JP3223281B2 - 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化／復号装置 - Google Patents
波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化／復号装置Info
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- JP3223281B2 JP3223281B2 JP31001793A JP31001793A JP3223281B2 JP 3223281 B2 JP3223281 B2 JP 3223281B2 JP 31001793 A JP31001793 A JP 31001793A JP 31001793 A JP31001793 A JP 31001793A JP 3223281 B2 JP3223281 B2 JP 3223281B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器等に用いられ
る波形の圧縮技術に関する。
る波形の圧縮技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子楽
器で楽音を発生させるためなどに用いられる波形データ
発生装置には、予め波形の振幅値をサンプリング周期毎
にサンプリング及び量子化して波形データとしてメモリ
に記憶しておき、この波形データを順次読み出す方式の
ものが多い。
器で楽音を発生させるためなどに用いられる波形データ
発生装置には、予め波形の振幅値をサンプリング周期毎
にサンプリング及び量子化して波形データとしてメモリ
に記憶しておき、この波形データを順次読み出す方式の
ものが多い。
【０００３】しかし、この方式では、波形データそのも
のがメモリに記憶されるため、メモリの記憶容量が大き
くなってしまうという問題点が生じる。そこで、この波
形の情報量を圧縮して記憶する方式として、従来から種
々の方式が採用されてきている。
のがメモリに記憶されるため、メモリの記憶容量が大き
くなってしまうという問題点が生じる。そこで、この波
形の情報量を圧縮して記憶する方式として、従来から種
々の方式が採用されてきている。
【０００４】例えば、波形の振幅値の差分値をメモリに
記憶させるＤＰＣＭ方式などがあるが、それのみでは十
分な情報圧縮効果は得られていない。そこで、更に波形
の情報量を圧縮する方式として、波形データを仮数部と
指数部とからなる浮動小数点データに変換して記憶する
方式が提案されている（例えば、特公昭63-60917号公
報、又は特公平1-45078 号公報に記載のもの）。
記憶させるＤＰＣＭ方式などがあるが、それのみでは十
分な情報圧縮効果は得られていない。そこで、更に波形
の情報量を圧縮する方式として、波形データを仮数部と
指数部とからなる浮動小数点データに変換して記憶する
方式が提案されている（例えば、特公昭63-60917号公
報、又は特公平1-45078 号公報に記載のもの）。
【０００５】例えば特公昭63-60917号公報に記載の方式
では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる浮動小
数点データに変換され、仮数部及び指数部が適当なビッ
ト数に量子化された後に、メモリなどに記憶される。
では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる浮動小
数点データに変換され、仮数部及び指数部が適当なビッ
ト数に量子化された後に、メモリなどに記憶される。
【０００６】また、例えば特公平1-45078 号公報に記載
の方式では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる
浮動小数点データに変換され、更に、連続する複数の仮
数部に対応する指数部が１つの指数部の値によって共通
化され、そのように共通化された指数部と上述の仮数部
が適当なビット数に量子化された後に、メモリなどに記
憶されることにより、より一層の波形の情報量の圧縮が
図られている。
の方式では、波形の振幅値が仮数部及び指数部からなる
浮動小数点データに変換され、更に、連続する複数の仮
数部に対応する指数部が１つの指数部の値によって共通
化され、そのように共通化された指数部と上述の仮数部
が適当なビット数に量子化された後に、メモリなどに記
憶されることにより、より一層の波形の情報量の圧縮が
図られている。
【０００７】しかし、近年では、メモリに記憶される波
形データの増大化などに伴い、更なる波形の情報量の圧
縮が要請されている。本発明の課題は、波形の振幅値を
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データで表現する
場合に、更なる波形の情報量の圧縮を可能とすることに
ある。
形データの増大化などに伴い、更なる波形の情報量の圧
縮が要請されている。本発明の課題は、波形の振幅値を
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データで表現する
場合に、更なる波形の情報量の圧縮を可能とすることに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子楽器の楽
音波形記録装置などに適用される波形データ符号化装置
の構成として、以下の構成を有する。
音波形記録装置などに適用される波形データ符号化装置
の構成として、以下の構成を有する。
【０００９】まず、波形（１６ビットリニア波形データ
１０２）の振幅値の差分値（差分波形データ１１２）を
算出しながら、その差分値に対応しそれぞれ所定のビッ
ト数を有する仮数部（８ビット仮数部１１５）及び指数
部（３ビット指数部１１４）からなる浮動小数点データ
を算出する浮動小数点データ算出手段（減算部１１１、
浮動小数点データ算出部１１３、固定小数点データ復号
部１１６、加算部１１７、及びデータ保持部１１８）を
有する。
１０２）の振幅値の差分値（差分波形データ１１２）を
算出しながら、その差分値に対応しそれぞれ所定のビッ
ト数を有する仮数部（８ビット仮数部１１５）及び指数
部（３ビット指数部１１４）からなる浮動小数点データ
を算出する浮動小数点データ算出手段（減算部１１１、
浮動小数点データ算出部１１３、固定小数点データ復号
部１１６、加算部１１７、及びデータ保持部１１８）を
有する。
【００１０】次に、連続する所定数（例えば２つ）の仮
数部に対応する指数部を１つの指数部の値により共通化
することにより圧縮指数部（圧縮３ビット指数部１２
２）を算出する指数部圧縮手段（指数部圧縮部１２１）
を有する。
数部に対応する指数部を１つの指数部の値により共通化
することにより圧縮指数部（圧縮３ビット指数部１２
２）を算出する指数部圧縮手段（指数部圧縮部１２１）
を有する。
【００１１】また、指数部圧縮手段により算出される圧
縮指数部の差分値を差分圧縮指数部（２ビット差分圧縮
指数部１３４）として算出する差分算出手段（差分算出
部１３３）を有する。
縮指数部の差分値を差分圧縮指数部（２ビット差分圧縮
指数部１３４）として算出する差分算出手段（差分算出
部１３３）を有する。
【００１２】更に、前述の波形の振幅値の差分値（差分
波形データ１２５）を算出しながら、その差分値及び差
分圧縮指数部から復号される指数部（圧縮３ビット指数
部１２２）に対応し所定のビット数を有する仮数部（７
／８ビット仮数部１２８）を算出する仮数部算出手段
（減算部１２４、仮数部算出部１２６、ビット長制御部
１２７、固定小数点データ復号部１２９、加算部１３
０、及びデータ保持部１３１）を有する。
波形データ１２５）を算出しながら、その差分値及び差
分圧縮指数部から復号される指数部（圧縮３ビット指数
部１２２）に対応し所定のビット数を有する仮数部（７
／８ビット仮数部１２８）を算出する仮数部算出手段
（減算部１２４、仮数部算出部１２６、ビット長制御部
１２７、固定小数点データ復号部１２９、加算部１３
０、及びデータ保持部１３１）を有する。
【００１３】そして、仮数部算出手段により算出される
仮数部を構成するビットデータの一部（例えば連続する
４つの仮数部のうちの前半の２つの仮数部の各ＬＳＢ）
