JP3065343B2 - 信号伝送方法 - Google Patents
信号伝送方法Info
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- JP3065343B2 JP3065343B2 JP2508354A JP50835490A JP3065343B2 JP 3065343 B2 JP3065343 B2 JP 3065343B2 JP 2508354 A JP2508354 A JP 2508354A JP 50835490 A JP50835490 A JP 50835490A JP 3065343 B2 JP3065343 B2 JP 3065343B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
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- Stereophonic System (AREA)
- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
- Television Systems (AREA)
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- Glass Compositions (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Developers In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は請求項１の上位概念による信号の伝送方法に
関する。
関する。
オーディオ信号の伝送の際例えば無線放送、有線伝送
衛星伝送において、また記録機器において、所定の分解
能を以ってアナログ信号をデジタル信号に変換し、この
デジタル形態で伝送し、再生の際再びアナログ信号に変
換することが公知である。
衛星伝送において、また記録機器において、所定の分解
能を以ってアナログ信号をデジタル信号に変換し、この
デジタル形態で伝送し、再生の際再びアナログ信号に変
換することが公知である。
このような信号の伝送に必要な帯域幅は実質的に時間
単位ごとの伝送されるべきサンプリング値の数と分解能
とによって定まる。デジタル伝送によっては殊に再生の
際比較的に大のSN比が得られる。
単位ごとの伝送されるべきサンプリング値の数と分解能
とによって定まる。デジタル伝送によっては殊に再生の
際比較的に大のSN比が得られる。
実際上伝送に必要な帯域幅をできるだけ小にし、狭帯
域のチャネルにて事足らせ又は広帯域チャネルを介して
できるだけ多くのオーディオ信号を伝送し得るようにと
の要求が存する。
域のチャネルにて事足らせ又は広帯域チャネルを介して
できるだけ多くのオーディオ信号を伝送し得るようにと
の要求が存する。
所要の帯域幅の減少はサンプリングごとのビット数及
びサンプリング値の低減によって行なわれ得るがそのよ
うな手段によって概して再生品質の劣化が惹起される。
びサンプリング値の低減によって行なわれ得るがそのよ
うな手段によって概して再生品質の劣化が惹起される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第3506912号から
公知の方法においては再生品質の改善のためデジタルオ
ーディオ信号が時間的に順次連続する信号部分に分解さ
れ、短時間スペクトルに分解されこの短時間スペクトル
は夫々信号のスペクトル成分（コンポーネント）の時間
間隔（時間区分）を成す。短時間スペクトルにおいては
心理−音響的法則性に基づき聴き手に認知されない、即
ち通信技術上意味のないコンポーネントが、時間領域に
おけるより良好に見出され得る。それらのコンポーネン
トは伝送の際より一層わずかに重み付けされたり全く除
去される。それにより伝送に際して通常必要なデータの
相当部分が省かれ得、それにより平均ビットレートが著
しく低減され得る。
公知の方法においては再生品質の改善のためデジタルオ
ーディオ信号が時間的に順次連続する信号部分に分解さ
れ、短時間スペクトルに分解されこの短時間スペクトル
は夫々信号のスペクトル成分（コンポーネント）の時間
間隔（時間区分）を成す。短時間スペクトルにおいては
心理−音響的法則性に基づき聴き手に認知されない、即
ち通信技術上意味のないコンポーネントが、時間領域に
おけるより良好に見出され得る。それらのコンポーネン
トは伝送の際より一層わずかに重み付けされたり全く除
去される。それにより伝送に際して通常必要なデータの
相当部分が省かれ得、それにより平均ビットレートが著
しく低減され得る。
当該時間間隔（時間区分）の形成のためには、信号は
先ず時間領域において分析窓で評価（重み付き）され、
変換、コーディング（符号化）、伝送、デコーディング
（復合化）、戻り（逆）変換の後終りに合成窓で重み付
けされる。上記分析窓の構成によっては周波数分解能
と、伝送の際生じるデータ量が影響を受ける。而して、
例えば“ハードな”（硬い）側縁を有する窓、例えば矩
形窓の場合、周波数分解能は悪くなる。即ち、もとの信
号のスペクトルには付加的に重み付けされた区分（セク
ション）において窓の始めと終りにて極端な信号上昇及
び下降により惹起されたスペクトル成分が継ぎ足（付
加）される。勿論、各時間区分は重なりのないように相
互に継ぎ合され得る。
先ず時間領域において分析窓で評価（重み付き）され、
変換、コーディング（符号化）、伝送、デコーディング
（復合化）、戻り（逆）変換の後終りに合成窓で重み付
けされる。上記分析窓の構成によっては周波数分解能
と、伝送の際生じるデータ量が影響を受ける。而して、
例えば“ハードな”（硬い）側縁を有する窓、例えば矩
形窓の場合、周波数分解能は悪くなる。即ち、もとの信
号のスペクトルには付加的に重み付けされた区分（セク
ション）において窓の始めと終りにて極端な信号上昇及
び下降により惹起されたスペクトル成分が継ぎ足（付
加）される。勿論、各時間区分は重なりのないように相
互に継ぎ合され得る。
ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第3506912号にて
記載された方法では“比較的にソフトな”（より軟か
い）側縁を有する窓関数が選定されている。ここにおい
て分析窓のはじめと終り（始端と終端）がコサイン２乗
関数に従い、合成窓の相応の領域がサイン２乗関数に従
う。両窓の中間領域は一定値を有する。窓関数のその種
構成により、既に、改善された分解能が得られる。但し
“ソフト”な側縁の領域において順次連続する時間区分
の重なりが必要であり、その際その重なりによっては当
該領域内に含まれている信号の２重伝送により平均ビッ
トレートの増大が生ぜしめられる。
記載された方法では“比較的にソフトな”（より軟か
い）側縁を有する窓関数が選定されている。ここにおい
て分析窓のはじめと終り（始端と終端）がコサイン２乗
関数に従い、合成窓の相応の領域がサイン２乗関数に従
う。両窓の中間領域は一定値を有する。窓関数のその種
構成により、既に、改善された分解能が得られる。但し
“ソフト”な側縁の領域において順次連続する時間区分
の重なりが必要であり、その際その重なりによっては当
該領域内に含まれている信号の２重伝送により平均ビッ
トレートの増大が生ぜしめられる。
周波数分解のさらなる改善は分析窓の窓関数の一層わ
ずかな側縁急峻度と、窓内での側縁領域の拡大とにより
達成され得る。この手段では必然的に隣接する時間区分
の比較的に大きな重なりが必要となる。
ずかな側縁急峻度と、窓内での側縁領域の拡大とにより
達成され得る。この手段では必然的に隣接する時間区分
の比較的に大きな重なりが必要となる。
窓関数がいずれの領域においてももはや一定値を有し
ない程度に側縁域が拡大されると、隣接する時間区分は
50％重ならざるを得ない。それによりサンプリング値の
数、及びそれに相応してデータ量が倍加される。
ない程度に側縁域が拡大されると、隣接する時間区分は
50％重ならざるを得ない。それによりサンプリング値の
数、及びそれに相応してデータ量が倍加される。
下記刊行物から公知の手法では順次連続する時間区分
の50％重なりの場合、データ量をもとの値に低減するた
めに２番目ごとのサンプリング値のみをコーディングす
ることが行なわれる。
の50％重なりの場合、データ量をもとの値に低減するた
めに２番目ごとのサンプリング値のみをコーディングす
ることが行なわれる。
著述者J.P.Princen and A.B.Bradley,“Analysis/S
ynthesis Filter Bank Design Based on Time D
omain Aliasing Cancellation",IEEE Transactions,
ASSP−34,No.5,Oct.1986,pp.1153−1161;及びJ.P.Princ
en,A.W.Johnson and A.B.Bradley,“Suband/Transfor
m Coding Using Filter Bank Design Based on
Time Domain Aliasing Cancellation",IEEE Int.
Conference on Acoustics,Speech and Signal Pro
cessing 1987,第2161−2164頁。上記の提案による手段
は、分析−及び合成−窓における同じ窓関数を基礎とす
る。アンダー（サブ）サンプリングの際生じるエリアス
成分は同じ窓関数のもとで合成窓による重み付けにて補
償される。
ynthesis Filter Bank Design Based on Time D
omain Aliasing Cancellation",IEEE Transactions,
ASSP−34,No.5,Oct.1986,pp.1153−1161;及びJ.P.Princ
en,A.W.Johnson and A.B.Bradley,“Suband/Transfor
m Coding Using Filter Bank Design Based on
Time Domain Aliasing Cancellation",IEEE Int.
Conference on Acoustics,Speech and Signal Pro
cessing 1987,第2161−2164頁。上記の提案による手段
は、分析−及び合成−窓における同じ窓関数を基礎とす
る。アンダー（サブ）サンプリングの際生じるエリアス
成分は同じ窓関数のもとで合成窓による重み付けにて補
償される。
周波数分解能の改善のため、分析の際特別に構成され
た窓を使用し、例えば窓関数のわずかな初期勾配を実現
すると有利である。そのような窓関数の利点とするとこ
ろは狭帯域の信号コンポーネントの場合に著しく高い周
波数分解能が達成されそれによりコード化の際にわずか
なデータレートによる著しく有効なビット割当てがなさ
れるということである。
た窓を使用し、例えば窓関数のわずかな初期勾配を実現
すると有利である。そのような窓関数の利点とするとこ
ろは狭帯域の信号コンポーネントの場合に著しく高い周
波数分解能が達成されそれによりコード化の際にわずか
なデータレートによる著しく有効なビット割当てがなさ
れるということである。
講演原稿 B.Feiten,“Spectral Properties of A
udio Signals and Masking with Aspect to Bit
Data Reduction",第86回 AES−Convention,1989 M
archから公知の手法によれば分析及び合成の際異なる窓
関数を使用し、それら窓関数を、50％重なる時間区分に
適用する。そこに示されている合成関数のグラフィック
な規定によっては合成窓による重み付けにてもエリアス
コンポーネントの補償が行なわれない。
udio Signals and Masking with Aspect to Bit
Data Reduction",第86回 AES−Convention,1989 M
archから公知の手法によれば分析及び合成の際異なる窓
関数を使用し、それら窓関数を、50％重なる時間区分に
適用する。そこに示されている合成関数のグラフィック
な規定によっては合成窓による重み付けにてもエリアス
コンポーネントの補償が行なわれない。
従って本発明の基礎を成す課題は請求範囲１の上位概
念にて特定したような信号の伝送方法を次のように改善
する、即ち、分解窓の自由な選択のもとで合成窓を求め
得、それらの組合せ結合のもとでエリアスコンポーネン
トが零に補償されるように改善することにある。
念にて特定したような信号の伝送方法を次のように改善
する、即ち、分解窓の自由な選択のもとで合成窓を求め
得、それらの組合せ結合のもとでエリアスコンポーネン
トが零に補償されるように改善することにある。
上記課題は請求項１の上位概念にて特定したような方
法において、特徴部分にて規定された構成要件により解
決される。
法において、特徴部分にて規定された構成要件により解
決される。
要するに本発明によれば、合成窓関数を数学的に精確
に自由に選択可能な分析窓関数から導出することが可能
である。それにより、分析関数を最適に高い周波数分解
能のための要件に適合させることができる。その際、当
該利点は信号の再生の際エリアスコンポーネントにより
部分的に又は全く失なわれることはない。上記の関係に
よっては非対称の窓関数も考慮される。対称的な関数の
場合、本発明の発展形態により合成窓の計算の簡単化が
行なわれる。
に自由に選択可能な分析窓関数から導出することが可能
である。それにより、分析関数を最適に高い周波数分解
能のための要件に適合させることができる。その際、当
該利点は信号の再生の際エリアスコンポーネントにより
部分的に又は全く失なわれることはない。上記の関係に
よっては非対称の窓関数も考慮される。対称的な関数の
場合、本発明の発展形態により合成窓の計算の簡単化が
行なわれる。
次に図示の実施例を用いて本発明を従来技術と対比し
て説明する。
て説明する。
各図は下記の内容を示す。
第１図は本発明の主要な動作過程を示すフローチャー
トを示し、 第２図は公知手法による分析窓及び合成窓を示し、 第３図は第２図の窓関数に対するエリアスコンポーネ
ントを示し、 第４図は本発明の方法による分析窓及び合成窓を示
し、 第５図は第４図の窓関数に対するエリアスコンポーネ
ントを示し、 第６図は或形態のアンダー（サブ）サンプリングの際
の一方では実−及び虚成分と、他方では擬似値及び擬似
位相との関係を示す表であり、 第７図は別の形態のアンダーサンプリングの際の、第
６図に類似の表である。
トを示し、 第２図は公知手法による分析窓及び合成窓を示し、 第３図は第２図の窓関数に対するエリアスコンポーネ
ントを示し、 第４図は本発明の方法による分析窓及び合成窓を示
し、 第５図は第４図の窓関数に対するエリアスコンポーネ
ントを示し、 第６図は或形態のアンダー（サブ）サンプリングの際
の一方では実−及び虚成分と、他方では擬似値及び擬似
位相との関係を示す表であり、 第７図は別の形態のアンダーサンプリングの際の、第
６図に類似の表である。
第１図に示すフローチャートでは本発明の方法を実施
するための個々の動作過程が示されている。
するための個々の動作過程が示されている。
上記動作過程（プロセス）の出発量はアナログオーデ
ィオ信号によって形成される。当該アナログオーディオ
信号はプロセスステップ１に従っデジタル信号に変換さ
れ、振幅値がサンプリング値としてデジタルコード化さ
れて生じる。
ィオ信号によって形成される。当該アナログオーディオ
信号はプロセスステップ１に従っデジタル信号に変換さ
れ、振幅値がサンプリング値としてデジタルコード化さ
れて生じる。
プロセスステップ２にて連続信号がウインドウ処理さ
れ、その際順次連続する一連のサンプリング値、本例で
は1024のサンプリング値が選出（切出）される。
れ、その際順次連続する一連のサンプリング値、本例で
は1024のサンプリング値が選出（切出）される。
プロセスステップ３においては選出されたサンプリン
グ値からブロックが形成されこれらブロックは時間的に
50％だけ重なり合う。つまり、隣接するブロックにて部
分的に同じサンプリング値が存在しており、勿論種々異
なった個所に存在する。而して、１つの実際のブロック
の第１半部にて存在するサンプリング値は先行ブロック
の第２半部にて存在するサンプリング値に相応する。
グ値からブロックが形成されこれらブロックは時間的に
50％だけ重なり合う。つまり、隣接するブロックにて部
分的に同じサンプリング値が存在しており、勿論種々異
なった個所に存在する。而して、１つの実際のブロック
の第１半部にて存在するサンプリング値は先行ブロック
の第２半部にて存在するサンプリング値に相応する。
プロセスステップ４ではブロック中にて含まれている
信号セクションが分析窓で重み付けされる。これにより
ブロック境界におけるソフトな（軟かい）信号立上り及
び信号立下りが生ぜしめられ、それにより、後続の変換
における分析鮮鋭性が高められる。適当な分析窓が第４
図に示してあり、これについては後述する。
信号セクションが分析窓で重み付けされる。これにより
ブロック境界におけるソフトな（軟かい）信号立上り及
び信号立下りが生ぜしめられ、それにより、後続の変換
における分析鮮鋭性が高められる。適当な分析窓が第４
図に示してあり、これについては後述する。
プロセスステップ５ではそれまで時間離散状態におか
れている信号が周波数離散信号へ変換される。今や振幅
値の代わりにスペクトル値が現われる。当該変換がフー
リエ変換である場合、変換された値は既に夫々１つの実
部及び虚部を有する。
れている信号が周波数離散信号へ変換される。今や振幅
値の代わりにスペクトル値が現われる。当該変換がフー
リエ変換である場合、変換された値は既に夫々１つの実
部及び虚部を有する。
それにつづいてプロセスステップ６にて擬似値−及び
位相による表示への当該スペクトル値の変換が行なわれ
る。上記スペクトル値はドイツ連邦共和国特許出願公開
公報第3506912号に記載されているように伝送方法プロ
セスのため処理され適したものにされる。それには複数
の選択可能性が可能であり、そのうちの２つを第６図及
び第７図に示してある。スペクトル値の変換に関連して
同時にアンダー（サブ）サンプリングが行なわれる。結
果において、伝送さるべき値の数が、やはりもとのサン
プリング値の数と一致する。要するにブロックの50％重
なりにより惹起される、データの倍加は再び解消（無効
化）されている。
位相による表示への当該スペクトル値の変換が行なわれ
る。上記スペクトル値はドイツ連邦共和国特許出願公開
公報第3506912号に記載されているように伝送方法プロ
セスのため処理され適したものにされる。それには複数
の選択可能性が可能であり、そのうちの２つを第６図及
び第７図に示してある。スペクトル値の変換に関連して
同時にアンダー（サブ）サンプリングが行なわれる。結
果において、伝送さるべき値の数が、やはりもとのサン
プリング値の数と一致する。要するにブロックの50％重
なりにより惹起される、データの倍加は再び解消（無効
化）されている。
７で表わされたプロセスプロセスステップでは複数の
個別ステップとして、コーディング、場合によりデータ
圧縮、伝送、デコーディングがまとめられている。それ
らプロセスステップはドイツ連邦共和国特許出願公開公
報第3506912号に記載のように実施され得る。
個別ステップとして、コーディング、場合によりデータ
圧縮、伝送、デコーディングがまとめられている。それ
らプロセスステップはドイツ連邦共和国特許出願公開公
報第3506912号に記載のように実施され得る。
プロセスステップ８ではプロセスステップ５と逆の変
換が行なわれ、この変換の操作を受けるのは先行のデー
タ圧縮の際、心理音響的に冗長性のある成分の除かれた
信号である。逆変換の結果は連続信号の信号セクション
を表わすブロックの形の時間離散信号である。しかし乍
ら上記ブロック中にはもとのサンプリング値の半分しか
存在していない。
換が行なわれ、この変換の操作を受けるのは先行のデー
タ圧縮の際、心理音響的に冗長性のある成分の除かれた
信号である。逆変換の結果は連続信号の信号セクション
を表わすブロックの形の時間離散信号である。しかし乍
ら上記ブロック中にはもとのサンプリング値の半分しか
存在していない。
後続のプロセスステップ９では合成窓によるブロック
の重み付けが行なわれる。上記合成窓関数は次のように
構成されている、即ちプロセスステップ４にて分析窓に
よる重み付けにより生じた信号ひずみを補償するように
構成されている。ここで使用されている合成窓関数は２
つの基準を充足する。１つには相応する分析窓と重なり
領域において補完的に合さって１になる。もう１つには
ブロックに対して重なり領域の中央にて鏡対称化された
分析窓を合成窓と乗算した値と、ブロックｎ＋１に対し
て重なり領域の中央にて鏡対称化された分析窓を合成窓
と乗算した値との差が、当該重なり領域にて零に等しい
ということである。上記の後者の基準はエリアス成分に
対する補償という観点である。
の重み付けが行なわれる。上記合成窓関数は次のように
構成されている、即ちプロセスステップ４にて分析窓に
よる重み付けにより生じた信号ひずみを補償するように
構成されている。ここで使用されている合成窓関数は２
つの基準を充足する。１つには相応する分析窓と重なり
領域において補完的に合さって１になる。もう１つには
ブロックに対して重なり領域の中央にて鏡対称化された
分析窓を合成窓と乗算した値と、ブロックｎ＋１に対し
て重なり領域の中央にて鏡対称化された分析窓を合成窓
と乗算した値との差が、当該重なり領域にて零に等しい
ということである。上記の後者の基準はエリアス成分に
対する補償という観点である。
方法（プロセス）ステップでは50％重なるブロックが
加えられ、その際夫々逆の極性を有する２つの重畳さる
べきブロックにおけるエリアス成分が生じ、その結果、
加算されると補償されて０になる。
加えられ、その際夫々逆の極性を有する２つの重畳さる
べきブロックにおけるエリアス成分が生じ、その結果、
加算されると補償されて０になる。
プロセスステップ11では窓処理された信号セクション
を有するブロックの継ぎ合せにより連続的なサンプリン
グ値の形成が行なわれる。
を有するブロックの継ぎ合せにより連続的なサンプリン
グ値の形成が行なわれる。
更に最後のプロセスステップ12ではデジタルコード化
されたサンプリング値の、アナログ信号への変換が行な
われ、このアナログ信号は客観的には成分を欠除してい
るが主観的にはもとの信号と同一であると感じられるも
のである。
されたサンプリング値の、アナログ信号への変換が行な
われ、このアナログ信号は客観的には成分を欠除してい
るが主観的にはもとの信号と同一であると感じられるも
のである。
第２図は下記文献に記載されているような分析−及び
合成窓、である窓関数を示す。
合成窓、である窓関数を示す。
B.Feiten,“Spectral Properties of Audio Sign
als and Masking with Aspect to Bit Data Re
duction",第86図 AES−Convention,1989 March ここ
に示されている窓関数が第１図に示すプロセスステップ
４及び９において使用されると、第３図に示すエリアス
成分が生じる。このことは好ましくない、それというの
は比較的に高い分析鮮鋭度によって改善された表示精度
が再び部分的に損なわれるからである。
als and Masking with Aspect to Bit Data Re
duction",第86図 AES−Convention,1989 March ここ
に示されている窓関数が第１図に示すプロセスステップ
４及び９において使用されると、第３図に示すエリアス
成分が生じる。このことは好ましくない、それというの
は比較的に高い分析鮮鋭度によって改善された表示精度
が再び部分的に損なわれるからである。
第４図は本発明により下式に従い自由に選定された分
析窓関数から合成窓関数が算出された窓関数を示す。
析窓関数から合成窓関数が算出された窓関数を示す。
上記式中、 an（ｔ） ‥‥‥ブロックｎに対する分析窓関数 sn（ｔ） ‥‥‥ブロックｎに対する合成窓関数 an+1（ｔ）‥‥‥ブロックｎ＋１に対する分析窓関数 sn+1（ｔ）‥‥‥ブロックｎ＋１に対する合成窓関数 TB ‥‥‥‥‥‥ブロック時間 第５図においてエリアス成分の付属した表示状態の示
すところによればエリアス成分が零になる、即ち改善さ
れた表示形成精度が信号の再生に完全に寄与している。
すところによればエリアス成分が零になる、即ち改善さ
れた表示形成精度が信号の再生に完全に寄与している。
上記の式によっては一般に非対称の窓も考慮される
が、対称の窓に対しては（第４図に示すような）下記の
簡単化された式が適用され得る。
が、対称の窓に対しては（第４図に示すような）下記の
簡単化された式が適用され得る。
但し、ａ（ｔ）‥‥‥分析窓関数 ｓ（ｔ）‥‥‥合成窓関数 TB ‥‥‥‥‥ブロック時間 プロセスステップ６において行なわれるアンダーサン
プリングは次のように実施され得る、即ち、ｍ番目のブ
ロックにおいて偶数の周波数インデックスを有するスペ
クトル成分の実部、及び奇数の周波数インデックスを有
するスペクトル成分の虚部が伝送のため利用されるので
ある。（ｍ＋１）番目のブロックにおいては奇数の周波
数インデックスを有するスペクトル成分の実部、及び偶
数の周波数インデックスを有するスペクトル成分の虚部
が、伝送のために利用される。従って、Ｎ−値を有する
１つのブロックに対してほぼ50％の重なりの場合伝送の
ためにはN/4の実部と、N/4の虚部しか必要でない。
プリングは次のように実施され得る、即ち、ｍ番目のブ
ロックにおいて偶数の周波数インデックスを有するスペ
クトル成分の実部、及び奇数の周波数インデックスを有
するスペクトル成分の虚部が伝送のため利用されるので
ある。（ｍ＋１）番目のブロックにおいては奇数の周波
数インデックスを有するスペクトル成分の実部、及び偶
数の周波数インデックスを有するスペクトル成分の虚部
が、伝送のために利用される。従って、Ｎ−値を有する
１つのブロックに対してほぼ50％の重なりの場合伝送の
ためにはN/4の実部と、N/4の虚部しか必要でない。
大きさ（絶対値）及び位相の表示を要求するコーデッ
クによりスペクトルを処理しようとする場合、当該スペ
クトル値の大きさ（絶対値）及び位相値を必要とする。
このために当該の実部と虚部を相応の大きさ（絶対値）
と位相値に変換しなければならない。
クによりスペクトルを処理しようとする場合、当該スペ
クトル値の大きさ（絶対値）及び位相値を必要とする。
このために当該の実部と虚部を相応の大きさ（絶対値）
と位相値に変換しなければならない。
第６図及び第７図は、周波数離散信号への当該信号の
変換の際、実部及び虚部から擬似絶対値（大きさ）及び
位相を形成する様子並びに、アンダー（サブ）サンプリ
ングに対する値の選択の様子を示す。
変換の際、実部及び虚部から擬似絶対値（大きさ）及び
位相を形成する様子並びに、アンダー（サブ）サンプリ
ングに対する値の選択の様子を示す。
第６図の表に示されている実施例では擬似絶対値（大
きさ）及び位相が形成され、そのため、周波数インデッ
クスｎを有するスペクトル値の実値を、大きさ（絶対
値）及び位相について周波数インデックスｎ＋１のスペ
クトル値の隣接する虚値とまとめる（統合する）のであ
る。それにより、N:4の絶対値（大きさ）及びN:4の位相
が得られる。そのような様子を第６図に示す。
きさ）及び位相が形成され、そのため、周波数インデッ
クスｎを有するスペクトル値の実値を、大きさ（絶対
値）及び位相について周波数インデックスｎ＋１のスペ
クトル値の隣接する虚値とまとめる（統合する）のであ
る。それにより、N:4の絶対値（大きさ）及びN:4の位相
が得られる。そのような様子を第６図に示す。
第７図に示すような別の実施例では夫々２つの順次連
続するブロックがまとめられる。擬似絶対値（大きさ）
及び擬似位相は同じ周波数インデックスを有するｍ番目
のブロックの実部と（ｍ＋１）番目のブロックの虚部と
から算出される。而して２つのブロックに対してN/2の
絶対値と、N/2の位相が得られる。
続するブロックがまとめられる。擬似絶対値（大きさ）
及び擬似位相は同じ周波数インデックスを有するｍ番目
のブロックの実部と（ｍ＋１）番目のブロックの虚部と
から算出される。而して２つのブロックに対してN/2の
絶対値と、N/2の位相が得られる。
別の実施例では変換として変形されたコサイン−及び
サイン変換が行なわれる場合、擬似絶対値（大きさ）及
び擬似位相が形成される。
サイン変換が行なわれる場合、擬似絶対値（大きさ）及
び擬似位相が形成される。
先ず第一に、50％重なるブロックが、ブロックごとに
交互に下式に従い変形された（モディファイド）コサイ
ン変換を受ける。
交互に下式に従い変形された（モディファイド）コサイ
ン変換を受ける。
但し、 ｙ‥‥‥スペクトル値 ｋ‥‥‥スペクトル値のインデックス Ｄ‥‥‥定義による定数 ｘ‥‥‥時間値 ｎ‥‥‥サンプリングの時間値インデックス Ｎ‥‥‥１つのブロック内のサンプリング値の数であ
り、それらは下式による変形された（モディファイド）
サイン切換操作を受ける。
り、それらは下式による変形された（モディファイド）
サイン切換操作を受ける。
その場合、 ｙ‥‥‥スペクトル値 ｋ‥‥‥スペクトル値のインデックス Ｄ‥‥‥定義による定数 ｘ‥‥‥時間値 ｎ‥‥‥サンプリングの時間値のインデックス Ｎ‥‥‥１つのブロック内のサンプリング値の数であ
り、それらは順変換とは逆の変換操作を受ける。
り、それらは順変換とは逆の変換操作を受ける。
両変換操作によっては実のスペクトル値が送出され
る。それに相応してそれら変換はフーリエ変換の場合に
おけるような大きさ（絶対値）と位相に従ってのコーデ
ィングに直接的に適するものではない。
る。それに相応してそれら変換はフーリエ変換の場合に
おけるような大きさ（絶対値）と位相に従ってのコーデ
ィングに直接的に適するものではない。
生じるスペクトル値のうち偶数のものが選ばれ、それ
により更に使用されるスペクトル値の数はもとの値（オ
リジナル値）の半分の大きさに過ぎない。
により更に使用されるスペクトル値の数はもとの値（オ
リジナル値）の半分の大きさに過ぎない。
しかる後、重なり合う順次連続する各々２つのブロッ
クのスペクトル値から複素値が形成され、その際その複
素値形成のため、例えば第１ブロックの値が１で乗算さ
れ、第２ブロックの値がｊで乗算され、両ブロックの同
じインデックスの値が加算される。それにより、複素値
が生じ、それら複素値は大きさ（絶対値）及び位相に従
って分解され得る。当該複素値の実部及び虚部は夫々同
一ブロックに由来するものではないので、擬似絶対値
（大きさ）及び−位相値と称される。
クのスペクトル値から複素値が形成され、その際その複
素値形成のため、例えば第１ブロックの値が１で乗算さ
れ、第２ブロックの値がｊで乗算され、両ブロックの同
じインデックスの値が加算される。それにより、複素値
が生じ、それら複素値は大きさ（絶対値）及び位相に従
って分解され得る。当該複素値の実部及び虚部は夫々同
一ブロックに由来するものではないので、擬似絶対値
（大きさ）及び−位相値と称される。
そのようにして形成される擬似スペクトルは大きさ
（絶対値）及び位相に関して、相互に重なり合う隣接せ
る２つの考察下のブロックのフーリエスペクトルとの大
きな類似性を有する（個々のブロックの持続時間がほぼ
20msを越えない限り）。類似性に基づき、擬似スペクト
ル値のコーディングには大きさ（絶対値）と位相に従っ
て純然たるフーリエスペクトル値のコーディングに最適
化された方法が適する。例えばDE−OS3506912に記載さ
れている方法がある。
（絶対値）及び位相に関して、相互に重なり合う隣接せ
る２つの考察下のブロックのフーリエスペクトルとの大
きな類似性を有する（個々のブロックの持続時間がほぼ
20msを越えない限り）。類似性に基づき、擬似スペクト
ル値のコーディングには大きさ（絶対値）と位相に従っ
て純然たるフーリエスペクトル値のコーディングに最適
化された方法が適する。例えばDE−OS3506912に記載さ
れている方法がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディコップ，ゲルハルト ドイツ連邦共和国 Ｄ―4150 クレーフ ェル トーボックーム ブッシュシュト ラーセ 208 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 14/00 - 14/06 H03M 7/30 H04B 1/66 G06F 17/14
Claims (7)
- 【請求項１】信号伝送方法であって、当該信号の伝送の
ため信号を窓を介して、順次連続する少なくとも50％重
なり合う複数ブロックに分けて該ブロック中に含まれて
いる信号部分を分析窓を用いて重み付け評価し次いで上
記ブロック中に含まれている部分信号をエリアス成分の
補償付アンダー（サブ）サンプリングを可能にする変換
方式、例えば“Time Domain Aliasing Cancellatio
n"−方式に従って、変換し、更に、変換の結果として生
じるスペクトルをそれにひきつづいてコード化（コーデ
ィング）し、伝送し、伝送後デコードし逆変換によって
再び部分信号に移行させ、更に上記部分信号を含むブロ
ックを、合成窓を用いて重み付けし再び重畳して相互に
継ぎ合せるようにした方法において、上記合成窓の窓関
数を重なり領域にて相応の分析窓の窓関数に依存して下
式に従って求める、 an（ｔ） ‥‥‥ブロックｎに対する分析窓 sn（ｔ） ‥‥‥ブロックｎに対する合成窓関数 an+1（ｔ）‥‥‥ブロックｎ＋１に対する分析窓関数 sn+1（ｔ）‥‥‥ブロックｎ＋１に対する合成窓関数 TB ‥‥‥‥‥‥ブロック時間 であるようにしたことを特徴とする信号伝送方法。 - 【請求項２】対称的窓の場合、当該合成窓の窓関数を下
式に従って分析窓の窓関数に依存して求める、 但し、ａ（ｔ）‥‥‥分析窓関数 ｓ（ｔ）‥‥‥合成窓関数 TB ‥‥‥‥‥ブロック時間であるようにした請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】アンダー（サブ）サンプリングを実施し、
該アンダー（サブ）サンプリングにおいて、変換後ｍ番
目のブロックにおいて偶数の周波数インデックスを有す
るスペクトル値の実部、及び奇数の周波数インデックス
を有するスペクトル値の虚部をコーディング及び伝送の
ため選択し、また、（ｍ＋１）番目のブロックにおいて
は偶数の周波数インデックスを有するスペクトル値の虚
部、及び奇数の周波数インデックスを有するスペクトル
値の実部をコーディング及び伝送のため選択する請求項
１又は２記載の方法。 - 【請求項４】当該アンダー（サブ）サンプリングを実施
し、該アンダー（サブ）サンプリングにおいて、変換後
擬似絶対値（大きさ）及び位相表示量を形成し、この擬
似値ないし量の形成のため、そのつど、周波数インデッ
クスｎを有するスペクトル値の実部を、大きさ（絶対
値）及び位相に従って、周波数インデックスｎ＋１を有
するスペクトル値の隣接する虚部とまとめる（統合す
る）ようにした請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項５】当該アンダー（サブ）サンプリングを実施
し、該アンダー（サブ）サンプリングにおいて、変換後
２つの順次連続するブロックをまとめ（統合し）、更に
擬似絶対値（大きさ）及び位相表示量を形成し、上記擬
似値ないし量の形成のため、ｍ番目のブロックのスペク
トル値の各実部を同じ周波数インデックスの（ｍ＋１）
番目のブロックのスペクトル値の虚部と共に選択し、そ
れにより大きさ（絶対値）及び位相を算出するようにし
た請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項６】有利な変換手法として順方向変換の際、ブ
ロックごとに交互に変形された（モディファイド）コサ
イン変換を下式に従って実施する、 但し、 ｙ‥‥‥スペクトル値 ｋ‥‥‥スペクトル値のインデックス Ｄ‥‥‥定義による定数 ｘ‥‥‥時間値 ｎ‥‥‥サンプリングの時間値のインデックス Ｎ‥‥‥１つのブロック内のサンプリング値の数 であり、下式に従って、変形された（モディファイド）
サイン変換を実施する 但し、 ｙ‥‥‥スペクトル値 ｋ‥‥‥スペクトル値のインデックス Ｄ‥‥‥定義（規定）による定数 ｘ‥‥‥時間値 ｎ‥‥‥サンプリングの時間値のインデックス Ｎ‥‥‥１つのブロック内のサンプリング値の数 であり、逆変換の際、順変換とは逆の変換を実施するよ
うにした請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項７】例えば生じるスペクトル値のうち偶数値の
ものを選び、しかる後、更に使用されるスペクトル値か
ら複素値を形成し、このため、重なり合う順次連続する
各２つのブロックのスペクトル値のうち、第１のブロッ
クの値を１で乗算し、第２のブロックの値をｊで乗算
し、上記両ブロックの同じインデックスの値を加算する
ようにした請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
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| DE3915895 | 1989-05-17 | ||
| DE3915895.0 | 1989-05-17 | ||
| DE3933475.9 | 1989-10-06 | ||
| DE3933475 | 1989-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04505393A JPH04505393A (ja) | 1992-09-17 |
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ID=25880913
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0485390B1 (ja) |
| JP (1) | JP3065343B2 (ja) |
| KR (1) | KR0141581B1 (ja) |
| AT (1) | ATE92690T1 (ja) |
| AU (1) | AU5811390A (ja) |
| DE (1) | DE59002219D1 (ja) |
| ES (1) | ES2044596T3 (ja) |
| FI (1) | FI101112B (ja) |
| HK (1) | HK55696A (ja) |
| HU (1) | HU214139B (ja) |
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| DE4020656A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur uebertragung eines signals |
| WO1995001673A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-12 | Royal Melbourne Institute Of Technology | Filter windows for fourier transform signal compression |
| JP2570981B2 (ja) * | 1993-09-17 | 1997-01-16 | 日本電気株式会社 | 帯域圧縮処理器、帯域伸張処理器および音声通信装置 |
| JP2570603B2 (ja) * | 1993-11-24 | 1997-01-08 | 日本電気株式会社 | 音声信号伝送装置およびノイズ抑圧装置 |
| WO1997032402A2 (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-04 | Philips Electronics N.V. | Method and arrangement for coding and decoding signals |
| KR100486208B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-06-16 | 삼성전자주식회사 | 돌비에이.시.-쓰리디코더의시간영역알리아싱제거장치및방법 |
| SE517525C2 (sv) | 1999-09-07 | 2002-06-18 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för konstruktion av digitala filter |
| JP2005510925A (ja) * | 2001-11-30 | 2005-04-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 信号コード化 |
| CN1324557C (zh) * | 2002-06-21 | 2007-07-04 | 汤姆森特许公司 | 从串行化的数字音频数据流中提取数字音频数据字的方法 |
| US20040083097A1 (en) * | 2002-10-29 | 2004-04-29 | Chu Wai Chung | Optimized windows and interpolation factors, and methods for optimizing windows, interpolation factors and linear prediction analysis in the ITU-T G.729 speech coding standard |
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| RU2538334C2 (ru) * | 2009-02-26 | 2015-01-10 | Панасоник Интеллекчуал Проперти Корпорэйшн оф Америка | Кодер, декодер и способ для них |
| EP2619758B1 (en) * | 2010-10-15 | 2015-08-19 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Audio signal transformer and inverse transformer, methods for audio signal analysis and synthesis |
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|---|---|---|---|---|
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| US5109417A (en) * | 1989-01-27 | 1992-04-28 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Low bit rate transform coder, decoder, and encoder/decoder for high-quality audio |
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-
1990
- 1990-05-17 AU AU58113/90A patent/AU5811390A/en not_active Abandoned
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- 1990-05-17 AT AT90908950T patent/ATE92690T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-05-17 KR KR1019910701624A patent/KR0141581B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-05-17 WO PCT/EP1990/000795 patent/WO1990014719A1/de active IP Right Grant
- 1990-05-17 DE DE9090908950T patent/DE59002219D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-17 JP JP2508354A patent/JP3065343B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-17 EP EP90908950A patent/EP0485390B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-15 FI FI915413A patent/FI101112B/fi active
-
1992
- 1992-01-17 US US07/824,848 patent/US5227990A/en not_active Expired - Lifetime
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1996
- 1996-03-28 HK HK55696A patent/HK55696A/xx not_active IP Right Cessation
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| HK55696A (en) | 1996-04-03 |
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