JP3013383B2 - データ圧縮符号化装置 - Google Patents
データ圧縮符号化装置Info
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Description
タ圧縮符号化装置に関するものである。
を構成し、各フレーム内の信号についての周波数帯域を
検出する帯域検出手段と、上記帯域検出手段からの帯域
検出信号に応じて上記対応するフレーム内の信号の時間
軸を変化させる時間軸可変手段とを有し、上記時間軸可
変手段からの出力を圧縮符号化処理することにより、ま
た、上記帯域検出手段としてフーリエ変換回路を用いて
上記各フレーム内の信号についての周波数帯域を検出す
ることにより、上記圧縮符号化に加え、時間軸方向での
データの圧縮が可能となり、大幅な該データの圧縮を行
えるようなデータ圧縮符号化装置である。
おいて、サンプリングを行う場合にはいわゆる標本化定
理に基づいて、そのサンプリングを行おうとする信号の
最大周波数帯域の2倍以上の周波数を用いてサンプリン
グが行われる。これは、上記2倍以上の周波数を用いて
サンプリングを行わないと、折り返しノイズを生じ元の
波形を完全に復元することが不可能となるためである。
行おうとする信号の最大周波数帯域の2倍以上の周波数
を用いてサンプリングを行っても、実際、該信号を時系
列で見た場合に、常に各部分の周波数帯域がサンプリン
グ周波数の1/2となるわけではなく、通常は該サンプリ
ング周波数の1/2より低い周波数帯域を有している。こ
のため、非常に無駄な部分が多い。
ジタルデータのビット圧縮は行っているが、時間軸の圧
縮がされておらず、例えばサンプリング周波数の1/2に
対して低い帯域しか持たないような入力信号の部分に対
しては冗長度が高くなってしまう。
り、時間軸方向へのデータの圧縮を可能とし、よりデー
タを圧縮して伝送できるようなデータ圧縮符号化装置の
提供を目的とする。
タル信号を所定時間毎に区分してフレームを構成し、各
フレーム内の各々の周波数帯域を検出する帯域検出手段
と、上記帯域検出手段からの帯域検出信号に応じて上記
対応するフレーム内の信号の時間軸を変化させてフレー
ムの長さを変化させる時間軸可変手段と、上記時間軸可
変手段からの出力を上記時間軸の圧縮が行われたフレー
ムの整数分の1の時間のブロック毎にビット圧縮符号化
を施すビット圧縮手段とを有することを特徴とし、ま
た、上記帯域検出手段としてフーリエ変換回路を用いて
上記各フレーム内の信号についての周波数帯域を検出す
ることを特徴として上述の課題を解決する。
出手段からの帯域検出信号を時間軸可変手段に供給する
ことにより、上記各フレーム毎の信号の時間軸を帯域検
出信号に応じて変化させてフレームの長さを変化させ、
時間軸圧縮されたフレーム毎のデータを、フレームの整
数分の1の時間のブロック毎にビット圧縮符号化を施す
ことにより、時間軸圧縮とビット圧縮とを併用してデー
タ圧縮率を高めることができる。
帯域検出手段としてフーリエ変換回路を用いることによ
り、上記入力信号の各フレーム毎の周波数帯域の検出を
簡単に行うことができる。
について図面を参照しながら説明する。
例のブロック図である。
フレーム化されたデジタルデータが該フレーム毎に供給
されている。
を上記標本化定理に基づいて該アナログ信号の最大周波
数帯域の2倍以上の周波数を用いてサンプリングし、こ
のサンプリングデータをA−D変換して例えば1サンプ
ル16ビットのデジタルデータとし、所定の時間毎に第1
フレーム,第2フレーム,第3フレーム‥‥‥のように
フレーム化し、このフレーム毎のデジタルデータが入力
端子1に供給されている。
エ変換回路2及び時間軸可変回路3に供給される。
ルデータのフレーム毎に周波数帯域を検出し、例えば該
検出した周波数帯域中の全エネルギーの90%を含むよう
な信号を帯域検出信号として時間軸可変回路3及び出力
端子5に供給する。
(高速フーリエ変換)回路等を用いることができる。
ンプリング周波数をfsとして、1フレーム毎に供給され
るデジタルデータの時間軸を、例えば(fs/2)/ftの式
で計算し、この計算結果に応じて圧縮、すなわち、時間
軸をft/(fs/2)倍に圧縮する。これは、いわゆるピッ
チ変換とも見なせる。
変換回路2に第2図(a)の第1フレームに示すような
低周波のアナログ信号を上記デジタル化したデータが供
給された場合、該フーリエ変換回路2は、上述のように
該第1フレームのデジタルデータの周波数帯域の全エネ
ルギー中90%を含むような信号である同図(b)の第1
フレームに示すような帯域検出信号を時間軸可変回路3
及び出力端子5に供給する。この帯域検出信号は一種の
ピッチデータである。
で示す周波数fs/2に対して略々1/3程の値を有してい
る。これは、上記第1フレームのデジタルデータが周波
数fs/2に対して、1/3近くの帯域を有していることを示
