JP2007047813A - Digital signal processing method, its program, and recording medium storing the program - Google Patents

Digital signal processing method, its program, and recording medium storing the program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain continuity and efficiency with substantially no degradation by concluding filter processing requiring processing extending over preceding and succeeding frames, like, for example, an interpolation filter, autoregressive prediction coding, and decoding in only the current frame. <P>SOLUTION: An encoder performs encoding to a sample sequence at the tail end of the frame previous to the current frame or the sample sequence at the top of the current frame separately from the encoding to the current frame to generate an auxiliary code (410). The auxiliary code is employed as a part of the code of the current frame (19). A decoder, in case the previous frame of the current frame is lost, decodes the auxiliary code within the code of the current frame to obtain the sample sequence at the tail end of the frame before the current frame or the sample sequence at the top of the current frame. The processing extending over the preceding and succeeding frames is performed by using the obtained sample sequences. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明はディジタル信号のフレーム単位での符号化や復号化自体やこれと関連する処理の方法、そのプログラム、及びそのプログラムを格納した記録媒体に関する。   The present invention relates to encoding and decoding of a digital signal in units of frames, a processing method related thereto, a program thereof, and a recording medium storing the program.

音声、画像などのディジタル信号に対するフレーム単位での処理には、予測やフィルタなどフレームをまたがる処理が頻繁に行われる。前後のフレームのサンプルを使うことで連続性や、効率を高めることができる。しかしながらパケット伝送では、前のフレームのサンプルや後続するサンプルが得られない場合があり、また指定したフレームだけからの処理が要求される場合がある。これらの場合は連続性や圧縮効率が低下する。
まず、この発明のディジタル信号処理方法を適用することができるディジタル信号処理を一部に利用している例として考えられる符号化方法、その復号化方法を図1を参照して説明する。(なおこの例は公知ではない。)
入力端子11よりの第1標本化周波数のディジタル信号はフレーム分割部12でフレーム単位、例えば1024サンプルごとに分割され、フレームごとのディジタル信号はダウンサンプリング部13で第1標本化周波数のディジタル信号からこれよりも低い第2標本化周波数のディジタル信号に変換される。この場合、その第2標本化周波数の標本化により折り返し信号が生じないように低域通過フィルタ処理により高域成分が除去される。
In processing of digital signals such as audio and images in units of frames, processing across frames such as prediction and filtering is frequently performed. By using samples from the front and back frames, continuity and efficiency can be improved. However, in packet transmission, the sample of the previous frame or the sample that follows may not be obtained, and processing from only the designated frame may be required. In these cases, continuity and compression efficiency decrease.
First, an encoding method and a decoding method that can be considered as an example partially using digital signal processing to which the digital signal processing method of the present invention can be applied will be described with reference to FIG. (This example is not publicly known.)
The digital signal of the first sampling frequency from the input terminal 11 is divided by the frame dividing unit 12 in units of frames, for example, every 1024 samples, and the digital signal for each frame is converted from the digital signal of the first sampling frequency by the downsampling unit 13. It is converted into a digital signal having a second sampling frequency lower than this. In this case, the high-frequency component is removed by the low-pass filter processing so that the aliasing signal is not generated by sampling at the second sampling frequency.

第2標本化周波数のディジタル信号は、符号化部14で非可逆又は可逆の圧縮符号化が行われ、主符号Imとして出力される。この主符号Imは局部復号部15で復号され、復号された局部信号はアップサンプリング部16で第2標本化周波数の局部信号から第1標本化周波数の局部信号に変換される。その際、当然のことであるが補間処理が行われる。この第1標本化周波数の局部信号と、フレーム分割部12よりの分岐された第1標本化周波数のディジタル信号との時間領域での誤差信号が誤差算出部17で算出される。
その誤差信号は予測誤差生成部51に供給され、誤差信号の予測誤差信号が作られる。
The digital signal of the second sampling frequency is subjected to irreversible or lossless compression encoding in the encoding unit 14 and is output as the main code Im. The main code Im is decoded by the local decoding unit 15, and the decoded local signal is converted by the upsampling unit 16 from the local signal of the second sampling frequency to the local signal of the first sampling frequency. At that time, as a matter of course, an interpolation process is performed. An error signal in the time domain between the local signal of the first sampling frequency and the digital signal of the first sampling frequency branched from the frame dividing unit 12 is calculated by the error calculating unit 17.
The error signal is supplied to the prediction error generation unit 51 to generate a prediction error signal of the error signal.

この予測誤差信号は圧縮符号化部18において、ビット列の並び替えを行い、そのまま、または更に可逆(ロスレス)圧縮符号化されて誤差符号Peとして出力される。符号化部14よりの主符号Imと誤差符号Peとが合成部19で合成され、パケット化されて出力端子21より出力される。
なお、前記ビット列の並び替え、及び可逆圧縮符号化については例えば特許文献1の第6〜8頁、第3図を、そのパケット化については例えば、非特許文献1をそれぞれ参照されたい。
The prediction error signal is rearranged in the compression encoder 18 and is directly or further losslessly compressed and output as an error code Pe. The main code Im and the error code Pe from the encoding unit 14 are combined by the combining unit 19, packetized, and output from the output terminal 21.
For the rearrangement of the bit string and the lossless compression encoding, refer to, for example, pages 6 to 8 and FIG.

復号化器30においては入力端子31よりの符号は分離部32において主符号Imと誤差符号Peとに分離され、主符号Imは復号部33で符号化器10の符号化部14と対応した復号処理により非可逆又は可逆復号されて第2標本化周波数の復号信号が得られる。この第2標本化周波数の復号信号はアップサンプリング部34でアップサンプリングされて第1標本化周波数の復号信号に変換される。この際、当然のことであるが標本化周波数を高くするために補間処理が行われる。
分離された誤差符号Peは復号化部35で予測誤差信号を再生する処理が行われる。この復号化部35の具体的構成及び処理については例えば前記公報に示されている。再生された予測誤差信号の標本化周波数は第1の標本化周波数である。
In the decoder 30, the code from the input terminal 31 is separated into the main code Im and the error code Pe by the separation unit 32, and the main code Im is decoded by the decoding unit 33 corresponding to the coding unit 14 of the encoder 10. The decoded signal of the second sampling frequency is obtained by irreversible or lossless decoding by the processing. The decoded signal of the second sampling frequency is upsampled by the upsampling unit 34 and converted into a decoded signal of the first sampling frequency. At this time, as a matter of course, interpolation processing is performed in order to increase the sampling frequency.
The separated error code Pe is subjected to processing for reproducing a prediction error signal in the decoding unit 35. The specific configuration and processing of the decryption unit 35 are disclosed in the above publication, for example. The sampling frequency of the reproduced prediction error signal is the first sampling frequency.

この予測誤差信号は予測合成部63で予測合成されて誤差信号が再生される。この予測合成部63は符号化器10の予測誤差生成部51の構成と対応したものとされる。
この再生した誤差信号の標本化周波数は第1標本化周波数であり、この誤差信号とアップサンプリング部34よりの第1標本化周波数の復号信号とが加算部36で加算されてディジタル信号が再生され、フレーム合成部37へ供給される。フレーム合成部37ては順次フレームごとに再生されたディジタル信号をつなぎ合わせて出力端子38へ出力する。
図1中のアップサンプリング部16,34においては復号信号のサンプル列に対し、第1標本化周波数のサンプル列になるように所定のサンプル数ごとに0値のサンプルを1乃至複数挿入し、この0値サンプルを挿入したサンプル列を例えば図2Aに示すFIRフィルタによりなる補間フィルタ(一般に低域通過フィルタ)に通して、0値サンプルをその前後の1乃至複数のサンプルにより補間した値のサンプルとする。つまり第1標本化周波数の周期を遅延量とする遅延部Dが直列に接続され、この直列接続の一端に零詰めされたサンプル列x(n)が入力され、その各入力と、各遅延部Dの出力に対しそれぞれ乗算部221
〜22mでフィルタ係数h1 , h2 , …, hm が乗算され、これら乗算結果が加算部23で加算されてフィルタ出力y(n)とされる。
This prediction error signal is predicted and synthesized by the prediction synthesis unit 63 to reproduce the error signal. The prediction synthesis unit 63 corresponds to the configuration of the prediction error generation unit 51 of the encoder 10.
The sampling frequency of the reproduced error signal is the first sampling frequency, and this error signal and the decoded signal of the first sampling frequency from the upsampling unit 34 are added by the adding unit 36 to reproduce the digital signal. , And supplied to the frame synthesis unit 37. The frame synthesizing unit 37 sequentially connects the digital signals reproduced for each frame and outputs them to the output terminal 38.
In the upsampling units 16 and 34 in FIG. 1, one or more zero-value samples are inserted for each predetermined number of samples so that the sample sequence of the decoded signal becomes the sample sequence of the first sampling frequency. A sample string in which a zero-value sample is inserted is passed through an interpolation filter (generally a low-pass filter) composed of, for example, an FIR filter shown in FIG. To do. That is, a delay unit D having the delay of the first sampling frequency as a delay amount is connected in series, and a zero-padded sample string x (n) is input to one end of the series connection. Multiplier 22 1 for each output of D
To 22 filter coefficients in m h 1, h 2, ... , h m is multiplied by these multiplication results are being added to the filter output y (n) by an adder 23.

この結果、例えば図2Bに示す実線の復号信号サンプル列に対し、挿入した0値サンプルは、破線に示すように線形補間された値をもつサンプルとなる。
このようなFIRフィルタの処理においては図2Cに示すようにLサンプルからなるフレーム内の各サンプルx(n), (n=0, ..., L-1)を、これとその前後の各T点のサンプルの計2T+1=mサンプルに対し係数hnを畳み込む処理、つまり次式の演算を実現して、出力y(n)を得ている。

Figure 2007047813
As a result, for example, with respect to the solid-line decoded signal sample sequence shown in FIG. 2B, the inserted zero-value sample becomes a sample having a value obtained by linear interpolation as shown by the broken line.
In such FIR filter processing, as shown in FIG. 2C, each sample x (n), (n = 0,. The output y (n) is obtained by realizing the process of convolving the coefficient h n with 2T + 1 = m samples in total of T point samples, that is, the calculation of the following equation.
Figure 2007047813

従って現フレームの先頭の出力サンプルy(0)は一つ前のフレームのx(-T)からx(-1)までのT個のサンプルに依存している。同様に現フレームの最後の出力サンプルy(L-1)は次のフレームのx(L)からx(L+T-1)までのT個の値に依存している。なお、図2A中の乗算部をフィルタのタップと称し、また乗算部221〜22mの数mをタップ数という。
図1に示したような符号化復号化システムで、前後のフレームのサンプルもわかっている場合がほとんどであるが、伝送路におけるパケット消失やランダムアクセス(音声、画像信号の途中からの再生)のために、フレーム内で情報が完結することが要求されることがある。この場合前後のサンプルの不明な値はすべて0と仮定することもできるが、連続性や効率が低下する。
Therefore, the first output sample y (0) of the current frame depends on T samples from x (-T) to x (-1) of the previous frame. Similarly, the last output sample y (L-1) of the current frame depends on T values from x (L) to x (L + T-1) of the next frame. The multiplication unit in FIG. 2A is referred to as a filter tap, and the number m of the multiplication units 22 1 to 22 m is referred to as the tap number.
In the encoding / decoding system as shown in FIG. 1, most of the samples of the previous and subsequent frames are also known. However, packet loss and random access (reproduction from the middle of audio and image signals) in the transmission path For this reason, information may be required to be completed within a frame. In this case, the unknown values of the preceding and following samples can all be assumed to be 0, but the continuity and efficiency are reduced.

また図1中の符号化器10の予測誤差生成部51は自己回帰型線形予測では例えば図3Aに示すように入力されたサンプル列x(n)(この例では誤差算出部17からの誤差信号)が、そのサンプル間隔を遅延量とする遅延部Dの直列接続の一端に入力されると共に予測係数決定部53に入力され、予測係数決定部53は過去の複数の入力サンプルと出力予測誤差y(n)とからその予測誤差エネルギーが最小になるように、線形予測係数の組{α1,…,αp}がサンプルごとに決定され、これら予測係数α1,…,αpが、遅延部Dの各対応する出力に対し、乗算部241〜24pでそれぞれ乗算され、これら乗算結果が加算部25で加算されて予測値が生成され、この例では整数化部56で整数値とされ、この整数値の予測信号が入力されたサンプルから減算部57で減算されて、予測誤差信号y(n)が得られる。 In addition, the prediction error generation unit 51 of the encoder 10 in FIG. 1 uses an input sample string x (n) (in this example, an error signal from the error calculation unit 17 in the autoregressive linear prediction as shown in FIG. 3A, for example). ) Is input to one end of the serial connection of the delay unit D having the sample interval as a delay amount, and is input to the prediction coefficient determination unit 53. The prediction coefficient determination unit 53 includes a plurality of past input samples and an output prediction error y. since the (n) as the prediction error energy is minimized, a set of linear prediction coefficients {α 1, ..., α p } is determined for each sample, these prediction coefficients α 1, ..., α p is the delay Each corresponding output of the part D is multiplied by the multipliers 24 1 to 24 p , and the multiplication results are added by the adder 25 to generate a predicted value. In this example, the integer unit 56 Sample with this integer value predicted signal input Is subtracted in al subtraction unit 57, prediction error signal y (n) is obtained.

このような自己回帰型予測処理では図3Bに示すようにLサンプルからなるフレーム内の各サンプルx(n), (n=0, ..., L-1)の前のp点のサンプルに対し予測係数αiを畳み込んで予測値を求め、その予測値をサンプルx(n)から減算して、つまり次式の演算を実行して予測誤差信号y(n)を得ている。

Figure 2007047813
In such an autoregressive prediction process, as shown in FIG. 3B, the sample at the point p before each sample x (n), (n = 0,..., L-1) in the frame consisting of L samples is used. On the other hand, a prediction value is obtained by convolving the prediction coefficient α i , and the prediction value is subtracted from the sample x (n), that is, the calculation of the following equation is executed to obtain the prediction error signal y (n).
Figure 2007047813

ただし、[*]は値*の整数化を表し、例えば端数切捨てを行う。従って、現フレームの先頭の予測誤差信号y(0)は一つ前のフレームのx(-p)〜x(-1)までのp個の入力サンプルに依存している。なお、歪を許す符号化では整数化は不要である。また、演算途中で整数化を行ってもよい。
図1中の復号化器30の予測合成部63は自己回帰型予測合成では例えば図4Aに示すように、入力されたサンプル列y(n)(この例では非圧縮符号化部35で再生された予測誤差信号)は加算部65に入力され、後で理解されるように加算部65から予測合成信号x(n)が出力され、この予測合成信号x(n)はそのサンプル列のサンプル周期を遅延量とする遅延部Dの直列接続の一端に入力されると共に予測係数決定部66に入力される。予測係数決定部66は予測信号x'(n)と予測合成信号x(n)との誤差エネルギーが最小になるように予測係数α1,…,αpを決定し、各遅延部Dの出力に対応するα1,…,αpが乗算部261〜26pで乗算され、これら乗算結果が加算部27で加算されて予測信号が生成される。この予測信号は整数化部67で整数値とされ、整数値の予測信号x(n)'が加算部65で入力された予測誤差信号y(n)に加算されて、予測合成信号x(n)が出力される。
However, [*] represents the integerization of the value *, for example, rounded down. Therefore, the prediction error signal y (0) at the head of the current frame depends on p input samples from x (-p) to x (-1) of the previous frame. It should be noted that integerization is not necessary for encoding that allows distortion. Further, integerization may be performed during the calculation.
In the auto-regressive predictive synthesis, the predictive synthesis unit 63 of the decoder 30 in FIG. 1 receives the input sample sequence y (n) (in this example, reproduced by the uncompressed encoding unit 35 as shown in FIG. 4A, for example). (Prediction error signal) is input to the adder 65, and the predictive synthesized signal x (n) is output from the adder 65 as will be understood later, and the predicted synthesized signal x (n) is the sample period of the sample sequence. Is input to one end of a serial connection of a delay unit D having a delay amount as well as input to the prediction coefficient determination unit 66. The prediction coefficient determination unit 66 determines the prediction coefficients α 1 ,..., Α p so that the error energy between the prediction signal x ′ (n) and the prediction composite signal x (n) is minimized, and the output of each delay unit D alpha 1, corresponding to ..., alpha p is multiplied by the multiplication unit 26 1 ~ 26 p, the prediction signal these multiplication results are added by an adder 27 is generated. The prediction signal is converted into an integer value by the integer converting unit 67, and the prediction signal x (n) ′ having an integer value is added to the prediction error signal y (n) input by the adding unit 65, thereby generating a predicted combined signal x (n ) Is output.

このような自己回帰型予測合成処理では図4Bに示すようにLサンプルからなるフレーム内の各入力サンプルy(n),(n=0, ..., L-1)について、その前のp点の予測合成サンプルに対し予測係数αiを畳み込んで求めた予測値を加算して、つまり次式の演算を実行して予測合成信号x(n)を得ている。

Figure 2007047813
In such an autoregressive predictive synthesis process, as shown in FIG. 4B, for each input sample y (n), (n = 0,..., L-1) in a frame composed of L samples, the previous p The predicted composite signal x (n) is obtained by adding the predicted value obtained by convolving the prediction coefficient α i to the predicted composite sample of the points, that is, by executing the following equation.
Figure 2007047813

従って、現フレームの先頭の予測合成サンプルx(0)は一つ前のフレームのx(-p)からx(-1)までのp個の予測合成サンプルに依存している。
このように自己回帰型の予測処理や予測合成処理では前フレームの入力サンプルや前フレームの予測合成サンプルを必要とするため、例えば図1に示したような符号化復号化システムで、パケット消失やランダムアクセスのために、フレーム内で情報が完結することが要求される場合、前のサンプルの不明な値をすべて0と仮定することもできるが、連続性や予測効率が低下する。
Therefore, the prediction synthesis sample x (0) at the head of the current frame depends on p prediction synthesis samples from x (-p) to x (-1) in the previous frame.
As described above, the autoregressive prediction processing and prediction synthesis processing require the input sample of the previous frame and the prediction synthesis sample of the previous frame. For example, in the coding / decoding system as shown in FIG. When information is required to be completed within a frame due to random access, it is possible to assume all unknown values of the previous samples to be 0, but continuity and prediction efficiency are reduced.

従来において有音区間のみ、音声信号をパケット送信し、無音区間ではパケット送信を行わず、受信側では無音区間に擬似背景雑音を挿入する音声パケット伝送システムにおいて、有音区間と無音区間のレベルの不連続性を補正して会話の始まりや終わりに違和感が生じないようにする技術が特許文献2で提案されている。この手法は受信側で有音区間の復号された音声フレームと擬似背景雑音フレームとの間に補間フレームを挿入し、その補間フレームとしてハイブリッド符号化方式の場合、フィルタ係数、雑音符号帳インデックスは有音区間のものを用い、ゲイン係数は背景雑音ゲインの中間値を取るものである。
上記特許文献2に示すものは有音区間のみ送信し、その有音区間の始めおよび終りは、それぞれもともと前フレームおよび後フレームが存在しない状態で処理されたものである。
特開2001-144847公報 特開2000-307654公報 T.Moriya 他4名著“Sampling Rate Scalable Lossless Audio coding”2002 IEEE Speech Coding Workshop proceedings 2002,10月
Conventionally, in a voice packet transmission system in which a voice signal is packet-transmitted only in a voiced section, packet transmission is not performed in a silent section, and pseudo background noise is inserted in the silent section on the receiving side, the levels of the voiced and silent sections are Patent Document 2 proposes a technique for correcting discontinuity so as not to cause a sense of incongruity at the beginning or end of a conversation. This method inserts an interpolated frame between the speech frame decoded in the sound period and the pseudo background noise frame on the receiving side, and in the case of the hybrid coding method, the filter coefficient and the noise codebook index are present. The sound section is used, and the gain coefficient takes an intermediate value of the background noise gain.
In the above-mentioned Patent Document 2, only a sound section is transmitted, and the beginning and end of the sound section are each processed in a state where there is no previous frame and no subsequent frame.
JP 2001-144847 JP 2000-307654 JP T.Moriya and 4 other authors “Sampling Rate Scalable Lossless Audio coding” 2002 IEEE Speech Coding Workshop proceedings 2002, October

フレームごとの処理において、現フレームの前のサンプルや現フレームの後のサンプルを用いて現フレームを処理することにより連続性、品質や効率を高める処理方式を使用する場合に、受信側(復号側)で前フレームや後のフレームが得られない状態でも連続性、品質、効率の低下を抑えるようにし、あるいは1フレームだけでも、他のフレームから独立に処理しても前フレームや後のフレームが存在している場合と同程度に近い連続性、品質、効率が得られるようにすることが望まれる。このような信号処理はフレームごとにディジタル信号を符号化して伝送あるいは記憶を行う場合の符号化処理の一部の処理、また伝送受信された符号や記憶装置から読み出した符号の復号化処理の一部の処理に用いられる場合に限らず、一般にディジタル信号のフレーム単位の処理で前のフレームや後のフレームのサンプルも利用することにより、品質や効率を向上させるようにした処理にこの発明は適用できるものである。   In processing for each frame, when using a processing method that improves continuity, quality and efficiency by processing the current frame using the sample before the current frame or the sample after the current frame, the receiving side (decoding side) ) To prevent degradation of continuity, quality, and efficiency even when the previous frame and the subsequent frame cannot be obtained, or even if only one frame is processed independently from the other frames It is desirable to obtain continuity, quality, and efficiency that are close to the same level as when they exist. Such signal processing is a part of encoding processing when encoding or transmitting or storing a digital signal for each frame, or decoding processing of a code received and received or a code read from a storage device. The present invention is not limited to the case where it is used for the processing of a part, but generally, the present invention is applied to a process for improving the quality and efficiency by using the sample of the previous frame and the subsequent frame in the process of a digital signal frame unit. It can be done.

つまりこの発明の目的はディジタル信号をフレーム単位で行う処理を、そのフレームのサンプルのみを用いて、前の又は/及び後のフレームのサンプルも用いた場合と同程度の性能(連続性、品質、効率など)を得ることを可能とするディジタル信号処理方法、そのプログラムを提供することにある。   In other words, the object of the present invention is to perform processing for performing a digital signal in units of frames, using only the samples of that frame, and performing the same performance (continuity, quality, It is an object of the present invention to provide a digital signal processing method and its program that can obtain efficiency and the like.

