実施の形態２と
同様に補助情報のデータ量を抑えることができる。
【００７０】実施の形態４．次に、図１１はこの発明の
実施の形態４に係るエンコーダの構成を示すブロック図
である。図１１において、図１３に示す従来例と同一部
分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号
として、９００は本実施の形態４に係るステップ幅決定
回路であり、このステップ幅決定回路９００は、図１３
に示す従来例のステップ幅決定回路１００に対し、予測
値バッファ４に記憶された１ブロック前の予測値に基づ
いて量子化ステップの下限値を決定して次のブロックに
おける最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅推
定回路９１を付加している点である。
実施の形態４に係るエンコーダの構成を示すブロック図
である。図１１において、図１３に示す従来例と同一部
分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号
として、９００は本実施の形態４に係るステップ幅決定
回路であり、このステップ幅決定回路９００は、図１３
に示す従来例のステップ幅決定回路１００に対し、予測
値バッファ４に記憶された１ブロック前の予測値に基づ
いて量子化ステップの下限値を決定して次のブロックに
おける最小ステップ幅の推定値とする最小ステップ幅推
定回路９１を付加している点である。
【００７１】この最小ステップ幅推定回路９１の入力信
号から出力を決定するアルゴリズムは、実施の形態１で
示した最小ステップ幅決定回路３１と同じアルゴリズム
であるが、最小ステップ幅決定回路３１が入力ｘ［ｎ］
を入力とするのに対して、最小ステップ幅推定回路９１
では、予測値バッファ４の出力を入力とする点が異な
る。ブロック番号ｍのブロックを処理している間に推定
される最小ステップ幅推定回路９１の出力は、ブロック
番号ｍ＋１の処理時点になって始めて出力される。つま
り、あるブロック番号ｍ＋１の処理する際に最小ステッ
プ幅と推定される値は１ブロック前のブロック番号ｍの
絶対差分値の最大値にある係数ａを掛けて得られた値で
ある。
号から出力を決定するアルゴリズムは、実施の形態１で
示した最小ステップ幅決定回路３１と同じアルゴリズム
であるが、最小ステップ幅決定回路３１が入力ｘ［ｎ］
を入力とするのに対して、最小ステップ幅推定回路９１
では、予測値バッファ４の出力を入力とする点が異な
る。ブロック番号ｍのブロックを処理している間に推定
される最小ステップ幅推定回路９１の出力は、ブロック
番号ｍ＋１の処理時点になって始めて出力される。つま
り、あるブロック番号ｍ＋１の処理する際に最小ステッ
プ幅と推定される値は１ブロック前のブロック番号ｍの
絶対差分値の最大値にある係数ａを掛けて得られた値で
ある。
【００７２】ステップ幅更新回路１４では、こうして得
られた最小ステップ幅の推定値よりもステップ幅が小さ
くならないように制限しながらステップ幅の更新が行わ
れる。隣接ブロック間の相関は高いので１つ前のブロッ
クにおける最小ステップ幅を最小ステップ幅の推定値と
して選んでも効果が得られる。しかも、この値はデコー
ダ側に補助情報として送る必要はなく、デコーダ側でも
前のブロックから同様に推定できる。
られた最小ステップ幅の推定値よりもステップ幅が小さ
くならないように制限しながらステップ幅の更新が行わ
れる。隣接ブロック間の相関は高いので１つ前のブロッ
クにおける最小ステップ幅を最小ステップ幅の推定値と
して選んでも効果が得られる。しかも、この値はデコー
ダ側に補助情報として送る必要はなく、デコーダ側でも
前のブロックから同様に推定できる。
【００７３】ブロック番号ｍ＋１の処理時における最小
ステップ幅の推定値は、ブロック番号ｍの処理時におい
て決定された値であるということはエンコード動作を開
始した時点（ブロック番号０の処理時）には最小ステッ
プ幅の推定値が得られない。したがって、最小ステップ
幅推定回路９１は、ブロック番号０の処理時に限って、
定数ｅを最小ステップ幅の推定値として出力するように
動作する。この定数ｅはたとえば０である。
ステップ幅の推定値は、ブロック番号ｍの処理時におい
て決定された値であるということはエンコード動作を開
始した時点（ブロック番号０の処理時）には最小ステッ
プ幅の推定値が得られない。したがって、最小ステップ
幅推定回路９１は、ブロック番号０の処理時に限って、
定数ｅを最小ステップ幅の推定値として出力するように
動作する。この定数ｅはたとえば０である。
【００７４】また、図１２はこの発明の実施の形態４に
係るデコーダの構成を示すブロック図である。図１２に
おいて、図１５に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、１０００
は本実施の形態４に係るステップ幅決定回路であり、こ
のステップ幅決定回路１０００と従来例のステップ幅決
定回路２００との相違点は、ステップ幅決定回路１００
０では、予測値バッファ２５に記憶された１ブロック前
の予測値に基づいて量子化ステップの下限値を決定して
次のブロックにおける最小ステップ幅の推定値とする最
小ステップ幅推定回路１０１を付加し、ステップ幅更新
回路２８では、最小ステップ幅推定回路１０１からの最
小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を参照し、この最小ステップ幅
を下回らないようにステップ幅を制限して更新されたス
テップ幅をステップ幅バッファ２６に記憶させる点であ
る。
係るデコーダの構成を示すブロック図である。図１２に
