JP2503915B2 - サブバンド符号化方式 - Google Patents
サブバンド符号化方式Info
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- JP2503915B2 JP2503915B2 JP24330393A JP24330393A JP2503915B2 JP 2503915 B2 JP2503915 B2 JP 2503915B2 JP 24330393 A JP24330393 A JP 24330393A JP 24330393 A JP24330393 A JP 24330393A JP 2503915 B2 JP2503915 B2 JP 2503915B2
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- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固定小数点演算による画
像、音声信号などのサブバンド符号化装置に関する。
像、音声信号などのサブバンド符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル信号を帯域分割符号化するた
めの一手法として、入力信号を２つの帯域に分割するサ
ブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そのフィルタ
バンクを複数個縦列に接続することによって帯域分割を
行なう方式が知られている。
めの一手法として、入力信号を２つの帯域に分割するサ
ブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そのフィルタ
バンクを複数個縦列に接続することによって帯域分割を
行なう方式が知られている。
【０００３】このサブバンドフィルタバンクの基本構成
は、一般に図２に示すようになる。
は、一般に図２に示すようになる。
【０００４】１は入力ディジタル信号ｘ（ｎ）の低域成
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、２は入
力ディジタル信号ｘ（ｎ）の高域成分を出力とするディ
ジタルフィルタ回路であり、３はフィルタ回路の出力を
２：１のサンプリング比でダウンサンプリングするサン
プリング回路である。このダウンサンプリングされた信
号が量子化、符号化される。もとの信号を再構成するに
は、まず４において１：２のサンプリング比で０値補間
を行なう。５は補間回路の出力の低域成分を出力とする
ディジタルフィルタ回路、６は補間回路の出力の高域成
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、これを
加算器７で加え合わせることで信号を再現する。
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、２は入
力ディジタル信号ｘ（ｎ）の高域成分を出力とするディ
ジタルフィルタ回路であり、３はフィルタ回路の出力を
２：１のサンプリング比でダウンサンプリングするサン
プリング回路である。このダウンサンプリングされた信
号が量子化、符号化される。もとの信号を再構成するに
は、まず４において１：２のサンプリング比で０値補間
を行なう。５は補間回路の出力の低域成分を出力とする
ディジタルフィルタ回路、６は補間回路の出力の高域成
分を出力とするディジタルフィルタ回路であり、これを
加算器７で加え合わせることで信号を再現する。
【０００５】図３は、前記サブバンドフィルタバンクを
用いて２バンド以上の周波数分割を試みる一例を示した
ものである。ここではローパスフィルタの出力に対して
のみサブバンドフィルタバンクを多段接続して帯域分割
を実現しており、計４個の帯域分割を行なっている。
用いて２バンド以上の周波数分割を試みる一例を示した
ものである。ここではローパスフィルタの出力に対して
のみサブバンドフィルタバンクを多段接続して帯域分割
を実現しており、計４個の帯域分割を行なっている。
【０００６】また図４は、前記サブバンドフィルタバン
クを用いて、２次元の入力信号に対して２バンド以上の
周波数分割を試みる一例を示したものである。ここでは
水平方向の周波数分割を行なうフィルタ回路８と垂直方
向の周波数分割を行なうフィルタ回路９の組を３段に接
続し、計１０個の帯域分割を行なっている。図５はその
帯域分割の様子を表している。
クを用いて、２次元の入力信号に対して２バンド以上の
周波数分割を試みる一例を示したものである。ここでは
水平方向の周波数分割を行なうフィルタ回路８と垂直方
向の周波数分割を行なうフィルタ回路９の組を３段に接
続し、計１０個の帯域分割を行なっている。図５はその
帯域分割の様子を表している。
【０００７】図２において、フィルタ回路１、２、５、
６のインパルス応答の間に完全再構成条件と呼ばれる関
係式が成立する場合には、出力信号
６のインパルス応答の間に完全再構成条件と呼ばれる関
係式が成立する場合には、出力信号
【０００８】
【数１】
【０００９】を入力信号Ｘ（ｎ）に完全に一致させるこ
とができる。このような帯域分割を実現するためのフィ
ルタバンクの構成法としては、Ｍ．Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ
Ｔ．Ｐ．Ｂａｒｎｗｅｌｌ ＩＩＩによる“Ｅｘａｃ
ｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅｓ ｆｏｒ ｔｒｅｅ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｓｕ
ｂｂａｎｄ ｃｏｄｅｒｓ’’（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ．ｏｎ Ａｃｏｕｓｔ．， Ｓｐｅｅｃｈ， Ｓｉｇ
ｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｐｐ．４３４−４４
１，Ｊｕｎｅ．１９８６．）や、Ｉ．Ｄａｕｂｅｃｈｉ
ｅｓによる“Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｂａｓｅｓ ｏｆ
ｃｏｍｐａｃｔｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｗａｖｅ
ｌｅｔｓ’’（Ｃｏｍｍ．Ｐｕｒｅ Ａｐｐｌ． Ｍａ
ｔｈ．，ｐｐ．９０９−９９６，Ｎｏｖ．１９８８．）
などが報告されている。
とができる。このような帯域分割を実現するためのフィ
ルタバンクの構成法としては、Ｍ．Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ
Ｔ．Ｐ．Ｂａｒｎｗｅｌｌ ＩＩＩによる“Ｅｘａｃ
ｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅｓ ｆｏｒ ｔｒｅｅ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｓｕ
ｂｂａｎｄ ｃｏｄｅｒｓ’’（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ．ｏｎ Ａｃｏｕｓｔ．， Ｓｐｅｅｃｈ， Ｓｉｇ
ｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｐｐ．４３４−４４
１，Ｊｕｎｅ．１９８６．）や、Ｉ．Ｄａｕｂｅｃｈｉ
ｅｓによる“Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｂａｓｅｓ ｏｆ
ｃｏｍｐａｃｔｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｗａｖｅ
ｌｅｔｓ’’（Ｃｏｍｍ．Ｐｕｒｅ Ａｐｐｌ． Ｍａ
ｔｈ．，ｐｐ．９０９−９９６，Ｎｏｖ．１９８８．）
などが報告されている。
【００１０】しかし、上記のフィルタバンクを固定小数
点演算で実現する場合、フィルタバンク単体としてはオ
ーバーフローは発生しなくとも、縦列接続することによ
ってオーバーフローが発生する可能性がある。
点演算で実現する場合、フィルタバンク単体としてはオ
ーバーフローは発生しなくとも、縦列接続することによ
ってオーバーフローが発生する可能性がある。
【００１１】また、前記フィルタバンクの出力に対して
量子化を施す場合、与えられた伝送レートの下で再生誤
差分散を最小にするために各周波数帯域の量子化器に課
される条件式は、Ｊ．Ｋａｔｔｏ ａｎｄ Ｙ．Ｙａｓ
ｕｄａによる“ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｂｂａｎｄ ｃｏｄｉｎｇａｎ
ｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｌ
ｔｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ’’（Ｐｒｏｃ．ｏ
ｆ Ｖｉｓｕａｌ Ｃｏｍｍｕｎ．ａｎｄＩｍａｇｅ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ’９１，ｐｐ．９５−１０６，
Ｎｏｖ．１９９１）に与えられている。
量子化を施す場合、与えられた伝送レートの下で再生誤
差分散を最小にするために各周波数帯域の量子化器に課
される条件式は、Ｊ．Ｋａｔｔｏ ａｎｄ Ｙ．Ｙａｓ
ｕｄａによる“ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｂｂａｎｄ ｃｏｄｉｎｇａｎ
ｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｌ
ｔｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ’’（Ｐｒｏｃ．ｏ
ｆ Ｖｉｓｕａｌ Ｃｏｍｍｕｎ．ａｎｄＩｍａｇｅ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ’９１，ｐｐ．９５−１０６，
Ｎｏｖ．１９９１）に与えられている。
【００１２】ただし、この文献は再生誤差分散と各周波
数帯域の量子化誤差分散との間に成立すべき関係式を示
してはいるが、固定小数点演算としての具体的な各周波
数帯域の量子化器の設計方法については言及していな
い。また、この条件式に基づいて量子化器の設計を行な
うと、一般的に周波数帯域毎に異なる量子化器を準備し
なければならない。
数帯域の量子化誤差分散との間に成立すべき関係式を示
してはいるが、固定小数点演算としての具体的な各周波