請求項1の発明によるディジタル信号処理方法は、
原ディジタル信号のフレーム単位での符号化に用いられ、当該フレームの先頭のサンプル系列、当該フレームの前のフレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの後ろのフレームの先頭のサンプル系列、のうち少なくとも1つのサンプル系列に依存した処理をするディジタル信号処理方法であって、
上記少なくとも1つのサンプル系列を、当該フレームに対する符号化とは別に符号化して得た補助符号を、当該フレームの符号の一部とするステップを含む。
請求項5の発明によるディジタル信号処理方法は、
(a) フレームの補助符号を復号して当該フレームの先頭のサンプル系列、当該フレームの前のフレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの後ろのフレームの先頭のサンプル系列、の少なくとも1つのサンプル系列を求めるステップと、
(b) 上記少なくとも1つのサンプル系列を、当該フレームの前のフレームの末尾の復号サンプル系列又は当該フレームの後ろのフレームの先頭の復号サンプル系列として上記フレームについて処理するステップ、
とを含む。
The digital signal processing method according to the invention of claim 1
Used to encode the original digital signal in units of frames, the first sample series of the frame, the last sample series of the frame before the frame, the last sample series of the frame, the beginning of the frame after the frame A digital signal processing method for performing processing depending on at least one of the sample sequences,
A step of using an auxiliary code obtained by encoding the at least one sample series separately from the encoding for the frame as a part of the code of the frame.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a digital signal processing method.
(a) Decoding the auxiliary code of the frame, the first sample sequence of the frame, the last sample sequence of the previous frame, the last sample sequence of the frame, the first sample sequence of the frame after the frame Determining at least one sample sequence of
(b) processing the at least one sample sequence for the frame as a decoded sample sequence at the end of a frame preceding the frame or a decoded sample sequence at the beginning of a frame after the frame;
Including.

この発明による上記ディジタル信号処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムもこの発明に含まれる。
この発明による上記ディジタル信号処理方法の各ステップをコンピュータで実行可能なプログラムを記録した読み取り可能な記録媒体もこの発明に含まれる。
A program for causing a computer to execute each step of the digital signal processing method according to the present invention is also included in the present invention.
The present invention also includes a readable recording medium in which a program capable of executing each step of the digital signal processing method according to the present invention by a computer is recorded.

この発明に共通する効果として、前又は/及び後のフレームに存在していた場合における連続性や効率をほとんど維持したまま、フレーム内で処理を完結することができる。このためフレーム単位でのランダムアクセスが必要な場合やパケット損失時の性能を改善することができる。
請求項1の発明によれば、先頭サンプル列又は末尾サンプル列を別途補助情報として用意することにより、受信側でフレーム欠落があった際に、補助方法として得たサンプル列を代用サンプル列として直ちに使用することができる。
請求項5の発明によれば、補助情報として受けた先頭サンプル列又は前フレームの末尾サンプル列を直ちに代用サンプル列として使用することで、フレームに対するランダムアクセスを容易にする。
As an effect common to the present invention, the processing can be completed within the frame while maintaining almost the continuity and efficiency in the case where the frame exists in the previous and / or subsequent frame. Therefore, it is possible to improve the performance when random access is required in units of frames or when a packet is lost.
According to the first aspect of the present invention, the sample sequence obtained as the auxiliary method is immediately used as a substitute sample sequence when there is a frame loss on the receiving side by separately preparing the head sample sequence or the tail sample sequence as auxiliary information. Can be used.
According to the invention of claim 5, random access to the frame is facilitated by immediately using the first sample sequence received as auxiliary information or the last sample sequence of the previous frame as a substitute sample sequence.

第1参考形態
本発明を説明する前に、本発明に関連したディジタル信号処理方法の参考例を説明する。
第1参考形態は図5A、図5Bに示すように、例えばバッファ100などに格納されている1フレームのディジタル信号(サンプル列)SFC内の一部の連続するサンプル列ΔSが、つまりバッファ100内のサンプル列ΔSが消去されることなく代用サンプル列生成部110により読み出され、そのサンプル列ΔSはそのまま、あるいは必要に応じて処理され、代用サンプル列ASとして生成され、この代用サンプル列ASはサンプル列接続部120により、バッファ100内の現フレームFCの先頭サンプルの前及び現フレームFCの末尾サンプルの後にそれぞれつなげられ、このつなげられたサンプル列PS(=AS+SFC+AS、以下処理サンプル列と呼ぶ)は代用サンプル列ASの先頭から、FIRフィルタのような線形結合処理部130に供給されて線形結合処理される。勿論、代用サンプル列ASはバッファ100内の現フレームに予め直接つなげて一連の処理サンプル列を形成しておく必要はなく、現フレームFCにつなげる代用サンプル列ASとして、独立してバッファ100内に格納し、読み出し時にサンプル列AS,SFC,ASの順に連続して読み出してFIRフィルタに供給してもよい。
First Reference Embodiment Before describing the present invention, a reference example of a digital signal processing method related to the present invention will be described.
The first reference embodiment Figure 5A, as shown in FIG. 5B, for example, a digital signal of 1 frame stored like the buffer 100 (sample sequence) sample sequence ΔS that part of the continuous in S FC is, that the buffer 100 The sample sequence ΔS is read by the substitute sample sequence generation unit 110 without being erased, and the sample sequence ΔS is processed as it is or as necessary, and is generated as a substitute sample sequence AS. Are connected by the sample string connection unit 120 before the first sample of the current frame FC and after the last sample of the current frame FC in the buffer 100, respectively, and this connected sample string PS (= AS + S FC + AS, hereinafter processing sample string) Is called a linear combination processing unit 1 such as an FIR filter from the top of the substitute sample sequence AS. 30 and is subjected to linear combination processing. Of course, it is not necessary to connect the substitute sample sequence AS directly to the current frame in the buffer 100 in advance to form a series of processing sample sequences. The data may be stored and read out sequentially in the order of the sample sequences AS, S FC , AS and supplied to the FIR filter.

図5B中に破線で示すようにフレームの末尾サンプルの後につなげる代用サンプル列ASとしては、現フレームディジタル信号SFC内の部分サンプルΔSとは異なる部分の連続するサンプル列ΔS′を用いて代用サンプル列AS′としてつなげてもよい。線形結合処理部130の処理内容によっては代用サンプル列ASを、先頭サンプルの前にのみ、または末尾サンプルの後にのみつなげるだけでもよい。
線形結合処理部130で前のフレームのサンプルや後続するフレームのサンプルを必要とするが、前、後のフレームのその必要とするサンプル列の代わりに現フレーム内の一部のサンプル列を複製し、これを代用サンプル列として用いることにより、前後フレームのサンプルを使用しないで現フレームのサンプル列SFCのみで1フレーム分の処理されたディジタル信号(サンプル列)SOUを得ることができる。この場合、代用サンプル列を現フレームのサンプル列SFC中の部分サンプル列から生成しているため、単にフレーム前、後の代用サンプル列の部分を0として処理する場合より、連続性、品質、効率が向上する。
The alternative sample sequence AS to connect after the last sample of the frame as indicated by the broken line in FIG. 5B, alternative sample using a sample sequence [Delta] S 'of consecutive that differ from the parts sample [Delta] S in the current frame digital signal S FC You may connect as row | line AS '. Depending on the processing contents of the linear combination processing unit 130, the substitute sample string AS may be connected only before the first sample or only after the last sample.
The linear combination processing unit 130 needs a sample of the previous frame or a sample of the subsequent frame, but copies a part of the sample sequence in the current frame in place of the required sample sequence of the previous and subsequent frames. by using this as alternative sample sequence, it is possible to obtain a sample sequence S FC only one frame of the processed digital signal (sample sequence) S OU of the current frame without using the samples before and after the frame. In this case, compared with the case of processing for generating the alternative sample sequence from a portion sample sequence in the sample sequence S FC of the current frame is simply the previous frame, the portion of the alternative sample sequence after 0, continuity, quality, Efficiency is improved.

第1参考形態を図2Aに示したFIRフィルタ処理に適用した参考例1を説明する。
図6A中のバッファ100には図6Bに示す現1フレーム分のディジタル信号(サンプル列)SFCが格納されてある。このディジタル信号SFCの各サンプルをx(n),(n=0, ...,L-1)とする。代用サンプル列生成接続部140中の読出し部141により、この現フレームFCの先頭より2番目のサンプルx(1)からx(T)までのT個のサンプルが一部の連続するサンプル列ΔSとしてバッファ100から読み出され、このT個のサンプル列ΔSは逆順配列部142でその配列順が逆とされたサンプル列x(T), ..., x(2), x(1)が代用サンプル列ASとして生成される。この代用サンプル列ASが、バッファ100内のディジタル信号SFCのフレームFCの先頭サンプルx(0)の前につなげるようにバッファ100に書込み部143により格納される。
Reference Example 1 in which the first reference form is applied to the FIR filter processing shown in FIG. 2A will be described.
The buffer 100 in FIG. 6A digital signal (sample sequence) S FC of the current one frame shown in FIG. 6B are stored. Each sample of the digital signal S FC x (n), and (n = 0, ..., L -1). The reading unit 141 in the substitute sample sequence generation / connection unit 140 uses the T samples from the second sample x (1) to x (T) from the beginning of the current frame FC as a part of continuous sample sequence ΔS. The T sample sequences ΔS read from the buffer 100 are replaced by sample sequences x (T),..., X (2), x (1) whose arrangement order is reversed by the reverse order arrangement unit 142. It is generated as a sample string AS. The alternative sample sequence AS is stored by the write unit 143 into the buffer 100 as lead before the first sample x of a frame FC of the digital signal S FC in the buffer 100 (0).

また読出し部141により末尾サンプルx(L-1)よりT-1個前のサンプルx(L-T-1)からx(L-1)の1つ前のサンプルx(L-2)までのT個が一部の連続サンプル列ΔS′としてバッファ
100から読み出され、このサンプル列ΔSは逆順配列部142で配列順が逆とされ、x(L-2), x(L-3), …, x(L-T-1)が代用サンプル列AS′として生成され、代用サンプル列AS′は書込み部143によりバッファ100内の現フレームの末尾サンプルx(L-1)の後につながるように格納される。
その後、バッファ100から読出し部141によりn=-Tからn=L+T-1までの処理サンプル列x(-T), …, x(-1), x(0), x(1), …, x(L-2), x(L-1), x(L), …, x(L+T-1)が読み出されてFIRフィルタ150へ供給される。そのフィルタ処理の結果y(0), …, y(L-1)が出力される。この例では代用サンプル列ASは先頭サンプルx(0)に対し、フレームFC内のサンプルが対称に配され、同様に代用サンプル列AS′は末尾サンプルx(L-1)に対し、フレームFC内のサンプルが対称に配され、これらの部分は先頭サンプルx(0)、末尾サンプルx(L-1)をそれぞれ中心として波形が対称になるため、その前後の周波数特性が類似し、よってAS,AS′を0とする場合より、周波数特性の乱れが少なく、それだけ前後にフレームが存在している場合に対する誤差が少ないフィルタ処理出力y(0), …, y(L-1)が得られる。
Further, the reading unit 141 causes the T samples from the sample x (LT-1) T-1 before the last sample x (L-1) to the sample x (L-2) one before x (L-1). Are read from the buffer 100 as a part of the continuous sample sequence ΔS ′, and the sequence order of the sample sequence ΔS is reversed by the reverse order arrangement unit 142, and x (L−2), x (L−3),. x (LT-1) is generated as a substitute sample sequence AS ', and the substitute sample sequence AS' is stored by the writing unit 143 so as to be connected after the last sample x (L-1) of the current frame in the buffer 100.
Thereafter, a processing sample string x (-T),..., X (-1), x (0), x (1), from n = -T to n = L + T-1 is read from the buffer 100 by the reading unit 141. ..., x (L-2), x (L-1), x (L), ..., x (L + T-1) are read out and supplied to the FIR filter 150. As a result of the filtering process, y (0),..., Y (L-1) are output. In this example, the substitute sample sequence AS is arranged symmetrically with respect to the head sample x (0), and the samples in the frame FC are symmetrically arranged. Similarly, the substitute sample sequence AS ′ is within the frame FC with respect to the end sample x (L−1). These samples are symmetrically arranged, and these portions are symmetrical with respect to the first sample x (0) and the last sample x (L-1), respectively. As compared with the case where AS ′ is set to 0, filter processing outputs y (0),..., Y (L−1) are obtained with less disturbance of the frequency characteristics and less errors with respect to the case where there are frames before and after that.

なお、図6A中に破線で示す窓掛け部144により、例えば先頭サンプルx(0)より先方になる程、重みが小さくなる窓関数ω(n)を代用サンプルASに掛け算してなまらせたものを用い、同様に末尾サンプルx(L-1)より後の方になる程、重みが小さくなる窓関数ω(n)′を代用サンプルAS′に掛算してなまらせたものを用いてもよい。
なお代用サンプルAS′については窓関数を逆順配列する前のサンプル列ΔS′に対して行えば窓関数としてω(n)を用いることができる。
図6Aの構成は、バッファ100内の現フレームに対し、代用サンプル列AS,AS’を付加した処理サンプル列PSをバッファ100内に生成し、生成された処理サンプル列PSをその先頭から順次読み出してFIRフィルタ150に供給する場合を示した。しかしながら、前述の説明から明らかなように、要は現フレーム内の部分サンプル列から生成した代用サンプル列AS,AS′と現フレームサンプル列SFCを、AS,SFC,AS’の順に順次連続してFIRフィルタ処理すればよいのであるから、バッファ100内に代用サンプル列AS,AS’を付加した処理サンプル列PSを生成しないでも、部分サンプル列ΔS、現フレームサンプル列SFC、部分サンプル列ΔS’の順に現フレームFCからサンプルを1つずつ取り出して、FIRフィルタ150へ供給してもよい。
6A is obtained by multiplying the substitute sample AS by a window function ω (n) whose weight decreases as it is ahead of the first sample x (0), for example, by the windowing unit 144 indicated by a broken line in FIG. 6A. In the same manner, the substitute function AS ′ multiplied by the window function ω (n) ′ whose weight becomes smaller as it comes after the last sample x (L−1) may be used. .
For the substitute sample AS ′, if it is performed on the sample sequence ΔS ′ before the window functions are arranged in reverse order, ω (n) can be used as the window function.
In the configuration of FIG. 6A, a processing sample sequence PS to which substitute sample sequences AS and AS ′ are added to the current frame in the buffer 100 is generated in the buffer 100, and the generated processing sample sequence PS is sequentially read from the head. In this case, the supply to the FIR filter 150 is shown. However, as is apparent from the above description, the substitute sample strings AS, AS ′ and the current frame sample string S FC generated from the partial sample strings in the current frame are successively sequentially arranged in the order of AS, S FC , AS ′. Therefore, even if the processing sample sequence PS to which the substitute sample sequences AS and AS ′ are added is not generated in the buffer 100, the partial sample sequence ΔS, the current frame sample sequence S FC , and the partial sample sequence can be obtained. Samples may be taken from the current frame FC one by one in the order of ΔS ′ and supplied to the FIR filter 150.

即ち例えば図7に示すようにn=−Tを初期設定し(S1),x(-n)をバッファ100から読み出し、そのまま、又は必要に応じて窓関数ω(n)を掛けてx(n)としてFIRフィルタ150へ供給し(S2)、n=-1となったかを調べ(S3)、なってなければnを+1してステップS2に戻る(S4)。n=-1であれば、nを+1して(S5)、x(n)をバッファ100から読み出し、これをFIRフィルタ150へ供給し(S6)、n=L-1になったかを調べ、なってなければステップS5に戻り(S7)、n=L-1であればnを+1し(S8)、x(2L-n-2)をバッファ100から読み出し、そのまま、または必要に応じて窓関数ω(n)′を掛けてx(n)としてFIRフィルタ150へ供給し(S9)、n=L+T-1になったかを調べ、なってなければステップS8に戻り、n=L+T-1であれば終了する(S10)。   That is, for example, as shown in FIG. 7, n = −T is initially set (S1), x (−n) is read from the buffer 100, and x (n) as it is or multiplied by the window function ω (n) as necessary. ) Is supplied to the FIR filter 150 (S2), and it is checked whether n = -1 (S3). If not, n is incremented by 1 and the process returns to step S2 (S4). If n = -1, n is incremented by 1 (S5), x (n) is read from the buffer 100, supplied to the FIR filter 150 (S6), and it is checked whether n = L-1 or not. If not, the process returns to step S5 (S7). If n = L-1, n is incremented by 1 (S8), x (2L-n-2) is read from the buffer 100, and the window is read as it is or as necessary. The function ω (n) ′ is multiplied and supplied to the FIR filter 150 as x (n) (S9), and it is checked whether n = L + T−1. If not, the process returns to step S8, and n = L + If it is T-1, the process ends (S10).

第1参考形態を図2Aに適用した参考例2を説明する。これは現フレームFC内の一部の連続するサンプル列ΔSを用いて、フレームFCの先頭サンプルx(0)の前と末尾サンプルx(L-1)の後にそれぞれつなげる。
即ち図6Aのバッファ100から図8Aに示すようにフレームFC内の一部の連続するサンプル列x(τ), …, x(τ+T-1)を読み出し、このサンプル列ΔSを代用サンプル列ASとして先頭サンプルx(0)の前につながるようにバッファ100に格納し、またサンプル列ΔSを代用サンプル列AS′として末尾サンプルx(L-1)の後につながるようにバッファ100に格納する。つまり図6Aの代用サンプル列生成接続部140では読出し部141の出力が破線で示すように書込み部143へ直ちに供給される。この方法は部分サンプル列ΔSの複製をτ+T+1だけ前方にシフトして代用サンプル列ASとし、ΔSの複製を後方へL−τだけシフトして代用サンプルAS′としていると云える。この場合も窓掛け部144を利用して代用サンプル列ASには窓関数ω(n)を、代用サンプル列AS′には窓関数ω(n)′を掛算して用いてもよい。代用サンプル列AS,AS′がつなげられたフレームFCのサンプル列SFCは代用サンプル列ASの先頭からFIRフィルタ150へ読み出し供給されて、フィルタ処理結果y(0), …, y(L-1)を得る。
Reference Example 2 in which the first reference embodiment is applied to FIG. 2A will be described. This is connected to the front sample x (0) and the last sample x (L-1) of the frame FC by using a part of the continuous sample sequence ΔS in the current frame FC.
That is, as shown in FIG. 8A, a part of continuous sample strings x (τ),..., X (τ + T−1) in the frame FC are read from the buffer 100 of FIG. 6A, and this sample string ΔS is read as a substitute sample string. The AS is stored in the buffer 100 so as to be connected before the first sample x (0), and the sample sequence ΔS is stored in the buffer 100 as the substitute sample sequence AS ′ so as to be connected after the last sample x (L−1). That is, in the substitute sample string generation / connection unit 140 of FIG. 6A, the output of the reading unit 141 is immediately supplied to the writing unit 143 as indicated by a broken line. In this method, it can be said that the copy of the partial sample sequence ΔS is shifted forward by τ + T + 1 to obtain the substitute sample sequence AS, and the copy of ΔS is shifted backward by L−τ to obtain the substitute sample AS ′. In this case, the window function ω (n) may be multiplied by the windowing unit 144 and the window function ω (n) ′ may be multiplied by the substitute sample string AS ′. Alternative sample sequences AS, sample sequence S FC frame FC to AS 'was linked is being read supplied to the FIR filter 150 from the beginning of the alternative sample sequence AS, filtering result y (0), ..., y (L-1 )

図8Bに示すように、図8Aに示したと同様にして代用サンプル列ASを先頭サンプルx(0)の前につなげた後、フレームFC内のx(τ1), …, x(τ1+T-1)とは異なる部分の一部の連続するサンプル列x(τ2), …, x(τ2+T-1)をサンプル列ΔS′として取り出し、これを代用サンプル列AS′として末尾サンプルx(L-1)の後につなげてもよい。この場合も代用サンプル列AS′に窓関数ω(n)′を掛けたものを用いてもよい。
この参考例2の場合もバッファ100から1サンプルづつ取り出してFIRフィルタ150へ供給することもできる。例えば図7のステップS2において括弧書きで示すように、x(n)として図8Aの場合はx(n+τ)、図8Bの場合はx(n+τ1)を使用し、ステップS9においてx(n)として括弧書きで示すように図8Aの場合はx(n+τ1)を、図8Bの場合はx(n+τ2)を使用すればよい。
As shown in FIG. 8B, the substitute sample string AS is connected before the first sample x (0) in the same manner as shown in FIG. 8A, and then x (τ 1 ),..., X (τ 1 + A sample sequence x (τ 2 ),..., X (τ 2 + T-1), which is part of a portion different from T-1), is extracted as a sample sequence ΔS ′, and this is used as a substitute sample sequence AS ′. It may be connected after the sample x (L-1). In this case, the substitute sample string AS ′ multiplied by the window function ω (n) ′ may be used.
In the case of this reference example 2, it is also possible to take out one sample at a time from the buffer 100 and supply it to the FIR filter 150. For example, as shown in parentheses in step S2 of FIG. 7, x (n + τ) is used as x (n) in the case of FIG. 8A and x (n + τ 1 ) in the case of FIG. 8B, and in step S9. As shown in parentheses as x (n), x (n + τ 1 ) may be used in the case of FIG. 8A and x (n + τ 2 ) in the case of FIG. 8B.

このように参考例1、2では1つのフレームのサンプル列SFCのみを用いて、その前、後のフレームの一部のサンプルを必要とするディジタル処理を行うことができ、連続性、品質、効率が向上する。 Thus using only the sample sequence S FC of Example one in 1 frame, the previous, it is possible to perform digital processing that requires some samples of subsequent frame, continuity, quality, Efficiency is improved.