おいて、図１５に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、１０００
は本実施の形態４に係るステップ幅決定回路であり、こ
のステップ幅決定回路１０００と従来例のステップ幅決
定回路２００との相違点は、ステップ幅決定回路１００
０では、予測値バッファ２５に記憶された１ブロック前
の予測値に基づいて量子化ステップの下限値を決定して
次のブロックにおける最小ステップ幅の推定値とする最
小ステップ幅推定回路１０１を付加し、ステップ幅更新
回路２８では、最小ステップ幅推定回路１０１からの最
小ステップ幅ｑ［ｍＮ］を参照し、この最小ステップ幅
を下回らないようにステップ幅を制限して更新されたス
テップ幅をステップ幅バッファ２６に記憶させる点であ
る。
【００７５】このステップ幅決定回路１０００は、ステ
ップ幅決定回路２００に最小ステップ幅推定回路１０１
を付加しており、最小ステップ幅の推定値は、エンコー
ダと同じく１つ前のブロックを処理して得られる。ステ
ップ幅更新回路２８では、最小ステップ幅の推定値より
もステップ幅が小さくならないように制限しながらステ
ップ幅を更新する。エンコーダと同様に、最小ステップ
幅推定回路１０１は、ブロック番号０の処理時に限っ
て、定数ｅを最小ステップ幅の推定値として出力するよ
うに動作する。この定数ｅはたとえば０である。
ップ幅決定回路２００に最小ステップ幅推定回路１０１
を付加しており、最小ステップ幅の推定値は、エンコー
ダと同じく１つ前のブロックを処理して得られる。ステ
ップ幅更新回路２８では、最小ステップ幅の推定値より
もステップ幅が小さくならないように制限しながらステ
ップ幅を更新する。エンコーダと同様に、最小ステップ
幅推定回路１０１は、ブロック番号０の処理時に限っ
て、定数ｅを最小ステップ幅の推定値として出力するよ
うに動作する。この定数ｅはたとえば０である。
【００７６】従って、この実施の形態４によれば、実施
の形態１と同様に、ステップ幅更新回路２８により更新
されるステップ幅は、最小ステップ幅推定回路１０１で
推定されたステップ幅よりも小さくなることはないた
め、急激な振幅変化にも追従できる。
の形態１と同様に、ステップ幅更新回路２８により更新
されるステップ幅は、最小ステップ幅推定回路１０１で
推定されたステップ幅よりも小さくなることはないた
め、急激な振幅変化にも追従できる。
【００７７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ブロ
ック毎に量子化ステップの下限値としての最小ステップ
幅を下回らないようにステップ幅を制限するようにした
ので、アタック時などの即応性を高めることを可能とす
る楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供すること
ができる。
ック毎に量子化ステップの下限値としての最小ステップ
幅を下回らないようにステップ幅を制限するようにした
ので、アタック時などの即応性を高めることを可能とす
る楽音信号の符号化装置及び復号化装置を提供すること
ができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るエンコーダの
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るデコーダの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る作用効果を説
明する波形図である。
明する波形図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係る初期ステップ
幅決定回路３２の効果を説明するもので、初期ステップ
幅に絶対差分値の平均値を採用した場合の説明図であ
る。
幅決定回路３２の効果を説明するもので、初期ステップ
幅に絶対差分値の平均値を採用した場合の説明図であ
る。
【図５】 この発明の実施の形態１に係る初期ステップ
幅決定回路３２の効果を説明するもので、初期ステップ
幅にブロック先頭の絶対差分値を採用した場合の説明図
である。
幅決定回路３２の効果を説明するもので、初期ステップ
幅にブロック先頭の絶対差分値を採用した場合の説明図
である。
【図６】 この発明による実施の形態２に係るエンコー
ダの構成を示すブロック図である。
ダの構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明による実施の形態２に係るデコーダ
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明による実施の形態３に係るエンコー
ダの構成を示すブロック図である。
ダの構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明による実施の形態３に係る対応テー
ブル（対数テーブル及びＭａｘテーブル）の説明図であ
る。
ブル（対数テーブル及びＭａｘテーブル）の説明図であ
る。
【図１０】 この発明による実施の形態３に係るデコー
ダの構成を示すブロック図である。
ダの構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明による実施の形態４に係るエンコ
ーダの構成を示すブロック図である。
ーダの構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明による実施の形態４に係るデコー
ダの構成を示すブロック図である。
ダの構成を示すブロック図である。
【図１３】 従来例によるブロック化ＡＤＰＣＭエンコ
ーダの詳細な構成を示すブロック図である。