している。このため、時間軸可変回路3は上式に基づき
計算を行い、上記供給された第1フレームのデジタルデ
ータを第2図(c)に示すように例えば略々1/3程に時
間軸を圧縮して出力する。
以下であることは明らかであるため、確実に時間軸の圧
縮を行うことができる。これは、高周波程圧縮率は上記
“1"に近づくため、圧縮率は低くなり、低周波程圧縮率
が高くなる。なお、この場合無音部分の周波数帯域は非
常に低く検出されることにより、大幅に上記圧縮を行う
ことができる。
データ圧縮に適用する場合に、いわゆるFM音源用の集積
回路を用いて容易に実現することができる。このFM音源
用の集積回路内のFM変調機能を有する回路ユニットは、
入力オーディオデータを、制御端子からの制御入力に応
じてFM変調して出力する。すなわち、上記制御入力に上
記帯域検出信号であるピッチデータを用いることによ
り、入力信号の時間軸を圧縮するいわゆるピッチ変換を
行った出力を得ることができる。
は、例えばビット圧縮回路4に供給される。
ータの16サンプルを1ブロックとし、該1ブロック毎に
ビット圧縮符号化を施すものである。なお、上記ブロッ
クは、上記時間軸の圧縮が行われたフレームよりも短い
時間のブロックであり、該ブロックの整数倍が上記フレ
ームとなるようにすることが好ましい。
3図に示す。
軸の圧縮の行われたブロック毎の信号がオーディオPCM
信号として0次差分フィルタ104,1次差分フィルタ105,2
次差分フィルタ107に供給される。これらのフィルタ
は、いわゆる差分フィルタの構成を有しており、上記0
次差分フィルタ104に供給された上記1ブロックのオー
ディオPCM信号は、差分をとられることなくそのまま、
いわゆるストレートPCM信号としてレンジディテクタ110
に供給される。
CM信号の1ブロック内のブロック内最大絶対値を検出
し、これを比較(最小値検出)回路116に供給すると共
に該全データをセレクタ118に供給する。
オーディオPCM信号は、該ブロック内の1次差分がとら
れレンジディテクタ111に供給される。レンジディテク
タ111は、1ブロックの1次差分データの中からブロッ
ク内最大絶対値を検出し、比較回路116に供給すると共
に該全データをセレクタ118に供給する。
ィオPCM信号は、該ブロック内の2次差分がとられレン
ジディテクタ112に供給される。レンジディテクタ112
は、供給された1ブロックの2次差分データの中からブ
ロック内最大絶対値を検出し、比較回路116に供給する
と共に該全データをセレクタ118に供給する。
タのブロック内最大絶対値、1次差分データのブロック
内最大絶対値及び2次差分データのブロック内最大絶対
値を比較して値が最小のものを検出し、この検出された
最小値のレンジをレンジ情報として出力すると共に、該
最小値が上記3つのフィルタのうち、どのフィルタを介
したかを検出してこれをフィルタ情報として出力する。
力端子7を介してに取り出され、フィルタ情報はセレク
タ118及びノイズシェーピング回路122に供給されると共
に出力端子8を介して取り出される。
により指定されたフィルタを介したオーディオPCM信号
を、例えばスイッチを切り換える等して選択し、この選
択した1ブロックのオーディオPCM信号を量子化器120に
供給する。
サンプル16ビットで1ブロックのオーディオPCM信号
は、上記比較回路116から供給されるレンジ情報に応じ
て例えば4ビットを取り出す、いわゆる再量子化が施さ
れノイズシェーピング回路122を介して出力端子6に供
給される。
力と出力との誤差分である、いわゆる量子化誤差を該量
子化器120の入力側に帰還している。
力端子6を介して取り出される。
情報は、例えば記録媒体等に記録されたり、あるいは直
接デコード側に伝送され再生が行われる。
て再生動作を説明する。
子10を介して上記4ビットのデータが、入力端子11を介
して上記レンジ情報が、また、入力端子12を介して上記
フィルタ情報が供給されている。
ンジ情報に応じて16ビットのデータに再生する。
報に応じて上記エンコーダで介されたフィルタとは逆
の、いわゆる逆フィルタに供給される。
14に供給される。
検出信号が供給されており、該時間軸可変回路14はこの
供給される帯域検出信号に応じて上記供給されるデータ
の時間軸の伸張を行う。
介して取り出され発音等が行われる。
符号化装置は、入力信号を所定時間毎に区分してフレー
ムを構成し、各フレーム内のデータについての周波数帯
域をフーリエ変換回路2で検出し、この検出した帯域検
出信号に応じて上記対応するフレーム内のデータの時間
軸を変化させ、また、この時間軸の可変されたデータを
圧縮符号化処理することにより、該圧縮符号化に加え、
時間軸方向でのデータの圧縮が可能となり、大幅な該デ
ータの圧縮を行うことができる。これは、特に無録音部
分を含むデータに対しては顕著であり、大幅にデータ圧
縮符号化を行うことでできる。
ビット圧縮回路4及びビット伸張回路14と独立に設けた
がそれぞれ該エンコーダ及びデコーダに組み込んでもよ
いとこと等は勿論である。
タル信号を所定時間毎に区分してフレームを構成し、各
フレーム内の各々の周波数帯域を検出し、この検出され
た帯域検出信号に応じて上記対応するフレーム内の信号
の時間軸を変化させてフレームの長さを変化させ、この
フレーム長が変化された出力に対して、フレームの整数
分の1の時間のブロック毎にビット圧縮符号化を施すこ
とにより、時間軸圧縮とビット圧縮とを併用することで
データ圧縮率を高め、また、ビット圧縮単位となるブロ
ックをフレームの整数分の1とすることにより、ビット
圧縮ブロックが他のフレームに跨ることがなく、効率的
にビット圧縮符号化処理することができる。
帯域検出手段としてフーリエ変換回路を用いて上記各フ
レーム内の信号についての周波数帯域を検出することに
より、上記入力信号の各フレーム毎の周波数帯域の検出
を簡単に行うことができ、ローコスト化を達成すること
ができる。
をブロック的に示した機能ブロック図、第2図は実施例
の時間軸可変動作を説明するための波形図、第3図は実
施例のビット圧縮回路の具体的な機能ブロック図、第4
図は実施例のデコーダの機能ブロック図である。 1,9,10,11,12……入力端子 2……フーリエ変換回路 3,14……時間軸可変回路 4……ビット圧縮回路 5,6,7,8……出力端子 13……ビット伸張回路 104……0次差分フィルタ 105……1次差分フィルタ 106……2次差分フィルタ 110,111,112……レンジディテクタ 116……比較(最小値検出)回路 118……セレクタ 120……量子化器 122……ノイズシェーピング回路
Claims (2)
- 【請求項1】入力ディジタル信号を所定時間毎に区分し
てフレームを構成し、各フレーム内の各々の周波数帯域
を検出する帯域検出手段と、 上記帯域検出手段からの帯域検出信号に応じて上記対応
するフレーム内の信号の時間軸を変化させてフレームの
長さを変化させる時間軸可変手段と、 上記時間軸可変手段からの出力を上記時間軸の圧縮が行
われたフレームの整数分の1の時間のブロック毎にビッ
ト圧縮符号化を施すビット圧縮手段と を有することを特徴とするデータ圧縮符号化装置。 - 【請求項2】上記帯域検出手段としてフーリエ変換回路
を用いて上記各フレーム内の信号についての周波数帯域
を検出することを特徴とする請求項(1)記載のデータ
圧縮符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2089350A JP3013383B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | データ圧縮符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2089350A JP3013383B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | データ圧縮符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03289210A JPH03289210A (ja) | 1991-12-19 |
JP3013383B2 true JP3013383B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=13968262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2089350A Expired - Lifetime JP3013383B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | データ圧縮符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013383B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7404734B2 (ja) * | 2019-09-24 | 2023-12-26 | 日本電気株式会社 | データ圧縮装置、履歴情報管理システム、データ圧縮方法およびデータ圧縮プログラム |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2089350A patent/JP3013383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03289210A (ja) | 1991-12-19 |
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