JP2008046405A - Encoding method and decoding method in adaptive differential pulse code modulation system - Google Patents

Encoding method and decoding method in adaptive differential pulse code modulation system Download PDF

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JP2008046405A JP2006222437A JP2006222437A JP2008046405A JP 2008046405 A JP2008046405 A JP 2008046405A JP 2006222437 A JP2006222437 A JP 2006222437A JP 2006222437 A JP2006222437 A JP 2006222437A JP 2008046405 A JP2008046405 A JP 2008046405A
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伸治郎 田島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To further compress data while suppressing degradation of sound quality at the reproduction of voice signal. <P>SOLUTION: In an encoding method by an adaptive differential pulse code modulation (ADPCM) encoder, when it desires to determine that sampling condition is satisfied, based on α which is set to be a number where the sound quality will not be affected adversely during reproduction of voice by a comparator unit 29; since an ADPCM value Dn which is output from a coding unit 22 is thinned and this is not stored in a memory 30, the compressed data amount which is stored in the memory 30 can be reduced. Furthermore, in a decoding method by an ADPCM decoder, when it is determined that interpolation condition is satisfied, based on α which is set to a number so that the sound quality will not be degraded during the reproduction of voice by a comparator unit 32, since the value which is thinned by a comparator unit 29 is interpolated by an encoding unit 33, an original voice signal is reproduced accurately. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、適応差分パルス符号変調(以下「ADPCM」という。)方式の符号化方法及び復号化方法、特にそのデータ圧縮方法に関するものである。   The present invention relates to an encoding method and a decoding method of an adaptive differential pulse code modulation (hereinafter referred to as “ADPCM”) method, and more particularly to a data compression method thereof.

ADPCM方式は、一つ前(過去)のサンプリング値と現在のサンプリング値との差分を数ビットの値 ( ADPCM値 ) に符号化するデータ圧縮方式である。このとき、基本となる量子化幅Δnをサンプリング毎に適応的に変化させ、且つそのときのADPCM値を使って量子化幅Δnを何倍にするかを決定して、元波形への追従性をデルタ・モジュレーション(Delta Modulation;DM)方式等と比較して向上させたものである。   The ADPCM method is a data compression method in which the difference between the previous (previous) sampling value and the current sampling value is encoded into a value of several bits (ADPCM value). At this time, the basic quantization width Δn is adaptively changed for each sampling, and the ADPCM value at that time is used to determine how many times the quantization width Δn is to be increased. Is improved as compared with the Delta Modulation (DM) method and the like.

図2は、従来のADPCM方式の動作原理を示す波形図である。
図2において、n番目のサンプリング値における元波形の値 ( PCM ) をXnとし、一つ前のn-1番目におけるADPCMデータの再生値をYn-1とすると、その差分値dn は、
dn = Xn−Yn-1
で表される。これを、量子化幅Δn
Δn = Δn-1・M(Dn-1)
で量子化してADPCM値Dnを求める。ここで、MはDn-1の関数で、音声信号(音声波形)の統計的性質に基づいて決定される。例えば、差分値dnを、最上位ビット(MSB)を符号ビットとして4ビットのADPCM値D3D2D1D0で表したとすると、n番目の再生値Xnは、次の通り表される。
Xn = Yn-1 + qn (1)
qn = (-1)D3・(D2・Δn + 1/2・D1・Δn + 1/4・D0・Δn + 1/8・Δn )
(2)
これを逐次繰り返すことにより、各nのときのADPCM再生値を得ることが出来る。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation principle of the conventional ADPCM method.
In FIG. 2, if the original waveform value (PCM) at the nth sampling value is Xn and the playback value of the previous n-1th ADPCM data is Yn-1, the difference value dn is
dn = Xn−Yn-1
It is represented by This is the quantization width Δn
Δn = Δn-1 ・ M (Dn-1)
Quantize with to find ADPCM value Dn. Here, M is a function of Dn−1 and is determined based on the statistical properties of the speech signal (speech waveform). For example, if the difference value dn is represented by a 4-bit ADPCM value D3D2D1D0 with the most significant bit (MSB) as a sign bit, the nth reproduction value Xn is represented as follows.
Xn = Yn-1 + qn (1)
qn = (-1) D3・ (D2 ・ Δn + 1/2 ・ D1 ・ Δn + 1/4 ・ D0 ・ Δn + 1/8 ・ Δn)
(2)
By repeating this sequentially, the ADPCM reproduction value at each n can be obtained.

図3は、従来のADPCMエンコーダを示す概略の構成図である。
このADPCMエンコーダの符号化方法では、入力されたアナログの音声信号(音声波形)が、アナログ/ディジタル変換器(以下「A/Dコンバータ」という。)1によりサンプリングされてディジタル信号(n番目の元波形の値Xn)に変換される。差分器2により、元波形の値Xnから一つ前(n-1番目)の再生値Yn-1が減算されて差分値dnが求められる。差分値dnは、適応化部4で算出された量子化幅Δnに基づき、符号化器(ENC)3により適応量子化されてADPCM値Dnが求められる。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional ADPCM encoder.
In this ADPCM encoder encoding method, an input analog audio signal (audio waveform) is sampled by an analog / digital converter (hereinafter referred to as “A / D converter”) 1 to obtain a digital signal (nth element). Converted to waveform value Xn). The subtractor 2 subtracts the previous (n−1) th reproduced value Yn−1 from the value Xn of the original waveform to obtain a difference value dn. The difference value dn is adaptively quantized by the encoder (ENC) 3 based on the quantization width Δn calculated by the adaptation unit 4 to obtain the ADPCM value Dn.

ADPCM値Dnは、復号化器(DEC)5により逆量子化されて変化量qnが求められ、この変化量qnが一つ前の再生値Yn-1と加算器6で加算されて現在の再生値Ynが求められる。遅延器(Z-1)7により、現在の再生値Ynから一つ前の再生値Yn-1が求められ、この再生値Yn-1が加算器6及び差分器2にフィードバック(帰還)入力される。符号化器3から出力されたADPCM値Dnは、メモリ(MEM)8に格納される。 The ADPCM value Dn is inversely quantized by the decoder (DEC) 5 to obtain a change amount qn, and this change amount qn is added to the previous reproduction value Yn-1 by the adder 6 to obtain the current reproduction. A value Yn is determined. A delay unit (Z- 1 ) 7 obtains a reproduction value Yn-1 immediately before the current reproduction value Yn, and this reproduction value Yn-1 is fed back (feedback) to the adder 6 and the difference unit 2. The The ADPCM value Dn output from the encoder 3 is stored in the memory (MEM) 8.