ーダの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１４】 図１３に示す構成によるブロック化ＡＤＰ
ＣＭエンコーダの各部動作のタイミングチャートであ
る。
ＣＭエンコーダの各部動作のタイミングチャートであ
る。
【図１５】 従来例によるブロック化ＡＤＰＣＭデコー
ダの詳細な構成を示すブロック図である。
ダの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１６】 図１５に示す構成によるブロック化ＡＤＰ
ＣＭデコーダの各部動作のタイミングチャートである。
ＣＭデコーダの各部動作のタイミングチャートである。
１ リニアＰＣＭバッファ、２ スイッチ、３ スイッ
チ、４ 予測値バッファ、５ 加算器、６ 量子化器、
７ 予測器、８ 加算器、９ ステップ幅バッファ、１
０ 逆量子化器、１１ スイッチ制御およびｋ発生器、
１２ 初期ステップ幅決定回路、１３ スイッチ、１４
ステップ幅更新回路、２１ 逆量子化器、２２ 加算
器、２３ 予測器、２４ スイッチ、２５ 予測値バッ
ファ、２６ ステップ幅バッファ、２７ スイッチ制御
およびｋ発生器、２８ ステップ幅更新回路、２９ ス
イッチ、３１ 最小ステップ幅決定回路、３２ 初期ス
テップ幅決定回路、５２ 対数変換回路、５２ 指数変
換回路、６１ 指数変換回路、７１ テーブル検索回
路、７２ テーブル参照回路、８１ テーブル参照回
路、９１ 最小ステップ幅推定回路、１０１ 最小ステ
ップ幅推定回路、３００，４００，５００，６００，７
００，８００，９００，１０００ ステップ幅決定回
路。
チ、４ 予測値バッファ、５ 加算器、６ 量子化器、
７ 予測器、８ 加算器、９ ステップ幅バッファ、１
０ 逆量子化器、１１ スイッチ制御およびｋ発生器、
１２ 初期ステップ幅決定回路、１３ スイッチ、１４
ステップ幅更新回路、２１ 逆量子化器、２２ 加算
器、２３ 予測器、２４ スイッチ、２５ 予測値バッ
ファ、２６ ステップ幅バッファ、２７ スイッチ制御
およびｋ発生器、２８ ステップ幅更新回路、２９ ス
イッチ、３１ 最小ステップ幅決定回路、３２ 初期ス
テップ幅決定回路、５２ 対数変換回路、５２ 指数変
換回路、６１ 指数変換回路、７１ テーブル検索回
路、７２ テーブル参照回路、８１ テーブル参照回
路、９１ 最小ステップ幅推定回路、１０１ 最小ステ
ップ幅推定回路、３００，４００，５００，６００，７
００，８００，９００，１０００ ステップ幅決定回
路。
Claims (11)
- 【請求項１】 入力される楽音信号のＰＣＭサンプルを
所定サンプル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプル
を出力するブロック化手段と、 上記ブロック化手段を介したブロック先頭サンプル及び
入力される予測値を記憶する予測値記憶手段と、 入力される楽音信号のＰＣＭサンプルからブロックの先
頭における量子化ステップサイズを決定する初期ステッ
プ幅決定手段と、 上記ブロック化手段を介して順次出力されるリニアＰＣ
Ｍサンプルと上記予測値記憶手段に記憶された予測値と
の差分値を現在のステップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符
号語を求める量子化手段と、 上記初期ステップ幅決定手段により決定された初期ステ
ップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回のステ
ップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、 上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ
幅記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに基づいて
差分値の近似値を求める逆量子化手段と、 上記逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記
憶手段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予
測値を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予
測手段と、 入力される楽音信号のＰＣＭサンプルに基づいて１ブロ
ック内における量子化ステップの下限値として最小ステ
ップ幅を決定する最小ステップ幅決定手段と、 上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ
幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅に基づいて次
回のステップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が上
記最小ステップ幅決定手段により決定された量子化ステ
ップの下限値としての最小ステップ幅を下回らないよう
にステップ幅を制限して更新されたステップ幅を上記ス
テップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手
段とを備えたことを特徴とする楽音信号の符号化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の楽音信号の符号化装置
において、上記最小ステップ幅決定手段の出力を対数値
に変換する対数変換手段と、この対数変換手段からの対
数値を再度最小ステップ幅の推定値に変換する指数変換
手段とをさらに備え、上記指数変換手段を介した出力を