第1参考形態の参考例3は、予め決めた各種の代用サンプル列の生成方法、あるいは参考例2の場合に部分サンプル列ΔS(又はΔS,ΔS′)の取り出し位置を変更して最も好ましい代用サンプルを生成する方法のいずれかを表す補助情報、または/およびサンプル列ΔSの取り出し位置を示す補助情報を出力する。この参考例は例えば図1に示した符号化復号化システムに適用されるものである。位置の選択方法については後述する。
代用サンプル列の生成方法としては例えば次のものが考えられる。
1.参考例2の図8Aでτを変化、窓関数なし
2.参考例2の図8Aでτを変化、窓関数なし、逆順配列
3.参考例2の図8Aでτを変化、窓関数あり
4.参考例2の図8Aでτを変化、窓関数あり、逆順配列
5.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 を変化、窓関数なし
6.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 を変化、窓関数なし、逆順配列
7.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 を変化、窓関数あり
8.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 を変化、窓関数あり、逆順配列
9.参考例1で窓関数なし
10.参考例1で窓関数あり
11.参考例2の図8Aでτ固定、窓関数なし
12.参考例2の図8Aでτ固定、窓関数なし、逆順配列
13.参考例2の図8Aでτ固定、窓関数あり
14.参考例2の図8Aでτ固定、窓関数あり、逆順配列
15.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 固定、窓関数なし
16.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 固定、窓関数なし、逆順配列
17.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 固定、窓関数あり
18.参考例2の図8Bでτ1 ,τ2 固定、窓関数あり、逆順配列
この方法9および10はそれぞれ方法6および8に含まれるから、方法9、10と方法6、8は同時に選択対象とすることはない。また一般に方法11〜14よりも方法1〜4の方が良い代用パルス列を求めることができるから、これらを同時に選択対象とすることはない。同様に方法5〜8と方法15〜18を同時に選択対象とすることはない。従って例えば方法1〜8の1乃至複数を選択対象とし、あるいは方法1〜4の1乃至複数と、9および10の何れかとを選択対象とするなど、複数種類の方法を方法1,…,Mとして予め決めておく。方法1〜8のいずれかの1つのみを選択対象とする場合もある。
The reference example 3 of the first reference form is the most preferable substitute by changing the extraction position of the partial sample sequence ΔS (or ΔS, ΔS ′) in the case of the generation method of various substitute sample sequences determined in advance or in the case of the reference example 2. Auxiliary information indicating one of the methods for generating the sample or / and auxiliary information indicating the extraction position of the sample sequence ΔS are output. This reference example is applied to the encoding / decoding system shown in FIG. 1, for example. A method for selecting the position will be described later.
For example, the following method can be considered as a method for generating a substitute sample string.
1. 1. Change τ in FIG. 8A of Reference Example 2, no window function 2. Change τ in FIG. 8A of Reference Example 2, no window function, reverse order arrangement. FIG. 8A of Reference Example 2 changes τ and has a window function. 4. Change τ in FIG. 8A of Reference Example 2, with window function, reverse order arrangement 5. Change τ 1 and τ 2 in FIG. 8B of Reference Example 2, no window function In Figure 8B tau 1 of Reference Example 2, changing the tau 2, no window function, reverse arrangement 7. Change τ 1 and τ 2 in FIG. 8B of Reference Example 2, with window function. 1 tau in Figure 8B of Reference Example 2, changing the tau 2, window function used, reverse arrangement 9. No window function in Reference Example 1 10. 10. There is a window function in Reference Example 11. 8. In FIG. 8A of Reference Example 2, τ is fixed and there is no window function. 8. τ fixed in FIG. 8A of Reference Example 2, no window function, reverse order array FIG. 8A of Reference Example 2 has τ fixed and window function. 8. τ fixed in FIG. 8A of Reference Example 2, with window function, reverse order array In FIG. 8B of Reference Example 2, τ 1 and τ 2 are fixed, and no window function is provided. In FIG. 8B of Reference Example 2, τ 1 and τ 2 fixed, no window function, reverse order arrangement In FIG. 8B of Reference Example 2, τ 1 and τ 2 are fixed, and there is a window function. In FIG. 8B of Reference Example 2, τ 1 , τ 2 fixed, with window function, reverse order arrangement Since methods 9 and 10 are included in methods 6 and 8, respectively, methods 9, 10 and methods 6 and 8 are selected at the same time. Never do. In general, since the alternative pulse trains of the methods 1 to 4 can be obtained better than the methods 11 to 14, they are not simultaneously selected. Similarly, the methods 5 to 8 and the methods 15 to 18 are not selected simultaneously. Accordingly, for example, one or more of the methods 1 to 8 are selected, or one or more of the methods 1 to 4 and any one of 9 and 10 are selected. As previously determined. In some cases, only one of the methods 1 to 8 is selected.

これら予め決めた生成方法を図9A中の生成法記憶部160に格納しておき、選択制御部170の制御により、生成法記憶部160から代用サンプル列生成方法の1つが読み出されて代用サンプル列生成部110に設定され、代用サンプル列生成部110が動作を開始して、その設定された生成方法に従って、バッファ100から現フレームFC内の一部の連続するサンプル列ΔSを取り出し、代用サンプル列(候補)を生成し、その候補代用サンプル列を選択制御部170へ供給する。
選択制御部170は現フレームFC中の候補代用サンプル列と対応する前フレームFB中のサンプル列又は次フレームFF中のサンプル列との類似度を類似度演算部171で演算する。類似度演算部171では例えば図9Bに示すように、現フレームFCのサンプルとまたがって、FIRフィルタ処理(例えば図1におけるアップサンプリング部16内で実行されるFIR処理)に使用する前フレームFB中の末尾サンプル列x(-T),…,x(-1)をバッファ100から予めレジスタ172に格納しておき、また次フレームFF中の現フレームFCのサンプルとまたがってFIRフィルタ処理に使用する先頭サンプル列x(L), …, x(L+T-1)をバッファ100から予めレジスタ173に格納しておく。
These predetermined generation methods are stored in the generation method storage unit 160 in FIG. 9A, and one of the substitute sample string generation methods is read from the generation method storage unit 160 under the control of the selection control unit 170 and is used as a substitute sample. Set in the column generation unit 110, the substitute sample sequence generation unit 110 starts operation, and extracts some continuous sample sequences ΔS in the current frame FC from the buffer 100 according to the set generation method, and substitute samples A sequence (candidate) is generated, and the candidate substitute sample sequence is supplied to the selection control unit 170.
The selection control unit 170 calculates the similarity between the candidate substitute sample sequence in the current frame FC and the corresponding sample sequence in the previous frame FB or the sample sequence in the next frame FF in the similarity calculation unit 171. In the similarity calculation unit 171, for example, as shown in FIG. 9B, in the previous frame FB used for FIR filter processing (for example, FIR processing executed in the upsampling unit 16 in FIG. 1) across the sample of the current frame FC. , X (-1) are stored in advance in the register 172 from the buffer 100 and used for FIR filter processing across the sample of the current frame FC in the next frame FF. First sample strings x (L),..., X (L + T−1) are stored in advance in the register 173 from the buffer 100.

入力された候補代用サンプル列が前フレームのサンプル列に対するものASであればレジスタ174に格納し、このサンプル列ASとレジスタ172内のサンプル列x(-T), …, x(-1)との自乗誤差を歪演算部175で演算する。入力された候補代用サンプルが次フレームのサンプル列に対するものAS′であればレジスタ176に格納し、このサンプル列AS′とレジスタ173内のサンプル列x(L), …, x(L+T-1)との自乗誤差を歪演算部175で演算する。
演算した自乗誤差(又は重み付け自乗誤差)が小さい程、候補代用サンプル列の歪が小さく、つまり対応前フレームの末尾サンプル列又は次フレームの先頭サンプル列との類似度が高いと云える。類似度の判断は各候補代用サンプル列の現フレームに対応するサンプル列ベクトルの内積(又は余弦が)を求め、この値が大きい程、類似度が高いとしてもよい。方法1〜8のいずれの場合も、位置τ1、τ2を例えばτ=0, …, L-1とと変化されて類似度が最大となる位置のサンプル列がその方法による類似度最大の候補代用サンプル列となる。方法1〜8のうち複数を使用する方法として選択している場合は、それら選択した方法によるそれぞれの類似度が最大となる候補代用サンプル列のうち、最大の類似度の候補代用サンプル列を選択する。
If the input candidate substitute sample sequence is an AS for the sample sequence of the previous frame, it is stored in the register 174, and this sample sequence AS and the sample sequence x (-T), ..., x (-1) in the register 172 are stored. Is calculated by the distortion calculation unit 175. If the input candidate substitute sample is AS ′ for the sample sequence of the next frame, it is stored in the register 176, and this sample sequence AS ′ and the sample sequence x (L),..., X (L + T− in the register 173 are stored. The distortion error unit 175 calculates the square error with 1).
It can be said that the smaller the calculated square error (or weighted square error), the smaller the distortion of the candidate substitute sample sequence, that is, the higher the similarity with the last sample sequence of the previous frame or the first sample sequence of the next frame. The similarity may be determined by calculating the inner product (or cosine) of the sample sequence vectors corresponding to the current frame of each candidate substitute sample sequence, and the greater the value, the higher the similarity may be. In any of the methods 1 to 8, the position τ 1 , τ 2 is changed to τ = 0,..., L−1, for example, and the sample string at the position where the similarity is the maximum is the maximum similarity by the method. Candidate substitute sample string. When a plurality of methods 1 to 8 are selected as methods to be used, the candidate substitute sample sequence having the maximum similarity is selected from the candidate substitute sample sequences having the maximum similarity according to the selected method. To do.

このようにして各種方法で求めた代用サンプル列中の類似度が最も高い代用サンプル列AS,AS′を現フレームFCのサンプル列SFCの前、後につなげてFIRフィルタ150へ供給する。またその採用した代用サンプル列AS,AS′の生成に用いる方法を示す情報AIAS、方法1〜8の場合は取り出したサンプル列ΔS(またはこれとΔS′)の位置τ(またはτ1 とτ2 )を示す情報AIPよりなる補助情報AI、方法1〜8の何れか1つのみを用いる場合は情報AIPのみを補助情報生成部180で生成し、必要に応じて補助情報AIを補助情報符号化部190で補助符号CAIに符号化する。例えば図1に示した符号化器10において生成した当該フレームFCの符号の一部に補助情報AI又は補助符号CAIを加わえて、伝送又は記録を行う。 Thus the highest alternative sample sequence similarity in the alternative sample sequence obtained in various ways AS, and supplies the AS 'to the FIR filter 150 by connecting after previous sample sequence S FC of the current frame FC,. Further, information AI AS indicating the method used to generate the substitute sample sequences AS and AS ′ adopted, and in the case of methods 1 to 8, the position τ (or τ 1 and τ of the sample sequence ΔS (or this and ΔS ′) taken out) 2 ) When only one of the auxiliary information AI including information AI P and methods 1 to 8 is used, only the information AI P is generated by the auxiliary information generation unit 180, and auxiliary information AI is supported as necessary. The information encoding unit 190 encodes the auxiliary code CAI . For example auxiliary information AI or e Kuwawa the auxiliary code C AI part of the code of the frame FC generated in the encoder 10 shown in FIG. 1, for transmission or recording.

なお参考例1や参考例2でτ(又はτ1 ,τ2 )が固定の場合は、予め復号側でこれらのことを知らせておけば補助情報を出力する必要はない。
図9Aに示した処理方法の処理手順を図10を参照して説明する。
まず生成方法を指定するパラメータmを1に初期化し(S1)、その方法mを記憶部160から読み出して代用サンプル列生成部110に設定して(S2)、代用サンプル列(候補)AS,AS′を生成する(S3)。これら代用サンプル列AS,AS′の前フレームサンプル列、次フレームサンプル列との類似度Em を求め(S4)、その類似度Em がそれまでの最大の類似度EM より高いかを調べ(S5)、高ければそのEm にEMを更新
し(S6)、またメモリ177(図9A)に保存してある代用サンプル列AS(又はこれとAS′)をその代用サンプル列(候補)で更新保存する(S7)。メモリ177にはそれまでの最大の類似度EM も保存されている。
If τ (or τ 1 , τ 2 ) is fixed in Reference Example 1 or Reference Example 2, it is not necessary to output auxiliary information if the decoding side is informed beforehand.
A processing procedure of the processing method shown in FIG. 9A will be described with reference to FIG.
First, a parameter m specifying a generation method is initialized to 1 (S1), the method m is read from the storage unit 160 and set in the substitute sample sequence generation unit 110 (S2), and the substitute sample sequence (candidate) AS, AS 'Is generated (S3). The similarity E m between the substitute sample sequence AS, AS ′ and the previous frame sample sequence and the next frame sample sequence is obtained (S4), and it is checked whether the similarity E m is higher than the maximum similarity E M so far. (S5) If it is higher, E M is updated to that E m (S6), and the substitute sample sequence AS (or this and AS ′) stored in the memory 177 (FIG. 9A) is used as the substitute sample sequence (candidate). The update is saved at (S7). The memory 177 is also a maximum of similarity E M until it has been saved.

ステップS5でEm がEM より大きくない場合、およびステップS7の後にm=Mとなったかを調べ(S8)、なっていなければステップS9でmを+1してステップS3に戻り、次の方法による代用サンプル列の生成に移る。ステップS8でm=Mであれば、その時保存している代用サンプル列AS(又はASとAS′)を現フレームFCのサンプル列SFCの前、後につなげ(S10)、これをFIRフィルタ処理し(S11)、またその採用した代用サンプル列の生成方法を示す情報AIAS又は/及び位置情報AIP を示す補助情報AIを生成する(S12)。 If E m is not larger than E M in step S5, and after step S7, it is checked whether m = M (S8). If not, m is incremented by 1 in step S9 and the process returns to step S3. Move on to generation of substitute sample sequence by. If m = a M in step S8, then the Save and are alternative sample sequence AS (or AS and AS ') in front of the sample sequence S FC of the current frame FC, connect after (S10), which FIR filtered (S11), and generates a supplementary information AI indicating information AI AS / or position information AI P shows the generation method of the adopted alternative sample sequences (S12).

位置τ又はτ1, τ2を変化させる方法1〜8において、最も類似度が高い代用サンプル列の生成は図10に示すステップS1〜S9と同様にして求めることができる。例えば方法1〜4の場合は各mについて図10中に括弧書きで示すようにステップS1でτ=0と初期設定し、ステップS2でmを設定し、ステップS3で代用サンプル列を生成し、ステップS4で類似度Eτを演算し、ステップS5でEτM より大きいかを調べ、大きければステップS6でEτM をEτで更新し、かつステップS7で代用サンプル列を更新保存し、ステップS8でτ=L-T-1かを調べ、そうでなければステップS9でτを+1してステップS3に戻り、ステップS8でτ=L-T+1であればステップS10でM=1の場合は保存してある代用サンプル列ASを採用し、Mが複数の場合はその時保存してあるEτM をその方法mの類似度Em とする。 In the methods 1 to 8 for changing the position τ or τ 1 , τ 2 , the generation of the substitute sample string having the highest similarity can be obtained in the same manner as steps S1 to S9 shown in FIG. For example, in the case of methods 1 to 4, for each m, as shown in parentheses in FIG. 10, τ = 0 is initially set in step S1, m is set in step S2, and a substitute sample string is generated in step S3. In step S4, the similarity Eτ is calculated. In step S5, it is checked whether it is greater than Eτ M. If it is larger, Eτ M is updated with Eτ in step S6, and the substitute sample string is updated and stored in step S7. If it is not, it is checked, and if not, τ is incremented by 1 in step S9 and the process returns to step S3. If τ = L−T + 1 in step S8, it is saved if M = 1 in step S10 When a certain substitute sample sequence AS is adopted and there are a plurality of M , Eτ M stored at that time is set as the similarity E m of the method m.

このようにして現フレームFCのサンプル列SFC中から、最も好ましい代用サンプル列を生成し、その補助情報AIを当該フレームFCの符号の一部として出力するため、このフレームの符号を復号化する際に、その復号に必要なディジタル信号の処理で前(過去)、後(未来)のフレームのサンプルを必要とする場合(例えば図1中の復号器30のアップサンプリング部34)復号途中で得られた当該フレームFCのサンプル列SFC(復号した)内から補助情報AIで指示された方法により一部の連続サンプル列を取り出して代用サンプル列AS,AS′を生成し、これを復号したサンプル列SFCの前、後につなげて、当該ディジタル信号処理を行うことにより、1フレームの符号のみで1フレームのディジタル信号を復号(再生)することができ、しかも連続性、品質、効率の良いものとなる。 Such a sample string S FC of the current frame FC to the, to produce the most preferred alternative sample sequence, for outputting the auxiliary information AI as part of the code of the frame FC, decodes the code of this frame In the case where the processing of the digital signal necessary for the decoding requires samples of the previous (past) and subsequent (future) frames (for example, the upsampling unit 34 of the decoder 30 in FIG. 1), it is obtained during the decoding. Samples obtained by extracting some continuous sample sequences from the sample sequence S FC (decoded) of the received frame FC by the method instructed by the auxiliary information AI and generating substitute sample sequences AS, AS ′ previous column S FC, by connecting later by performing the digital signal processing, decoding the digital signal of one frame in only the sign of 1 frame (reproduction) child In addition, continuity, quality, and efficiency are improved.

この参考例は例えばディジタル信号の符号化の一部に用いられ、フレーム内の先頭部分(先頭サンプル列)と類似するサンプル列を当該フレーム内から取り出し、この類似サンプル列に利得(利得1を含む)を掛けたものを先頭サンプル列から差し引いて、そのフレームのサンプル列を自己回帰型予測で予測誤差信号を生成することにより不連続による予測効率の低下を防ぐ。なお予測誤差が小さい程、予測効率が良いという。
参考例4は、例えば図1の符号化器10中の予測誤差生成部51に適用したものである。その機能構成例を図11に各処理経過におけるサンプル列の例を図12に、処理の流れの例を図13にそれぞれ示す。
This reference example is used for, for example, a part of encoding of a digital signal. A sample string similar to the head part (head sample string) in a frame is taken out from the frame, and a gain (gain 1 is included) in the similar sample string. ) Is subtracted from the first sample sequence, and a prediction error signal is generated from the sample sequence of the frame by autoregressive prediction, thereby preventing a decrease in prediction efficiency due to discontinuity. The smaller the prediction error, the better the prediction efficiency.
The reference example 4 is applied to, for example, the prediction error generation unit 51 in the encoder 10 of FIG. FIG. 11 shows an example of the functional configuration, FIG. 12 shows an example of a sample sequence in each process, and FIG. 13 shows an example of the flow of processing.

処理対象の1フレームFCのディジタル信号(サンプル列)SFC={x(0), …, x(L-1)}は例えば図11中のバッファ100に格納されてあり、類似サンプル列選択部210により、フレームFC内の先頭サンプル列x(0), …, x(p-1)と類似するサンプル列x(n+τ),…, x(n+τ+p-1)を、バッファ100内のそのフレームFCのサンプル列SFCから読み出す(S1)。この類似サンプル列x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)を図12に示すように類似サンプル列u(0), …, u(p-1)となるようにフレームFC内の先頭位置にずらし、この類似サンプル列u(n)に利得付与部220で利得β(0<β≦1)を掛け算して、サンプル列u(n)′=βu(n)とし(S2)、このサンプル列u(n)'を当該フレームFCのサンプル列x(0), …, x(L-1)より減算部230で減算し、その結果を図12に示すようにサンプル列v(0), …, v(L-1)とする(S3)。つまり
n=0, …, p-1でv(n)=x(n)−u(n)′
n=p, …, L-1でv(n)=x(n)
とする。x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)に利得βを掛け算した後、このサンプル列をフレーム内の先頭位置にずらしてサンプル列u(n)′としてもよい。
A digital signal (sample sequence) S FC = {x (0),..., X (L-1)} of one frame FC to be processed is stored in, for example, the buffer 100 in FIG. 210, the sample sequence x (n + τ),..., X (n + τ + p-1) similar to the first sample sequence x (0),..., X (p-1) in the frame FC is buffered. read from sample sequence S FC of the frame FC in 100 (S1). This similar sample sequence x (n + τ),..., X (n + τ + p-1) is converted into a similar sample sequence u (0),..., U (p-1) as shown in FIG. Shifting to the head position in the frame FC, the gain applying unit 220 multiplies the similar sample sequence u (n) by the gain β (0 <β ≦ 1) to obtain a sample sequence u (n) ′ = βu (n). (S2) The sample sequence u (n) ′ is subtracted from the sample sequence x (0),..., X (L−1) of the frame FC by the subtractor 230, and the result is sampled as shown in FIG. A sequence v (0),..., V (L-1) is set (S3). That is
n = 0,…, p-1 and v (n) = x (n) −u (n) ′
n = p,…, L-1 and v (n) = x (n)
And After multiplying x (n + τ),..., x (n + τ + p−1) by the gain β, the sample sequence may be shifted to the head position in the frame to be a sample sequence u (n) ′.

p個(予測次数個)の代用サンプル列v(-p), …, v(-1)を先頭サンプルv(0)の前に、代用サンプル列付加部240で図12に示すようにつなげる(S4)。代用サンプル列v(-p), …, v(-1)としては0, …, 0や、固定値d, …, d、あるいは第1参考形態で求めた代用サンプル列ASと同様な手法で求めたp個のサンプル列でもよい。
代用サンプルをつなげたサンプル列v(-p), …, v(L-1)を予測誤差生成部51へ入力して、自己回帰型予測により予測誤差信号y(0), …, y(L-1)を生成する(S5)。
類似サンプル列x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)の決定、利得βの決定は、例えば予測誤差信号y(0), …, y(L-1)のパワーが最小となるようにτとβを決定する。この誤差のパワーの計算は、v(p)以後のp個のサンプルを予測値の演算に用いる状態になった後はこの予測誤差パワーはx(n+τ), …, x(n+τ+p-1)をどの部分から選択したかに関係しないから、τ,βの決定には誤差パワーは予測誤差信号y(2p)までのものを用いればよい。またその決定
方法は、図10を参照して説明した代用サンプル列ASの決定方法と同様に、この場合はτを変化させながらその都度誤差パワーを誤差パワー計算部250(図11)で計算し、それまでの誤差パワーの最小値pEMより小さい時は誤差パワーを最小値pEMとしてメモリ265に保存更新し、かつその時の類似サンプル列をメモリ265に更新保存する。更に、τ←τ+1と次のτに変えて誤差パワーを求め、誤差パワーが小さくなければその時の類似サンプル列をメモリ265に更新保存することを行い、τを1からL-1-pまで変化させることを終了した時に保存している類似サンプル列を採用する。次に、この類似サンプル列に対しβを変化させ、その都度、誤差パワーを計算し、誤差パワー最小の時のβを採用する。このようなτ,βの決定は選択決定制御部260(図11)による制御のもとに行う。
The p (predicted order) substitute sample sequences v (-p), ..., v (-1) are connected by the substitute sample sequence adding unit 240 as shown in FIG. 12 before the first sample v (0) ( S4). The substitute sample string v (-p), ..., v (-1) is 0, ..., 0, a fixed value d, ..., d, or the technique similar to the substitute sample string AS obtained in the first reference form. The obtained p sample strings may be used.
A sample sequence v (-p),..., V (L-1) connected with the substitute samples is input to the prediction error generator 51, and the prediction error signal y (0),. -1) is generated (S5).
The determination of the similar sample sequence x (n + τ), ..., x (n + τ + p-1), the determination of the gain β, for example, the power of the prediction error signal y (0), ..., y (L-1) Τ and β are determined so that is minimized. The calculation of the power of this error is such that the prediction error power is x (n + τ),..., X (n + τ) after the p samples after v (p) are used for the calculation of the predicted value. Since it does not matter from which part + p-1) is selected, the error power up to the prediction error signal y (2p) may be used to determine τ and β. In addition, the determination method is similar to the determination method of the substitute sample sequence AS described with reference to FIG. 10, and in this case, the error power calculation unit 250 (FIG. 11) calculates the error power each time τ is changed. When the error power is smaller than the minimum value p EM so far, the error power is stored and updated in the memory 265 as the minimum value p EM , and the similar sample sequence at that time is updated and stored in the memory 265. Further, the error power is obtained by changing τ ← τ + 1 and next τ, and if the error power is not small, the similar sample sequence at that time is updated and stored in the memory 265, and τ is changed from 1 to L-1-p. A similar sample sequence stored when the change is completed is adopted. Next, β is changed for this similar sample sequence, and the error power is calculated each time, and β when the error power is minimum is adopted. Such τ and β are determined under the control of the selection determination control unit 260 (FIG. 11).

このようにして決定されたτ,βを用いて生成したサンプル列v(-p), …, v(L-1)に対する予測誤差信号を生成し、またその時用いたτとβを表わす補助情報AIを補助情報生成部270で生成し(S6)、更に必要に応じて補助情報AIを補助情報符号化部280で符号CAIに符号化する。符号化器によるフレームFCの入力ディジタル信号に対する符号化符号の一部に補助情報AI又は符号CAIを加える。
上述においてτの値は、予測次数pより大きい方がよく、類似サンプル列u(n)の長さΔUとτとの和ΔU+τがL-1以下、つまりx(τ+ΔU)が当該フレームFCから外れない範囲でτを決めればよい。類似サンプル列u(n)の長さΔUはτ以下であればよく、予測次数pに関係しない、p以下でも以上でもよいがp/2以上が好ましい。更に類似サンプル列u(n)の先頭位置をフレームFC内の先頭位置と必ずしも一致させなくてもよい、つまりu(n)は例えばn=3, …, 3+ΔUとしてもよい。類似サンプル列u(n)に掛ける利得βはサンプルに依存した重みをつけてもよい、つまりu(n)に予め決めた窓関数ω(n)を掛けてもよく、この場合は補助情報はτを表すものだけでよい。
A prediction error signal is generated for the sample sequence v (-p),..., V (L-1) generated using τ and β determined in this way, and auxiliary information representing τ and β used at that time the AI generated by the auxiliary information generation unit 270 (S6), the auxiliary information AI is encoded into code C AI auxiliary information encoding unit 280 if necessary. The auxiliary information AI or the code CAI is added to a part of the encoded code for the input digital signal of the frame FC by the encoder.
In the above, the value of τ is preferably larger than the predicted order p, and the sum ΔU + τ of the lengths ΔU and τ of the similar sample sequence u (n) is L−1 or less, that is, x (τ + ΔU) is the frame FC. Τ may be determined within a range that does not deviate from. The length ΔU of the similar sample sequence u (n) may be equal to or less than τ, and may be equal to or less than p, which is not related to the predicted order p, but is preferably equal to or greater than p / 2. Furthermore, the head position of the similar sample sequence u (n) may not necessarily coincide with the head position in the frame FC, that is, u (n) may be set to n = 3,..., 3 + ΔU, for example. The gain β applied to the similar sample sequence u (n) may be weighted depending on the sample, that is, u (n) may be multiplied by a predetermined window function ω (n). It only needs to represent τ.

参考例4と対応する予測合成処理方法の参考例を参考例5として説明する。この予測合成処理方法は、フレームごとのディジタル信号の符号化符号を、復号化する処理の一部、例えば図1中の復号化器30内の予測合成部63に用いられるものであり、特に途中のフレームから復号する場合でも連続性、品質がよい復号信号が得られる。この参考例5の機能構成例を図14に、処理経過中のサンプル列の例を図15に、処理手順の例を図16にそれぞれ示す。
自己回帰型予測により予測合成処理を行うべきディジタル信号(予測誤差信号)の現フレームFCのサンプル列y(0),…,y(L-1)が例えばバッファ100内に格納されてあり、読出書込部310によりサンプル列y(0), …, y(L-1)が読み出される。
A reference example of the prediction synthesis processing method corresponding to the reference example 4 will be described as a reference example 5. This predictive synthesis processing method is used in a part of the process of decoding the encoded code of the digital signal for each frame, for example, the predictive synthesis unit 63 in the decoder 30 in FIG. Even when decoding is performed from this frame, a decoded signal with good continuity and quality can be obtained. FIG. 14 shows an example of the functional configuration of the reference example 5, FIG. 15 shows an example of the sample sequence during the process, and FIG. 16 shows an example of the processing procedure.
A sample sequence y (0),..., Y (L-1) of the current frame FC of a digital signal (prediction error signal) to be subjected to prediction synthesis processing by autoregressive prediction is stored in, for example, the buffer 100 and read. The writing unit 310 reads the sample string y (0),..., Y (L−1).

一方代用サンプル列生成部320より予測次数pと同じ長さpの代用サンプル列AS={v(-p), …, v(-1)}を生成する(S1)。代用サンプル列としては0, …, 0、固定値d, …, d、その他の予め決められたサンプル列などの決められたものが用いられる。この代用サンプル列v(-p), …, v(-1)をその先頭サンプルv(-p)から順次予測合成部63に現フレームFCの直前のフレームの予測誤差信号の末尾p個のサンプルの代用として供給し(S2)、引き続き、予測合成処理されるべきサンプル列y(0), …, y(L-1)をその先頭より順次、予測合成部63へ供給して予測合成処理を行い、予測合成信号v(n)(n=0, ..., L-1)を生成する(S3)。この予測合成信号v(n)'をバッファ100に一時格納する。   On the other hand, a substitute sample sequence AS = {v (−p),..., V (−1)} having the same length p as the predicted order p is generated from the substitute sample sequence generation unit 320 (S1). As the substitute sample string, predetermined ones such as 0,..., 0, fixed values d,..., D, and other predetermined sample strings are used. This substitute sample string v (-p), ..., v (-1) is sequentially applied from the head sample v (-p) to the prediction synthesis unit 63 at the last p samples of the prediction error signal of the frame immediately before the current frame FC. (S2), and subsequently, the sample sequence y (0),..., Y (L-1) to be subjected to the prediction synthesis process is sequentially supplied from the head to the prediction synthesis unit 63 to perform the prediction synthesis process. Then, a predicted synthesized signal v (n) (n = 0,..., L-1) is generated (S3). This predicted synthesized signal v (n) ′ is temporarily stored in the buffer 100.

補助情報復号化部330により、現フレームFCの符号の一部としての補助符号CAIを復号し、補助情報を求めこれよりτとβを得る(S4)。補助情報復号化部330には補助情報自体が入力される場合もある。サンプル列取得部340によりτを用いて、合成信号(サンプル)列v(n)から予め決められた数、この例ではp個の連続するサンプルよりなるサンプル列v(τ), …, v(τ+p)を複製し、つまり予測合成信号列v(n)をそのままとしてv(τ), …, v(τ+p)を取得し(S5)、このサンプル列をその先頭がフレームFCの先頭位置になるようにシフトしてサンプル列u(n)とし、かつこれに補助情報よりの利得βを利得付与部350で掛け算して補正サンプル列u(n)′=βu(n)を生成する(S6)。 The auxiliary information decoding unit 330 decodes the auxiliary code CAI as a part of the code of the current frame FC to obtain auxiliary information, thereby obtaining τ and β (S4). The auxiliary information decoding unit 330 may receive the auxiliary information itself. The sample sequence acquisition unit 340 uses τ to determine a predetermined number from the composite signal (sample) sequence v (n), in this example, a sample sequence v (τ),. τ + p) is replicated, that is, v (τ),..., v (τ + p) is obtained with the predicted synthesized signal sequence v (n) as it is (S5). A sample sequence u (n) is shifted to the beginning position, and a gain β from the auxiliary information is multiplied by a gain applying unit 350 to generate a corrected sample sequence u (n) ′ = βu (n) (S6).

この補正サンプル列u(n)′を予測合成サンプル(信号)列v(n)に加算して正規の予測合成信号x(n)(n=0, ..., L-1)として出力する(S7)。予測合成サンプル列x(n)は
n=0, …, p-1 で x(n)=v(n)+u(n)′
n=p, …, L-1 で x(n)=v(n)
である。処理部300の制御部370は上述したように各部に対し処理を実行させる制御を行う。
このようにして、フレームFCのみからでも連続性、品質の優れた予測合成信号を得ることができる。この参考例5は参考例4と対応するものであるから、補正サンプル列u(n)′の長さΔUはpに限らず、つまり予測次数とは無関係のもので、予め決められたものであり、また補正サンプル列u(n)′の先頭サンプルの位置は合成信号v(n)の先頭サンプルv(0)と必ずしも一致させるものでなく、これも予め決められたものである。更に利得βは補助情報に含まれることなく、予め決められた窓関数ω(n)によりサンプルu(n)ごとに重み付けする場合もある。
第2参考形態
この発明の第2参考形態では当該フレームの先頭サンプルx(0)より前(過去)のサンプルx(1), x(2), …、または当該フレームの末尾サンプルx(L-1)より後(未来)のサンプルx(L), x(L+1), …を使わず、使用可能なサンプル(当該フレーム内)のみに依存するフィルタタップ数や予測次数を用いて当該フレームのディジタル信号を処理する。
This corrected sample sequence u (n) ′ is added to the predicted synthesized sample (signal) sequence v (n) and output as a normal predicted synthesized signal x (n) (n = 0,..., L−1). (S7). The predicted composite sample sequence x (n) is
n = 0,…, p-1 and x (n) = v (n) + u (n) ′
n = p,…, L-1 and x (n) = v (n)
It is. As described above, the control unit 370 of the processing unit 300 performs control for causing each unit to execute processing.
In this way, a predictive synthesized signal with excellent continuity and quality can be obtained only from the frame FC. Since the reference example 5 corresponds to the reference example 4, the length ΔU of the correction sample sequence u (n) ′ is not limited to p, that is, it is irrelevant to the predicted order and is determined in advance. In addition, the position of the first sample of the corrected sample sequence u (n) ′ does not necessarily coincide with the first sample v (0) of the composite signal v (n), and this is also determined in advance. Furthermore, the gain β is not included in the auxiliary information, and may be weighted for each sample u (n) by a predetermined window function ω (n).
Second Reference Mode In the second reference mode of the present invention, samples x (1), x (2),... Before (past) the first sample x (0) of the frame or the last sample x (L- 1) The frame using the number of filter taps or the predicted order that depends only on the available sample (within the frame) without using the samples x (L), x (L + 1), ... after (future) The digital signal is processed.

第2参考形態を自己回帰予測を行う場合に適用した参考例6について説明する。まず図3Aに示した予測誤差を求める処理に対し、この参考例6を適用する場合を図17を参照して説明する。
予測係数推定部53はバッファ内の現フレームのサンプルx(0), …, x(L-1)を使って予め1次の予測係数{α(1) 1},2次の予測係数{α(2) 1,α(2) 2},…,p次の予測係数{α(p) 1,…,α(p) p}を計算しておく。
現フレームFCの先頭サンプルx(0)はそのまま予測誤差信号y(0)として出力される。
Reference Example 6 will be described in which the second reference form is applied when performing autoregressive prediction. First, the case where the reference example 6 is applied to the process for obtaining the prediction error shown in FIG. 3A will be described with reference to FIG.
The prediction coefficient estimator 53 uses the current frame samples x (0),..., X (L-1) in the buffer in advance to obtain a primary prediction coefficient {α (1) 1 } and a secondary prediction coefficient {α (2) 1 , α (2) 2 }, ..., p-th order prediction coefficients {α (p) 1 , ..., α (p) p } are calculated in advance.
The first sample x (0) of the current frame FC is output as it is as the prediction error signal y (0).

次のサンプルx(1)に対し、予測係数推定部53からの1次の予測係数α(1) 1を使って、これとx(0)との積を演算部M1 で求めて予測値とし、この予測値をx(1)から減算して予測誤差信号y(1)を求める。
次のサンプルx(2)が入力されると、予測係数推定部53からの2次の予測係数α(2) 1,α(2) 2を使って、これらとx(0),x(1)との畳み込み演算α(2) 1x(1)+α(2) 2x(0)を演算部M2 で行って予測値を求め、この予測値をx(2)から減算して予測誤差信号y(2)を求める。
以下、サンプルが入力されるごとに予測次数を1つずつ増加させた予測係数を使って、この予測係数と過去のサンプルとの畳み込み演算を行って予測値を求め、その予測値をその時の入力サンプルから差し引いて予測誤差信号を求める。
For the next sample x (1), the primary prediction coefficient α (1) 1 from the prediction coefficient estimation unit 53 is used, and the product of this and x (0) is obtained by the calculation unit M 1 to obtain the predicted value The prediction error signal y (1) is obtained by subtracting this prediction value from x (1).
When the next sample x (2) is input, the second-order prediction coefficients α (2) 1 and α (2) 2 from the prediction coefficient estimation unit 53 are used, and x (0) and x (1 ) And a convolution operation α (2) 1 x (1) + α (2) 2 x (0) is performed by the arithmetic unit M 2 to obtain a prediction value, and the prediction value is subtracted from x (2) to obtain a prediction error. Find the signal y (2).
Hereafter, every time a sample is input, the prediction coefficient is incremented by one, and a prediction value is obtained by performing a convolution operation with this prediction coefficient and the past sample, and the prediction value is input at that time. Subtract from the sample to obtain the prediction error signal.

つまり符号化側(送信側)においては、当該フレームFCの前フレームFBが存在するにもかかわらず、前フレームのサンプルは使用せず、現フレームFCの最初(n=0)のサンプルx(0)に対しては線形予測を行わずそのままy(0)=x(0)として出力する。2番目のサンプルx(1)からp番目のサンプルx(p-1)まではサンプルx(0), …, x(n)(n=1, ..., p-1)に対しn次の予測係数α(n) 1, ..., α(n) nを畳み込み演算して予測値x(n)'を求める。現フレームのp+1番目のサンプルx(p)以後p個のサンプルx(n-p) , …, x(n-1)(n=p+1, p+2, ..., L-1)に対しp次の予測係数α(p) 1, …, α(p) pを使って、畳み込み演算して予測値x(n)'を求める。つまり従来と同様の手法により予測値を求める。なお、ステップS7のp次の予測係数α(p) 1, ..., α(p) の計算を破線ブロックで示すステップS0で行っておき、ステップS4ではこのp次の予測係数からn次の予測係数を計算してもよい。あるいはステップS0でp次の予測係数を計算する過程でそれぞれn次(n=1, ..., p-1)の予測係数を計算しておいてもよい。また、計算したp次の予測係数は符号化して補助情報として受信側に送信される。 That is, on the encoding side (transmission side), although the previous frame FB of the frame FC exists, the sample of the previous frame is not used and the first sample (n = 0) of the current frame FC x (0 ) Is output as y (0) = x (0) without performing linear prediction. The second sample x (1) to the pth sample x (p-1) are nth order from the sample x (0),…, x (n) (n = 1, ..., p-1) coefficient prediction α (n) 1, ..., determine the alpha (n) n convolution operation to the predicted value x (n) '. P samples x (np), ..., x (n-1) after the (p + 1) th sample x (p) of the current frame (n = p + 1, p + 2, ..., L-1) prediction coefficient alpha (p) 1 of order p relative, ..., using the alpha (p) p, obtains the convolution operation to the predicted value x (n) '. That is, the predicted value is obtained by a method similar to the conventional method. Note that the calculation of the p-th order prediction coefficient α (p) 1 ,..., Α (p) p in step S7 is performed in step S0 indicated by a broken line block. The next prediction coefficient may be calculated. Alternatively, n-th order (n = 1,..., P−1) prediction coefficients may be calculated in the process of calculating the p-th order prediction coefficient in step S0. Also, the calculated p-th order prediction coefficient is encoded and transmitted to the receiving side as auxiliary information.

この処理手順の例を図18に示す。まずnを0に初期化し(S1)、サンプルx(0)を予測誤差信号y(0)とし(S2)、nを+1し(S3)、現フレームの全サンプルx(0), …, x(L-1)より次数nの予測係数α(n) 1, …, α (n) nを求め(S4)、その予測係数をサンプルx(0), …, x(n-1)に畳み込み演算を行い、その結果を取り込んだ現サンプルx(n)から減算して予測誤差信号y(n)を求める(S5)。つまり下記の演算を行う。

Figure 2007047813
nがpになったかを調べ(S6)、なっていなければステップS3に戻りpになっていれば、全サンプルx(0), …, x(L-1)から次数pの予測係数α(p) 1, …, α(p) pを求め(S7)、この予測係数を直前のp個の過去のサンプルx(n-p), …, x(n-1)に畳み込み演算して予測値を求め、これを現サンプルx(n)から減算して予測誤差信号y(n)を求める(S8)。つまり式(2)を演算する。処理すべきサンプルが終了したかを調べ(S9)、終了していなければnを+1してステップS8に戻り(S10)、終了していれば処理を終りにする。 An example of this processing procedure is shown in FIG. First, n is initialized to 0 (S1), the sample x (0) is set as the prediction error signal y (0) (S2), n is incremented by 1 (S3), and all samples x (0),. The prediction coefficient α (n) 1 ,..., Α (n) n of degree n is obtained from (L-1) (S4), and the prediction coefficient is convolved with the samples x (0), ..., x (n-1). The calculation is performed, and the result is subtracted from the current sample x (n) fetched to obtain the prediction error signal y (n) (S5). That is, the following calculation is performed.
Figure 2007047813
It is checked whether n has become p (S6). If not, the process returns to step S3, and if it is p, the prediction coefficient α (of the order p from all the samples x (0),..., x (L-1). p) 1 , ..., α (p) p is obtained (S7), and the prediction value is calculated by convolving the prediction coefficient with the previous p previous samples x (np), ..., x (n-1). Then, this is subtracted from the current sample x (n) to obtain a prediction error signal y (n) (S8). That is, the equation (2) is calculated. It is checked whether the sample to be processed is completed (S9). If not completed, n is incremented by 1 and the process returns to step S8 (S10). If completed, the process ends.

図19は図3Aにおいて参考例6を適用する場合に、使用する現フレームの各サンプル番号n=0, ..., L-1に対し生成する予測係数α(n) 1, ..., α(n) を表で示す。現フレームの先頭サンプル番号n=0のサンプルx(0)に対して予測は行わない。次のサンプル番号n=1からn=p-1までの各サンプルx(n)に対し、n次の予測係数α(n) 1, ..., α(n) nを設定し、残り(p-n)個の係数をα(n) n+1(n) n+3= ... =α(n) p=0に設定する。n=p, ..., L-1の各サンプルx(n)に対しては、p次の予測係数α(p) 1, ..., α(p) pを計算し、設定する。
p次の線形予測を行うためには、過去p個のサンプルを必要とするため、フレームの先頭のサンプルx(0), ..., x(p-1)については、予測処理のために前フレームの後端サンプルを必要とするが、この参考例6のように、サンプル番号n=0からn=p-1までは予測次数を0からp-1に順次増加させ、サンプル番号n=p以降はp次の予測を行うことにより(従って、前フレームのサンプルを使用しないで予測処理を行っても)、前フレームと現フレームの予測信号の不連続性を低減することができる。
FIG. 19 shows prediction coefficients α (n) 1 ,... Generated for each sample number n = 0,..., L−1 of the current frame to be used when Reference Example 6 is applied in FIG. α (n) n is shown in a table. No prediction is performed for the sample x (0) of the first sample number n = 0 of the current frame. For each sample x (n) from the next sample number n = 1 to n = p−1, n-th order prediction coefficients α (n) 1 ,..., Α (n) n are set, and the rest ( pn) coefficients are set to α (n) n + 1 = α (n) n + 3 = ... = α (n) p = 0. For each sample x (n) of n = p,..., L−1, p-th order prediction coefficients α (p) 1 ,..., α (p) p are calculated and set.
In order to perform p-th order linear prediction, the past p samples are required, so the samples x (0), ..., x (p-1) at the beginning of the frame are used for the prediction process. Although the rear end sample of the previous frame is required, as in Reference Example 6, from the sample number n = 0 to n = p−1, the prediction order is sequentially increased from 0 to p−1, and the sample number n = After p, by performing p-th order prediction (thus, even if the prediction process is performed without using the sample of the previous frame), the discontinuity of the prediction signals of the previous frame and the current frame can be reduced.

図17と対応する予測合成処理(図4Aに参考例6を適用)の参考例7を図20に示す。予測係数復号部66は受信した補助情報からp次の予測係数を復号し、更にp次の予測係数からn次の予測係数(n=1, …, p-1)を計算する。現フレームFCの予測誤差信号y(0), …, y(L-1)より、まず先頭の予測誤差信号y(0)が入力されると、これをそのまま予測合成信号x(0)とし、次の予測誤差信号y(1)が入力されると、予測係数復号部66Dから得た1次の予測係数α(1) 1とx(0)からα(1) 1x(0)を演算部M1 で演算して予測値を求め、これとy(1)を加算して合成信号x(1)とする。 FIG. 20 shows a reference example 7 of the prediction synthesis process (reference example 6 is applied to FIG. 4A) corresponding to FIG. The prediction coefficient decoding unit 66 decodes the p-th order prediction coefficient from the received auxiliary information, and further calculates the n-th order prediction coefficient (n = 1,..., P−1) from the p-order prediction coefficient. When the first prediction error signal y (0) is input from the prediction error signal y (0),..., Y (L-1) of the current frame FC, this is directly used as the prediction composite signal x (0). When the next prediction error signal y (1) is input, α (1) 1 x (0) is calculated from the primary prediction coefficient α (1) 1 and x (0) obtained from the prediction coefficient decoding unit 66D. It calculates and in parts M 1 obtains the predicted values, by adding this and y (1) and the synthesized signal x (1).

次の予測誤差信号y(2)が入力されると、予測係数復号部66Dからの2次の予測係数α(2) 1,α(2) 2をx(0), x(1)に演算部M2 で畳み込み演算を行って予測値を求め、この予測値とy(2)を加算して合成信号x(2)を求める。以下同様にn=pになるまではy(n)が入力されると、n次の予測係数α(n) 1, …, α(n) nをx(0), …, x(n-1)に畳み込み演算

Figure 2007047813
を行って予測値を求め、この予測値をy(n)と加算して予測合成信号x(n)を生成する。n=p以後は従来と同様に、つまり直前のp個の予測合成信号x(n-p), …, x(n-1)に対しp次の予測係数を式(3)により畳み込み演算し、y(n)と加算して予測合成信号x(n)を求める。この予測合成においても、予測係数は現フレームのサンプルy(n), n=0, ..., L-1, の入力に対し図19の表で示した予測係数を設定することにより、前後フレームに跨らず、現フレーム内での予測合成を行うことができる。 When the next prediction error signal y (2) is input, the secondary prediction coefficients α (2) 1 and α (2) 2 from the prediction coefficient decoding unit 66D are calculated as x (0) and x (1). A convolution operation is performed in the part M 2 to obtain a predicted value, and this predicted value and y (2) are added to obtain a composite signal x (2). Similarly, when y (n) is input until n = p, the nth-order prediction coefficients α (n) 1 ,…, α (n) n are changed to x (0),…, x (n− 1) Convolution operation
Figure 2007047813
To obtain a predicted value and add this predicted value to y (n) to generate a predicted synthesized signal x (n). After n = p, the p-th order prediction coefficient is convolved with the previous p prediction composite signals x (np),... The prediction composite signal x (n) is obtained by adding (n). Also in this predictive synthesis, the prediction coefficients are changed by setting the prediction coefficients shown in the table of FIG. 19 for the inputs of the samples y (n), n = 0,..., L−1 of the current frame. Predictive synthesis within the current frame can be performed without straddling the frame.

線形予測係数は次数qのi番目の係数α(q) iは次数qの値に応じて異なる値となる。従って上述の参考例6においては、前述のように例えば図3Aにおいて、サンプルx(1)が入力された時は、予測係数α1として1次の予測係数α(1) 1を使い、サンプルx(2)が入力された時は、予測係数α1, α2として2次の予測係数α(2) 1, α(2) 2を用い(他のαは0)、x(3)が入力された時は予測係数α1, α2, α3として3次の予測係数α(3) 1, α(3) 2, α(3) 3を用い(他のαは0)というように、各乗算部241, ..., 24pにおける過去のサンプルに対し乗算する予測係数値を、サンプルx(n)の入力ごとに変更する必要がある。 As for the linear prediction coefficient, the i-th coefficient α (q) i of the order q varies depending on the value of the order q. Thus, in Example 6 above, in FIG. 3A, for example, as described above, when the sample x (1) is input, the prediction coefficient of the first order as a prediction coefficient alpha 1 alpha (1) using the 1, sample x When (2) is input, second-order prediction coefficients α (2) 1 and α (2) 2 are used as prediction coefficients α 1 and α 2 (other α is 0), and x (3) is input The third-order prediction coefficients α (3) 1 , α (3) 2 , α (3) 3 are used as the prediction coefficients α 1 , α 2 , α 3 (other α is 0), and so on. It is necessary to change the prediction coefficient value for multiplying the past samples in each of the multiplication units 24 1 ,..., 24 p for each input of the sample x (n).

一方パーコール(PARCOR)係数は次数qの値が異なってもi番目の係数は同一である。つまりパーコール係数k1, k2, …, kpは次数に依存しない係数である。パーコール係数と線形予測係数は相互に可逆変換可能なことはよく知られている。従って入力サンプルからパーコール係数k1, k2, ..., kpを求め、その係数k1から1次の予測係数α(1) 1を求め、係数k1,k2から2次の予測係数α(2) 1,α(2) 2を求め、以下同様に係数k1, …, kp-1から(p-1)次の予測係数α(p-1) 1, …, α(p-1) p-1を求めることができる。この計算は、以下のように表すことができる。
i=1に対し、 α(1) 1=k1
i=2, ..., p に対し、α(i) i=-k1
α(i) j=α(i-1) j−kiα(i-1) i-j, j=1, ..., i-1
この計算は上述の参考例6と7で説明したサンプル番号n=1, ..., p-1に対し順次{α(1) 1},{α(2) 1, α(2) 2}, {α(3) 1, α(3) 2, α(3) 3}, ..., {α(p-1) 1, α(p-1) 2, ...,α(p-1) p-1}を線形予測により求めるより短時間で効率的に行うことができる。
そこで、参考例8では、図3Aにおいて線形予測係数α1, ..., αpをパーコール係数から予測係数決定部53により計算して用いる。
On the other hand, the PARCO coefficient is the same as the i-th coefficient even if the value of the order q is different. That is, the Percoll coefficients k 1 , k 2 ,..., K p are coefficients that do not depend on the order. It is well known that Percoll coefficients and linear prediction coefficients can be reversibly converted into each other. Therefore PARCOR coefficient k 1 from the input sample, k 2, ..., determine the k p, the prediction from the coefficient k 1 1 order coefficient α (1) 1 determined, predicted from the coefficient k 1, k 2 of the secondary The coefficients α (2) 1 and α (2) 2 are obtained, and similarly, the prediction coefficients α (p-1) 1 ,…, α ( p-1) order from the coefficients k 1 ,…, k p-1 p-1) p-1 can be obtained. This calculation can be expressed as:
For i = 1, α (1) 1 = k 1
For i = 2, ..., p, α (i) i = -k 1
α (i) j = α (i-1) j −k i α (i-1) ij , j = 1, ..., i-1
This calculation is the sample number n = 1 was described in Reference Example 6 and 7 above, ..., sequentially to p-1 {α (1) 1}, {α (2) 1, α (2) 2} , {Α (3) 1 , α (3) 2 , α (3) 3 }, ..., {α (p-1) 1 , α (p-1) 2 , ..., α (p- 1) It is possible to efficiently perform p-1 } in a shorter time than that obtained by linear prediction.
Therefore, in Reference Example 8, the linear prediction coefficients α 1 ,..., Α p are calculated from the Percoll coefficients and used by the prediction coefficient determination unit 53 in FIG.

予測係数決定部53は現フレームの全サンプルSFC={x(0), …, x(L-1)}から線形予測分析によりp次のパーコール係数k1, k2,…, kpを計算し、これは別途符号化して補助情報CAとして送信される。
入力サンプルx(0)に対し予測係数決定部53はそのままy(0)として出力させる。
x(1)が入力されると予測係数決定部53はk1からα(1) 1を計算して乗算器に設定する
。それにより1次の予測誤差y(1)=x(1)-[α(1) 1x(0)]が出力される。
x(2)が入力されると予測係数決定部53はk1とk2とから2次の予測係数α(2) 1, α(2) 2を計算して乗算器に設定する。これにより2次の予測誤差y(2)=x(2)-[α(2) 2x(0)+α(2) 1x(1)]が出力される。
The prediction coefficient determination unit 53 calculates p-order percoll coefficients k 1 , k 2 ,..., K p from all samples S FC = {x (0),. calculated, which is transmitted as auxiliary information C A separately encoded.
The prediction coefficient determination unit 53 outputs the input sample x (0) as y (0) as it is.
a prediction coefficient determining section 53 x (1) is input is set to the multiplier to calculate the alpha (1) 1 from k 1. As a result, first-order prediction error y (1) = x (1) − [α (1) 1 x (0)] is output.
When x (2) is input, the prediction coefficient determination unit 53 calculates secondary prediction coefficients α (2) 1 , α (2) 2 from k 1 and k 2 and sets them in the multiplier. As a result, the second-order prediction error y (2) = x (2) − [α (2) 2 x (0) + α (2) 1 x (1)] is output.

x(3)が入力されると予測係数決定部53はk1, k2とk3とから3次の予測係数α(3) 1, α(3) 2, α(3) 3を計算して乗算器に設定する。これにより3次の予測誤差y(3)=x(3)-[α(3) 3x(0)+α(3) 2x(1)+α(3) 1x(2)]が出力される。
同様にしてサンプルx(p)までは順次予測次数を増加させ、それ以降はp次の予測係数α(p) 1, ..., α(p) pを用いる。
When x (3) is input, the prediction coefficient determination unit 53 calculates third-order prediction coefficients α (3) 1 , α (3) 2 , α (3) 3 from k 1 , k 2 and k 3. To set the multiplier. As a result, the third-order prediction error y (3) = x (3)-[α (3) 3 x (0) + α (3) 2 x (1) + α (3) 1 x (2)] is output. Is done.
Similarly, the prediction order is sequentially increased up to the sample x (p), and thereafter, the p-order prediction coefficients α (p) 1 ,..., Α (p) p are used.

上述の参考例8では図1の予測誤差生成部51として図3Aに示した自己回帰型線形予測器を使用し、パーコール係数から線形予測係数を求めて設定する場合にこの発明を適用したが、図21Aは例えば図1の予測誤差生成部51としてパーコールフィルタを用いた構成を示す。図21Aに示すように、この発明を適用するp次のパーコールフィルタは、周知のように基本ラティス構造がp段カスケード接続された構成となっている。j段目の基本ラティス構造は、遅延部Dと、その遅延出力にパーコール係数kjを乗算して前向き予測信号を生成する乗算器24Bjと、その前向き予測信号を前段からの入力信号から減算して前向き予測誤差信号を出力する減算器25Ajと、入力信号とパーコール係数kjを乗算して後ろ向き予測信号を生成する乗算器24Ajと、その後ろ向き予測信号を遅延出力から減算して後ろ向き予測誤差信号を出力する減算器25Bjとから構成される。前向き及び後ろ向き予測誤差信号はそれぞれ次段に与えられる。最終段(第p段)の減算器25Apからp次のパーコールフィルタによる予測誤差信号y(n)が出力される。係数決定部201は入力サンプル列x(n)からパーコール係数k1, ..., kpを計算し、乗算器24A1, ..., 24Ap及び24B1, ..., 24Bpに設定する。これらパーコール係数は補助情報符号化部202で符号化され、補助符号CAとして出力される。 In the reference example 8 described above, the present invention is applied to the case where the autoregressive linear predictor shown in FIG. 3A is used as the prediction error generation unit 51 of FIG. FIG. 21A shows a configuration using a percoll filter as the prediction error generation unit 51 of FIG. As shown in FIG. 21A, a p-order percoll filter to which the present invention is applied has a configuration in which basic lattice structures are connected in p-stage cascade as is well known. The basic lattice structure of the j-th stage includes a delay unit D, a multiplier 24Bj that multiplies the delayed output by a Percoll coefficient k j to generate a forward prediction signal, and subtracts the forward prediction signal from the input signal from the previous stage. A subtractor 25Aj that outputs a forward prediction error signal, a multiplier 24Aj that multiplies the input signal and the Percoll coefficient k j to generate a backward prediction signal, and a backward prediction error signal by subtracting the backward prediction signal from the delayed output. And a subtractor 25Bj for outputting. The forward and backward prediction error signals are respectively given to the next stage. A prediction error signal y (n) by a p-order percoll filter is output from the subtracter 25Ap at the final stage (p-th stage). The coefficient determining unit 201 calculates the Percoll coefficients k 1 ,..., K p from the input sample string x (n) and sets them in the multipliers 24A1,..., 24Ap and 24B1,. These PARCOR coefficients are coded in the auxiliary information encoding unit 202, is output as auxiliary code C A.

図22は現フレームのサンプルのみに基づいて予測処理を実現するように図21Aのp次のパーコールフィルタに設定する係数kを表で示す。この表から明らかなように、サンプル番号n=0からn=pまでの各入力サンプル番号nに対し、図19で示したと同様に、n個の係数k1,..., knを設定するとともに、残りの係数はkn+1=kn+2=...=kp=0に設定する。注目すべき点は、この範囲の各サンプルx(n)に対し新たに計算しなければならない係数はknだけであり、係数k0, k1, ..., kn-1はすでに計算された係数をそのまま使用できることである。 FIG. 22 is a table showing the coefficient k set in the p-order percoll filter of FIG. 21A so as to realize the prediction process based only on the sample of the current frame. As is apparent from this table, n coefficients k 1 ,..., K n are set for each input sample number n from sample number n = 0 to n = p, as shown in FIG. In addition, the remaining coefficients are set to k n + 1 = k n + 2 = ... = k p = 0. Note that for each sample x (n) in this range, the only new coefficient that must be calculated is k n , and the coefficients k 0 , k 1 , ..., k n-1 have already been calculated. That is, the calculated coefficient can be used as it is.

このようにパーコール係数kを使うp次のパーコールフィルタ処理の場合も、サンプル番号n=0からn=p-1までは予測次数を0からp-1に順次増加させ、サンプル番号n=p以降はp次の予測を行うことによって前フレームと現フレームの予測誤差信号の不連続性を低減することができる。
図21Bは図21Aの予測誤差生成処理に対応する予測合成処理をパーコールフィルタで実現する構成を示す。図21Aのフィルタと同様に、基本ラティス構造がp段カスケード接続された構成となっている。j段目の基本ラティスは遅延部Dと、遅延部Dからの出力に係数kjを乗算して予測信号を生成する乗算器26Bjと、その予測信号に前段(j+1)からの予測合成信号を加算して更新された予測合成信号を出力する加算器27Ajと、その更新された予測合成信号に係数kjを乗算して予測値を得る乗算器26Ajと、その予測値を遅延部Dの出力から減算して予測誤差を前段(j+1)の遅延部Dに与える減算器27Bjとから構成されている。補助情報復号化部203は入力された補助符号CAを復号してパーコール係数k1, ..., kpを得て、対応する乗算器26A1, ..., 26Ap及び26B1, ..., 26Bpに与える。
In the case of the p-th order percall filter processing using the percoll coefficient k as described above, the prediction order is sequentially increased from 0 to p-1 from the sample number n = 0 to n = p−1, and after the sample number n = p. Can reduce the discontinuity of the prediction error signal of the previous frame and the current frame by performing the p-th order prediction.
FIG. 21B shows a configuration in which a prediction synthesis process corresponding to the prediction error generation process of FIG. Similar to the filter of FIG. 21A, the basic lattice structure is a p-stage cascade connection. The basic lattice of the j-th stage is a delay unit D, a multiplier 26Bj that generates a prediction signal by multiplying the output from the delay unit D by a coefficient k j , and the prediction synthesis from the previous stage (j + 1). An adder 27Aj that adds the signals and outputs an updated predicted synthesized signal; a multiplier 26Aj that multiplies the updated predicted synthesized signal by a coefficient k j to obtain a predicted value; and And a subtractor 27Bj that subtracts the output from the output of the output and gives the prediction error to the delay unit D of the preceding stage (j + 1). The auxiliary information decoding unit 203 decodes the input auxiliary code C A to obtain the Percoll coefficients k 1 ,..., K p , and the corresponding multipliers 26A1, ..., 26Ap and 26B1, ... , Give to 26Bp.

初段(j=p)の加算器27Apに予測誤差信号サンプルy(n)を順次入力し、設定されたパーコール係数k1, ..., kpを使って処理を行うことにより、最終段(j=1)の加算器27A1の出力に予測合成信号サンプルx(n)が得られる。パーコールフィルタを使った予測合成を行うこの参考例においても、パーコール係数k1, ..., kpとして図22に示した係数を設定すればよい。 The first stage (j = p) of the adder 27Ap sequentially enter the prediction error signal samples y (n), PARCOR coefficient k 1 is set, ..., by performing the processing using the k p, the last stage ( A predicted synthesized signal sample x (n) is obtained at the output of the adder 27A1 of j = 1). Also in this reference example in which prediction synthesis using the PARCOR filter, PARCOR coefficients k 1, ..., it may be set coefficients shown in FIG. 22 as k p.

以下に図21Aによるフィルタ処理を演算により実行する手順を説明する。
最初のサンプルx(0)はそのまま予測誤差信号サンプルy(0)として使う。
y(0) ← x(0)
2番目のサンプルx(1)が入力されると、1次の予測のみで誤差信号y(1)を求める。
y(1) ← x(1)−k1x(0)
x(0) ← x(0)−k1x(1)
3番目のサンプルx(2)が入力されると、次の演算により予測誤差信号y(2)を求める。ただし、x(1)は次のステップでy(3)を求めるのに用いる。
t1 ← x(2)−k1x(1)
y(2) ← t1−k2x(0)
x(0) ← x(0)−k2t1
x(1) ← x(1)−k1x(2)
4番目のサンプルx(3)が入力されると以下の演算によりy(3)を求める。ただし、x(1),x(2)は次のステップでy(4)を求めるのに用いる。
The procedure for executing the filter process of FIG. 21A by calculation will be described below.
The first sample x (0) is used as it is as the prediction error signal sample y (0).
y (0) ← x (0)
When the second sample x (1) is input, the error signal y (1) is obtained only by the first prediction.
y (1) ← x (1) −k 1 x (0)
x (0) ← x (0) −k 1 x (1)
When the third sample x (2) is input, a prediction error signal y (2) is obtained by the following calculation. However, x (1) is used to obtain y (3) in the next step.
t 1 ← x (2) −k 1 x (1)
y (2) ← t 1 −k 2 x (0)
x (0) ← x (0) −k 2 t 1
x (1) ← x (1) −k 1 x (2)
When the fourth sample x (3) is input, y (3) is obtained by the following calculation. However, x (1) and x (2) are used to obtain y (4) in the next step.

t1 ← x(3)−k1x(2)
t2← t1−k2x(1)
y(3) ← t2−k3x(0)
x(0) ← x(0)−k3t2
x(1) ← x(1)−k2t1
x(2) ← x(2)−k1x(3)
以下同様に続ける。このように現在のフレームのサンプルだけから、予測の処理が可能となる。またkパラメータはサンプルx(n)がp+1個入力されるまでは、既に用いているものをそのまま用い、かつパラメータを新たに1つ求めて次数を1つ増加させればよく、p個の係数が決ると、次からはサンプルが入力されるごとに係数を1個づつ更新すればよい。
t 1 ← x (3) −k 1 x (2)
t 2 ← t 1 −k 2 x (1)
y (3) ← t 2 −k 3 x (0)
x (0) ← x (0) −k 3 t 2
x (1) ← x (1) −k 2 t 1
x (2) ← x (2) −k 1 x (3)
Continue in the same manner. Thus, prediction processing can be performed only from the sample of the current frame. In addition, the k parameter can be used as it is until p + 1 samples x (n) are input, and one parameter can be obtained and the order increased by one. Once the coefficient is determined, the coefficient is updated one by one each time a sample is input.

同様に、図21Bに示したパーコールフィルタによる予測合成処理を以下に示すように演算により実行することができる。この処理は、上述の符号化側における予測誤差生成処理と逆の処理である。
最初の合成サンプルx(0)は入力予測誤差サンプルy(0)をそのまま使う。
x(0) ← y(0)
2番目の予測合成サンプルx(1)は1次の予測のみで合成する。
x(1) ← y(1)+k1x(0)
x(0) ← x(0)−k1x(1)
3番目の予測合成サンプルx(2)は以下の演算で求める。ただし、x(0), x(1)は次のステップでx(3)を求めるために使い、出力しない。
Similarly, the prediction synthesis process by the Percoll filter shown in FIG. 21B can be executed by calculation as shown below. This process is the reverse of the prediction error generation process on the encoding side.
The first synthesized sample x (0) uses the input prediction error sample y (0) as it is.
x (0) ← y (0)
The second prediction synthesis sample x (1) is synthesized only by the first prediction.
x (1) ← y (1) + k 1 x (0)
x (0) ← x (0) −k 1 x (1)
The third prediction synthesis sample x (2) is obtained by the following calculation. However, x (0) and x (1) are used to obtain x (3) in the next step and are not output.

t1← y(2)+k2x(0)
x(2) ← t1+k1x(1)
x(0) ← x(0)−k2t1
x(1) ← x(1)−k1x(2)
x(3)は以下の演算で求める。ただし、x(0), x(1),x(2)は次のステップでx(4)を求めるために使い、出力しない。
t2← x(3)+k3x(0)
t1← t2+k2x(1)
x(3) ← t1−k1x(2)
x(0) ← x(0)−k3t2
x(1) ← x(1)−k2t1
x(2) ← x(2)−k1x(3)
以下同様に続ける。
t 1 ← y (2) + k 2 x (0)
x (2) ← t 1 + k 1 x (1)
x (0) ← x (0) −k 2 t 1
x (1) ← x (1) −k 1 x (2)
x (3) is obtained by the following calculation. However, x (0), x (1), and x (2) are used to obtain x (4) in the next step and are not output.
t 2 ← x (3) + k 3 x (0)
t 1 ← t 2 + k 2 x (1)
x (3) ← t 1 −k 1 x (2)
x (0) ← x (0) −k 3 t 2
x (1) ← x (1) −k 2 t 1
x (2) ← x (2) −k 1 x (3)
Continue in the same manner.

図21A,21Bでは符号化側の線形予測処理を行うパーコールフィルタ及びそれと逆処理である復号側の予測合成処理を行うパーコールフィルタの構成例を示したが、これらと等価な処理を行う異なる構成のパーコールフィルタは多数考えられ、以下にそれらの例を示す。ただし、前述のように線形予測処理と予測合成処理は互いに逆処理であり、パーコールフィルタの構成も互いに対称な関係があるので、以下では復号側のパーコールフィルタについて例を示す。
図23のパーコールフィルタでは、信号の前向き経路と後ろ向き経路間での係数乗算器は設けず、前向き経路に係数乗算器が挿入されている。
21A and 21B show a configuration example of a Percoll filter that performs linear prediction processing on the encoding side and a Percoll filter that performs predictive synthesis processing on the decoding side that is the inverse process thereof, but different configurations that perform processing equivalent to these are shown. There are many possible percoll filters, examples of which are given below. However, as described above, the linear prediction process and the prediction synthesis process are inverse processes, and the configuration of the Percoll filter is also symmetrical with each other. Therefore, an example of the Percoll filter on the decoding side will be described below.
In the Percoll filter of FIG. 23, no coefficient multiplier is provided between the forward path and the backward path of the signal, and a coefficient multiplier is inserted in the forward path.

図24のパーコールフィルタでは各段の前向き経路と後ろ向き経路に係数乗算器がそれぞれ挿入されており、前向き経路と後ろ向き経路間にも係数乗算器が挿入されている。
図25のパーコールフィルタでは図24と構造は同じであるが係数の設定が異なっている。
図26は遅延Dを使用しないで構成したパーコールフィルタの例を示し、平行な前向き経路にそれぞれ挿入された減算器により経路間の信号の誤差を求めている。
図27は図26に対応する逆処理を行うパーコールフィルタの構成を示している。
In the percoll filter of FIG. 24, coefficient multipliers are inserted in the forward path and the backward path of each stage, respectively, and coefficient multipliers are also inserted between the forward path and the backward path.
The percoll filter of FIG. 25 has the same structure as that of FIG. 24, but the setting of the coefficients is different.
FIG. 26 shows an example of a Percoll filter configured without using the delay D, and a signal error between paths is obtained by subtracters inserted in parallel forward paths.
FIG. 27 shows the configuration of a Percoll filter that performs the inverse process corresponding to FIG.

上述の参考例9では、自己回帰型線形予測フィルタ処理において、過去のフレームのサンプルを使用せず、フレームの開始サンプルから所定数のサンプルまで順次線形予測の次数を増加させる場合を示したが、この参考例10では、FIRフィルタ処理において、過去のフレームのサンプルを使用せず、順次タップ数を増加させる。
図28Aに例えば図1におけるサンプリング部でFIRフィルタ処理にこの発明を適用した場合の参考例を示す。バッファ100には現フレームFCのサンプルx(0), ..., x(L-1)が格納されている。図2A,2B,2Cを参照して説明したように、本来FIRフィルタ処理を行う場合、各時点nのサンプルx(n)に対しそのサンプルと、その前後T個ずつの計2T+1個のサンプルと、係数h1, ..., h2T+1の畳み込み演算を行うが、この発明を適用した場合、前フレームのサンプルは使用せず、図28Bの表に示すように現フレームの先頭x(0)からサンプルx(T)まではサンプルごとにFIRフィルタのタップ数を増加させ、サンプルx(T)以降は所定のタップ数のフィルタ処理を行う。
In the reference example 9 described above, in the autoregressive linear prediction filter processing, the case where the order of linear prediction is sequentially increased from the start sample of the frame to the predetermined number of samples without using the sample of the past frame is shown. In the reference example 10, in the FIR filter process, the number of taps is sequentially increased without using the samples of the past frame.
FIG. 28A shows a reference example when the present invention is applied to the FIR filter processing in the sampling unit in FIG. 1, for example. The buffer 100 stores samples x (0),..., X (L−1) of the current frame FC. As described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C, when the FIR filter processing is originally performed, the sample x (n) at each time point n is 2T + 1 pieces, that is, the sample and T pieces before and after the sample. The sample and the coefficients h 1 ,..., H 2T + 1 are convolved. However, when the present invention is applied, the sample of the previous frame is not used, as shown in the table of FIG. 28B. From the x (0) to the sample x (T), the number of taps of the FIR filter is increased for each sample, and after the sample x (T), a filter process with a predetermined number of taps is performed.

図28A,28Bは簡単のためT=2とした場合のフィルタ処理の例を示している。予測係数決定部101はサンプルx(0), x(1), ... が与えられ、それに基づいてサンプル番号n毎に、図28Bの表に示すように予測係数h0, h1, ...を算出する。バッファ100から読み出した現フレームのサンプルx(0)に対し係数h0が乗算器220により乗算され、出力サンプルy(0)が得られる。次に乗算器220, 221, 222と加算器231によりサンプルx(0), x(1), x(2)と係数h0, h1, h2の畳み込み演算を行い、出力y(1)が得られる。次に乗算器220, ...,224と加算器232によりサンプルx(0), ..., x(4)と係数h0, ..., h4の畳み込み演算を行い、出力y(2)が得られる。以降はn=L-3までサンプルx(n)とその前後4個の合計5つのサンプルが係数h0, ..., h4と畳み込み演算され、出力y(n)を得る。更にこれ以降の現フレームの残りのサンプル数はTより少なくなるため、フィルタ処理のタップ数を順次減らす。 28A and 28B show examples of filter processing when T = 2 for simplicity. The prediction coefficient determination unit 101 is given samples x (0), x (1),..., And based on this, for each sample number n, as shown in the table of FIG. 28B, the prediction coefficients h 0 , h 1 ,. .. is calculated. Coefficients h 0 to the sample x (0) of the current frame read from the buffer 100 is multiplied by the multiplier 22 0, the output sample y (0) is obtained. Next, the multipliers 22 0 , 22 1 , 22 2 and the adder 23 1 perform the convolution operation of the samples x (0), x (1), x (2) and the coefficients h 0 , h 1 , h 2 and output them. y (1) is obtained. Then the multiplier 22 0, ..., 22 4 and adder 23 2 by the sample x (0), ..., x (4) and coefficients h 0, ..., performs convolution operation of h 4, Output y (2) is obtained. Thereafter, up to n = L-3, the sample x (n) and a total of five samples before and after the sample x are convolved with the coefficients h 0 ,..., H 4 to obtain the output y (n). Further, since the number of remaining samples in the current frame after that becomes smaller than T, the number of taps for filtering is sequentially reduced.

この様に図28Bの例ではフレームの開始側と対称にフレームの終了側でサンプル番号L-2では係数h0, h1, h2を使用し、サンプル番号L-1では係数h0のみを使用する。即ち、フレームの先端及び後端に向かってタップ数が対称的に減少するように処理を行っている。しかし、必ずしも対称である必要はない。また、この例ではフィルタ処理の対象となるサンプルとしては、各サンプルx(n)と、その前後対称に同数のサンプルを使用するので、サンプルx(0)からx(T)までは、フィルタ処理のタップ数を1, 3, 5, ..., 2T+1と増加させている。しかしながら、フィルタ処理の対象サンプルは、必ずしもサンプルx(n)に対し前後対称に選択する必要はない。 In this way, in the example of FIG. 28B, coefficients h 0 , h 1 , h 2 are used for sample number L-2 at the end of the frame symmetrically with the start side of the frame, and only coefficient h 0 is used for sample number L-1. use. That is, processing is performed so that the number of taps decreases symmetrically toward the front and rear ends of the frame. However, it is not necessarily symmetrical. In this example, each sample x (n) and the same number of samples are used symmetrically as the samples to be filtered, so the samples x (0) to x (T) are filtered. The number of taps is increased to 1, 3, 5, ..., 2T + 1. However, the sample to be filtered need not be selected symmetrically with respect to the sample x (n).

図29は上述の参考例10のFIRフィルタ処理手順を示す。
ステップS1:サンプル番号nと変数tを0に初期設定する。
ステップS2:入力サンプルに対する畳み込み演算を次式

Figure 2007047813
で実行し、y(n)を出力する。
ステップS3:tとnをそれぞれ1歩進する。
ステップS4:n=Tとなったか判定し、なっていなければステップS2に戻り、再びステップS2,S3,S4を実行する。これによりnの増加とともに増加されたタップ数で畳み込み処理が行われる。
ステップS5:n=Tとなっていれば次式
Figure 2007047813
により畳み込み演算を行い、y(n)を出力する。
ステップS6:nを1歩進する。
ステップS7:n=L-Tとなったか判定し、なっていなければステップS5に戻って再びス
テップS5,S6,S7を実行する。これによりn=L-Tまでタップ数2T+1のフィルタ処理
が繰り返し実行される。
ステップS8:n=L-Tとなっていれば次式
Figure 2007047813
により畳み込み演算を行い、y(n)を出力する。
ステップS9:n=L-1となったか判定し、なっていれば処理を終了する。
ステップS10:n=L-1となっていなければnを1歩進しTを1減少させ、ステップS8に戻り、再びステップS8,S9を実行する。これによりフレームの後端に向かってnの増加とともにタップ数が漸次減少したフィルタ処理が行われる。 FIG. 29 shows the FIR filter processing procedure of Reference Example 10 described above.
Step S1: Initially set the sample number n and the variable t to 0.
Step S2: Convolution operation on the input sample is
Figure 2007047813
And output y (n).
Step S3: Steps t and n one step each.
Step S4: It is determined whether n = T. If not, the process returns to Step S2, and Steps S2, S3, and S4 are executed again. As a result, the convolution process is performed with the number of taps increased as n increases.
Step S5: If n = T, then
Figure 2007047813
Performs a convolution operation and outputs y (n).
Step S6: Advance n by one step.
Step S7: It is determined whether n = LT, and if not, the process returns to Step S5, and Steps S5, S6, and S7 are executed again. As a result, the filtering process with 2T + 1 taps is repeatedly executed until n = LT.
Step S8: If n = LT, then
Figure 2007047813
Performs a convolution operation and outputs y (n).
Step S9: It is determined whether n = L-1, and if so, the process ends.
Step S10: If n = L-1 is not satisfied, n is incremented by 1 and T is decreased by 1. The process returns to Step S8, and Steps S8 and S9 are executed again. As a result, filter processing is performed in which the number of taps gradually decreases as n increases toward the rear end of the frame.

参考例11は、参考例4において代用サンプル列を使用せずに、参考例10による予測次数を順次増加させる手法を適用したものであり、以下に図30、31、32を参照して説明する。
図30に示すように、処理部200は図11で示した構成から代用サンプル列付加部240を除去した構成となっている。また、予測誤差生成部51は、図17、18あるいは図21Aで説明した予測誤差信号生成処理を実行する。
図11、12、13で説明したと同様に、処理対象の1フレームFCのディジタル信号(サンプル列)SFC(=[x(0), …, x(L-1)])は例えばバッファ100に格納されてあり、
類似サンプル列選択部210により、フレームFC内の先頭サンプル列x(0), …, x(p-1)と類似するサンプル列x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)を、バッファ100内のそのフレームFCのサンプル列SFCから読み出す(S1)。この類似サンプル列x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)を図31に示すように類似サンプル列u(0), …, u(p-1)となるようにフレームFC内の先頭位置にずらし、この類似サンプル列u(n)に利得付与部220で利得β(0<β≦1)を掛け算して、サンプル列u(n)′=βu(n)とし(S2)、このサンプル列u(n)'を当該フレームFCのサンプル列x(0), …, x(L-1)より減算部230で減算し、その結果を図12に示すようにサンプル列v(0), …, v(L-1)とする(S3)。つまり
n=0, …, p-1でv(n)=x(n)−u(n)′
n=p, …, L-1でv(n)=x(n)
とする。x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)に利得βを掛け算した後、このサンプル列をフレーム内の先頭位置にずらしてサンプル列u(n)′としてもよい。
The reference example 11 is obtained by applying the technique of sequentially increasing the predicted order according to the reference example 10 without using the substitute sample string in the reference example 4, and will be described below with reference to FIGS. .
As illustrated in FIG. 30, the processing unit 200 has a configuration in which the substitute sample string adding unit 240 is removed from the configuration illustrated in FIG. In addition, the prediction error generation unit 51 executes the prediction error signal generation processing described with reference to FIGS.
11, 12, and 13, the digital signal (sample sequence) S FC (= [x (0),..., X (L−1)]) of one frame FC to be processed is, for example, the buffer 100. Stored in
By the similar sample sequence selection unit 210, the sample sequence x (n + τ), ..., x (n + τ + p- similar to the first sample sequence x (0), ..., x (p-1) in the frame FC 1) is read from the sample sequence S FC of the frame FC in the buffer 100 (S1). This similar sample sequence x (n + τ),..., X (n + τ + p-1) is made to become a similar sample sequence u (0),..., U (p-1) as shown in FIG. Shifting to the head position in the frame FC, the gain applying unit 220 multiplies the similar sample sequence u (n) by the gain β (0 <β ≦ 1) to obtain a sample sequence u (n) ′ = βu (n). (S2) The sample sequence u (n) ′ is subtracted from the sample sequence x (0),..., X (L−1) of the frame FC by the subtractor 230, and the result is sampled as shown in FIG. A sequence v (0),..., V (L-1) is set (S3). That is
n = 0,…, p-1 and v (n) = x (n) −u (n) ′
n = p,…, L-1 and v (n) = x (n)
And After multiplying x (n + τ),..., x (n + τ + p−1) by the gain β, the sample sequence may be shifted to the head position in the frame to be a sample sequence u (n) ′.

サンプル列v(0), …, v(L-1)を予測誤差生成部51へ入力して、図17、18または図21Aで説明した自己回帰型予測により予測誤差信号y(0), …, y(L-1)を生成する(S5)。
類似サンプル列x(n+τ), …, x(n+τ+p-1)の位置τ及び利得βの決定は参考例4において説明したと同様に選択決定制御部260による制御のもとに行う。
このようにして決定されたτ,βを用いて生成したサンプル列v(p), …, v(L-1)に対する予測誤差信号を生成し(S4)、またその時用いたτとβを表わす補助情報AIを補助情報生成部270で生成し(S5)、更に必要に応じて補助情報AIを補助情報符号化部280で符号CAIに符号化する。符号化器によるフレームFCの入力ディジタル信号に対する符号化符号の一部に補助情報AI又は符号CAIを加える。
A sample sequence v (0),..., V (L-1) is input to the prediction error generation unit 51, and the prediction error signal y (0),... Is obtained by the autoregressive prediction described with reference to FIG. , y (L-1) is generated (S5).
Determination of the position τ and the gain β of the similar sample sequence x (n + τ),..., X (n + τ + p−1) is performed under the control of the selection determination control unit 260 as described in the reference example 4. To do.
A prediction error signal is generated for the sample sequence v (p),..., V (L-1) generated using τ and β determined in this way (S4), and τ and β used at that time are represented. the auxiliary information AI generated by the auxiliary information generation unit 270 (S5), further encoded into code C AI auxiliary information AI auxiliary information encoding unit 280 as necessary. The auxiliary information AI or the code CAI is added to a part of the encoded code for the input digital signal of the frame FC by the encoder.

上述においてτの値は、予測次数pより大きい方がよく、類似サンプル列u(n)の長さΔUとτとの和ΔU+τがL-1以下、つまりx(τ+ΔU)が当該フレームFCから外れない範囲でτを決めればよい。類似サンプル列u(n)の長さΔUはτ以下であればよく、予測次数pに関係しない、p以下でも以上でもよいがp/2以上が好ましい。更に類似サンプル列u(n)の先頭位置をフレームFC内の先頭位置と必ずしも一致させなくてもよい、つまりu(n)は例えばn=3, …, 3+ΔUとしてもよい。類似サンプル列u(n)に掛ける利得βはサンプルに依存した重みをつけてもよい、つまりu(n)に予め決めた窓関数ω(n)を掛けてもよく、この場合は補助情報はτを表すものだけでよい。   In the above description, the value of τ is preferably larger than the predicted order p, and the sum ΔU + τ of the lengths ΔU and τ of similar sample sequences u (n) is L−1 or less, that is, x (τ + ΔU) is the frame FC. Τ may be determined within a range that does not deviate from. The length ΔU of the similar sample sequence u (n) may be equal to or less than τ and may be equal to or less than p, which is not related to the predicted order p, but is preferably equal to or greater than p / 2. Furthermore, the head position of the similar sample sequence u (n) may not necessarily coincide with the head position in the frame FC, that is, u (n) may be, for example, n = 3,..., 3 + ΔU. The gain β applied to the similar sample sequence u (n) may be weighted depending on the sample, that is, u (n) may be multiplied by a predetermined window function ω (n). It only needs to represent τ.

参考例11と対応する予測合成処理方法の参考例を図33、34、35を参照して説明する。この予測合成処理方法は、図14、15、16で説明した参考例4の場合と同様に、例えば図1中の復号化器30内の予測合成部63に用いられるものであり、特に途中のフレームから復号する場合でも連続性、品質がよい復号信号が得られる。
図33に示す機能構成例は図14の構成において処理部300中の代用サンプル列生成部320を除去した構成と同様である。ただし予測合成部63は参考例4の図20又は21Bで説明したと同様の予測合成処理を行う。
A reference example of the prediction synthesis processing method corresponding to the reference example 11 will be described with reference to FIGS. As in the case of the reference example 4 described with reference to FIGS. 14, 15, and 16, this prediction synthesis processing method is used, for example, in the prediction synthesis unit 63 in the decoder 30 in FIG. 1. Even when decoding from a frame, a decoded signal with good continuity and quality can be obtained.
The functional configuration example illustrated in FIG. 33 is the same as the configuration in FIG. 14 in which the substitute sample string generation unit 320 in the processing unit 300 is removed. However, the prediction synthesis unit 63 performs the same prediction synthesis process as described in FIG. 20 or 21B of Reference Example 4.

自己回帰型予測により予測合成処理を行うべきディジタル信号(予測誤差信号)の現フレームFCのサンプル列y(0),…,y(L-1)が例えばバッファ100内に格納されてあり、読出書込部310によりサンプル列y(0), …, y(L-1)が読み出される。
サンプル列y(0), …, y(L-1)をその先頭より順次、予測合成部63へ供給し(S1)、予測合成処理を行って予測合成信号v(n)'(n=0, ..., L-1)を生成する(S2)。この予測合成信号v(n)'をバッファ100に一時格納する。この予測合成には図20又は21Bで説明した手法を用いる。
A sample sequence y (0),..., Y (L-1) of the current frame FC of a digital signal (prediction error signal) to be subjected to prediction synthesis processing by autoregressive prediction is stored in, for example, the buffer 100 and read. The writing unit 310 reads the sample string y (0),..., Y (L−1).
Sample sequences y (0),..., Y (L-1) are sequentially supplied from the head to the prediction synthesis unit 63 (S1), and the prediction synthesis process is performed to produce a prediction synthesis signal v (n) ′ (n = 0. , ..., L-1) are generated (S2). This predicted synthesized signal v (n) ′ is temporarily stored in the buffer 100. The method described in FIG. 20 or 21B is used for this predictive synthesis.

補助情報復号化部330により、現フレームFCの符号の一部としての補助符号CAIを復号し、補助情報を求めこれよりτとβを得る(S3)。補助情報復号化部330には補助情報自体が入力される場合もある。サンプル列取得部340によりτを用いて、合成信号(サンプル)列v(n)から予め決められた数、この例ではp個の連続するサンプルよりなるサンプル列v(τ), …, v(τ+p)を複製し、つまり予測合成信号列v(n)をそのままとしてv(τ), …, v(τ+p)を取得し(S4)、このサンプル列をその先頭がフレームFCの先頭位置に
なるようにシフトしてサンプル列u(n)とし、かつこれに補助情報よりの利得βを利得付与部350で掛け算して補正サンプル列u(n)′=βu(n)を生成する(S5)。
The auxiliary information decoding unit 330 decodes the auxiliary code CAI as a part of the code of the current frame FC to obtain auxiliary information, thereby obtaining τ and β (S3). The auxiliary information decoding unit 330 may receive the auxiliary information itself. The sample sequence acquisition unit 340 uses τ to determine a predetermined number from the composite signal (sample) sequence v (n), in this example, a sample sequence v (τ),. τ + p) is replicated, that is, v (τ),..., v (τ + p) is obtained with the predicted synthesized signal sequence v (n) as it is (S4). A sample sequence u (n) is shifted to the beginning position, and a gain β from the auxiliary information is multiplied by a gain applying unit 350 to generate a corrected sample sequence u (n) ′ = βu (n) (S5).

この補正サンプル列u(n)′を予測合成サンプル(信号)列v(n)に加算して正規の予測合成信号x(n)(n=0, ..., L-1)として出力する(S6)。予測合成サンプル列x(n)は
n=0, …, p-1 で x(n)=v(n)+u(n)′
n=p, …, L-1 で x(n)=v(n)
である。
この参考例12は参考例11と対応するものであるから、補正サンプル列u(n)′の長さΔUはpに限らず、つまり予測次数とは無関係のもので、予め決められたものであり、また補正サンプル列u(n)′の先頭サンプルの位置は合成信号v(n)の先頭サンプルv(0)と必ずしも一致させるものでなく、これも予め決められたものである。更に利得βは補助情報に含まれることなく、予め決められた窓関数ω(n)によりサンプルu(n)ごとに重み付けする
場合もある。
第1実施形態
以下、本発明によるディジタル信号処理方法を説明する。
この発明の第1実施形態は例えば原ディジタル信号をフレーム単位で符号化する場合に、その一部の処理として自己回帰型予測誤差信号を生成する処理をする際に、あるいは補間フィルタ処理などを行う際に、現フレームの直前(過去)のフレームの末尾のサンプル系列または現フレームの先頭のサンプル系列を別に符号化し、その符号(補助符号)を、原ディジタル信号の現フレームの符号化符号の一部に加える。復号側で前記予測誤差信号を予測合成する際に、あるいは補間フィルタ処理などを行う際に、当該フレームの前(過去)のフレームの符号が存在しない場合に、補助符号を復号し、その復号サンプル列を、当該フレームの予測合成に、前フレームの末尾合成信号として用いる。
This corrected sample sequence u (n) ′ is added to the predicted synthesized sample (signal) sequence v (n) and output as a normal predicted synthesized signal x (n) (n = 0,..., L−1). (S6). The predicted composite sample sequence x (n) is
n = 0,…, p-1 and x (n) = v (n) + u (n) ′
n = p,…, L-1 and x (n) = v (n)
It is.
Since the reference example 12 corresponds to the reference example 11, the length ΔU of the correction sample sequence u (n) ′ is not limited to p, that is, it is irrelevant to the predicted order and is determined in advance. In addition, the position of the first sample of the corrected sample sequence u (n) ′ does not necessarily coincide with the first sample v (0) of the composite signal v (n), and this is also determined in advance. Furthermore, the gain β is not included in the auxiliary information, and may be weighted for each sample u (n) by a predetermined window function ω (n).
First Embodiment Hereinafter, a digital signal processing method according to the present invention will be described.
In the first embodiment of the present invention, for example, when an original digital signal is encoded in units of frames, as a part of the process, a process for generating an autoregressive prediction error signal is performed, or an interpolation filter process is performed. At this time, the last sample sequence of the frame immediately before (past) the current frame or the first sample sequence of the current frame is encoded separately, and the code (auxiliary code) is used as one of the encoding codes of the current frame of the original digital signal. Add to the part. When predicting and synthesizing the prediction error signal on the decoding side or when performing interpolation filter processing or the like, if there is no code of the previous (previous) frame of the frame, the auxiliary code is decoded and the decoded sample The column is used as the tail synthesis signal of the previous frame for the prediction synthesis of the frame.

第1実施形態の実施例1を図36及び図37を参照して説明する。この実施例1は符号化器、例えば図1中の符号化器10中の予測誤差生成部51に第1実施形態を適用した場合である。原ディジタル信号SM は符号化器10でフレームごとに符号化され、フレームごとに符号を出力する。その符号化処理の一部における予測誤差生成部51では例えば図3A、図3Bを参照して説明したようにして、その入力サンプル列x(n)を自己回帰型で予測してその予測誤差信号y(n)を生成し、1フレームごとに出力する。
この入力サンプル列x(n)を分岐して補助サンプル列取得部410により現フレームFCの直前(過去)のフレームの末尾サンプルx(-p), …, x(-1)を、予測誤差生成部51における予測次数p個分取得し、補助サンプル列とする。この補助サンプル列x(-p), …, x(-1)を補助情報符号化部420で符号化し、補助符号CA を生成し、この補助符号CA をその現フレームFCの原ディジタル信号の符号化符号の一部とする。この例では主符号Im、誤差符号Peと補助符号CA を合成部19で合成して現フレームFCの符号の組として出力し、伝送又は記録する。
Example 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. Example 1 is a case where the first embodiment is applied to an encoder, for example, a prediction error generation unit 51 in the encoder 10 in FIG. The original digital signal S M is encoded for each frame by the encoder 10 and a code is output for each frame. The prediction error generation unit 51 in a part of the encoding process predicts the input sample sequence x (n) in an autoregressive manner and performs the prediction error signal as described with reference to FIGS. 3A and 3B, for example. y (n) is generated and output every frame.
This input sample sequence x (n) is branched and the auxiliary sample sequence acquisition unit 410 generates a prediction error for the last sample x (-p),..., X (-1) of the frame immediately before (previous) the current frame FC. The prediction order p in the unit 51 is acquired and set as an auxiliary sample string. The auxiliary sample sequence x (-p), ..., x a (-1) is encoded with the auxiliary information encoding unit 420 generates an auxiliary code C A, original digital signal of the auxiliary code C A the current frame FC As a part of the encoding code. Main code Im in this example, by combining the error code Pe and auxiliary code C A synthetic unit 19 outputs a set of codes of the current frame FC, transmits or records.

補助情報符号化部420では必ずしも符号化することなくx(-p), …, x(-1)(一般にはPCM符号)を、補助サンプル列であることを表わすコードを付加して出力してもよい。好ましくは例えば差分PCM符号、予測符号(予測誤差+予測係数)、ベクトル量子化符号などで圧縮符号化する。
前フレームの末尾サンプルを用いず、図37中に破線で示すように現フレームFC中の先頭サンプルの予測次数分、x(0), …, x(p-1)を補助サンプル列として補助サンプル列取得部410で取得してもよい。この場合の補助符号を図37ではCA′として示してある。
The auxiliary information encoding unit 420 outputs x (-p),..., X (-1) (generally a PCM code) without being encoded, with a code indicating an auxiliary sample sequence added. Also good. Preferably, compression encoding is performed using a differential PCM code, a prediction code (prediction error + prediction coefficient), a vector quantization code, or the like.
As shown by the broken line in FIG. 37, the last sample of the previous frame is not used, and the auxiliary sample is set to x (0),..., X (p-1) as auxiliary sample sequences for the predicted order of the first sample in the current frame FC You may acquire with the column acquisition part 410. FIG. The auxiliary code in this case is shown as C A 'in FIG.

実施例1の予測誤差生成と対応する予測合成処理の実施例2を図38、図39を参照して説明する。原ディジタル信号SM をフレームごとに符号化した符号の組が、各フレームを区別できるように例えば図1中に示す復号化器30などの復号化器30に入力される。復号化器30内にフレームごとの符号の組が各符号に分離され、これらを用いて復号化処理がなされる。その復号化処理の一部に予測誤差信号y(n)を予測合成部63において自己回帰型で予測合成するディジタル処理を行う。この予測合成処理は例えば図4A、図4Bを参照して説明したようにして行われる。つまり現フレームFCの予測誤差信号y(n)の先頭部y(0), …, y(p-1)の予測合成には前(過去)のフレームの予測合成信号の中の末尾サンプルx(-p), …, x(-1)を必要とする。 Example 2 of prediction synthesis processing corresponding to the prediction error generation of Example 1 will be described with reference to FIGS. 38 and 39. FIG. A set of codes obtained by encoding the original digital signal S M for each frame is input to a decoder 30 such as the decoder 30 shown in FIG. 1 so that each frame can be distinguished. A set of codes for each frame is separated into each code in the decoder 30, and a decoding process is performed using these codes. As a part of the decoding process, a digital process for predicting and synthesizing the prediction error signal y (n) by the auto-regression type in the prediction synthesizing unit 63 is performed. This prediction synthesis process is performed as described with reference to FIGS. 4A and 4B, for example. That is, for the predictive synthesis of the leading portion y (0),..., Y (p-1) of the prediction error signal y (n) of the current frame FC, the last sample x ( -p),…, x (-1) is required.

しかし、伝送途中であるパケットが欠落して、前フレームの符号組(Im, Pe, CA)が得られない場合やランダムアクセスによる、連続する複数のフレームの符号組の途中のフレームの符号組から復号化処理を行う場合など、前(過去)フレームの符号組が存在しない場合は、これを欠落検出部450で検出し、分離部32で分離された補助符号CA(又はCA′)(実施例1で説明した補助符号CA又はCA′)を補助情報復号化部460で復号化して補助サンプル列x(-p), …, x(-1)(又はx(0), …, x(p-1))を生成し、この補助サンプル列を前フレームの予測合成末尾サンプル列x(-p), …, x(-1)として予測合成部63に入力し、その後、現フレームの予測誤差信号y(0), …, y(L-1)を順次予測合成部63に入力して、予測合成処理を行い、合成信号x(0), …, x(L-1)を生成する。補助符号CA(CA′)は2重になり冗長であるが前フレーム依存することなく、連続性、品質の良い予測合成信号が得られる。補助情報復号化部460での復号化処理方法は、図36中の補助情報符号化部420の符号化処理方法と対応したものを用いる。 However, if a packet in the middle of transmission is lost and the code set (Im, Pe, C A ) of the previous frame cannot be obtained, or the code set of the frame in the middle of the code set of consecutive frames due to random access When a code set of the previous (past) frame does not exist, such as when performing decoding processing from the above, the missing detection unit 450 detects this and the auxiliary code C A (or C A ′) separated by the separation unit 32 (Auxiliary code C A or C A ′ described in the first embodiment) is decoded by the auxiliary information decoding unit 460 and auxiliary sample sequences x (−p),..., X (−1) (or x (0), ..., x (p-1)), and this auxiliary sample sequence is input to the prediction synthesis unit 63 as the prediction synthesis end sample sequence x (-p), ..., x (-1) of the previous frame, and then The prediction error signals y (0),..., Y (L-1) of the current frame are sequentially input to the prediction synthesis unit 63 to perform prediction synthesis processing, and the synthesized signals x (0),. ) Generated. The auxiliary code C A (C A ′) is duplicated and redundant, but a predictive synthesized signal with good continuity and quality can be obtained without depending on the previous frame. As a decoding processing method in the auxiliary information decoding unit 460, a method corresponding to the encoding processing method of the auxiliary information encoding unit 420 in FIG. 36 is used.

上述図36〜39では例えば図1における符号化器10内の予測誤差生成部51と復号化器30内の予測合成器63とに関連したディジタル信号処理について説明したが、同様の手法を図1のアップサンプリング部16及び34内で使用される図2Aに示したFIRフィルタに関連したディジタル信号処理にも適用することができる。その場合は図36の予測誤差生成部51及び図38の予測合成部63の代わりに括弧内に示すようにそれぞれ図2AのFIRフィルタを使用する。信号処理手順は図36〜39で説明した処理とまったく同様である。   36 to 39, for example, the digital signal processing related to the prediction error generation unit 51 in the encoder 10 and the prediction synthesizer 63 in the decoder 30 in FIG. 1 has been described. The present invention can also be applied to digital signal processing related to the FIR filter shown in FIG. In that case, instead of the prediction error generation unit 51 of FIG. 36 and the prediction synthesis unit 63 of FIG. 38, the FIR filters of FIG. The signal processing procedure is exactly the same as the processing described with reference to FIGS.

図36〜39の実施例の最大の特徴は、図1における符号化、復号化システムにおいて、符号化処理の中間段階の信号である例えば予測誤差生成部51の入力信号、即ち誤差信号の前フレームの末尾サンプル列(または現フレームの先頭サンプル列)を現フレームの補助符号CAとして他の符号Im, Peとともに送出するので、受信側ではフレームの欠落が検出された場合、次のフレームにおいて予測合成部63においては現フレームで入手した補助符号から得たサンプル列を現フレームの誤差信号の先頭に付加して直ちに予測合成処理を開始することができる利点がある。 36 to 39, the greatest feature of the embodiment shown in FIG. 36 is that, in the encoding / decoding system shown in FIG. other code Im last sample sequence (or the top sample sequence of the current frame) as auxiliary code C a of the current frame, since the delivery with Pe, if the missing frame is detected on the receiving side, the prediction in the next frame The synthesizer 63 has an advantage that the predictive synthesis process can be started immediately after adding the sample string obtained from the auxiliary code obtained in the current frame to the head of the error signal of the current frame.

補助符号としては前述のように各種の符号を使用できるが、補助サンプル列は例えば予測次数程度のわずかな数のサンプルなので、補助符号CAとして、例えばサンプル列のPCM符号を用いた場合には、復号側においてフレーム欠落検出後、現フレームの補助符号CAをそのまま生の補助サンプル列データとして使用可能であり復号を直ちに開始できる。この手法をアップコンバート部のFIRフィルタに適用した場合も同様の効果がある。
応用参考例1
例えばインターネット上で映像、音声等が配信される場合、利用者はどのフレームからでもランダムアクセスできるのではなく、一般に図40に示すスーパーフレームSFを構成するフレーム列の開始フレームFHの先頭PHでのみランダムアクセスが可能である。各フレームには前述のディジタル信号処理を受けた予測誤差信号の予測誤差符号Peの他、主符号Im、補助符号CAが挿入され、これらフレームからなるスーパーフレームFSは、例えばパケットに格納されて伝送される。
While various codes as described above can be used as auxiliary code, the auxiliary sample sequence is a small number of samples of the order of the prediction order e.g., as auxiliary code C A, for example when using the PCM code of the sequence of samples after the frame loss detecting the decoding side can initiate an available decode auxiliary code C a of the current frame as it is as a raw auxiliary sample sequence data immediately. The same effect can be obtained when this method is applied to the FIR filter of the up-conversion unit.
Application Reference Example 1
For example, if the video, audio, etc. are distributed on the Internet, users are not able random access from any frame, generally at the beginning P H of the start frame FH of frame sequence constituting the superframe SF shown in FIG. 40 Only random access is possible. Another prediction error code Pe of the prediction error signal subjected to digital signal processing described above for each frame, main code Im, auxiliary code C A is inserted, a superframe FS consisting frames, for example, stored in the packet Is transmitted.

受信側が開始フレームをランダムアクセスした時点では、それより過去のフレームの情報を持っていないので、その開始フレーム内のサンプルのみで処理を完結する。その場合にも前述の各参考例で説明したこの発明によるディジタル信号処理をそのフレームに施しておくことにより、ランダムアクセス時点から急速に線形予測の精度を高めることができ、短時間に高品質の受信を開始できる。
ランダムアクセスの開始フレームに限り、過去のフレームのサンプルを使用せずに開始フレーム内のサンプルだけでディジタル処理を完結する。このため、時間的に前から線形予測する処理と、時間的に後から予測する処理のいずれも可能である。一方、各フレーム境界PFでは、直前のフレームのサンプルを利用した線形予測処理を開始することができる。
When the receiving side randomly accesses the start frame, it does not have information on a frame earlier than that, so the processing is completed with only the samples in the start frame. Even in such a case, by performing digital signal processing according to the present invention described in each of the above-described reference examples on the frame, the accuracy of linear prediction can be rapidly increased from the point of random access, and high quality can be achieved in a short time. You can start receiving.
Only for the start frame of random access, the digital processing is completed with only the samples in the start frame without using the samples of the past frame. For this reason, both the process of linearly predicting from the front in time and the process of predicting from the back in time are possible. On the other hand, in each frame boundary P F, it is possible to start the linear prediction process using the samples of the previous frame.

図41Aは図17、21A、30で説明した参考例に適用可能な応用参考例を示す。この参考例では、符号化器10の処理部500は予測誤差生成部51と、後ろ向き予測部511と、判定部512と、選択部513と、補助情報符号化部514とを有している。また、図示してないが、符号化器10は主符号を生成する符号化器、予測誤差信号y(n)を符号化して予測誤差符号Peを出力する符号化器などを有している。符号Im, Pe, CAは合成部19でパケットに格納され、出力される。
この応用参考例では、後ろ向き予測部511で開始フレームの先頭シンボルから過去の方向に線形予測処理を行う。予測誤差生成部51は全てのフレームのサンプルに対し前向き線形予測処理を行う。判定部512は予測誤差生成部51により開始フレームのサンプルに対し前向き線形予測処理して得た予測誤差を符号化し、また後ろ向き予測部511により開始フレームのサンプルを後ろ向き線形予測処理されて得られた予測誤差と符号化し、これらの符号量を比較し、小さいほうを選択する選択情報SLを選択部513に与える。選択部513は開始フレームについて符号量の小さいほうの予測誤差信号y(n)を選択出力し、以降のフレームについては予測誤差生成部51の出力を選択出力する。選択情報SLは補助情報符号化部514で符号化され補助符号CAとして出力される。
FIG. 41A shows an application reference example applicable to the reference examples described in FIGS. In the reference example, the processing unit 500 of the encoder 10 includes a prediction error generation unit 51, a backward prediction unit 511, a determination unit 512, a selection unit 513, and an auxiliary information encoding unit 514. Although not shown, the encoder 10 includes an encoder that generates a main code, an encoder that encodes the prediction error signal y (n), and outputs a prediction error code Pe. Code Im, Pe, C A is stored in the packet synthesis unit 19, is output.
In this applied reference example, the backward prediction unit 511 performs linear prediction processing in the past direction from the first symbol of the start frame. The prediction error generation unit 51 performs a forward linear prediction process on samples of all frames. The determination unit 512 encodes the prediction error obtained by performing the forward linear prediction process on the sample of the start frame by the prediction error generation unit 51, and is obtained by the backward linear prediction process of the sample of the start frame by the backward prediction unit 511. It encodes with a prediction error, compares these code amounts, and gives selection information SL for selecting the smaller one to the selection unit 513. The selection unit 513 selects and outputs the prediction error signal y (n) having the smaller code amount for the start frame, and selects and outputs the output of the prediction error generation unit 51 for the subsequent frames. Selection information SL is output as coded in the auxiliary information encoding unit 514 auxiliary code C A.

図41Bは図41Aの符号化器10に対応する復号化器30を示し、図20、21B,33の参考例に適用可能である。分離部32でパケットから分離された主符号Im及び予測誤差符号Peは図示してない復号器で復号される。処理部600は、予測合成部63と、後ろ向き予測合成部631と、補助情報復号部632と、選択部633とを有している。予測誤差符号Peから復号された予測誤差信号y(n)は全てのフレームのサンプルについて予測合成部63で予測合成処理される。一方、後ろ向き予測合成部631は開始フレームについてのみ後ろ向き予測合成を行う。補助情報復号部632により補助情報CAが復号されて選択情報SLが得られ、これにより選択部633を制御して開始フレームについて予測合成部63の出力か、または後ろ向き予測合成部631の出力かを選択する。以降のフレームについては全て予測合成部63の出力を選択する。
応用参考例2
前述したように、図17及び21Aの参考例により符号化側においてサンプル列に予測誤差生成処理を行うと、フレームの先頭サンプルx(0)はそのまま予測誤差サンプルy(0)として出力され、以降サンプルx(1), x(2), ..., x(p-1)に対し、1次の予測処理、2次の予測処理、・・・p次の予測処理が行われる。即ち、図40で示したランダムアクセス開始フレームの先頭サンプルは元のサンプルx(0)と同じ振幅を有し、2番目の予測値、3番目の予測値と予測次数が増加するにつれ予測精度が高まり、その予測誤差の振幅は小さくなる。このことを利用して、エントロピー符号化のパラメータを調整することにより符号量を減らすことが可能である。図42Aはそのようなエントロピー符号化のパラメータを調整可能な符号化器10とその処理部500の構成を示し、図42Bは図42Aに対応する復号化器30とその処理部600の構成を示す。
FIG. 41B shows a decoder 30 corresponding to the encoder 10 of FIG. 41A, and is applicable to the reference examples of FIGS. The main code Im and the prediction error code Pe separated from the packet by the separation unit 32 are decoded by a decoder (not shown). The processing unit 600 includes a prediction synthesis unit 63, a backward prediction synthesis unit 631, an auxiliary information decoding unit 632, and a selection unit 633. The prediction error signal y (n) decoded from the prediction error code Pe is subjected to prediction synthesis processing by the prediction synthesis unit 63 for all the frame samples. On the other hand, the backward prediction synthesis unit 631 performs backward prediction synthesis only for the start frame. Selection information SL is decoded auxiliary information C A by the auxiliary information decoder 632 is obtained, thereby either the output of the output or backward prediction synthesis unit 631, the prediction composer unit 63 for starting frame and controls the selection unit 633 Select. For all subsequent frames, the output of the predictive synthesis unit 63 is selected.
Application Reference Example 2
As described above, when the prediction error generation process is performed on the sample sequence on the encoding side according to the reference examples of FIGS. 17 and 21A, the first sample x (0) of the frame is output as it is as the prediction error sample y (0). For the samples x (1), x (2),..., X (p−1), first-order prediction processing, second-order prediction processing,. That is, the first sample of the random access start frame shown in FIG. 40 has the same amplitude as the original sample x (0), and the prediction accuracy increases as the second prediction value, the third prediction value, and the prediction order increase. Increasing, the amplitude of the prediction error decreases. By utilizing this fact, it is possible to reduce the amount of codes by adjusting entropy coding parameters. FIG. 42A shows the configuration of the encoder 10 and its processing unit 500 capable of adjusting such entropy encoding parameters, and FIG. 42B shows the configuration of the decoder 30 and its processing unit 600 corresponding to FIG. 42A. .

図42Aに示すように、処理部500は予測誤差生成部51と、符号化部520と、符号化テーブル530と、補助情報符号化部540とを含んでいる。予測誤差生成部51はサンプルx(n)に対し前述の図17又は21Aの予測誤差生成処理を行い、予測誤差信号サンプルy(n)を出力する。符号化部520は例えば符号化テーブル530を参照してハフマン符号化を行う。この例ではフレームの振幅が大きい先頭サンプルx(0)と、2番目のサンプルx(1)に対しては専用のテーブルT1を使用して符号化を行い、3番目以降のサンプルx(2), x(3), ...予め決めた複数のサンプル毎に最大振幅値を求め、その値により複数テーブル、ここでは2つのテーブルT2,T3の1つを選択し、その複数のサンプルをそれぞれ符号化して誤差符号Peを出力する。また、その複数のサンプル毎にどの符号化テーブルを選択したかを表す選択情報STを出力する。選択情報STは補助情報符号化部54により符号化され補助情報CAとして出力される。複数フレーム分の符号Pe, CAは主符号Imと共に合成部19でパケットに格納され、送出される。 As illustrated in FIG. 42A, the processing unit 500 includes a prediction error generation unit 51, an encoding unit 520, an encoding table 530, and an auxiliary information encoding unit 540. The prediction error generation unit 51 performs the above-described prediction error generation processing of FIG. 17 or 21A on the sample x (n), and outputs a prediction error signal sample y (n). For example, the encoding unit 520 performs Huffman encoding with reference to the encoding table 530. In this example, the first sample x (0) having a large frame amplitude and the second sample x (1) are encoded using the dedicated table T1, and the third and subsequent samples x (2) are encoded. , x (3), ... find the maximum amplitude value for each of a plurality of predetermined samples, select a plurality of tables, here one of the two tables T2, T3, and each of the plurality of samples Encode and output error code Pe. In addition, selection information ST indicating which coding table is selected for each of the plurality of samples is output. Selection information ST is output as encoded by the auxiliary information encoding unit 54 auxiliary information C A. Plurality of frames of code Pe, C A is stored in the packet synthesis unit 19 along with the main code Im, it is sent.

図42Bに示すように復号化器30の処理部600は、補助符号復号化部632と、復号部640と、復号テーブル641と、予測合成部63とを含んでいる。補助情報復号部632は分離部32からの補助符号CAを復号して選択情報STを復号部640に与える。復号テーブル641は図42Aの符号化器10における符号化テーブル530と同じものを使用する。復号部640は開始フレームの先頭と次の2つの予測誤差符号Peに対して復号テーブルT1を使用して復号し、予測誤差信号サンプルy(0), y(1)を出力する。以降の予測誤差符号Peに対しては前記複数符号毎に選択情報STにより指定されたテーブルT2又はT3の1つを選択して復号を行い、予測誤差信号サンプルy(n)を出力する。予測合成部63は前述の図20又は21Bの予測合成処理を適用したものであり、予測誤差信号y(n)を予測合成処理して予測合成信号x(n)を出力する。
他の変形例
第2参考形態及び第1実施形態は自己回帰型フィルタを用いる場合に限らず、第1参考形態と同様に一般にFIRフィルタのような処理にも適用できる。更に、上述した各参考例において代用サンプル列AS、AS′としては、その各サンプルの上位桁(ビット)だけを用いてもよく、あるいはAS、AS′のもととなる現フレームから取り出したサンプル列ΔS、ΔS′の各サンプルの上位桁(ビット)だけを用いて、AS、AS′を求めてもよい。
As shown in FIG. 42B, the processing unit 600 of the decoder 30 includes an auxiliary code decoding unit 632, a decoding unit 640, a decoding table 641, and a prediction synthesis unit 63. The auxiliary information decoder 632 gives the decoding unit 640 the selection information ST decodes the auxiliary code C A of the separation unit 32. The same decoding table 641 as the encoding table 530 in the encoder 10 of FIG. 42A is used. The decoding unit 640 decodes the beginning of the start frame and the next two prediction error codes Pe using the decoding table T1, and outputs prediction error signal samples y (0) and y (1). For the subsequent prediction error code Pe, one of the tables T2 or T3 designated by the selection information ST is selected and decoded for each of the plurality of codes, and a prediction error signal sample y (n) is output. The prediction synthesis unit 63 applies the prediction synthesis process of FIG. 20 or 21B described above, and performs a prediction synthesis process on the prediction error signal y (n) and outputs a prediction synthesis signal x (n).
Other Modifications The second reference embodiment and the first embodiment are not limited to the case where an autoregressive filter is used, but can be generally applied to processing such as an FIR filter as in the first reference embodiment. Further, in each of the reference examples described above, as the substitute sample strings AS and AS ′, only the upper digits (bits) of the samples may be used, or samples taken from the current frame that is the basis of AS and AS ′. AS and AS ′ may be obtained using only the upper digits (bits) of the samples in the columns ΔS and ΔS ′.

上述では、現フレームの処理に、前又は/及び後のフレームのサンプル列の代用として、現フレーム内のサンプル列を利用したが、そのような代用サンプル列を用いることなく現フレーム内でのサンプルのみで完結するようにしてもよい。
例えばタップ数が少ない短いフィルタにおいては、例えばアップサンプルなどのあとにサンプル値を平滑化または補間する場合には簡単な外挿も可能である。即ち例えば図43及び図44においてバッファに現フレームのサンプル列SFC(=x(1), x(3), x(5), …)が格納され、このサンプリング周波数を2倍にアップサンプリングする場合、制御部の制御のもとに図43Aに示すように、現フレームFCの先頭サンプルx(0)を、現フレームFCのそれに近いサンプルx(1)、x(3)などから外挿部で外挿し、サンプルx(2)は両隣りのサンプルx(1)とx(3)との平均値とし(内挿し)て内挿部により求め、サンプルx(4)以後はフィルタ処理により補間推定する。例えばサンプルx(4)はx(1), x(3), x(5), x(7)から7タップのFIRフィルタにより推定する。この場合1つ置きの3つのタップのタップ係数(フィルタ係数)はゼロとする。これら推定したサンプルx(0)、x(2)、および入力サンプルx(1)x(3)を、図43Aに示すサンプル列になるようにフィルタ出力に対し合成部で合成する。
In the above description, the sample sequence in the current frame is used for the processing of the current frame as a substitute for the sample sequence of the previous or / and subsequent frame. However, the sample in the current frame is not used without using such a substitute sample sequence. You may make it complete only by.
For example, in a short filter with a small number of taps, simple extrapolation is possible, for example, when sample values are smoothed or interpolated after up-sampling. That is, for example, in FIG. 43 and FIG. 44, the sample sequence S FC (= x (1), x (3), x (5),...) Of the current frame is stored in the buffer, and this sampling frequency is upsampled twice. In this case, as shown in FIG. 43A under the control of the control unit, the first sample x (0) of the current frame FC is extrapolated from the samples x (1), x (3), etc. close to that of the current frame FC. Extrapolated with the sample x (2), the average value of the samples x (1) and x (3) on both sides (interpolated) is obtained by interpolation, and after sample x (4) is interpolated by filtering presume. For example, the sample x (4) is estimated from x (1), x (3), x (5), x (7) by a 7-tap FIR filter. In this case, tap coefficients (filter coefficients) of every other three taps are set to zero. These estimated samples x (0), x (2) and input samples x (1) x (3) are synthesized by the synthesis unit with respect to the filter output so as to form a sample sequence shown in FIG. 43A.

サンプルx(0)の外挿の方法は図43Bに示すように最も近いサンプルx(1)をそのまま用いる。あるいは図43Cに示すように、近くの2つのサンプルx(1)、x(3)を結ぶ直線91を延長してサンプルx(0)時点の値をサンプルx(0)の値とする(2点直線外挿)。あるいは図43Dに示すように近くの3つのサンプルx(1)、x(3)、x(5)に近い直線(最小2乗直線)92を延長してサンプルx(0)時点の値をサンプルx(0)とする(3点直線外挿)。あるいは図43Eに示すように近くの3つのサンプルx(1), x(3), x(5)に近い2次曲線を延長してサンプルx(0)時点の値をサンプルx(0)とする(3点2次関数外挿)。   As a method of extrapolating the sample x (0), the nearest sample x (1) is used as it is as shown in FIG. 43B. Alternatively, as shown in FIG. 43C, a straight line 91 connecting two nearby samples x (1) and x (3) is extended to set the value at the time of sample x (0) as the value of sample x (0) (2 Point straight line extrapolation). Alternatively, as shown in FIG. 43D, the value at the time point x (0) is sampled by extending a straight line (minimum square line) 92 close to three nearby samples x (1), x (3), and x (5). Let x (0) (3-point linear extrapolation). Alternatively, as shown in FIG. 43E, a quadratic curve close to three nearby samples x (1), x (3), and x (5) is extended to obtain the value at the time of sample x (0) as sample x (0). (Three-point quadratic function extrapolation).

上述における処理対象ディジタル信号は、一般にフレーム単位での処理であるが、当該フレームの前又は/及び後のフレームにまたがって処理を行うフィルタ処理を必要とする信号であれば、どのようなものでもよく、逆に云えばこの発明はそのようなフィルタ処理を必要とする処理を対象とするものであり、符号化処理や復号化処理の一部の処理に限られるものでない、符号化処理、復号化処理に適用する場合も、可逆符号化、可逆復号化、非可逆符号化、非可逆復号化の各処理の何れにも利用されるものである。
上述したこの発明のディジタル処理器(図には処理部として表示しているものもある)はコンピュータによりプログラムを実行させて機能させることもできる。つまり上述したこの発明の各種ディジタル信号処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムをCD−ROM、磁気ディスクなどの記録媒体から、あるいは通信回線を介してコンピュータ内にインストールして、そのプログラムを実行させればよい。
The digital signal to be processed in the above is generally processing in units of frames, but any signal that requires filter processing that performs processing before or after the frame is applicable. On the contrary, the present invention is intended for a process that requires such a filtering process, and is not limited to a part of the encoding process or the decoding process. When applied to the encoding process, it is used for any of the processes of lossless encoding, lossless decoding, lossy encoding, and lossy decoding.
The above-described digital processor of the present invention (some of which are shown as a processing unit in the figure) can be made to function by executing a program by a computer. That is, a program for causing a computer to execute each step of the various digital signal processing methods of the present invention described above is installed in a computer from a recording medium such as a CD-ROM or a magnetic disk or via a communication line, and the program is installed. Can be executed.

上述したこの発明の参考例によれば、例えば符号化に用いるこの発明によるディジタル信号処理方法は次のような構成であるとも云える。
(A)フレーム毎にディジタル信号を符号化する符号化方法に用いられ、現サンプルと、少なくとも直前のp(pは1以上の整数)個のサンプルと直後のQ(Qは1以上の整数)サンプルのうちいずれかを線形結合するフィルタによる処理方法であって、ここでサンプルとは入力信号でも予測誤差などの中間信号でもよい。
現フレームの先頭サンプルの直前のp個のサンプルとして、現フレーム内の一部の連続するp個のサンプルを用いたp個の代用サンプルを配し、
前記フィルタにより先頭サンプルとその直前に配された前記代用サンプルの少なくとも一部とを線形結合し、又は現フレームの末尾サンプルの直後のQ個のサンプルとして、現フレーム内の一部の連続するQ個のサンプルを用いたQ個の代用サンプルを配し、
前記フィルタにより末尾サンプルとその直後に配された代用サンプルの少なくとも一部とを線形結合することを特徴とする。
According to the reference example of the present invention described above, it can be said that the digital signal processing method according to the present invention used for encoding, for example, has the following configuration.
(A) Used in an encoding method for encoding a digital signal for each frame, and includes the current sample, at least the immediately preceding p (p is an integer of 1 or more) samples, and the immediately following Q (Q is an integer of 1 or more). This is a processing method using a filter that linearly combines any of the samples, and the sample may be an input signal or an intermediate signal such as a prediction error.
As p samples immediately before the first sample of the current frame, p substitute samples using some consecutive p samples in the current frame are arranged,
A linear combination of the first sample and at least a part of the substitute sample arranged immediately before by the filter, or a part of consecutive Qs in the current frame as Q samples immediately after the last sample of the current frame Distribute Q substitute samples using the samples,
The last sample and at least a part of the substitute sample arranged immediately thereafter are linearly combined by the filter.

また例えば復号化に用いるこの発明によるディジタル信号処理方法は次のような構成であるとも云える。
(B)フレーム毎にディジタル信号を再生する復号化方法に用いられ、現サンプルと、少なくとも直前のp(pは1以上の整数)個のサンプルと直後のQ(Qは1以上の整数)サンプルのうちいずれかを線形結合するフィルタによる処理方法であって、ここでサンプルは予測誤差などの中間信号であり、
直前のフレームが存在しない場合、 現フレームの先頭サンプルの直前のp個の代用サンプルとして現フレーム内の一部の連続するp個のサンプルを用い、前記フィルタにより先頭サンプルと代用サンプルの少なくとも一部とを線形結合し、
直後のフレームが存在しない場合、
現フレームの末尾サンプルの直後のQ個の代用サンプルとして現フレーム内の一部の連続するQ個のサンプルを用い、前記フィルタにより末尾サンプルと代用サンプルの少なくとも一部とを線形結合することを特徴とする。
Also, for example, the digital signal processing method according to the present invention used for decoding can be said to have the following configuration.
(B) Used in a decoding method for reproducing a digital signal for each frame, the current sample, at least the immediately preceding p (p is an integer of 1 or more) samples, and the immediately following Q (Q is an integer of 1 or more) samples , Where the sample is an intermediate signal such as a prediction error,
If the previous frame does not exist, use some consecutive p samples in the current frame as p substitute samples immediately before the first sample of the current frame, and at least a part of the first sample and substitute samples by the filter And
If there is no immediately following frame,
A part of Q samples in the current frame are used as Q substitute samples immediately after the end sample of the current frame, and the end sample and at least a part of the substitute samples are linearly combined by the filter. And

この発明を使用することにより、送信信号に対し任意の時点のフレームでアクセスしても、そのフレームから直ちに再生が可能となる(ランダムアクセスが可能となる)ので、例えばインターネットを介して配信される音声、映像コンテンツの送受信に利用できる。   By using the present invention, even if a transmission signal is accessed with a frame at an arbitrary time point, it can be immediately reproduced from that frame (random access is possible), so that it is distributed via the Internet, for example. Can be used to send and receive audio and video content.

ディジタル処理器の参考例を適用可能な部分を含む符号化器及び復号化器の例を示す機能構成図。The functional block diagram which shows the example of the encoder and decoder containing the part which can apply the reference example of a digital processor. Aは前後のフレームにわたる処理を必要とするフィルタの機能構成例を示す図、Bは補間フィルタの処理例を示す図、Cは処理が前後のフレームにまたがる説明のための図。A is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a filter that requires processing over the preceding and following frames, B is a diagram illustrating an example of processing of an interpolation filter, and C is a diagram for explaining processing that spans the preceding and following frames. Aは自己回帰型予測誤差生成部の機能構成例を示す図、Bはその処理を説明するための図。A is a figure which shows the function structural example of an autoregressive type | mold prediction error production | generation part, B is a figure for demonstrating the process. Aは自己回帰型予測合成部の機能構成例を示す図、Bはその処理を説明するための図。A is a figure which shows the function structural example of an autoregressive type | mold prediction synthetic | combination part, B is a figure for demonstrating the process. Aは第1参考形態の機能構成例を示す図、Bはその処理を説明するための図。A is a figure which shows the function structural example of 1st reference form, B is a figure for demonstrating the process. Aは参考例1のディジタル処理器の機能構成例を示す図、Bはその処理を説明するための図。A is a diagram showing a functional configuration example of the digital processor of Reference Example 1, and B is a diagram for explaining the processing. 参考例1のディジタル処理方法の手順の例を示す図。The figure which shows the example of the procedure of the digital processing method of the reference example 1. FIG. Aは参考例2の処理における信号の各例を示す図、BはAの変形例を示す図。A is a figure which shows each example of the signal in the process of the reference example 2, B is a figure which shows the modification of A. Aは参考例3のディジタル処理器の機能構成例を示す図、Bはその類似度演算部の機能構成例を示す図。A is a diagram showing a functional configuration example of the digital processor of Reference Example 3, and B is a diagram showing a functional configuration example of the similarity calculation unit. 参考例3のディジタル処理方法の手順の例を示す流れ図。10 is a flowchart showing an example of the procedure of the digital processing method of Reference Example 3. 参考例4のディジタル処理器の機能構成例を示す図。The figure which shows the function structural example of the digital processor of the reference example 4. FIG. 参考例4の処理における各信号例を示す図。The figure which shows each signal example in the process of the reference example 4. FIG. 参考例4のディジタル処理方法の手順の例を示す流れ図。10 is a flowchart showing an example of a procedure of a digital processing method of Reference Example 4; 参考例5の機能構成例を示す図。The figure which shows the function structural example of the reference example 5. FIG. 参考例5の処理における各信号の例を示す図。The figure which shows the example of each signal in the process of the reference example 5. FIG. 参考例5のディジタル処理方法の手順の例を示す流れ図。10 is a flowchart showing an example of a procedure of a digital processing method of Reference Example 5. 参考例6の説明のための図。The figure for description of the reference example 6. FIG. 参考例6のディジタル処理方法の手順の例を示す流れ図。10 is a flowchart showing an example of a procedure of a digital processing method of Reference Example 6. 参考例6における予測係数の設定を示す表。The table | surface which shows the setting of the prediction coefficient in the reference example 6. FIG. 参考例7の説明のための図。The figure for description of the reference example 7. FIG. Aは参考例9の予測誤差信号生成処理を行うフィルタ構成を示す図、Bは図21Aに対応した予測合成処理を行うフィルタ構成を示す図。A is a figure which shows the filter structure which performs the prediction error signal production | generation process of the reference example 9, B is a figure which shows the filter structure which performs the prediction synthetic | combination process corresponding to FIG. 21A. 参考例9における係数の設定を示す表。The table | surface which shows the setting of the coefficient in the reference example 9. FIG. フィルタの他の構成例を示す図。The figure which shows the other structural example of a filter. フィルタの更に他の構成を示す図。The figure which shows other structure of a filter. フィルタの更に他の構成を示す図。The figure which shows other structure of a filter. 遅延部を使用しないフィルタの構成を示す図。The figure which shows the structure of the filter which does not use a delay part. 図26のフィルタの逆処理を行うフィルタの構成を示す図。The figure which shows the structure of the filter which performs the reverse process of the filter of FIG. Aは参考例10の説明のための図、Bは参考例10におけるフィルタ係数の設定を示す表。A is a diagram for explaining the reference example 10, and B is a table showing filter coefficient settings in the reference example 10. FIG. 参考例10の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of Reference Example 10. 参考例11の説明のための図。The figure for description of the reference example 11. FIG. 参考例11の処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process of the reference example 11. FIG. 参考例11の処理手順を示す流れ図。10 is a flowchart showing a processing procedure of Reference Example 11. 参考例12の説明のための図。The figure for description of the reference example 12. FIG. 参考例12の処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process of the reference example 12. FIG. 参考例12の処理手順を示す流れ図。14 is a flowchart showing a processing procedure of Reference Example 12. この発明の実施例1の機能構成例を示す図。The figure which shows the function structural example of Example 1 of this invention. この発明の実施例1の説明のための図。The figure for description of Example 1 of this invention. この発明の実施例2の機能構成例を示す図。The figure which shows the function structural example of Example 2 of this invention. この発明の実施例2の説明のための図。The figure for description of Example 2 of this invention. 送信信号フレーム構成の例を示す図。The figure which shows the example of a transmission signal frame structure. Aは応用参考例1の符号化側処理部の説明のための図、Bは図41Aに対応する復号化側処理部の説明のための図。A is a figure for demonstrating the encoding side process part of the application reference example 1, B is a figure for demonstrating the decoding side process part corresponding to FIG. 41A. Aは応用参考例2の符号化側処理部の説明のための図、Bは図42Aに対応する復号化側処理部の説明のための図。A is a figure for demonstrating the encoding side process part of the application reference example 2, B is a figure for demonstrating the decoding side process part corresponding to FIG. 42A. 他の参考例を説明するための図。The figure for demonstrating another reference example. 図43に示す参考例の機能構成図。The functional block diagram of the reference example shown in FIG.

Claims (10)

原ディジタル信号のフレーム単位での符号化に用いられ、当該フレームの先頭のサンプル系列、当該フレームの前のフレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの後ろのフレームの先頭のサンプル系列、のうち少なくとも1つのサンプル系列に依存した処理をするディジタル信号処理方法であって、
上記少なくとも1つのサンプル系列を、当該フレームに対する符号化とは別に符号化して得た補助符号を、当該フレームの符号の一部とするステップを含むことを特徴とするディジタル信号処理方法。
Used to encode the original digital signal in units of frames, the first sample series of the frame, the last sample series of the frame before the frame, the last sample series of the frame, the beginning of the frame after the frame A digital signal processing method for performing processing depending on at least one of the sample sequences,
A digital signal processing method comprising a step of using, as a part of the code of the frame, an auxiliary code obtained by encoding the at least one sample series separately from the encoding for the frame.
請求項1のディジタル信号処理方法において、
上記先頭のサンプル系列は、先頭サンプルを含むそれ以降の連続する所定のサンプル数のサンプル系列であり、
上記末尾のサンプル系列は、末尾サンプルを含むそれ以前の連続する所定のサンプル数のサンプル系列であり、
上記処理は、処理対象のサンプルと前記処理対象のサンプルから上記所定のサンプル数だけ離れたサンプルとを少なくとも用いて前記処理対象のサンプルに対する処理を行うものである、
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
The digital signal processing method according to claim 1, wherein
The top sample series is a sample series of a predetermined number of consecutive samples including the top sample,
The sample sequence at the end is a sample sequence of a predetermined number of consecutive samples including the end sample,
The processing is to perform processing on the sample to be processed using at least a sample to be processed and a sample separated from the sample to be processed by the predetermined number of samples,
A digital signal processing method.
請求項2のディジタル信号処理方法において、上記処理は入力信号を線形予測処理して予測誤差信号を生成する処理であり、上記サンプル系列のサンプル数は上記線形予測処理の次数と同一であることを特徴とするディジタル信号処理方法。   3. The digital signal processing method according to claim 2, wherein the process is a process of generating a prediction error signal by performing a linear prediction process on an input signal, and the number of samples of the sample series is the same as the order of the linear prediction process. A digital signal processing method. 請求項2のディジタル信号処理方法において、上記処理は入力信号のFIRフィルタ処理であり、上記サンプル系列のサンプル数は上記FIRフィルタ処理の次数と同一であることを特徴とするディジタル信号処理方法。   3. The digital signal processing method according to claim 2, wherein the processing is FIR filter processing of an input signal, and the number of samples of the sample series is the same as the order of the FIR filter processing. (a)フレームの補助符号を復号して当該フレームの先頭のサンプル系列、当該フレームの前のフレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの末尾のサンプル系列、当該フレームの後ろのフレームの先頭のサンプル系列、の少なくとも1つのサンプル系列を求めるステップと、
(b) 上記少なくとも1つのサンプル系列を、当該フレームの前のフレームの末尾の復号サンプル系列又は当該フレームの後ろのフレームの先頭の復号サンプル系列として上記フレームについて処理するステップ、
とを含むことを特徴とするディジタル信号処理方法。
(a) Decoding the auxiliary code of the frame, the first sample series of the frame, the last sample series of the previous frame, the last sample series of the frame, the first sample series of the frame after the frame Determining at least one sample sequence of
(b) processing the at least one sample sequence for the frame as a decoded sample sequence at the end of a frame preceding the frame or a decoded sample sequence at the beginning of a frame after the frame;
And a digital signal processing method.
請求項5のディジタル信号処理方法において、
上記先頭のサンプル系列は、先頭サンプルを含むそれ以降の連続する所定のサンプル数のサンプル系列であり、
上記末尾のサンプル系列は、末尾サンプルを含むそれ以前の連続する所定のサンプル数のサンプル系列であり、
上記処理は、処理対象のサンプルと前記処理対象のサンプルから上記所定のサンプル数だけ離れたサンプルとを少なくとも用いて前記処理対象のサンプルに対する処理を行うものである、
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
The digital signal processing method according to claim 5, wherein
The top sample series is a sample series of a predetermined number of consecutive samples including the top sample,
The sample sequence at the end is a sample sequence of a predetermined number of consecutive samples including the end sample,
The processing is to perform processing on the sample to be processed using at least a sample to be processed and a sample separated from the sample to be processed by the predetermined number of samples,
A digital signal processing method.
請求項6のディジタル信号処理方法において、上記処理は入力誤差信号を線形予測合成して予測合成信号を生成する処理であり、上記サンプル系列のサンプル数は上記線形予測処理の次数と同一であることを特徴とするディジタル信号処理方法。   7. The digital signal processing method according to claim 6, wherein the process is a process of generating a prediction synthesized signal by linearly predicting and synthesizing an input error signal, and the number of samples of the sample series is the same as the order of the linear prediction process. A digital signal processing method. 請求項6のディジタル信号処理方法において、上記処理はFIRフィルタ処理であり、上記サンプル系列のサンプル数は上記FIRフィルタ処理の次数と同一であることを特徴とするディジタル信号処理方法。   7. The digital signal processing method according to claim 6, wherein the processing is FIR filter processing, and the number of samples of the sample series is the same as the order of the FIR filter processing. 請求項1乃至8のいずれかに記載したディジタル信号処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each step of the digital signal processing method in any one of Claims 1 thru | or 8. 請求項1乃至8のいずれかに記載のディジタル信号処理方法の各ステップをコンピュータで実行可能なプログラムを記録した読み取り可能な記録媒体。   9. A readable recording medium on which a program capable of executing each step of the digital signal processing method according to claim 1 is recorded by a computer.
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