数帯域の量子化器の設計方法については言及していな
い。また、この条件式に基づいて量子化器の設計を行な
うと、一般的に周波数帯域毎に異なる量子化器を準備し
なければならない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の目
的は、演算途中でオーバーフローを起こさないフィルタ
バンクの縦列接続に基づく帯域分割回路を実現するとと
もに、与えられた伝送レートの下で再生誤差分散を最小
にする量子化器の近似的な設計手法、ならびに構成の簡
便な量子化器を提供することにある。
的は、演算途中でオーバーフローを起こさないフィルタ
バンクの縦列接続に基づく帯域分割回路を実現するとと
もに、与えられた伝送レートの下で再生誤差分散を最小
にする量子化器の近似的な設計手法、ならびに構成の簡
便な量子化器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、入力ディジタル信号を２つの帯域に
分割するサブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そ
のフィルタバンクを複数個縦列に接続することによって
帯域分割を行ない、各周波数帯域の信号を量子化するサ
ブバンド符号化装置において、フィルタバンクの縦列接
続構成を並列構成に展開した場合の各周波数帯域を１段
のフィルタ処理で得るためのインパルス応答の絶対値加
算和を計算する手段と、その値が予め定められた許容値
よりも大きければ、予め定められた基準値を更新してこ
の基準値で前記フィルタバンクのフィルタ係数を修正
し、前記許容値よりも小さければ前記フィルタバンクの
フィルタ係数を確定する手段とことを第１の特徴として
いる。
ために、本発明は、入力ディジタル信号を２つの帯域に
分割するサブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そ
のフィルタバンクを複数個縦列に接続することによって
帯域分割を行ない、各周波数帯域の信号を量子化するサ
ブバンド符号化装置において、フィルタバンクの縦列接
続構成を並列構成に展開した場合の各周波数帯域を１段
のフィルタ処理で得るためのインパルス応答の絶対値加
算和を計算する手段と、その値が予め定められた許容値
よりも大きければ、予め定められた基準値を更新してこ
の基準値で前記フィルタバンクのフィルタ係数を修正
し、前記許容値よりも小さければ前記フィルタバンクの
フィルタ係数を確定する手段とことを第１の特徴として
いる。
【００１５】また、本発明は、前記量子化を行なうに際
し、各周波数帯域の量子化ステップサイズを前記基準値
の値から定まる比例式に従って決定することを第２の特
徴としている。
し、各周波数帯域の量子化ステップサイズを前記基準値
の値から定まる比例式に従って決定することを第２の特
徴としている。
【００１６】更に、本発明は、前記基準値の更新を行な
うに際し、入力ディジタル信号が１次元の場合は基準値
を４倍し、入力ディジタル信号が２次元の場合は基準値
を２倍することによって基準値を更新することを第３の
特徴としている。
うに際し、入力ディジタル信号が１次元の場合は基準値
を４倍し、入力ディジタル信号が２次元の場合は基準値
を２倍することによって基準値を更新することを第３の
特徴としている。
【００１７】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【００１８】図２において、入力信号ｘ（ｎ）がフィル
タ回路１、またはフィルタ回路２を通過した後では、そ
のダイナミックレンジは
タ回路１、またはフィルタ回路２を通過した後では、そ
のダイナミックレンジは
【００１９】
【数２】
【００２０】倍に拡大される（ｐ＝０，１）。さらに、
図３のようにフィルタバンクの縦列接続を行なうと、縦
列接続数をＭとして、Ｍ段接続に等価なフィルタのイン
パルス応答をｈ’M （ｎ）とした場合に、ダイナミック
レンジは
図３のようにフィルタバンクの縦列接続を行なうと、縦
列接続数をＭとして、Ｍ段接続に等価なフィルタのイン
パルス応答をｈ’M （ｎ）とした場合に、ダイナミック
レンジは
【数３】
【００２１】
【００２２】倍になる。このｈ’M （ｎ）は、再帰的に
【００２３】
【数４】
【００２４】によって与えられる。
【００２５】図１は、サブバンドフィルタバンクを有限
ビット長の固定小数点演算で実現するためのフィルタ係
数の変更プロセスを示したものである。まず１０におい
て、基本となる２バンド分割のサブバンドフィルタバン
ク、ならびに縦列接続段数Ｍを決定する。次に１１にお
いて、フィルタバンクのインパルス応答が
ビット長の固定小数点演算で実現するためのフィルタ係
数の変更プロセスを示したものである。まず１０におい
て、基本となる２バンド分割のサブバンドフィルタバン
ク、ならびに縦列接続段数Ｍを決定する。次に１１にお
いて、フィルタバンクのインパルス応答が
【００２６】
【数５】
【００２７】を満たすように正規化処理を施す。このと
き、βの初期値は例えば１としておく。次に１２におい
て、（３）式に従い、フィルタバンクの縦列接続を並列
構成に展開し、各周波数帯域を一段のフィルタ回路で実
現するためのインパルス応答ｈM’（ｎ）を求め、その
絶対値和
き、βの初期値は例えば１としておく。次に１２におい
て、（３）式に従い、フィルタバンクの縦列接続を並列
構成に展開し、各周波数帯域を一段のフィルタ回路で実
現するためのインパルス応答ｈM’（ｎ）を求め、その
絶対値和
【００２８】
【数６】
【００２９】を計算する。
【００３０】次に１３において、すべての周波数帯域に
対して上式の値がダイナミックレンジを規定するために
予め与えられている規定値ＤＲ以下であるならば、それ
によって処理を終了し、１６においてフィルタバンクの
インパルス応答を確定する。一方、前記絶対値差分和が
ＤＲ以上の帯域が存在した場合には、１４においてβの
値を更新し、１５において（４）式に従ってインパルス
応答を更新し、再び１２に戻り上記の条件を満足するま
で一連の操作を繰り返す。このようにして与えられたイ
ンパルス応答を用いる限り、演算途中におけるオーバー
フローは完全に回避できる。
対して上式の値がダイナミックレンジを規定するために
予め与えられている規定値ＤＲ以下であるならば、それ
によって処理を終了し、１６においてフィルタバンクの
インパルス応答を確定する。一方、前記絶対値差分和が
ＤＲ以上の帯域が存在した場合には、１４においてβの
値を更新し、１５において（４）式に従ってインパルス
応答を更新し、再び１２に戻り上記の条件を満足するま
で一連の操作を繰り返す。このようにして与えられたイ
ンパルス応答を用いる限り、演算途中におけるオーバー
フローは完全に回避できる。
【００３１】次に、量子化の最適化について述べる。フ
ィルタ係数が直交する場合、合成側のフィルタバンクの
インパルス応答は
ィルタ係数が直交する場合、合成側のフィルタバンクの
インパルス応答は
【００３２】
【数７】
【００３３】を満足する。
【００３４】このフィルタバンクを縦列接続した帯域分
割システムに対して量子化操作を加え、これをサブバン
ド符号化として用いる場合、図３における最適量子化
は、Ｊ．Ｋａｔｔｏ ａｎｄ Ｙ．Ｙａｓｕｄａによる
“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ｓｕｂｂａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉ
ｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｌｔｅｒ ｃｏ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ’’（Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｖｉｓｕ
ａｌ Ｃｏｍｍｕｎ．ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ ’９１，ｐｐ．９５−１０６，Ｎｏｖ．１
９９１）に従えば、
割システムに対して量子化操作を加え、これをサブバン
ド符号化として用いる場合、図３における最適量子化
は、Ｊ．Ｋａｔｔｏ ａｎｄ Ｙ．Ｙａｓｕｄａによる
“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏ
ｆ ｓｕｂｂａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉ
ｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｌｔｅｒ ｃｏ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ’’（Ｐｒｏｃ．ｏｆ Ｖｉｓｕ
ａｌ Ｃｏｍｍｕｎ．ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ ’９１，ｐｐ．９５−１０６，Ｎｏｖ．１
９９１）に従えば、
【００３５】
【数８】
【００３６】を満足するものとして規定される。このと
き、
き、
【００３７】
【数９】
【００３８】は帯域ｂａｎｄ（＝Ｌｏｗ，Ｍｉｄｄｌ
ｅ，Ｈｉｇｈ）の量子化誤差分散、
ｅ，Ｈｉｇｈ）の量子化誤差分散、
【００３９】
【数１０】
【００４０】は復号信号の再生誤差分散である。よっ
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
【００４１】
【数１１】
【００４２】とすることによって、近似的に最適量子化
が実現できる。そこで図１において、１３で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、（８）式に従って各周波数帯
域の量子化ステップ幅を決定する。
が実現できる。そこで図１において、１３で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、（８）式に従って各周波数帯
域の量子化ステップ幅を決定する。
【００４３】β≠１の場合には、一般的に周波数帯域毎
に異なる量子化器を準備しなければならない。ただし、
規定値βを４の倍数にすればこれは各帯域毎に量子化前
のシフト演算に帰着する。よって、準備すべき量子化器
は一つでよいことになる。
に異なる量子化器を準備しなければならない。ただし、
規定値βを４の倍数にすればこれは各帯域毎に量子化前
のシフト演算に帰着する。よって、準備すべき量子化器
は一つでよいことになる。
【００４４】これは、図１の１１においてβの初期値を
１として更新プロセスを開始し、１４においてβの値を
４倍することに対応する。
１として更新プロセスを開始し、１４においてβの値を
４倍することに対応する。
【００４５】２次元の場合には、インパルス応答が ｈ’M （ｍ，ｎ） ＝ ｈ’M （ｍ）・ｈ’M （ｎ） （９） と分解できる。よって、図４に示す水平方向Ｍ段、垂直
方向Ｍ段の縦列接続において、ダイナミックレンジは
方向Ｍ段の縦列接続において、ダイナミックレンジは
【００４６】
【数１２】
【００４７】倍になる。そこで、図１の１２において、
（５）式に示した絶対値加算和の部分を（１０）式に置
き換えることによって、１次元の場合と同様のインパル
ス応答の更新が行なえる。
（５）式に示した絶対値加算和の部分を（１０）式に置
き換えることによって、１次元の場合と同様のインパル
ス応答の更新が行なえる。
【００４８】次に、フィルタバンクを縦列接続した２次
元の帯域分割システムに対して量子化操作を加え、これ
をサブバンド符号化として用いる場合、図４の場合を例
にとれば、最適量子化は
元の帯域分割システムに対して量子化操作を加え、これ
をサブバンド符号化として用いる場合、図４の場合を例
にとれば、最適量子化は
【００４９】
【数１３】
【００５０】を満足するものとして規定される。よっ
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
て、各周波数帯域に対する量子化ステップ幅を
【００５１】
【数１４】
【００５２】とすることによって、近似的に最適量子化
が実現できる。そこで図１において、１３で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、（１２）式に従って各周波数
帯域の量子化ステップ幅を決定する。
が実現できる。そこで図１において、１３で更新処理が
終了した時、最終的なフィルタバンクのインパルス応答
を与えるβの値を用いて、（１２）式に従って各周波数
帯域の量子化ステップ幅を決定する。
【００５３】ここでβ≠１の場合には、一般的に周波数
帯域毎に異なる量子化器を準備しなければならないこと
になる。ただし、規定値βを２の倍数にすればこれは各
帯域毎に量子化前のシフト演算に帰着する。よって、準
備すべき量子化器は一つでよいことになる。これは、図
１の１１においてβの初期値を１として更新プロセスを
開始し、１４においてβの値を２倍することに対応す
る。
帯域毎に異なる量子化器を準備しなければならないこと
になる。ただし、規定値βを２の倍数にすればこれは各
帯域毎に量子化前のシフト演算に帰着する。よって、準
備すべき量子化器は一つでよいことになる。これは、図
１の１１においてβの初期値を１として更新プロセスを
開始し、１４においてβの値を２倍することに対応す
る。
【００５４】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。表
１、表２は、本発明の第１の実施例として、図４におい
てβ＝１の場合、ならびにβ＝２の場合について各帯域
毎のダイナミックレンジの拡大を求めたものである。こ
こでＬはフィルタ長であり、フィルタ係数としてはＨ．
Ｃａｇｌａｒ，Ｙ．Ｌｉｕ ａｎｄ Ａ．Ｎ．Ａｋａｎ
ｓｕ“ ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙＯｐｔｉｍｉｚｅ
ｄ ＰＲ−ＱＭＦ Ｄｅｓｉｇｎ’’（ＳＰＩＥ ＶＳ
ＩＰ’９１， ｐｐ．８６−９４， Ｎｏｖ．１９９
１．）に与えられているものを用いている。
１、表２は、本発明の第１の実施例として、図４におい
てβ＝１の場合、ならびにβ＝２の場合について各帯域
毎のダイナミックレンジの拡大を求めたものである。こ
こでＬはフィルタ長であり、フィルタ係数としてはＨ．
Ｃａｇｌａｒ，Ｙ．Ｌｉｕ ａｎｄ Ａ．Ｎ．Ａｋａｎ
ｓｕ“ ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙＯｐｔｉｍｉｚｅ
ｄ ＰＲ−ＱＭＦ Ｄｅｓｉｇｎ’’（ＳＰＩＥ ＶＳ
ＩＰ’９１， ｐｐ．８６−９４， Ｎｏｖ．１９９
１．）に与えられているものを用いている。
【００５５】
【表１】
【００５６】表１から、β＝１の場合には、最低周波数
領域においてダイナミックレンジが１１倍（Ｌ＝４）か
ら１８倍（Ｌ＝８）程度に広がることがわかる。よっ
て、これを固定小数点演算によって実現する場合、ダイ
ナミックレンジの広がりは４〜５ビットになる。これに
対して、β＝２の場合には、表２からわかるように、ダ
イナミックレンジは高々２倍程度拡大しているに過ぎな
い。よって、これを固定小数点演算として実現する場
合、ダイナミックレンジの広がりは１〜２ビットであ
る。
領域においてダイナミックレンジが１１倍（Ｌ＝４）か
ら１８倍（Ｌ＝８）程度に広がることがわかる。よっ
て、これを固定小数点演算によって実現する場合、ダイ
ナミックレンジの広がりは４〜５ビットになる。これに
対して、β＝２の場合には、表２からわかるように、ダ
イナミックレンジは高々２倍程度拡大しているに過ぎな
い。よって、これを固定小数点演算として実現する場
合、ダイナミックレンジの広がりは１〜２ビットであ
る。
【００５７】
【表２】
【００５８】次に図６、図７は、本発明の第２の実施例
として、動画像符号化装置を示したものである。フィル
タ長を４とし、また入力画像が８ビットで表されている
として、β＝１の場合のビット表現は図６、β＝２の場
合のビット表現は図７のようになる。
として、動画像符号化装置を示したものである。フィル
タ長を４とし、また入力画像が８ビットで表されている
として、β＝１の場合のビット表現は図６、β＝２の場
合のビット表現は図７のようになる。
【００５９】ここで薄い網掛け部は有効なビット長、濃
い網掛け部は量子化誤差を示している。これから、β＝
１の場合に対して、β＝２とすることによって３ビット
少なく固定小数点演算を実現できていることがわかる。
い網掛け部は量子化誤差を示している。これから、β＝
１の場合に対して、β＝２とすることによって３ビット
少なく固定小数点演算を実現できていることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるサブ
バンド符号化装置によって、固定小数点演算によるサブ
バンドフィルタバンクを限られたビット長の範囲でオー
バーフローを発生することなく実現でき、また近似的に
最適な量子化を帯域毎のシフト演算と一つの量子化器に
よって実現できる。
バンド符号化装置によって、固定小数点演算によるサブ
バンドフィルタバンクを限られたビット長の範囲でオー
バーフローを発生することなく実現でき、また近似的に
最適な量子化を帯域毎のシフト演算と一つの量子化器に
よって実現できる。
【図１】本発明のフィルタ係数の決定方法
【図２】２バンド分割フィルタバンク
【図３】フィルタバンクの縦列接続（１次元）
【図４】フィルタバンクの縦列接続（２次元）
【図５】帯域分割パターン（２次元）
【図６】動画像符号化の実現（β＝１）
【図７】動画像符号化の実現（β＝２）
１ ローパスフィルタ回路 ２ ハイパスフィルタ回路 ３ サブサンプリング回路 ４ ０値補間回路 ５ ローパスフィルタ回路 ６ ハイパスフィルタ回路 ７ 加算回路 ８ 水平方向フィルタ回路 ９ 垂直方向フィルタ回路 １０ 基本構成の決定 １１ β初期化、インパルス応答正規化 １２ 並列表現のインパルス応答の絶対値和算出 １３ 絶対値和に基づく条件分岐 １４ βの値更新 １５ βの値に応じたインパルス応答の更新 １６ インパルス応答、量子化ステップサイズの決定
フロントページの続き (56)参考文献 Ｊ．Ｋａｔｔｏ，Ｙ．Ｙａｓｕｄａ “Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕ ａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｂｂａｎｄ ｃ ｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａ ｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔｓ ｆｉｌｔｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ”，Ｐｒｏ ｃ．ｏｆ Ｖｉｓｕａｌ Ｃｏｍｍｕ ｎ．ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓ ｓｉｎｇ ’91，ｐｐ．95−106，Ｎｏ ｖ．1991 Ｍ．Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．Ｐ．Ｂａｒｎｗ ｅｌｌ“Ｅｘａｃｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒ ｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｒｅｅ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄ ｓｕｂｂａｎｄ ｃｏｄｅｒｓ”, ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓｉｏｎ Ａｃｏｕ ｓｔ．，Ｓｐｅｅｃｈ，Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｐｐ．434− 441，Ｊｕｎｅ．1986
Claims (3)
- 【請求項１】 入力ディジタル信号を２つの帯域に分割
するサブバンドフィルタバンクを基本構成とし、そのフ
ィルタバンクを複数個縦列に接続することによって帯域
分割を行ない、各周波数帯域の信号を量子化するサブバ
ンド符号化装置において、 フィルタバンクの縦列接続構成を並列構成に展開した場
合の各周波数帯域を１段のフィルタ処理で得るためのイ
ンパルス応答の絶対値加算和を計算する手段と、その値
が予め定められた許容値よりも大きければ、予め定めら
れた基準値を更新してこの基準値で前記フィルタバンク
のフィルタ係数を修正し、前記許容値よりも小さければ
前記フィルタバンクのフィルタ係数を確定する手段とを
備えることを特徴とするサブバンド符号化装置。 - 【請求項２】 前記量子化を行なうに際し、各周波数帯
域の量子化ステップサイズを前記基準値から定まる比例
式に従って決定することを特徴とする請求項１記載のサ
ブバンド符号化装置。 - 【請求項３】 前記基準値の更新を行なうに際し、入力
ディジタル信号が１次元の場合には基準値を４倍し、入
力ディジタル信号が２次元の場合には基準値を２倍する
ことによって基準値を更新することを特徴とする請求項
１又は２記載のサブバンド符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24330393A JP2503915B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サブバンド符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24330393A JP2503915B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サブバンド符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107051A JPH07107051A (ja) | 1995-04-21 |
| JP2503915B2 true JP2503915B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17101831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24330393A Expired - Lifetime JP2503915B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サブバンド符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503915B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7591999B2 (en) | 2003-03-04 | 2009-09-22 | Mitsubishi Tanabe Pharma Corporation | Powdery preparation for nasal administration |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09139944A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号化方法，符号化装置，ウエーブレット変換装置およびウエーブレット逆変換装置 |
| US7525463B2 (en) * | 2003-04-17 | 2009-04-28 | Droplet Technology, Inc. | Compression rate control system and method with variable subband processing |
| JP4587304B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2010-11-24 | 能美防災株式会社 | 画像処理装置 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24330393A patent/JP2503915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ｋａｔｔｏ，Ｙ．Ｙａｓｕｄａ"Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｕｂｂａｎｄｃｏｄｉｎｇａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｔｓｆｉｌｔｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ"，Ｐｒｏｃ．ｏｆＶｉｓｕａｌＣｏｍｍｕｎ．ａｎｄＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ’９１，ｐｐ．９５−１０６，Ｎｏｖ．１９９１ |
| Ｍ．Ｓｍｉｔｈ，Ｔ．Ｐ．Ｂａｒｎｗｅｌｌ"Ｅｘａｃｔｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｔｒｅｅ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｓｕｂｂａｎｄｃｏｄｅｒｓ"，ＩＥＥＥＴｒａｎｓｉｏｎＡｃｏｕｓｔ．，Ｓｐｅｅｃｈ，ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｐｐ．４３４−４４１，Ｊｕｎｅ．１９８６ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7591999B2 (en) | 2003-03-04 | 2009-09-22 | Mitsubishi Tanabe Pharma Corporation | Powdery preparation for nasal administration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107051A (ja) | 1995-04-21 |
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|---|---|---|---|
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