上記ステップ幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手
段は、指数変換手段を介した出力に基づいて１ブロック
内における量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回ら
ないように制限することを特徴とする楽音信号の符号化
装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の楽音信号の符号化装置
において、最小ステップ幅とインデックス値との対応テ
ーブルを参照して上記最小ステップ幅決定手段からの出
力に対応するインデックス値を求めるテーブル検索手段
と、上記対応テーブルを参照して上記テーブル検索手段
からのインデックス値を再度ステップ幅に変換するテー
ブル参照手段とをさらに備え、上記テーブル参照手段を
介した出力を上記ステップ幅更新手段に与え、当該ステ
ップ幅更新手段は、テーブル参照手段を介した出力に基
づいて１ブロック内における量子化ステップ幅が最小ス
テップ幅を下回らないように制限することを特徴とする
楽音信号の符号化装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の楽音信号の符号化装置
において、上記対応テーブルとして、対数テーブルまた
はＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴とする楽
音信号の符号化装置。 - 【請求項５】 入力される楽音信号のＰＣＭサンプルを
所定サンプル毎にブロック化してリニアＰＣＭサンプル
を出力するブロック化手段と、 上記ブロック化手段を介したブロック先頭サンプル及び
入力される予測値を記憶する予測値記憶手段と、 入力される楽音信号のＰＣＭサンプルからブロックの先
頭における量子化ステップサイズを決定する初期ステッ
プ幅決定手段と、 上記ブロック化手段を介して順次出力されるリニアＰＣ
Ｍサンプルと上記予測値記憶手段に記憶された予測値と
の差分値を現在のステップ幅で量子化してＡＤＰＣＭ符
号語を求める量子化手段と、 上記初期ステップ幅決定手段により決定された初期ステ
ップ幅及び更新されたステップ幅を記憶して次回のステ
ップ幅を与えるためのステップ幅記憶手段と、 上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ
幅記憶手段に記憶された現在のステップ幅とに基づいて
差分値の近似値を求める逆量子化手段と、 上記逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記
憶手段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予
測値を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予
測手段と、 上記予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値
に基づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロ
ックにおける最小ステップ幅の推定値とする最小ステッ
プ幅推定手段と、 上記量子化手段からのＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ
幅記憶手段に記憶された前回のステップ幅に基づいて次
回のステップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が上
記最小ステップ幅推定手段により決定された量子化ステ
ップの下限値としての最小ステップ幅を下回らないよう
にステップ幅を制限して更新されたステップ幅を上記ス
テップ幅記憶手段に記憶させるためのステップ幅更新手
段とを備えたことを特徴とする楽音信号の符号化装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の楽
音信号の符号化装置において、上記初期ステップ幅決定
手段は、１ブロック分のＮサンプルから隣接サンプル間
の差分値の絶対値を計算して得られたＮ−１個分の差分
値の絶対値の平均値の２倍と、ブロックの先頭の差分値
の絶対値とを比較して、ブロック先頭の差分値の絶対値
の方が大きい場合はブロック先頭の差分値の絶対値を初
期ステップ幅とし、ブロック先頭の差分値の絶対値が小
さいか等しい場合はＮ−１個分の絶対差分値の平均値を
初期ステップ幅とすることを特徴とする楽音信号の符号
化装置。 - 【請求項７】 入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在のス
テップ幅に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化手
段と、 入力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値
を記憶する予測値記憶手段と、 上記逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記
憶手段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予
測値を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予
測手段と、 入力される初期ステップ幅及び更新されたステップ幅を
記憶して次回のステップ幅を与えるためのステップ幅記
憶手段と、 入力されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅記憶手段
に記憶された前回のステップ幅とに基づいて次回のステ
ップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が入力される
量子化ステップの下限値としての最小ステップ幅を下回
らないようにステップ幅を制限して更新されたステップ
幅を上記ステップ幅記憶手段に記憶させるためのステッ
プ幅更新手段とを備えたことを特徴とする楽音信号の復
号化装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の楽音信号の復号化装置
において、入力される最小ステップ幅の対数値を最小ス
テップ幅の推定値に変換する指数変換回路をさらに備
え、上記指数変換手段を介した出力を上記ステップ幅更
新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、指数変換手
段を介した出力に基づいて１ブロック内における量子化
ステップ幅が最小ステップ幅を下回らないように制限す
ることを特徴とする楽音信号の復号化装置。 - 【請求項９】 請求項７に記載の楽音信号の復号化装置
において、最小ステップ幅とインデックス値との対応テ
ーブルを参照して入力されるインデックス値を対応する
ステップ幅に変換するテーブル参照手段とをさらに備
え、上記テーブル参照手段を介した出力を上記ステップ
幅更新手段に与え、当該ステップ幅更新手段は、テーブ
ル参照手段を介した出力に基づいて１ブロック内におけ
る量子化ステップ幅が最小ステップ幅を下回らないよう
に制限することを特徴とする楽音信号の復号化装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の楽音信号の復号化装
置において、上記対応テーブルとして、対数テーブルま
たはＭａｘの量子化テーブルを用いることを特徴とする
楽音信号の復号化装置。 - 【請求項１１】 入力されるＡＤＰＣＭ符号語と現在の
ステップ幅に基づいて差分値の近似値を求める逆量子化
手段と、 入力されるブロック先頭サンプル及び与えられる予測値
を記憶する予測値記憶手段と、 上記逆量子化手段からの差分値の近似値と上記予測値記
憶手段に記憶された前回の予測値とに基づいて次回の予
測値を求めて上記予測値記憶手段に記憶させるための予
測手段と、 入力される初期ステップ幅及び更新されたステップ幅を
記憶して次回のステップ幅を与えるためのステップ幅記
憶手段と、 上記予測値記憶手段に記憶された１ブロック前の予測値
に基づいて量子化ステップの下限値を決定して次のブロ
ックにおける最小ステップ幅の推定値とする最小ステッ
プ幅推定手段と、 入力されるＡＤＰＣＭ符号語と上記ステップ幅記憶手段
に記憶された前回のステップ幅とに基づいて次回のステ
ップ幅を求め、かつ求められたステップ幅が上記最小ス
テップ幅推定手段により決定された量子化ステップの下
限値としての最小ステップ幅を下回らないように制限し
て更新されたステップ幅を上記ステップ記憶手段に記憶
させるためのステップ幅更新手段とを備えたことを特徴
とする楽音信号の復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10435299A JP3747357B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 楽音信号の符号化装置及び復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10435299A JP3747357B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 楽音信号の符号化装置及び復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000293178A true JP2000293178A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3747357B2 JP3747357B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=14378498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10435299A Expired - Fee Related JP3747357B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 楽音信号の符号化装置及び復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747357B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046175A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Casio Comput Co Ltd | 波形発生装置および波形発生処理プログラム |
| JP2012234206A (ja) * | 2007-09-12 | 2012-11-29 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 楽音波形の情報圧縮方法、情報伸長方法、情報圧縮のためのコンピュータプログラム、情報圧縮装置、情報伸長装置及びデータ構造 |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10435299A patent/JP3747357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046175A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Casio Comput Co Ltd | 波形発生装置および波形発生処理プログラム |