図4は、従来のADPCMデコーダを示す概略の構成図である。
このADPCMデコーダの復号化方法では、メモリ(MEM)8に格納されたADPCM値Dnが、適応化部9で算出された量子化幅Δnに基づき、復号化器(DEC)10により適応逆量子化されて現在の変化量qnが求められる。現在の変化量qnと一つ前の再生値Yn-1とが加算器11で加算され、現在の再生値Ynが求められる。遅延器(Z-1)12により、現在の再生値Ynから過去の再生値Yn-1が求められ、加算器11へフィードバック入力される。加算器11から出力された現在の再生値Ynは、ディジタル/アナログ変換器(以下「D/Aコンバータ」という。)13によりアナログ音声信号に変換され、元の音声信号が再生される。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional ADPCM decoder.
In this decoding method of the ADPCM decoder, the ADPCM value Dn stored in the memory (MEM) 8 is adaptively dequantized by the decoder (DEC) 10 based on the quantization width Δn calculated by the adaptation unit 9. The current change amount qn is obtained. The current change amount qn and the previous reproduction value Yn-1 are added by the adder 11 to obtain the current reproduction value Yn. A delay unit (Z- 1 ) 12 obtains a past reproduction value Yn-1 from the current reproduction value Yn and feeds it back to the adder 11. The current reproduction value Yn output from the adder 11 is converted into an analog audio signal by a digital / analog converter (hereinafter referred to as “D / A converter”) 13 to reproduce the original audio signal.

このようなADPCM方式の符号化方法及び復号化方法において、量子化幅Δnの関数Mを定数A、及び整数△pnを用いて、
M( Dn-1 ) = A △Pn-1
で表すと、量子化幅Δnは、
Δn = Δn-1・A △Pn-1 = Δn-1Δn-2・A △Pn-2 = ・・・
= △0・A △Pn-1 ( Pn-1 = Σ△pi )
となる。従って、前記の演算は、量子化幅ΔnとPn (メモリのどこからデータを取り出すかを指示するポインタ値 )とを一対一に対応させることにより削減出来る。一般に、これは読み出し専用メモリ(以下「ROM」という。)テーブルを用いて実現される。
In such an ADPCM encoding method and decoding method, the function M of the quantization width Δn is a constant A and an integer Δpn,
M (Dn-1) = A △ Pn-1
, The quantization width Δn is
Δn = Δn-1 ・ A △ Pn-1 = Δn-1Δn-2 ・ A △ Pn-2 = ・ ・ ・
= △ 0 ・ A △ Pn-1 (Pn-1 = Σ △ pi)
It becomes. Therefore, the above-described calculation can be reduced by making the quantization width Δn and Pn (pointer value indicating where to extract data from the memory) correspond one-to-one. In general, this is accomplished using a read-only memory (hereinafter “ROM”) table.

このようなADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法については、例えば、下記の特許文献に記載されている。   A data compression method in such an ADPCM encoding method and decoding method is described in, for example, the following patent documents.

特開平5−335968号公報JP-A-5-335968 特開平11−7300号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-7300 特開2001−175283号公報JP 2001-175283 A

これらの特許文献1〜3には、ADPCM方式において、データの間引きを行ってデータを圧縮する技術が記載されている。即ち、特許文献1では、サンプリング周波数を変えることで間引きを行うものであり、特許文献2では、有音部分の所定のサンプル数でブロック化して、その前後の数サンプルを間引くものである。又、特許文献3では、早送り時のデータの間引きを行うものであり、これも、音声ブロック毎間引くものである。   These Patent Documents 1 to 3 describe a technique for compressing data by thinning data in the ADPCM method. That is, in Patent Document 1, thinning is performed by changing the sampling frequency, and in Patent Document 2, a predetermined number of samples in a sound part is blocked, and several samples before and after that are thinned out. Further, in Patent Document 3, data is thinned out at the time of fast-forwarding, and this is also thinned out for each voice block.

しかしながら、図2〜図4に示す従来のADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法では、元波形の変化が前のADPCM再生値から小さく、補間等により近似出来るときでも数ビットのADPCM値Dnに符号化してしまうため、それ以上のデータの圧縮が図れない。このことは、特許文献1〜3の技術についても言えることで、粗い間引きを行っており、データの圧縮率を大きく出来ない。   However, in the conventional ADPCM encoding and decoding methods shown in FIG. 2 to FIG. 4, even if the change in the original waveform is small from the previous ADPCM reproduction value and can be approximated by interpolation, etc. Since the data is encoded into the ADPCM value Dn, the data cannot be further compressed. This is also true for the techniques of Patent Documents 1 to 3, and rough thinning is performed, and the data compression rate cannot be increased.

このように、従来の方法では、音声信号において、再生時の音質の低下を抑えて更なるデータ圧縮を図ることが困難であった。   As described above, in the conventional method, it is difficult to further compress the data of the audio signal by suppressing the deterioration of the sound quality during reproduction.

本発明のうちの、第1の発明のADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。   In the ADPCM encoding method according to the first aspect of the present invention, the difference value dn between the original waveform value Xn of the digitized audio signal and the reproduction value Yn-1 of the previous reproduction waveform is obtained. The ADPCM value Dn and the pointer value Pn are obtained by quantizing the difference value dn with a quantization width Δn determined by the previous pointer value Pn−1, and the pointer value Pn−1 immediately before the pointer value Pn is obtained. And the next pointer value Pn + 1 is obtained. Then, based on the pointer values Pn-1, Pn, and Pn + 1, when the change in the quantization width Δn is smaller than a predetermined value compared to the preceding and subsequent data, the ADPCM value Dn is thinned out, and is larger than the predetermined value Stores the ADPCM value Dn as it is in the memory.

第1の発明のADPCM方式の復号化方法では、第1の発明のメモリに格納されたADPCM値Dnにより、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pnが所定値より小さい場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記ADPCM値Dnを逆量子化して補間する。   In the ADPCM decoding method of the first invention, the quantization width Δn determined by the pointer value Pn is obtained from the ADPCM value Dn stored in the memory of the first invention, and the pointer immediately preceding the pointer value Pn is obtained. Find the value Pn-1. When the pointer values Pn−1 and Pn are smaller than a predetermined value, the ADPCM value Dn is dequantized and interpolated with a quantization width smaller than the quantization width Δn.

第2の発明のADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnを求める。そして、前記差分値dnが所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。   In the ADPCM encoding method of the second invention, a difference value dn between the original waveform value Xn of the digitized audio signal and the reproduction value Yn-1 of the previous reproduction waveform is obtained, and the pointer value Pn is used. The ADPCM value Dn is obtained by quantizing the difference value dn with a predetermined quantization width Δn. When the difference value dn is smaller than the predetermined value, the ADPCM value Dn is thinned out. When the difference value dn is larger than the predetermined value, the ADPCM value Dn is stored in the memory as it is.

第2の発明のADPCM方式の復号化方法では、第2の発明のメモリに格納されたADPCM値Dnにより、量子化幅Δnを求め、前記ADPCM値Dnが間引かれている場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記ADPCM値Dnを逆量子化して補間する。   In the ADPCM decoding method of the second invention, the quantization width Δn is obtained from the ADPCM value Dn stored in the memory of the second invention, and when the ADPCM value Dn is thinned, the quantum The ADPCM value Dn is inversely quantized and interpolated with a quantization width smaller than the quantization width Δn.

第1の発明によれば、ADPCMの符号化を行う際に、ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1によってメモリに格納するADPCMデータを間引くようにしたので、メモリに格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMの復号化の際に、ポインタ値Pn-1,Pnに基づき、小さな量子化幅によりADPCM値Dnを逆量子化して補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。   According to the first invention, when ADPCM encoding is performed, the ADPCM data stored in the memory is thinned out by the pointer values Pn−1, Pn, and Pn + 1. Therefore, the compressed data stored in the memory The amount can be reduced. Furthermore, when ADPCM is decoded, ADPCM value Dn is inversely quantized with a small quantization width and interpolated based on pointer values Pn-1 and Pn, so that the original audio signal can be accurately reproduced. Accordingly, it is possible to increase the data compression amount by suppressing the deterioration of the sound quality at the time of reproducing the sound, compared with the conventional case.

第2の発明によれば、ADPCMの符号化を行う際に、前のADPCM再生値との差分値に基づき、ADPCMデータを間引くようにしたので、メモリに格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMの復号化の際に、メモリに格納されたADPCM値Dnにより、量子化幅Δnを求め、ADPCM値Dnが間引かれている場合は、小さな量子化幅によりADPCM値Dnを逆量子化して補間するようにしたので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、第1の発明とほぼ同様に、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。   According to the second invention, when ADPCM encoding is performed, ADPCM data is thinned out based on a difference value from the previous ADPCM reproduction value, so that the amount of compressed data stored in the memory is reduced. I can do it. Further, when ADPCM is decoded, the quantization width Δn is obtained from the ADPCM value Dn stored in the memory. When the ADPCM value Dn is thinned out, the ADPCM value Dn is inversely quantized with a small quantization width. Therefore, the original audio signal can be reproduced with high accuracy. Accordingly, almost the same as in the first aspect of the present invention, it is possible to increase the data compression amount by suppressing the deterioration of the sound quality at the time of reproducing the sound as compared with the prior art.

ADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、更に、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。   In the ADPCM encoding method, a difference value dn between the original waveform value Xn of the digitized audio signal and the reproduction value Yn-1 of the previous reproduction waveform is obtained, and the previous pointer value Pn-1 is obtained. The ADPCM value Dn and the pointer value Pn are obtained by quantizing the difference value dn with a quantization width Δn determined by: Further, the pointer value Pn−1 immediately before the pointer value Pn and the pointer value Pn + immediately after the pointer value Pn Ask for one. Then, based on the pointer values Pn-1, Pn, and Pn + 1, when the change in the quantization width Δn is smaller than a predetermined value compared to the preceding and subsequent data, the ADPCM value Dn is thinned out, and is larger than the predetermined value Stores the ADPCM value Dn as it is in the memory.

ここで、前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α>Pn-1>Pn>Pn+1のときは、前記ADPCM値Dnを間引くようにしている。   Here, when the predetermined value in the range that the pointer value Pn can take is α, when α> Pn−1> Pn> Pn + 1, the ADPCM value Dn is thinned out.

(実施例1の構成)
図1(a)、(b)は、本発明の実施例1を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図であり、同図(a)はADPCMエンコーダの概略の構成図、及び同図(b)はADPCMデコーダの概略の構成図である。
(Configuration of Example 1)
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a data compression method in the ADPCM encoding method and decoding method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a schematic diagram of an ADPCM encoder. The configuration diagram and FIG. 5B are schematic configuration diagrams of the ADPCM decoder.

図1(a)のADPCMエンコーダは、入力されたアナログの音声信号(音声波形)をディジタル信号(現在のn番目の元波形の値)に変換するA/Dコンバータ20を有している。A/Dコンバータ20は、差分器21を介して符号化器(ENC)22に接続され、この符号化器22に、適応化部23がフィードバック接続されている。符号化器22には、復号化器(DEC)24を介して加算器25が接続され、この加算器25に、遅延器(Z-1)26がフィードバック接続されている。遅延器26は、差分器21にフィードバック接続されている。 The ADPCM encoder in FIG. 1A includes an A / D converter 20 that converts an input analog audio signal (audio waveform) into a digital signal (current nth original waveform value). The A / D converter 20 is connected to an encoder (ENC) 22 via a subtractor 21, and an adaptation unit 23 is feedback connected to the encoder 22. An adder 25 is connected to the encoder 22 via a decoder (DEC) 24, and a delay unit (Z- 1 ) 26 is feedback-connected to the adder 25. The delay unit 26 is feedback-connected to the difference unit 21.

本実施例1では、A/Dコンバータ20及び加算器25の出力側に、新たに、差分器27、符号化器(ENC)28、及び比較器(CMP)29が追加されている。比較器29は、符号化器22及び28から出力されたポインタ値Pn,・・・と所定値(例えば、数α)とを比較してデータの間引きを行うものであり、この出力側にメモリ(MEM)30が接続されている。数αは、ポインタ値Pnが取り得る範囲の任意の整数であり、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定される。   In the first embodiment, a differencer 27, an encoder (ENC) 28, and a comparator (CMP) 29 are newly added on the output side of the A / D converter 20 and the adder 25. The comparator 29 compares the pointer values Pn,... Output from the encoders 22 and 28 with a predetermined value (for example, the number α) and thins out data. (MEM) 30 is connected. The number α is an arbitrary integer within the range that the pointer value Pn can take, and is set to a number that does not adversely affect the sound quality during sound reproduction.

図1(b)のADPCMデコーダは、ADPCM値Dnを格納したメモリ(MEM)30を有し、この出力側に適応化部31が接続されている。本実施例1では、適応化部31の出力側に、新たに比較器(CMP)32が追加され、この比較器32及びメモリ30の出力側に、復号化器(DEC)33が接続されている。比較器32は、適応化部31から与えられるポインタ値Pn,・・・及び量子化幅Δnに基づく比較演算処理により、間引かれたデータ箇所を検出し、復号化時のデータを補間するための量子化幅Δnを復号化器33に与えるものである。   The ADPCM decoder in FIG. 1B has a memory (MEM) 30 that stores an ADPCM value Dn, and an adapting unit 31 is connected to the output side. In the first embodiment, a comparator (CMP) 32 is newly added to the output side of the adaptation unit 31, and a decoder (DEC) 33 is connected to the output side of the comparator 32 and the memory 30. Yes. The comparator 32 detects the thinned data portion by the comparison operation processing based on the pointer values Pn,... And the quantization width Δn given from the adaptation unit 31, and interpolates the data at the time of decoding. Is given to the decoder 33.

符号化器33の出力側には、再生値Ynを出力する加算器34が接続され、この加算器34に、遅延器(Z-1)35がフィードバック接続されている。更に、加算器34の出力側には、再生値Ynをアナログの音声信号に変換するD/Aコンバータ36が接続されている。 An adder 34 that outputs a reproduction value Yn is connected to the output side of the encoder 33, and a delay unit (Z- 1 ) 35 is feedback-connected to the adder 34. Further, a D / A converter 36 for converting the reproduction value Yn into an analog audio signal is connected to the output side of the adder 34.

(図1(a)のADPCMエンコーダの符号化方法)
図5は、図1(a)におけるADPCM値のメモリ30への格納の様子を示す波形図である。
(Encoding method of ADPCM encoder in FIG. 1A)
FIG. 5 is a waveform diagram showing how the ADPCM values in FIG.

図1(a)のADPCMエンコーダの構成では、従来のADPCM方式よりも効率良くデータの圧縮を行うことが可能である。このときの処理手順(1)〜(7)を以下説明する。   With the configuration of the ADPCM encoder in FIG. 1A, data compression can be performed more efficiently than the conventional ADPCM method. Processing procedures (1) to (7) at this time will be described below.

(1) 入力されたアナログの音声信号(音声波形)は、A/Dコンバータ20によりサンプリングされてディジタル信号(現在のn番目の元波形の値Xn)に変換され、差分器21,27へ送られる。差分器21は、元波形の値Xnと、遅延器26から出力された一つ前(n-1番目)のADPCM再生波形の再生値Yn-1とから、差分値dn(=Xn−(Yn-1))を求め、符号化器22へ送る。   (1) The input analog audio signal (audio waveform) is sampled by the A / D converter 20 and converted to a digital signal (current nth original waveform value Xn) and sent to the differentiators 21 and 27. It is done. The difference unit 21 calculates a difference value dn (= Xn− (Yn) from the value Xn of the original waveform and the reproduction value Yn−1 of the previous (n−1) th ADPCM reproduction waveform output from the delay unit 26. -1)) is obtained and sent to the encoder 22.

(2) 符号化器22は、適応化部23から与えられるポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnに基づき、差分値dnを適応量子化して現在のADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、適応化部23、復号化器24、及び比較器29へ送る。   (2) The encoder 22 adaptively quantizes the difference value dn based on the quantization width Δn determined by the pointer value Pn−1 given from the adaptation unit 23 to obtain the current ADPCM value Dn and the pointer value Pn. The data is sent to the adaptation unit 23, the decoder 24, and the comparator 29.

(3) 復号化器24は、手順(2)で求めたADPCM値Dnを逆量子化して式(2)の変化量qnを求め、加算器25へ送る。   (3) The decoder 24 inversely quantizes the ADPCM value Dn obtained in the procedure (2) to obtain the change amount qn of the equation (2) and sends it to the adder 25.

(4) 加算器25は、手順(3)で求めた変化量qnと、遅延器26で遅延された一つ前(n-1番目)の再生値Yn-1とを加算し、現在のADPCM再生波形の再生値Ynを求めて遅延器26及び差分器27へ送る。   (4) The adder 25 adds the amount of change qn obtained in the procedure (3) and the previous (n−1) th reproduction value Yn−1 delayed by the delay unit 26 to obtain the current ADPCM A reproduction value Yn of the reproduction waveform is obtained and sent to the delay unit 26 and the difference unit 27.

(5) 差分器27は、元波形の値Xn+1から、手順(4)で求めた再生値Ynを減算して一つ後(n+1番目)の差分値dn+1を求め、符号化器28へ送る。   (5) The subtractor 27 subtracts the reproduction value Yn obtained in step (4) from the original waveform value Xn + 1 to obtain the next (n + 1) th difference value dn + 1. To the generator 28.

(6) 符号化器28は、手順(2)で求めたポインタ値Pnで定まる量子化幅Δn+1により、差分値dn+1を量子化してADPCM値Dn+1とポインタ値Pn+1を求め、比較器29へ送る。   (6) The encoder 28 quantizes the difference value dn + 1 by the quantization width Δn + 1 determined by the pointer value Pn obtained in the procedure (2) to obtain the ADPCM value Dn + 1 and the pointer value Pn + 1. Obtained and sent to the comparator 29.

(7) 比較器29では、符号化器22から出力されたADPCM値Dn及びポインタ値Pnと、符号化器28から出力されたADPCM値Dn+1及びポインタ値Pn+1とを比較し、図5に示すように、ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1の値により、次の(A1)〜(A3)の間引き条件に従い、ADPCM値Dnをメモリ30に格納する。   (7) The comparator 29 compares the ADPCM value Dn and pointer value Pn output from the encoder 22 with the ADPCM value Dn + 1 and pointer value Pn + 1 output from the encoder 28. As shown in FIG. 5, the ADPCM value Dn is stored in the memory 30 according to the following thinning conditions (A1) to (A3) based on the pointer values Pn−1, Pn, and Pn + 1.

(A1) α>Pn-1>Pn>Pn+1のとき
ADPCM値Dnをメモリ30に格納しない。つまり、図5において、現在(n番目)のサンプリングデータは、この前後(n-1,n+1番目)のサンプリングデータと比べて量子化幅Δnの変化が所定値(数α)より小さいので(即ち、量子化幅Δnが一定であるとみなせる程度のサンプリングデータが連続していることから、補間で近似しても音質への影響が小さいので)、この現在(n番目)のサンプリングデータを間引きしてメモリ30には格納しない。
(A1) When α>Pn-1>Pn> Pn + 1
The ADPCM value Dn is not stored in the memory 30. That is, in FIG. 5, the current (n-th) sampling data has a smaller change in quantization width Δn than the preceding and following (n−1, n + 1) sampling data. (In other words, since the sampling data that can be regarded as having a constant quantization width Δn is continuous, the effect on the sound quality is small even if approximation by interpolation is performed). It is not thinned out and stored in the memory 30.

(A2) α>Pn-1>Pn<Pn+1、Pn+1>αのとき
ADPCM値Dnを間引きしないでメモリ30に格納する。ポインタ値PnをPn-1の値にする。
(A2) When α>Pn-1> Pn <Pn + 1, Pn + 1> α
The ADPCM value Dn is stored in the memory 30 without being thinned out. The pointer value Pn is set to Pn-1.

(A3) それ以外のとき
ADPCM値Dnを間引きしないでメモリ30に格納する。
(A3) Other times
The ADPCM value Dn is stored in the memory 30 without being thinned out.

以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときのADPCM値Dn+1,Dn+2,……を決定し、メモリ30に格納していく。   Thereafter, the subsequent n + 1, n + 2,..., ADPCM values Dn + 1, Dn + 2,... Are determined and stored in the memory 30.

(図1(b)のADPCMデコーダの復号化方法)
図6は、図1(b)におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
図1(b)のADPCMデコーダの構成では、ADPCM値のデコードを精度良く行うことが可能である。このときの処理手順(1)、(2)を以下説明する。
(Decoding method of ADPCM decoder in FIG. 1B)
FIG. 6 is a waveform diagram showing how the ADPCM value is reproduced in FIG.
In the configuration of the ADPCM decoder in FIG. 1B, it is possible to accurately decode the ADPCM value. Processing procedures (1) and (2) at this time will be described below.

(1) メモリ30に格納された現在(n番目)のADPCM値Dnが読み出され、適応化部31及び復号化器33へ送られる。適応化部31は、ADPCM値Dnから、現在(n番目)のポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、比較器32へ送る。   (1) The current (n-th) ADPCM value Dn stored in the memory 30 is read and sent to the adaptation unit 31 and the decoder 33. The adaptation unit 31 obtains a quantization width Δn determined by the current (n-th) pointer value Pn from the ADPCM value Dn, and sends it to the comparator 32.

(2) 比較器32、復号化器33、加算器34、及び遅延器35は、次の(B1)、(B2)の補間条件に従い、ADPCM値Dnのデコードを行う。   (2) The comparator 32, the decoder 33, the adder 34, and the delay unit 35 decode the ADPCM value Dn according to the following interpolation conditions (B1) and (B2).

(B1) α>Pn-1>Pnのとき
比較器32は、間引かれたデータ箇所(図5のn番目のサンプリングデータ)を検出するために、数αとポインタ値Pn-1,Pnとを比較し、補間条件(B1)を満足するときには、ここが間引かれたデータ箇所であると判定し、補間用の量子化幅Δn/2を出力して復号化器33へ送る。復号化器33は、補間用の量子化幅Δn/2を用いて式(2)に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。
(B1) When α>Pn−1> Pn In order to detect the thinned data portion (the nth sampling data in FIG. 5), the comparator 32 calculates the number α and the pointer values Pn−1 and Pn. When the interpolation condition (B1) is satisfied, it is determined that this is a thinned data portion, and the quantization width Δn / 2 for interpolation is output and sent to the decoder 33. The decoder 33 adaptively dequantizes the ADPCM value Dn according to Equation (2) using the interpolation quantization width Δn / 2 to obtain the change amount qn.

即ち、復号化器33は、図6に示すように、ADPCM値Dnに対するn-1番目のサンプリングデータとn番目のサンプリングデータとの間に、式(2)で量子化幅ΔnをΔn/2として求めた値を補間し、この補間した変化量qnを加算器34に与える。加算器34は、式(1)に従い、遅延器35で遅延された一つ前(n-1番目)の再生値Yn-1と、現在(n番目)の変化量qnとを加算して現在(n番目)の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ36及び遅延器35へ与える。D/Aコンバータ36は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。   That is, as shown in FIG. 6, the decoder 33 sets the quantization width Δn by Δn / 2 between the n−1th sampling data and the nth sampling data for the ADPCM value Dn according to Equation (2). Is interpolated, and the interpolated change amount qn is supplied to the adder 34. The adder 34 adds the previous (n−1) th reproduction value Yn−1 delayed by the delay device 35 and the current (nth) variation qn according to the equation (1) An (nth) reproduction value Yn is obtained and supplied to the D / A converter 36 and the delay unit 35. The D / A converter 36 converts the reproduction value Yn into an analog audio signal and outputs it.

(B2) それ以外のとき
比較器32は、数αとポインタ値Pn-1,Pnとを比較し、補間条件(B1)を満足しないときには、量子化幅Δnを出力して復号化器33へ送る。復号化器33は、量子化幅Δnを用いて式(2)に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。加算器34は、式(1)に従い、遅延器35で遅延された一つ前の再生値Yn-1と、現在の変化量qnとを加算して現在の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ36及び遅延器35へ与える。D/Aコンバータ36は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
(B2) In other cases The comparator 32 compares the number α with the pointer values Pn−1 and Pn, and outputs the quantization width Δn to the decoder 33 when the interpolation condition (B1) is not satisfied. send. The decoder 33 adaptively dequantizes the ADPCM value Dn according to the equation (2) using the quantization width Δn to obtain the change amount qn. The adder 34 calculates the current reproduction value Yn by adding the previous reproduction value Yn-1 delayed by the delay unit 35 and the current change amount qn according to the equation (1), and calculates D / A This is applied to the converter 36 and the delay device 35. The D / A converter 36 converts the reproduction value Yn into an analog audio signal and outputs it.

以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときの再生値Yn+1,Yn+2,…… を求め、D/Aコンバータ36によりアナログの音声信号に変換していく。   Thereafter, the subsequent reproduction values Yn + 1, Yn + 2,... Are obtained in the same manner, and converted to analog audio signals by the D / A converter 36. Go.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、ADPCMエンコーダによる符号化方法において、比較器29により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、間引き条件(A1)を満足すると判定したときには、ADPCM値Dnを間引いてメモリ30に格納しないので、メモリ30に格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMデコーダによる復号化方法において、比較器32により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、補間条件(B1)を満足すると判定したときには、比較器29で間引いた値を復号化器33により補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, in the encoding method using the ADPCM encoder, the comparator 29 determines that the thinning-out condition (A1) is satisfied based on α set to a number that does not adversely affect the sound quality at the time of sound reproduction. Sometimes, the ADPCM value Dn is thinned out and not stored in the memory 30, so that the amount of compressed data stored in the memory 30 can be reduced. Further, in the decoding method by the ADPCM decoder, when it is determined by the comparator 32 that the interpolation condition (B1) is satisfied based on α set to a number that does not adversely affect the sound quality at the time of audio reproduction, the comparator 29 Since the thinned value is interpolated by the decoder 33, the original audio signal can be reproduced with high accuracy. Accordingly, it is possible to increase the data compression amount by suppressing the deterioration of the sound quality at the time of reproducing the sound, compared with the conventional case.

(実施例2の構成)
図7(a)、(b)は、本発明の実施例2を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図であり、同図(a)はADPCMエンコーダの概略の構成図、及び同図(b)はADPCMデコーダの概略の構成図である。この図7において、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a data compression method in the ADPCM encoding method and decoding method according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7A is a schematic diagram of the ADPCM encoder. The configuration diagram and FIG. 5B are schematic configuration diagrams of the ADPCM decoder. In FIG. 7, elements common to the elements in FIG. 1 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals.

図7(a)のADPCMエンコーダでは、図1(a)のADPCMエンコーダの減算器27、符号化器(ENC)28、及び比較器(CMP)29に代えて、これとは構成の異なる比較器(CMP)29Aが設けられている。   In the ADPCM encoder shown in FIG. 7 (a), instead of the subtracter 27, encoder (ENC) 28, and comparator (CMP) 29 of the ADPCM encoder shown in FIG. (CMP) 29A is provided.

この比較器29Aは、減算器21及び符号化器(ENC)22の出力側とメモリ(MEM)30の入力側との間に接続され、減算器21から出力された差分値dnと、符号化器22から出力されたADPCM値Dnとを入力し、差分値dnと所定値(例えば、値β)の比較演算処理によりデータの間引きを行ってADPCM値Dn'をメモリ30に格納するものである。値βは、差分値dnが取り得る任意の値であり、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定される。その他の構成は、図1(a)と同様である。   The comparator 29A is connected between the output side of the subtractor 21 and the encoder (ENC) 22 and the input side of the memory (MEM) 30, and the difference value dn output from the subtractor 21 is encoded. The ADPCM value Dn output from the device 22 is input, the data is thinned out by comparison processing of the difference value dn and a predetermined value (for example, the value β), and the ADPCM value Dn ′ is stored in the memory 30. . The value β is an arbitrary value that can be taken by the difference value dn, and is set to a value that does not adversely affect the sound quality during sound reproduction. Other configurations are the same as those in FIG.

図7(b)のADPCMデコーダでは、図1(b)のADPCMデコーダの比較器(CMP)32に代えて、これとは構成の異なる比較器(CMP)32Aが設けられている。   In the ADPCM decoder of FIG. 7B, a comparator (CMP) 32A having a different configuration is provided instead of the comparator (CMP) 32 of the ADPCM decoder of FIG. 1B.

この比較器32Aは、メモリ(MEM)30及び適応化部31の出力側と復号化器(DEC)33の入力側との間に接続され、メモリ30から読み出されたADPCM値Dn'と、適応化部31から出力された量子化幅Δnとを入力し、所定値(例えば、値β)に基づく比較演算処理により、間引かれたデータ箇所を検出し、復号化時のデータを補間するための量子化幅Δnを復号化器33に与えるものである。値βは、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定される。その他の構成は、図1(b)と同様である。   The comparator 32A is connected between the output side of the memory (MEM) 30 and the adapting unit 31 and the input side of the decoder (DEC) 33, and the ADPCM value Dn ′ read from the memory 30; The quantization width Δn output from the adapting unit 31 is input, the thinned data portion is detected by the comparison calculation process based on a predetermined value (for example, the value β), and the data at the time of decoding is interpolated Therefore, the quantization width Δn is provided to the decoder 33. The value β is set to a value that does not adversely affect the sound quality during sound reproduction. Other configurations are the same as those in FIG.

(図7(a)のADPCMエンコーダの符号化方法)
図8は、図7(a)におけるADPCM値のメモリ30への格納の様子を示す波形図である。
(Encoding method of ADPCM encoder in FIG. 7A)
FIG. 8 is a waveform diagram showing how the ADPCM values in FIG.

図7(a)のADPCMエンコーダの構成では、元波形の値Xn、及び値βによって、従来のADPCM方式よりも効率良くデータの圧縮を行うことが可能である。このときの処理手順(1)〜(6)を以下説明する。   In the configuration of the ADPCM encoder in FIG. 7A, data compression can be performed more efficiently than the conventional ADPCM method by using the value Xn and the value β of the original waveform. Processing procedures (1) to (6) at this time will be described below.

(1) 入力されたアナログの音声信号(音声波形)は、A/Dコンバータ20によりサンプリングされてディジタル信号(現在のn番目の元波形の値Xn)に変換され、差分器21へ送られる。差分器21は、元波形の値Xnと、遅延器26から出力された一つ前(n-1番目)のADPCM再生波形の再生値Yn-1とから、差分値dn(=Xn−(Yn-1))を求め、符号化器22及び比較器29Aへ送る。   (1) The input analog audio signal (audio waveform) is sampled by the A / D converter 20, converted into a digital signal (current nth original waveform value Xn), and sent to the subtractor 21. The difference unit 21 calculates a difference value dn (= Xn− (Yn) from the value Xn of the original waveform and the reproduction value Yn−1 of the previous (n−1) th ADPCM reproduction waveform output from the delay unit 26. -1)) is obtained and sent to the encoder 22 and the comparator 29A.

(2) 符号化器22は、適応化部23から与えられるポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnに基づき、差分値dnを適応量子化して現在のADPCM値Dnを求め、適応化部23、復号化器24、及び比較器29Aへ送る。   (2) The encoder 22 adaptively quantizes the difference value dn based on the quantization width Δn determined by the pointer value Pn given from the adaptation unit 23 to obtain the current ADPCM value Dn. To the converter 24 and the comparator 29A.

(3) 比較器29Aは、手順(1)で求めた差分値dnと、手順(2)で求めたADPCM値Dnとを入力して、比較演算処理を行い、次の(A1)、(A2)の間引き条件に従い、ADPCM値Dn’を求める。   (3) The comparator 29A inputs the difference value dn obtained in the procedure (1) and the ADPCM value Dn obtained in the procedure (2), performs comparison operation processing, and performs the following (A1), (A2 ) The ADPCM value Dn ′ is obtained according to the thinning condition.

(A1) dn≧βのとき
ADPCM値Dnに1ビットのデータ0を付加し、ADPCM値Dn’= (Dn,0)を求める。
(A1) When dn ≧ β
1-bit data 0 is added to the ADPCM value Dn to obtain the ADPCM value Dn ′ = (Dn, 0).

(A2) dn<β のとき
ADPCM値Dnに1ビットのデータ1を付加し、ADPCM値Dn’= (Dn,1)を求める。
(A2) When dn <β
1-bit data 1 is added to the ADPCM value Dn to obtain an ADPCM value Dn ′ = (Dn, 1).

(4) 手順(3)で求めたADPCM値Dn’に対して、次の(A3)、(A4)の間引き条件に従い間引きを行い、図8に示すように、メモリ30に格納する。   (4) The ADPCM value Dn ′ obtained in the procedure (3) is thinned according to the following thinning conditions (A3) and (A4) and stored in the memory 30 as shown in FIG.

(A3) Dn’=(Dn,1)、Dn-1’=(Dn-1,1)、且つDn-1’がメモリ30に格納されているとき
ADPCM値Dn’の間引きを行ってメモリ30に格納しない。つまり、図8において、現在(n番目)のサンプリングデータは、前(n-1番目)のサンプリングデータに比べてデータの変化が所定値(値β)より小さいので(即ち、後(n+1番目)のデータの変化が小さく、補間で近似しても音質への影響が小さいので)、この現在(n番目)のサンプリングデータを間引きしてメモリ30には格納しない。
(A3) When Dn ′ = (Dn, 1), Dn-1 ′ = (Dn−1,1), and Dn−1 ′ is stored in the memory 30
The ADPCM value Dn ′ is thinned out and not stored in the memory 30. That is, in FIG. 8, the current (n-th) sampling data has a data change smaller than a predetermined value (value β) as compared to the previous (n−1) -th sampling data (that is, after (n + 1) (Th) data change is small, and even if approximated by interpolation, the influence on the sound quality is small). Therefore, the current (nth) sampling data is thinned out and not stored in the memory 30.

(A4) それ以外のとき
ADPCM値Dn’を間引きせずに、メモリ30に格納する。
(A4) Other times
The ADPCM value Dn ′ is stored in the memory 30 without being thinned out.

(5) 復号化器24は、手順(2)で求めたADPCM値Dnを逆量子化して式(2)の変化量qnを求め、加算器25へ送る。   (5) The decoder 24 inversely quantizes the ADPCM value Dn obtained in the procedure (2) to obtain the change amount qn of the equation (2) and sends it to the adder 25.

(6) 加算器25は、手順(5)で求めた変化量qnと、遅延器26で遅延された一つ前(n-1番目)の再生値Yn-1とを加算し、現在のADPCM再生波形の再生値Ynを求めて遅延器26及び差分器27へ送る。   (6) The adder 25 adds the change amount qn obtained in the procedure (5) and the previous (n−1) th reproduction value Yn−1 delayed by the delay unit 26, and adds the current ADPCM. A reproduction value Yn of the reproduction waveform is obtained and sent to the delay unit 26 and the difference unit 27.

以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときのADPCM値Dn+1,Dn+2,……を決定し、メモリ30に格納していく。   Thereafter, the subsequent n + 1, n + 2,..., ADPCM values Dn + 1, Dn + 2,... Are determined and stored in the memory 30.

(図7(b)のADPCMデコーダの復号化方法)
図9は、図7(b)におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
図7(b)のADPCMデコーダの構成では、ADPCM値のデコードを精度良く行うことが可能である。このときの処理手順(1)、(2)を以下説明する。
(Decoding method of ADPCM decoder in FIG. 7B)
FIG. 9 is a waveform diagram showing how the ADPCM value is reproduced in FIG.
With the configuration of the ADPCM decoder in FIG. 7B, it is possible to accurately decode the ADPCM value. Processing procedures (1) and (2) at this time will be described below.

(1) メモリ30に格納された現在(n番目)のADPCM値Dn'=(Dn,0又は1)が読み出され、適応化部31及び比較器32Aへ送られる。適応化部31は、ADPCM値Dnから、現在(n番目)のポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、比較器32へ送る。   (1) The current (n-th) ADPCM value Dn ′ = (Dn, 0 or 1) stored in the memory 30 is read and sent to the adaptation unit 31 and the comparator 32A. The adaptation unit 31 obtains a quantization width Δn determined by the current (n-th) pointer value Pn from the ADPCM value Dn, and sends it to the comparator 32.

(2) 比較器32A、復号化器33、加算器34、及び遅延器35は、次の(B1)、(B2)の補間条件に従い、ADPCM値Dnのデコードを行う。   (2) The comparator 32A, the decoder 33, the adder 34, and the delay unit 35 decode the ADPCM value Dn according to the following interpolation conditions (B1) and (B2).

(B1) Dn’= (Dn,1)、且つDn-1’= (Dn-1,1) のとき
比較器32Aは、間引かれたデータ箇所(図8のn番目のサンプリングデータ)を検出するために、比較演算処理を行って補間条件(B1)を満足するか否かを判定し、補間条件(B1)を満足するときには、ここが間引かれたデータ箇所であると判定し、補間用の量子化幅Δn/2を出力して復号化器33へ送る。復号化器33は、補間用の量子化幅Δn/2を用いて式(2)に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。
(B1) When Dn '= (Dn, 1) and Dn-1' = (Dn-1,1), the comparator 32A detects the thinned data portion (the nth sampling data in FIG. 8). Therefore, it is determined whether or not the interpolation condition (B1) is satisfied by performing a comparison calculation process. If the interpolation condition (B1) is satisfied, it is determined that this is a thinned data portion, and the interpolation is performed. Is output to the decoder 33. The decoder 33 adaptively dequantizes the ADPCM value Dn according to Equation (2) using the interpolation quantization width Δn / 2 to obtain the change amount qn.

即ち、復号化器33は、図9に示すように、ADPCM値Dnに対するn-1番目サンプリングとn番目のサンプリング間に、式(2)で量子化幅ΔnをΔn/2として求めた値を補間し、この補間した変化量qnを加算器34に与える。加算器34は、式(1)に従い、遅延器35で遅延された一つ前(n-1番目)の再生値Yn-1と、現在(n番目)の変化量qnとを加算して現在(n番目)の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ36及び遅延器35へ与える。D/Aコンバータ36は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。   That is, as shown in FIG. 9, the decoder 33 obtains the value obtained by setting the quantization width Δn as Δn / 2 by the equation (2) between the n−1th sampling and the nth sampling with respect to the ADPCM value Dn. Interpolation is performed, and the interpolated change amount qn is supplied to the adder 34. The adder 34 adds the previous (n−1) th reproduction value Yn−1 delayed by the delay device 35 and the current (nth) variation qn according to the equation (1) An (nth) reproduction value Yn is obtained and supplied to the D / A converter 36 and the delay unit 35. The D / A converter 36 converts the reproduction value Yn into an analog audio signal and outputs it.

(B2) それ以外のとき
比較器32Aは、補間条件(B1)を満足しないと判定したときには、量子化幅Δnを出力して復号化器33へ送る。復号化器33は、量子化幅Δnを用いて式(2)に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。加算器34は、式(1)に従い、遅延器35で遅延された一つ前の再生値Yn-1と、現在の変化量qnとを加算して現在の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ36及び遅延器35へ与える。D/Aコンバータ36は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
(B2) Other times When the comparator 32A determines that the interpolation condition (B1) is not satisfied, the comparator 32A outputs the quantization width Δn and sends it to the decoder 33. The decoder 33 adaptively dequantizes the ADPCM value Dn according to the equation (2) using the quantization width Δn to obtain the change amount qn. The adder 34 calculates the current reproduction value Yn by adding the previous reproduction value Yn-1 delayed by the delay unit 35 and the current change amount qn according to the equation (1), and calculates D / A This is applied to the converter 36 and the delay device 35. The D / A converter 36 converts the reproduction value Yn into an analog audio signal and outputs it.

以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときの再生値Yn+1,Yn+2,…… を求め、D/Aコンバータ36によりアナログの音声信号に変換していく。   Thereafter, the subsequent reproduction values Yn + 1, Yn + 2,... Are obtained in the same manner, and converted to analog audio signals by the D / A converter 36. Go.

(実施例2の効果)
本実施例2によれば、ADPCMエンコーダによる符号化方法において、比較器29Aにより、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定されるβに基づき、間引き条件(A3)を満足すると判定したときには、ADPCM値Dn'を間引いてメモリ30に格納しないので、メモリ30に格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMデコーダによる復号化方法において、比較器32Aにより、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定されるβに基づき、補間条件(B1)を満足すると判定したときには、比較器29Aで間引いた値を復号化器33により補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、実施例1とほぼ同様に、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, in the encoding method using the ADPCM encoder, the comparator 29A determines that the thinning-out condition (A3) is satisfied based on β set to a value that does not adversely affect the sound quality at the time of sound reproduction. Sometimes, the ADPCM value Dn ′ is thinned out and not stored in the memory 30, so that the amount of compressed data stored in the memory 30 can be reduced. Further, in the decoding method by the ADPCM decoder, when it is determined by the comparator 32A that the interpolation condition (B1) is satisfied based on β set to a value that does not adversely affect the sound quality at the time of audio reproduction, the comparator 29A Since the thinned value is interpolated by the decoder 33, the original audio signal can be reproduced with high accuracy. Accordingly, in substantially the same manner as in the first embodiment, it is possible to increase the data compression amount by suppressing the deterioration of the sound quality at the time of reproducing the sound as compared with the conventional example.

なお、本発明は、上記実施例1、2に限定されず、例えば、図1(a)及び図7(a)のADPCMエンコーダや、図1(b)及び図7(b)のADPCMデコーダは、図示の個別回路の他に、プロセッサを用いたプログラム制御により実現する等、種々の利用形態や変形が可能である。   The present invention is not limited to the first and second embodiments. For example, the ADPCM encoder shown in FIGS. 1 (a) and 7 (a) and the ADPCM decoder shown in FIGS. 1 (b) and 7 (b) In addition to the illustrated individual circuits, various usage forms and modifications are possible, such as implementation by program control using a processor.

本発明の実施例1を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図である。It is a figure which shows the data compression method in the encoding method and decoding method of the ADPCM system which shows Example 1 of this invention. 従来のADPCM方式の動作原理を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the principle of operation of the conventional ADPCM system. 従来のADPCMエンコーダを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional ADPCM encoder. 従来のADPCMデコーダを示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional ADPCM decoder. 図1(a)におけるADPCM値のメモリ30への格納の様子を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the mode of the storing to the memory 30 of the ADPCM value in Fig.1 (a). 図1(b)におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the mode of reproduction | regeneration of the ADPCM value in FIG.1 (b). 本発明の実施例2を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図である。It is a figure which shows the data compression method in the encoding method and decoding method of the ADPCM system which shows Example 2 of this invention. 図7(a)におけるADPCM値のメモリ30への格納の様子を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the mode of the storing to the memory 30 of the ADPCM value in Fig.7 (a). 図7(b)におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the mode of reproduction | regeneration of the ADPCM value in FIG.7 (b).

符号の説明Explanation of symbols

20 A/Dコンバータ
21,27 差分器
22,28 符号化器
23,31 適応化部
24,33 復号化器
25,34 加算器
26,35 遅延器
29,29A,32,32A 比較器
30 メモリ
36 D/Aコンバータ
20 A / D converter 21, 27 Differentiator 22, 28 Encoder 23, 31 Adaptation unit 24, 33 Decoder 25, 34 Adder 26, 35 Delay device 29, 29A, 32, 32A Comparator 30 Memory 36 D / A converter

Claims (9)

ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、
一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化して適応差分パルス符号変調値Dnとポインタ値Pnを求め、
前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求め、
前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnをそのまま、メモリに格納することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
Find the difference value dn between the original waveform value Xn of the digitized audio signal and the playback value Yn-1 of the previous playback waveform,
Quantize the difference value dn with a quantization width Δn determined by the previous pointer value Pn-1 to obtain an adaptive differential pulse code modulation value Dn and a pointer value Pn,
Find the previous pointer value Pn-1 and the next pointer value Pn + 1 of the pointer value Pn,
Based on the pointer values Pn-1, Pn, Pn + 1, when the change in the quantization width Δn is smaller than a predetermined value compared to the preceding and succeeding data, the adaptive differential pulse code modulation value Dn is thinned out from the predetermined value. The coding method of the adaptive differential pulse code modulation method, wherein the adaptive differential pulse code modulation value Dn is stored in a memory as it is when it is large.
前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α>Pn-1>Pn>Pn+1のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引くことを特徴とする請求項1記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。   The adaptive differential pulse code modulation value Dn is thinned out when α> Pn-1> Pn> Pn + 1, where α is the predetermined value in a range that the pointer value Pn can take. The encoding method of the adaptive differential pulse code modulation system according to Item 1. 請求項1又は2記載のメモリに格納された適応差分パルス符号変調値Dnにより、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、
前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1を求め、
前記ポインタ値Pn-1,Pnが所定値より小さい場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
The quantization width Δn determined by the pointer value Pn is obtained from the adaptive differential pulse code modulation value Dn stored in the memory according to claim 1 or 2,
Find the pointer value Pn-1 immediately before the pointer value Pn,
When the pointer values Pn-1, Pn are smaller than a predetermined value, the adaptive differential pulse code modulation value Dn is dequantized and interpolated by a quantization width smaller than the quantization width Δn, and the adaptive difference is characterized by A decoding method using a pulse code modulation method.
前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α>Pn-1>Pnのときは、前記小さな量子化幅であるΔn/2により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする請求項3記載の適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。   When the predetermined value in the range that the pointer value Pn can take is α, and α> Pn-1> Pn, the adaptive differential pulse code modulation value Dn is set by Δn / 2 which is the small quantization width. 4. The decoding method according to claim 3, wherein the interpolation is performed by inverse quantization. ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、
ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化して適応差分パルス符号変調値Dnを求め、
前記差分値dnが所定値より小さい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnをそのまま、メモリに格納することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
Find the difference value dn between the original waveform value Xn of the digitized audio signal and the playback value Yn-1 of the previous playback waveform,
Quantize the difference value dn with a quantization width Δn determined by the pointer value Pn to obtain an adaptive differential pulse code modulation value Dn,
The adaptive differential pulse code modulation value Dn is thinned out when the difference value dn is smaller than a predetermined value, and the adaptive differential pulse code modulation value Dn is stored in a memory as it is when larger than the predetermined value. A differential pulse code modulation encoding method.
前記差分値dnが取り得る前記所定値をβとした場合に、dn<β のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引くことを特徴とする請求項5記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。   6. The adaptive differential pulse code modulation method according to claim 5, wherein when the predetermined value that can be taken by the differential value dn is β, the adaptive differential pulse code modulation value Dn is thinned out when dn <β. Encoding method. 前記dn<β のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnに1ビット付加してデータを間引くことを特徴とする請求項6記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。  7. The coding method of the adaptive differential pulse code modulation method according to claim 6, wherein when dn <β, 1 bit is added to the adaptive differential pulse code modulation value Dn and data is thinned out. 請求項5〜7のいずれか1項に記載のメモリに格納された適応差分パルス符号変調値Dnにより、量子化幅Δnを求め、
前記適応差分パルス符号変調値Dnが間引かれている場合は、
前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
The quantization width Δn is obtained from the adaptive differential pulse code modulation value Dn stored in the memory according to claim 5,
When the adaptive differential pulse code modulation value Dn is thinned,
A decoding method of an adaptive differential pulse code modulation method, wherein the adaptive differential pulse code modulation value Dn is dequantized and interpolated with a quantization width smaller than the quantization width Δn.
前記小さな量子化幅であるΔn/2により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする請求項8記載の適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。   9. The decoding method of the adaptive differential pulse code modulation system according to claim 8, wherein the adaptive differential pulse code modulation value Dn is dequantized and interpolated by Δn / 2 which is the small quantization width.
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JP2015095538A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社ニューフレアテクノロジー How to create drawing data
JP2017123375A (en) * 2016-01-05 2017-07-13 株式会社ニューフレアテクノロジー Drawing data creation method
JP2018142727A (en) * 2018-05-21 2018-09-13 株式会社ニューフレアテクノロジー How to create drawing data

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8482439B2 (en) 2008-12-26 2013-07-09 Kyushu Institute Of Technology Adaptive differential pulse code modulation encoding apparatus and decoding apparatus
JP2015095538A (en) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社ニューフレアテクノロジー How to create drawing data
JP2017123375A (en) * 2016-01-05 2017-07-13 株式会社ニューフレアテクノロジー Drawing data creation method
JP2018142727A (en) * 2018-05-21 2018-09-13 株式会社ニューフレアテクノロジー How to create drawing data

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