を、その仮数部に対応し差分算出手段により算出される
差分圧縮指数部を構成するビットデータで置き換え、そ
の結果得られる差分圧縮指数部が埋め込まれた仮数部を
波形に対応する符号化されたデータ（出力ファイル１３
６）として出力するフォーマット変換手段（ビット長制
御部１２７、フォーマット変換部１３５）を有する。
仮数部を構成するビットデータの一部（例えば連続する
４つの仮数部のうちの前半の２つの仮数部の各ＬＳＢ）
を、その仮数部に対応し差分算出手段により算出される
差分圧縮指数部を構成するビットデータで置き換え、そ
の結果得られる差分圧縮指数部が埋め込まれた仮数部を
波形に対応する符号化されたデータ（出力ファイル１３
６）として出力するフォーマット変換手段（ビット長制
御部１２７、フォーマット変換部１３５）を有する。
【００１４】次に、本発明は、電子楽器の楽音波形発生
装置などに適用される波形データ復号装置の構成とし
て、以下の構成を有する。まず、前述した符号化された
データから差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段を
有する。
装置などに適用される波形データ復号装置の構成とし
て、以下の構成を有する。まず、前述した符号化された
データから差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段を
有する。
【００１５】次に、符号化されたデータから仮数部を抽
出する仮数部抽出手段を有する。また、差分指数部抽出
手段により抽出された差分指数部を順次累算することに
よって圧縮指数部（復号圧縮３ビット指数部４０４）を
復号する指数部復号手段（加算部４０３、データ保持部
４０５）を有する。
出する仮数部抽出手段を有する。また、差分指数部抽出
手段により抽出された差分指数部を順次累算することに
よって圧縮指数部（復号圧縮３ビット指数部４０４）を
復号する指数部復号手段（加算部４０３、データ保持部
４０５）を有する。
【００１６】次に、その復号された圧縮指数部と仮数部
抽出手段により抽出された仮数部（８ビット仮数部４０
６）とから固定小数点形式の波形の振幅値の差分値（復
号差分波形データ４０８）を復号する固定小数点データ
復号手段（固定小数点データ復号部４０７）を有する。
抽出手段により抽出された仮数部（８ビット仮数部４０
６）とから固定小数点形式の波形の振幅値の差分値（復
号差分波形データ４０８）を復号する固定小数点データ
復号手段（固定小数点データ復号部４０７）を有する。
【００１７】そして、その復号された差分値を順次累算
することにより波形（復号１６ビットリニア波形データ
４１０）の振幅値を復号する波形復号手段（加算部４０
９、データ保持部４１１）を有する。
することにより波形（復号１６ビットリニア波形データ
４１０）の振幅値を復号する波形復号手段（加算部４０
９、データ保持部４１１）を有する。
【００１８】以上の発明の構成において、圧縮指数部の
差分値を算出する差分算出手段は必ずしも必要なく、指
数部圧縮手段で算出される圧縮指数部が直接仮数部に埋
め込まれるように構成されてもよい。
差分値を算出する差分算出手段は必ずしも必要なく、指
数部圧縮手段で算出される圧縮指数部が直接仮数部に埋
め込まれるように構成されてもよい。
【００１９】また、浮動小数点データ算出手段は、波形
の振幅値の差分値からではなく、波形の振幅値そのもの
から、浮動小数点データを算出するように構成されても
よい。この場合には、波形データ復号装置において、波
形復号手段は不要となる。
の振幅値の差分値からではなく、波形の振幅値そのもの
から、浮動小数点データを算出するように構成されても
よい。この場合には、波形データ復号装置において、波
形復号手段は不要となる。
【００２０】更に、上述した波形データ符号化装置と波
形データ復号装置を両方備える波形データ符号化／復号
装置が構成されてもよい。この場合には、符号化された
データを一時的に保持する記憶手段を有するように構成
される。
形データ復号装置を両方備える波形データ符号化／復号
装置が構成されてもよい。この場合には、符号化された
データを一時的に保持する記憶手段を有するように構成
される。
【００２１】なお、前述した波形データ符号化装置と同
等の機能を有する波形データ符号化方法も、本発明に含
まれる。
等の機能を有する波形データ符号化方法も、本発明に含
まれる。
【００２２】
【作用】波形の振幅値又はその差分値が仮数部と指数部
とからなる浮動小数点データで表現されると共に、連続
する所定数の仮数部に対応する指数部が１つの指数部の
値により共通化され、そのようにして得られた圧縮指数
部又はその差分値である差分圧縮指数部が、仮数部のビ
ットデータの一部として埋め込まれ、符号化されたデー
タとして出力される。この結果、指数部のための独立し
たデータ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮
が達成できる。
とからなる浮動小数点データで表現されると共に、連続
する所定数の仮数部に対応する指数部が１つの指数部の
値により共通化され、そのようにして得られた圧縮指数
部又はその差分値である差分圧縮指数部が、仮数部のビ
ットデータの一部として埋め込まれ、符号化されたデー
タとして出力される。この結果、指数部のための独立し
たデータ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮
が達成できる。
【００２３】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。図１は、本発明による符号化シス
テムのブロック図である。
つき詳細に説明する。図１は、本発明による符号化シス
テムのブロック図である。
【００２４】まず、データ保持部１０３、減算部１０
４、最大差分値検出部１０６、除算部１０７、及び乗算
部１０８からなる部分では、入力ファイル１０１として
入力された１６ビットリニア波形データ１０２の振幅値
の差分値に対して、その差分値を浮動小数点データのダ
イナミックレンジに合せるための正規化が行われる。
４、最大差分値検出部１０６、除算部１０７、及び乗算
部１０８からなる部分では、入力ファイル１０１として
入力された１６ビットリニア波形データ１０２の振幅値
の差分値に対して、その差分値を浮動小数点データのダ
イナミックレンジに合せるための正規化が行われる。
【００２５】即ち、まず減算部１０４において、特には
図示しないディスク装置などから入力ファイル１０１の
データとして入力された１６ビットリニア波形データ１
０２の現在のサンプル値から、データ保持部１０３に保
持されている１サンプル前のサンプル値が減算されるこ
とにより、差分波形データ１０５が算出される。
図示しないディスク装置などから入力ファイル１０１の
データとして入力された１６ビットリニア波形データ１
０２の現在のサンプル値から、データ保持部１０３に保
持されている１サンプル前のサンプル値が減算されるこ
とにより、差分波形データ１０５が算出される。
【００２６】次に、最大差分値検出部１０６は、現在ま
でに保持している差分波形データ１０５のサンプル値と
新たに入力された差分波形データ１０５のサンプル値と
を比較し、値が大きい方のサンプル値を順次保持してゆ
くことにより、入力ファイル１０１全体における最大差
分値ＤFmaxを検出する。
でに保持している差分波形データ１０５のサンプル値と
新たに入力された差分波形データ１０５のサンプル値と
を比較し、値が大きい方のサンプル値を順次保持してゆ
くことにより、入力ファイル１０１全体における最大差
分値ＤFmaxを検出する。
【００２７】続いて、除算部１０７は、最大差分値検出
部１０６が入力ファイル１０１全体における最大差分値
ＤFmaxを検出した後に、浮動小数点データの最大値であ
る浮動小数点最大値Ｄmax を最大差分値ＤFmaxで除算す
ることにより、比“Ｄmax ／ＤFmax”を算出するそし
て、乗算部１０８は、入力ファイル１０１内の全ての１
６ビットリニア波形データ１０２について、各振幅値に
上述の比“Ｄmax ／ＤFmax”を乗算する。この結果得ら
れる正規化１６ビットリニア波形データ１０９は、第１
中間ファイル１１０のデータとして特には図示しないデ
ィスク装置などに保持される。
部１０６が入力ファイル１０１全体における最大差分値
ＤFmaxを検出した後に、浮動小数点データの最大値であ
る浮動小数点最大値Ｄmax を最大差分値ＤFmaxで除算す
ることにより、比“Ｄmax ／ＤFmax”を算出するそし
て、乗算部１０８は、入力ファイル１０１内の全ての１
６ビットリニア波形データ１０２について、各振幅値に
上述の比“Ｄmax ／ＤFmax”を乗算する。この結果得ら
れる正規化１６ビットリニア波形データ１０９は、第１
中間ファイル１１０のデータとして特には図示しないデ
ィスク装置などに保持される。
【００２８】以上の処理により、第１中間ファイル１１
０のデータとして保持される正規化１６ビットリニア波
形データ１０９の最大値は、後述する浮動小数点データ
算出部１１３によって変換される浮動小数点データにお
ける最大値Ｄmax に等しくなり、この結果、後述する浮
動小数点データへの変換時に、最大のダイナミックレン
ジが確保されることになる。
０のデータとして保持される正規化１６ビットリニア波
形データ１０９の最大値は、後述する浮動小数点データ
算出部１１３によって変換される浮動小数点データにお
ける最大値Ｄmax に等しくなり、この結果、後述する浮
動小数点データへの変換時に、最大のダイナミックレン
ジが確保されることになる。
【００２９】次に、減算部１１１では、第１中間ファイ
ル１１０のデータとして入力される正規化１６ビットリ
ニア波形データ１０９の現在のサンプル値から、後述す
る固定小数点データ復号部１１６、加算部１１７、及び
データ保持部１１８によって復号された１サンプル前の
復号１６ビットリニア波形データ１１９のサンプル値が
減算されることにより、差分波形データ１１２が算出さ
れる。
ル１１０のデータとして入力される正規化１６ビットリ
ニア波形データ１０９の現在のサンプル値から、後述す
る固定小数点データ復号部１１６、加算部１１７、及び
データ保持部１１８によって復号された１サンプル前の
復号１６ビットリニア波形データ１１９のサンプル値が
減算されることにより、差分波形データ１１２が算出さ
れる。
【００３０】続いて、浮動小数点データ算出部１１３
は、固定小数点形式の差分波形データ１１２を浮動小数
点形式に変換し、３ビット指数部１１４と８ビット仮数
部１１５とからなる浮動小数点データに変換する。
は、固定小数点形式の差分波形データ１１２を浮動小数
点形式に変換し、３ビット指数部１１４と８ビット仮数
部１１５とからなる浮動小数点データに変換する。
【００３１】図２は、差分波形データ１１２の浮動小数
点データへの変換動作の説明図である。今、図２(a) の
例において、２の補数の形式で表現されている１６ビッ
トの差分波形データ１１２においては、ビット９〜１５
が符号ビットＳとなっている。そして、浮動小数点デー
タ算出部１１３では、それらの符号ビットのうちの最下
位のビットと、それに続く下位の７ビットの計８ビット
が８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビッ
ト仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値が、３
ビット指数部１１４の値とされる。
点データへの変換動作の説明図である。今、図２(a) の
例において、２の補数の形式で表現されている１６ビッ
トの差分波形データ１１２においては、ビット９〜１５
が符号ビットＳとなっている。そして、浮動小数点デー
タ算出部１１３では、それらの符号ビットのうちの最下
位のビットと、それに続く下位の７ビットの計８ビット
が８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビッ
ト仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値が、３
ビット指数部１１４の値とされる。
【００３２】例えば図２(a) のＡとして示されるよう
に、符号ビットのうちの最下位のビットが９である場合
には、図２(b) に示されるように、ビット９〜ビット２
が８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビッ
ト仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値２＝０
１０（２進表現）が、３ビット指数部１１４の値とされ
る。
に、符号ビットのうちの最下位のビットが９である場合
には、図２(b) に示されるように、ビット９〜ビット２
が８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビッ
ト仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値２＝０
１０（２進表現）が、３ビット指数部１１４の値とされ
る。
【００３３】また、例えば図２(a) のＢとして示される
ように、符号ビットのうちの最下位のビットが１４であ
る場合には、ビット１４〜ビット７が８ビット仮数部１
１５とされる。そして、その８ビット仮数部１１５のう
ちの最下位のビットの位の値７＝１１１（２進表現）が
３ビット指数部１１４の値とされる。更に、例えば図２
(a) のＣとして示されるように、符号ビットのうちの最
下位のビットが７である場合は、ビット７〜ビット０が
８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビット
仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値０＝００
０（２進表現）が３ビット指数部１１４の値とされる。
ように、符号ビットのうちの最下位のビットが１４であ
る場合には、ビット１４〜ビット７が８ビット仮数部１
１５とされる。そして、その８ビット仮数部１１５のう
ちの最下位のビットの位の値７＝１１１（２進表現）が
３ビット指数部１１４の値とされる。更に、例えば図２
(a) のＣとして示されるように、符号ビットのうちの最
下位のビットが７である場合は、ビット７〜ビット０が
８ビット仮数部１１５とされる。そして、その８ビット
仮数部１１５のうちの最下位のビットの位の値０＝００
０（２進表現）が３ビット指数部１１４の値とされる。
【００３４】なお、最下位の符号ビットがビット１５の
場合又はビット５以下の場合には、３ビット指数部１１
４の値は７又は０とされる。最下位の符号ビットがビッ
ト１５の場合には、正しい値が表現できないことになる
が、差分波形データ１１２においては、１５ビットの有
効値はめったに生じないため、問題はない。
場合又はビット５以下の場合には、３ビット指数部１１
４の値は７又は０とされる。最下位の符号ビットがビッ
ト１５の場合には、正しい値が表現できないことになる
が、差分波形データ１１２においては、１５ビットの有
効値はめったに生じないため、問題はない。
【００３５】以上のようにして、正規化１６ビットリニ
ア波形データ１０９が差分波形データ１１２に変換さ
れ、その差分波形データ１１２のデータ形式が浮動小数
点形式に変換された場合、浮動小数点形式への変換過程
において変換誤差が生じる。この変換誤差の影響を無く
すために、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差
分波形データ１１２によって表現される差分値に吸収さ
れる。
ア波形データ１０９が差分波形データ１１２に変換さ
れ、その差分波形データ１１２のデータ形式が浮動小数
点形式に変換された場合、浮動小数点形式への変換過程
において変換誤差が生じる。この変換誤差の影響を無く
すために、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差
分波形データ１１２によって表現される差分値に吸収さ
れる。
【００３６】即ち、固定小数点データ復号部１１６は、
浮動小数点データ算出部１１３から出力される３ビット
指数部１１４と８ビット仮数部１１５とから、固定小数
点形式の差分波形データを復号する。今、８ビット仮数
部１１５の値をａ、３ビット指数部１１４の値をｂとす
れば、それらに対応する固定小数点形式の差分波形デー
タｃは、次式によって復号できる。
浮動小数点データ算出部１１３から出力される３ビット
指数部１１４と８ビット仮数部１１５とから、固定小数
点形式の差分波形データを復号する。今、８ビット仮数
部１１５の値をａ、３ビット指数部１１４の値をｂとす
れば、それらに対応する固定小数点形式の差分波形デー
タｃは、次式によって復号できる。
【００３７】
【数１】ｃ＝ａ×２b 次に、加算部１１７とデータ保持部１１８とからなる部
分は、固定小数点データ復号部１１６から出力される固
定小数点形式の差分波形データを順次累算することによ
り、復号１６ビットリニア波形データ１１９を復号す
る。
分は、固定小数点データ復号部１１６から出力される固
定小数点形式の差分波形データを順次累算することによ
り、復号１６ビットリニア波形データ１１９を復号す
る。
【００３８】このようにしてサンプリング周期毎に算出
される誤差を含む復号１６ビットリニア波形データ１１
９が、次回のサンプリング周期において、減算部１１１
によって、正規化１６ビットリニア波形データ１０９か
ら減算されることにより、差分波形データ１１２が算出
される。
される誤差を含む復号１６ビットリニア波形データ１１
９が、次回のサンプリング周期において、減算部１１１
によって、正規化１６ビットリニア波形データ１０９か
ら減算されることにより、差分波形データ１１２が算出
される。
【００３９】浮動小数点データ算出部１１３によって算
出される３ビット指数部１１４は、第２中間ファイル１
２０のデータとして、特には図示しないディスク装置な
どに保持される。
出される３ビット指数部１１４は、第２中間ファイル１
２０のデータとして、特には図示しないディスク装置な
どに保持される。
【００４０】次に、指数部圧縮部１２１は、第２中間フ
ァイル１２０のデータとして入力される連続する４つの
３ビット指数部１１４毎に、値の最も大きなもののみを
選択し、更に、その選択した３ビット指数部１１４のデ
ータ列の各値を、隣り合うデータ間の値の差分値が−
１、０、１、２の４値のうちの何れかになるように限定
することにより、圧縮３ビット指数部１２２を算出す
る。即ち、上述の隣り合うデータ間の値の差分値が３以
上又は−２以下の場合には、差分値が２又は−１になる
ように、その隣り合うデータの各値が限定される。
ァイル１２０のデータとして入力される連続する４つの
３ビット指数部１１４毎に、値の最も大きなもののみを
選択し、更に、その選択した３ビット指数部１１４のデ
ータ列の各値を、隣り合うデータ間の値の差分値が−
１、０、１、２の４値のうちの何れかになるように限定
することにより、圧縮３ビット指数部１２２を算出す
る。即ち、上述の隣り合うデータ間の値の差分値が３以
上又は−２以下の場合には、差分値が２又は−１になる
ように、その隣り合うデータの各値が限定される。
【００４１】算出された圧縮３ビット指数部１２２は、
第３中間ファイル１２３のデータとして特には図示しな
いディスク装置などに保持される。このようにして、図
２(b) →(c) に示されるように、連続する４つの８ビッ
ト仮数部１１５の値毎に１つの圧縮３ビット指数部１２
２が対応することになり、圧縮３ビット指数部１２２の
データ量を３ビット指数部１１４のデータ量の１／４に
圧縮することができる。ここで、連続する４つの３ビッ
ト指数部１１４毎に値の最も大きいもののみが選択され
ることにより、最終的に復号されるリニア波形データを
元の１６ビットリニア波形データ１０２に追従させるこ
とができる。また、圧縮３ビット指数部１２２のデータ
列の各値が、隣り合うデータ間の値の差分値が−１、
０、１、２の４値のうちの何れかになるように限定され
る理由は、後述する差分算出部１３３において得られる
差分圧縮指数部１３４のビット数２によって表現できる
値の数２2 ＝４に対応させるためである。今、１６ビッ
トリニア波形データ１０２が差分波形データに変換され
ることにより、差分波形データに必要なビット数を圧縮
することができ、また、差分波形データの値の変化幅
は、元の１６ビットリニア波形データ１０２の値の変化
幅よりも小さくすることができる。従って、差分波形デ
ータの指数部の値の変化幅の値の数は、高々４値程度で
十分である。
第３中間ファイル１２３のデータとして特には図示しな
いディスク装置などに保持される。このようにして、図
２(b) →(c) に示されるように、連続する４つの８ビッ
ト仮数部１１５の値毎に１つの圧縮３ビット指数部１２
２が対応することになり、圧縮３ビット指数部１２２の
データ量を３ビット指数部１１４のデータ量の１／４に
圧縮することができる。ここで、連続する４つの３ビッ
ト指数部１１４毎に値の最も大きいもののみが選択され
ることにより、最終的に復号されるリニア波形データを
元の１６ビットリニア波形データ１０２に追従させるこ
とができる。また、圧縮３ビット指数部１２２のデータ
列の各値が、隣り合うデータ間の値の差分値が−１、
０、１、２の４値のうちの何れかになるように限定され
る理由は、後述する差分算出部１３３において得られる
差分圧縮指数部１３４のビット数２によって表現できる
値の数２2 ＝４に対応させるためである。今、１６ビッ
トリニア波形データ１０２が差分波形データに変換され
ることにより、差分波形データに必要なビット数を圧縮
することができ、また、差分波形データの値の変化幅
は、元の１６ビットリニア波形データ１０２の値の変化
幅よりも小さくすることができる。従って、差分波形デ
ータの指数部の値の変化幅の値の数は、高々４値程度で
十分である。
【００４２】次に、減算部１２４、仮数部算出部１２
６、ビット長制御部１２７、固定小数点データ復号部１
２９、及びデータ保持部１３１からなる部分によって、
仮数部が算出し直される。
６、ビット長制御部１２７、固定小数点データ復号部１
２９、及びデータ保持部１３１からなる部分によって、
仮数部が算出し直される。
【００４３】即ち、まず、減算部１２４では、第１中間
ファイル１１０のデータとして入力される正規化１６ビ
ットリニア波形データ１０９の現在のサンプル値から、
後述する固定小数点データ復号部１２９、加算部１３
０、及びデータ保持部１３１によって復号された１サン
プル前の復号１６ビットリニア波形データ１３２のサン
プル値が減算されることにより、差分波形データ１２５
が算出される。
ファイル１１０のデータとして入力される正規化１６ビ
ットリニア波形データ１０９の現在のサンプル値から、
後述する固定小数点データ復号部１２９、加算部１３
０、及びデータ保持部１３１によって復号された１サン
プル前の復号１６ビットリニア波形データ１３２のサン
プル値が減算されることにより、差分波形データ１２５
が算出される。
【００４４】続いて、仮数部算出部１２６は、固定小数
点形式の差分波形データ１２５と第３中間ファイル１２
３のデータとして入力される圧縮３ビット指数部１２２
とから、８ビット仮数部を算出し直す。即ち、差分波形
データ１２５の連続する４つのサンプル値のそれぞれに
おいて、それらの入力に同期して１／４のサンプリング
速度で入力される１つの圧縮３ビット指数部１２２の値
に対応する位から上位方向に８ビット分が抽出され、そ
れらが連続する４つの８ビット仮数部として出力され
る。なお、後述する誤差の影響によって、差分波形デー
タ１２５の値が浮動小数点最大値Ｄmax を越える場合が
あるが、その場合には、圧縮３ビット指数部１２２の値
＝３、８ビット仮数部の値＝正の最大値又は負の最小値
に設定される。
点形式の差分波形データ１２５と第３中間ファイル１２
３のデータとして入力される圧縮３ビット指数部１２２
とから、８ビット仮数部を算出し直す。即ち、差分波形
データ１２５の連続する４つのサンプル値のそれぞれに
おいて、それらの入力に同期して１／４のサンプリング
速度で入力される１つの圧縮３ビット指数部１２２の値
に対応する位から上位方向に８ビット分が抽出され、そ
れらが連続する４つの８ビット仮数部として出力され
る。なお、後述する誤差の影響によって、差分波形デー
タ１２５の値が浮動小数点最大値Ｄmax を越える場合が
あるが、その場合には、圧縮３ビット指数部１２２の値
＝３、８ビット仮数部の値＝正の最大値又は負の最小値
に設定される。
【００４５】次に、ビット長制御部１２７は、図２(c)
→(d) に示されるように、仮数部算出部１２６から出力
される連続する４つの８ビット仮数部のうち、前半の２
つの８ビット仮数部のＬＳＢ（最下位ビット）に０を代
入して出力し、後半の２つの８ビット仮数部はそのまま
出力する。この結果、前半の２つの仮数部の有効桁数は
７ビットにされ、後半の２つの仮数部の有効桁数は８ビ
ットのままである。このようにして、ビット長制御部１
２７から出力される仮数部を７／８ビット仮数部１２８
と呼ぶ。この７／８ビット仮数部１２８の前半の２つの
仮数部の２ビットのＬＳＢは、後述するように、差分算
出部１３３から出力される２ビット差分圧縮指数部１３
４の格納領域として使用される。
→(d) に示されるように、仮数部算出部１２６から出力
される連続する４つの８ビット仮数部のうち、前半の２
つの８ビット仮数部のＬＳＢ（最下位ビット）に０を代
入して出力し、後半の２つの８ビット仮数部はそのまま
出力する。この結果、前半の２つの仮数部の有効桁数は
７ビットにされ、後半の２つの仮数部の有効桁数は８ビ
ットのままである。このようにして、ビット長制御部１
２７から出力される仮数部を７／８ビット仮数部１２８
と呼ぶ。この７／８ビット仮数部１２８の前半の２つの
仮数部の２ビットのＬＳＢは、後述するように、差分算
出部１３３から出力される２ビット差分圧縮指数部１３
４の格納領域として使用される。
【００４６】以上のようにして、仮数部算出部１２６及
びビット長制御部１２７からなる部分が、差分波形デー
タ１２５から７／８ビット仮数部１２８を算出し直す過
程において、誤差が生じる。この誤差は、差分波形デー
タ１１２のデータ形式が固定小数点形式から浮動小数点
形式に変換される変換過程において生じる誤差と、指数
部が３ビット指数部１１４から圧縮３ビット指数部１２
２に圧縮されたことにより生じた誤差と、７／８ビット
仮数部１２８の前半の２つの仮数部の各ＬＳＢの値が０
に置き換えられたことによって生じた誤差の、３種類の
誤差を含んでいる。この変換誤差の影響を無くすため
に、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差分波形
データ１２５によって表現される差分値に吸収される。
びビット長制御部１２７からなる部分が、差分波形デー
タ１２５から７／８ビット仮数部１２８を算出し直す過
程において、誤差が生じる。この誤差は、差分波形デー
タ１１２のデータ形式が固定小数点形式から浮動小数点
形式に変換される変換過程において生じる誤差と、指数
部が３ビット指数部１１４から圧縮３ビット指数部１２
２に圧縮されたことにより生じた誤差と、７／８ビット
仮数部１２８の前半の２つの仮数部の各ＬＳＢの値が０
に置き換えられたことによって生じた誤差の、３種類の
誤差を含んでいる。この変換誤差の影響を無くすため
に、以下に示すようにして、上述の変換誤差が差分波形
データ１２５によって表現される差分値に吸収される。
【００４７】即ち、固定小数点データ復号部１２９は、
第３中間ファイル１２３のデータとして入力される圧縮
３ビット指数部１２２と、ビット長制御部１２７から入
力される７／８ビット仮数部１２８とから、固定小数点
形式の差分波形データを復号する。この復号原理は、前
述した固定小数点データ復号部１１６に対応する数１式
で示されるものと同様である。但し、連続する４つずつ
の７／８ビット仮数部１２８に対して１つずつの圧縮３
ビット指数部１２２が対応付けられて演算が行われる。
第３中間ファイル１２３のデータとして入力される圧縮
３ビット指数部１２２と、ビット長制御部１２７から入
力される７／８ビット仮数部１２８とから、固定小数点
形式の差分波形データを復号する。この復号原理は、前
述した固定小数点データ復号部１１６に対応する数１式
で示されるものと同様である。但し、連続する４つずつ
の７／８ビット仮数部１２８に対して１つずつの圧縮３
ビット指数部１２２が対応付けられて演算が行われる。
【００４８】次に、加算部１３０とデータ保持部１３１
とからなる部分は、固定小数点データ復号部１２９から
出力される固定小数点形式の差分波形データを順次累算
することにより、復号１６ビットリニア波形データ１３
２を復号する。
とからなる部分は、固定小数点データ復号部１２９から
出力される固定小数点形式の差分波形データを順次累算
することにより、復号１６ビットリニア波形データ１３
２を復号する。
【００４９】このようにしてサンプリング周期毎に算出
される誤差を含む復号１６ビットリニア波形データ１３
２が、次回のサンプリング周期において、減算部１２４
によって、正規化１６ビットリニア波形データ１０９か
ら減算されることにより、差分波形データ１２５が算出
される。
される誤差を含む復号１６ビットリニア波形データ１３
２が、次回のサンプリング周期において、減算部１２４
によって、正規化１６ビットリニア波形データ１０９か
ら減算されることにより、差分波形データ１２５が算出
される。
【００５０】差分算出部１３３は、第３中間ファイル１
２３のデータとして入力される圧縮３ビット指数部１２
２の差分値を算出し、２ビット差分圧縮指数部１３４と
して出力する。この２ビット差分圧縮指数部１３４の値
は、前述したように、−１、０、１、２の４値を２ビッ
トのデータによって表現している。
２３のデータとして入力される圧縮３ビット指数部１２
２の差分値を算出し、２ビット差分圧縮指数部１３４と
して出力する。この２ビット差分圧縮指数部１３４の値
は、前述したように、−１、０、１、２の４値を２ビッ
トのデータによって表現している。
【００５１】このようにして、図２(c) →(d) に示され
るように、連続する４つの７／８ビット仮数部１２８の
値毎に１つの２ビット差分圧縮指数部１３４が対応する
ことになり、指数部のデータ量を３ビットから２ビット
に圧縮することができる。
るように、連続する４つの７／８ビット仮数部１２８の
値毎に１つの２ビット差分圧縮指数部１３４が対応する
ことになり、指数部のデータ量を３ビットから２ビット
に圧縮することができる。
【００５２】最後に、差分算出部１３３から出力される
２ビット差分圧縮指数部１３４と、仮数部算出部１２６
から出力される７／８ビット仮数部１２８は、フォーマ
ット変換部１３５に入力する。
２ビット差分圧縮指数部１３４と、仮数部算出部１２６
から出力される７／８ビット仮数部１２８は、フォーマ
ット変換部１３５に入力する。
【００５３】フォーマット変換部１３５は、図２(d) →
(e) に示されるように、７／８ビット仮数部１２８の前
半の２つの仮数部の各ＬＳＢに、２ビット差分圧縮指数
部１３４の各ビットを格納する。このようにして２ビッ
ト差分圧縮指数部１３４の格納領域が確保されること
が、本発明に関連する大きな特徴である。
(e) に示されるように、７／８ビット仮数部１２８の前
半の２つの仮数部の各ＬＳＢに、２ビット差分圧縮指数
部１３４の各ビットを格納する。このようにして２ビッ
ト差分圧縮指数部１３４の格納領域が確保されること
が、本発明に関連する大きな特徴である。
【００５４】このようにして２ビット差分圧縮指数部１
３４を含む７／８ビット仮数部１２８の各バイトデータ
（８ビットデータ）は、出力ファイル１３６のデータと
して出力される。
３４を含む７／８ビット仮数部１２８の各バイトデータ
（８ビットデータ）は、出力ファイル１３６のデータと
して出力される。
【００５５】図３(a) に、２ビット差分圧縮指数部１３
４と７／８ビット仮数部１２８とをデータとして有する
出力ファイル１３６のファイルフォーマットを示す。こ
のように、連続するバイトデータ（８ビットデータ）に
よって、２ビット差分圧縮指数部１３４と７／８ビット
仮数部１２８を効率良く格納することができる。この場
合、復号時には、７／８ビット仮数部１２８の前半の２
つの仮数部のＬＳＢの情報が失われることになるが、そ
れによる音質の劣化はわずかである。図３(b)〜(d) に
ついては後述する。
４と７／８ビット仮数部１２８とをデータとして有する
出力ファイル１３６のファイルフォーマットを示す。こ
のように、連続するバイトデータ（８ビットデータ）に
よって、２ビット差分圧縮指数部１３４と７／８ビット
仮数部１２８を効率良く格納することができる。この場
合、復号時には、７／８ビット仮数部１２８の前半の２
つの仮数部のＬＳＢの情報が失われることになるが、そ
れによる音質の劣化はわずかである。図３(b)〜(d) に
ついては後述する。
【００５６】図４は、本発明による復号システムのブロ
ック図であり、電子楽器の楽音波形発生装置の一部など
に適用される。入力ファイル４０１は、図１の符号化シ
ステムによって生成される出力ファイル１３６に対応し
ている。
ック図であり、電子楽器の楽音波形発生装置の一部など
に適用される。入力ファイル４０１は、図１の符号化シ
ステムによって生成される出力ファイル１３６に対応し
ている。
【００５７】まず、入力ファイル４０１のデータとして
入力される連続する４つずつのバイトデータ（８ビット
データ）のうち、前半の２つのデータのＬＳＢから２ビ
ット差分圧縮指数部４０２が取り出される。この２ビッ
ト差分圧縮指数部４０２は、図１の２ビット差分圧縮指
数部１３４に対応している。そして、この２ビット差分
圧縮指数部４０２が、図５に示されるように、加算部４
０３とデータ保持部４０５とからなる累算部で、サンプ
リング速度の１／４のタイミング毎に累算されることに
より、復号圧縮３ビット指数部４０４が算出される。こ
のデータは、図１の符号化システムにおける圧縮３ビッ
ト指数部１２２に対応している。
入力される連続する４つずつのバイトデータ（８ビット
データ）のうち、前半の２つのデータのＬＳＢから２ビ
ット差分圧縮指数部４０２が取り出される。この２ビッ
ト差分圧縮指数部４０２は、図１の２ビット差分圧縮指
数部１３４に対応している。そして、この２ビット差分
圧縮指数部４０２が、図５に示されるように、加算部４
０３とデータ保持部４０５とからなる累算部で、サンプ
リング速度の１／４のタイミング毎に累算されることに
より、復号圧縮３ビット指数部４０４が算出される。こ
のデータは、図１の符号化システムにおける圧縮３ビッ
ト指数部１２２に対応している。
【００５８】一方、入力ファイル４０１のデータとして
入力される連続する４つずつのバイトデータ（８ビット
データ）のうち、前半の２つのデータについては各ＬＳ
Ｂに０が代入されて８ビットデータとされ、後半の２つ
のデータについてはそのまま８ビットデータとされ、そ
れぞれ８ビット仮数部４０６として固定小数点データ復
号部４０７に入力される。
入力される連続する４つずつのバイトデータ（８ビット
データ）のうち、前半の２つのデータについては各ＬＳ
Ｂに０が代入されて８ビットデータとされ、後半の２つ
のデータについてはそのまま８ビットデータとされ、そ
れぞれ８ビット仮数部４０６として固定小数点データ復
号部４０７に入力される。
【００５９】この固定小数点データ復号部４０７は、復
号圧縮３ビット指数部４０４と、上述の８ビット仮数部
４０６とから、サンプリング周期毎に、固定小数点形式
の復号差分波形データ４０８を算出する。この復号原理
は、図５に示されるように、図１の符号化システムの説
明において前述した固定小数点データ復号部１１６に対
応する数１式で示されるものと同様である。但し、連続
する４つずつの８ビット仮数部４０６に対して１つずつ
の復号圧縮３ビット指数部４０４が対応付けられて演算
が行われる。この復号差分波形データ４０８は、図１の
符号化システムの固定小数点データ復号部１２９から出
力される固定小数点形式の差分波形データと同じもので
ある。
号圧縮３ビット指数部４０４と、上述の８ビット仮数部
４０６とから、サンプリング周期毎に、固定小数点形式
の復号差分波形データ４０８を算出する。この復号原理
は、図５に示されるように、図１の符号化システムの説
明において前述した固定小数点データ復号部１１６に対
応する数１式で示されるものと同様である。但し、連続
する４つずつの８ビット仮数部４０６に対して１つずつ
の復号圧縮３ビット指数部４０４が対応付けられて演算
が行われる。この復号差分波形データ４０８は、図１の
符号化システムの固定小数点データ復号部１２９から出
力される固定小数点形式の差分波形データと同じもので
ある。
【００６０】そして、加算部４０９とデータ保持部４１
１とからなる部分は、図５に示されるように、固定小数
点データ復号部４０７から出力される復号差分波形デー
タ４０８を順次累算することにより、復号１６ビットリ
ニア波形データ４１０を復号する。この復号１６ビット
リニア波形データ４１０は、必要な信号処理を施された
後、Ｄ／Ａ変換器においてアナログ波形データに変換さ
れ、楽音信号などして出力される。
１とからなる部分は、図５に示されるように、固定小数
点データ復号部４０７から出力される復号差分波形デー
タ４０８を順次累算することにより、復号１６ビットリ
ニア波形データ４１０を復号する。この復号１６ビット
リニア波形データ４１０は、必要な信号処理を施された
後、Ｄ／Ａ変換器においてアナログ波形データに変換さ
れ、楽音信号などして出力される。
【００６１】以上説明した実施例においては、２ビット
差分圧縮指数部１３４は、図３(a)に示されるように、
連続する４つの７／８ビット仮数部１２８のうちの前半
の２つの仮数部のＬＳＢに格納されたが、本発明はこれ
に限られるものではない。他の例として、図３(b) に示
されるように、２ビット差分圧縮指数部１３４が、連続
する４つの７／８ビット仮数部１２８のうちの先頭の１
つの仮数部の最下位２ビットに格納されるように、構成
することができる。
差分圧縮指数部１３４は、図３(a)に示されるように、
連続する４つの７／８ビット仮数部１２８のうちの前半
の２つの仮数部のＬＳＢに格納されたが、本発明はこれ
に限られるものではない。他の例として、図３(b) に示
されるように、２ビット差分圧縮指数部１３４が、連続
する４つの７／８ビット仮数部１２８のうちの先頭の１
つの仮数部の最下位２ビットに格納されるように、構成
することができる。
【００６２】また、差分圧縮指数部は２ビットである必
要はなく、３ビット以上であってもよい。この場合、例
えば図３(c) に示されるように、３ビットの差分圧縮指
数部が、連続する８つの７／８ビット仮数部のうちの先
頭の３つの仮数部のＬＳＢに格納されるように、構成す
ることができる。或いは、例えば図３(d) に示されるよ
うに、３ビットの差分圧縮指数部が、連続する８つの７
／８ビット仮数部のうちの第１番目、第３番目、及び第
５番目の３つの仮数部のＬＳＢに格納されるように、構
成することもできる。その他、様々な格納形式が適用で
きる。
要はなく、３ビット以上であってもよい。この場合、例
えば図３(c) に示されるように、３ビットの差分圧縮指
数部が、連続する８つの７／８ビット仮数部のうちの先
頭の３つの仮数部のＬＳＢに格納されるように、構成す
ることができる。或いは、例えば図３(d) に示されるよ
うに、３ビットの差分圧縮指数部が、連続する８つの７
／８ビット仮数部のうちの第１番目、第３番目、及び第
５番目の３つの仮数部のＬＳＢに格納されるように、構
成することもできる。その他、様々な格納形式が適用で
きる。
【００６３】また、本発明では、出力される指数部のデ
ータは、必ずしも差分化される必要はなく、指数部のデ
ータそのものが仮数部の下位ビットに格納されて出力さ
れてもよい。
ータは、必ずしも差分化される必要はなく、指数部のデ
ータそのものが仮数部の下位ビットに格納されて出力さ
れてもよい。
【００６４】更に、上述の実施例では、１６ビットリニ
ア波形データを差分波形データに変換してから浮動小数
点データに変換しているが、１６ビットリニア波形デー
タを直接浮動小数点データに変換してもよい。
ア波形データを差分波形データに変換してから浮動小数
点データに変換しているが、１６ビットリニア波形デー
タを直接浮動小数点データに変換してもよい。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、波形の振幅値又はその
差分値が仮数部と指数部とからなる浮動小数点データで
表現されると共に、連続する所定数の仮数部に対応する
指数部が１つの指数部の値により共通化され、そのよう
にして得られた圧縮指数部又はその差分値である差分圧
縮指数部を構成するビットデータが、仮数部のビットデ
ータの一部として埋め込まれ、符号化されたデータとし
て出力される。この結果、指数部のための独立したデー
タ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮を達成
することが可能となる。
差分値が仮数部と指数部とからなる浮動小数点データで
表現されると共に、連続する所定数の仮数部に対応する
指数部が１つの指数部の値により共通化され、そのよう
にして得られた圧縮指数部又はその差分値である差分圧
縮指数部を構成するビットデータが、仮数部のビットデ
ータの一部として埋め込まれ、符号化されたデータとし
て出力される。この結果、指数部のための独立したデー
タ領域が不要となり、波形の情報量の十分な圧縮を達成
することが可能となる。
【００６６】この場合、仮数部のビットデータの一部が
置き換えられたことによる音質の劣化は、仮数部のＬＳ
Ｂ附近を置き換えることによって、影響のない範囲に抑
制することができる。
置き換えられたことによる音質の劣化は、仮数部のＬＳ
Ｂ附近を置き換えることによって、影響のない範囲に抑
制することができる。
【図１】符号化システムのブロック図である。
【図２】浮動小数点データへの変換動作の説明図であ
る。
る。
【図３】ファイルフォーマット図である。
【図４】復号システムのブロック図である。
【図５】固定小数点データへの逆変換動作の説明図であ
る。
る。
１０１ 入力ファイル １０２ １６ビットリニア波形データ １０３ データ保持部 １０４ 減算部 １０５ 差分波形データ １０６ 最大差分値検出部 １０７ 除算部 １０８ 乗算部 １０９ 正規化１６ビットリニア波形データ １１０ 第１中間ファイル １１１ 減算部 １１２ 差分波形データ １１３ 浮動小数点データ算出部 １１４ ３ビット指数部 １１５ ８ビット仮数部 １１６ 固定小数点データ復号部 １１７ 加算部 １１８ データ保持部 １１９ 復号１６ビットリニア波形データ １２０ 第２中間ファイル １２１ 指数部圧縮部 １２２ 圧縮３ビット指数部 １２３ 第３中間ファイル １２４ 減算部 １２５ 差分波形データ １２６ 仮数部算出部 １２７ ビット長制御部 １２８ ７／８ビット仮数部 １２９ 固定小数点データ復号部 １３０ 加算部 １３１ データ保持部 １３２ 復号１６ビットリニア波形データ １３３ 差分算出部 １３４ ２ビット差分圧縮指数部 １３５ フォーマット部 １３６ 出力ファイル ４０１ 入力ファイル ４０２ ２ビット差分圧縮指数部 ４０３ 加算部 ４０４ 復号圧縮３ビット指数部 ４０５ データ保持部 ４０６ ８ビット仮数部 ４０７ 固定小数点データ復号部 ４０８ 復号差分波形データ ４０９ 加算部 ４１０ 復号１６ビットリニア波形データ ４１１ データ保持部
Claims (16)
- 【請求項１】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する浮動
小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段
と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項２】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する浮動
小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項３】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項４】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化装置。 - 【請求項５】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 該圧縮指数部の差分値を差分圧縮指数部として算出し、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記差分圧縮指数部を構成するビットデータで置
き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部が埋め込
まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデータ
として出力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項６】 波形の振幅値の差分値を算出しながら、
該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する仮数
部及び指数部からなる浮動小数点データを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記圧縮指数部を構成するビットデータで置き換
え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め込まれた仮
数部を前記波形に対応する符号化されたデータとして出
力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項７】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 該圧縮指数部の差分値を差分圧縮指数部として算出し、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記差分圧縮指数部を構成するビットデータで置
き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部が埋め込
まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデータ
として出力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項８】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定のビ
ット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点デ
ータを算出し、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出し、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出し、 該仮数部を構成するビットデータの一部を、該仮数部に
対応し前記圧縮指数部を構成するビットデータで置き換
え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め込まれた仮
数部を前記波形に対応する符号化されたデータとして出
力する、 ことを特徴とする波形データ符号化方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の波形データ符号化装置
又は請求項５に記載の波形データ符号化方法により符号
化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから差分指数部を抽出する差分
指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値の差分値を復号する固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項１０】 請求項２に記載の波形データ符号化装
置又は請求項６に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから指数部を抽出することによ
り前記圧縮指数部を復号する指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値の差分値を復号する
固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項１１】 請求項３に記載の波形データ符号化装
置又は請求項７に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから差分指数部を抽出する差分
指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値を復号する固定小数点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項１２】 請求項４に記載の波形データ符号化装
置又は請求項８に記載の波形データ符号化方法により符
号化されている波形データを復号する装置であって、 前記符号化されたデータから指数部を抽出することによ
り前記圧縮指数部を復号する指数部抽出手段と、 前記符号化されたデータから仮数部を抽出する仮数部抽
出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値を復号する固定小数
点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ復号装置。 - 【請求項１３】 波形の振幅値の差分値を算出しなが
ら、該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する
浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記差分圧縮指数部から復号される指数部に対応し所
定のビット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段
と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値の差分値を復号する固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化／復号装
置。 - 【請求項１４】 波形の振幅値の差分値を算出しなが
ら、該差分値に対応しそれぞれ所定のビット数を有する
仮数部及び指数部からなる浮動小数点データを算出する
浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値の差分値を算出しながら、該差分値及
び前記圧縮指数部に対応し所定のビット数を有する仮数
部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら指数部を抽出することにより前記圧縮指数部を復号す
る指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値の差分値を復号する
固定小数点データ復号手段と、 該復号された差分値を順次累算することにより前記波形
の振幅値を復号する波形復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化／復号装
置。 - 【請求項１５】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定の
ビット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点
データを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 該指数部圧縮手段により算出される圧縮指数部の差分値
を差分圧縮指数部として算出する差分算出手段と、 前記波形の振幅値及び前記差分圧縮指数部から復号され
る指数部に対応し所定のビット数を有する仮数部を算出
する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記差分算出手
段により算出される差分圧縮指数部を構成するビットデ
ータで置き換え、その結果得られる前記差分圧縮指数部
が埋め込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化され
たデータとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら差分指数部を抽出する差分指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記差分指数部抽出手段により抽出された差分指数部を
順次累算することにより前記圧縮指数部を復号する指数
部復号手段と、 該復号された圧縮指数部と前記仮数部抽出手段により抽
出された仮数部とから固定小数点形式の前記波形の振幅
値を復号する固定小数点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化／復号装
置。 - 【請求項１６】 波形の振幅値に対応しそれぞれ所定の
ビット数を有する仮数部及び指数部からなる浮動小数点
データを算出する浮動小数点データ算出手段と、 連続する所定数の前記仮数部に対応する指数部を１つの
指数部の値により共通化することにより圧縮指数部を算
出する指数部圧縮手段と、 前記波形の振幅値及び前記圧縮指数部に対応し所定のビ
ット数を有する仮数部を算出する仮数部算出手段と、 該仮数部算出手段により算出される仮数部を構成するビ
ットデータの一部を、該仮数部に対応し前記指数部圧縮
手段により算出される圧縮指数部を構成するビットデー
タで置き換え、その結果得られる前記圧縮指数部が埋め
込まれた仮数部を前記波形に対応する符号化されたデー
タとして出力するフォーマット変換手段と、 該符号化されたデータを記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータか
ら指数部を抽出することにより前記圧縮指数部を復号す
る指数部抽出手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記符号化されたデータ
から仮数部を抽出する仮数部抽出手段と、 前記指数部抽出手段により抽出され復号された圧縮指数
部と前記仮数部抽出手段により抽出された仮数部とから
固定小数点形式の前記波形の振幅値を復号する固定小数
点データ復号手段と、 を有することを特徴とする波形データ符号化／復号装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31001793A JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化／復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31001793A JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化／復号装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07160267A JPH07160267A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3223281B2 true JP3223281B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=18000159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31001793A Expired - Fee Related JP3223281B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 波形データ符号化装置、波形データ符号化方法、波形データ復号装置、及び波形データ符号化／復号装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223281B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4505751B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2010-07-21 | カシオ計算機株式会社 | 波形データ変換装置 |
| US9165563B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-10-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Coding device, coding method, decoding device, decoding method, and storage medium |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31001793A patent/JP3223281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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