| JP4656326B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2011-03-23 | カシオ計算機株式会社 | 波形発生装置 |
| JP2012234206A (ja) * | 2007-09-12 | 2012-11-29 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 楽音波形の情報圧縮方法、情報伸長方法、情報圧縮のためのコンピュータプログラム、情報圧縮装置、情報伸長装置及びデータ構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3747357B2 (ja) | 2006-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7015837B1 (en) | Lossless adaptive encoding and decoding of integer data | |
| US6043763A (en) | Lossless data compression with low complexity | |
| US6028541A (en) | Lossless data compression with low complexity | |
| US6121904A (en) | Lossless data compression with low complexity | |
| KR102361280B1 (ko) | 산술 인코딩 또는 산술 디코딩 방법 및 장치 | |
| KR20080025399A (ko) | 적응적 코딩 및 디코딩에서 다수의 엔트로피 모델의 선택적사용 | |
| JP2013526140A (ja) | 算術符号化のための適応型２値化 | |
| KR960006301A (ko) | 음향 신호 부호화/복호화 방법 | |
| US6118392A (en) | Lossless data compression with low complexity | |
| JPH10173541A (ja) | 圧縮符号化復号方式 | |
| JP2002118517A (ja) | 直交変換装置及び方法、逆直交変換装置及び方法、変換符号化装置及び方法、並びに復号装置及び方法 | |
| KR20060051157A (ko) | 정수 데이터의 무손실 적응 인코딩 및 디코딩을 위한시스템 및 방법 | |
| KR20120096541A (ko) | 디지털 신호의 압축 또는 압축해제를 위한 방법, 시스템 및 장치 | |
| JP4866484B2 (ja) | パラメータ選択方法、パラメータ選択装置、プログラム及び記録媒体 | |
| JPH0590974A (ja) | 前反響処理方法およびその装置 | |
| JP2005151391A (ja) | 動画像符号化方法、動画像符号化装置およびプログラム | |
| WO1998037636A1 (fr) | Procede de codage de signaux vocaux | |
| KR100629997B1 (ko) | 오디오 신호의 인코딩 방법 | |
| KR20040075944A (ko) | 디지털 정보신호의 데이터 압축 및 압축해제 | |
| JP3747357B2 (ja) | 楽音信号の符号化装置及び復号化装置 | |
| JP4091506B2 (ja) | ２段音声画像符号化方法、その装置及びプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP4259401B2 (ja) | 音声処理装置及び音声符号化方法 | |
| WO2004112256A1 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP2794842B2 (ja) | 符号化方法とその復号化方法 | |
| JP2006211243A (ja) | ディジタル信号符号化装置，ディジタル信号符号化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051116 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3747357 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091209 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101209 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111209 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111209 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121209 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121209 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131209 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |