JP4128657B2 - Audio compression / decompression apparatus and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声圧縮伸長装置および記録媒体に関し、特に、音声圧縮回路と音声伸長回路とが1つの装置内に備えられ、これらを同時に使用する音声圧縮伸長装置に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、音声信号を伝送したり蓄積したりする場合に、伝送データ量の削減や、蓄積メディア(メモリ、テープ、ディスク等)への保存可能時間の長時間化を目的として、図5に示すように音声の圧縮、伸長が行われている。図5において、音声圧縮装置51にて生成された音声圧縮信号が、図示しない伝送路を介して伝送されたり、図示しない蓄積メディアに蓄積されたりする。
【0003】
例えばPHSを考えた場合、図5の音声圧縮装置51は送信側のPHS端末内にあり、音声伸長装置52は受信側のPHS端末内にある。そして、送信側の音声圧縮装置51で入力音声から生成された音声圧縮信号は、電話回線を通して伝送され、受信側の音声伸長装置52で伸長され、再生音声として出力される。この例では音声圧縮装置51と音声伸長装置52とが別の端末に備えられているが、同一筐体内に備えられる場合もある。
【0004】
例えば、DRAM等のメモリや磁気テープ、あるいはディスク等の記録媒体に音声信号を圧縮して記憶し、それを必要に応じて伸長して再生する機能を備えた音声再生装置あるいは音声記録再生装置等では、音声圧縮装置51と音声伸長装置52とが同じ筐体内に備えられる。
【0005】
この場合において、図6に示すように、音声圧縮装置51と音声伸長装置52との間にバッファメモリ61およびバッファメモリ制御装置62を配置し、このバッファメモリ61を用いることにより、音声信号の入出力レート(入出力速度)を一時的に変えることが可能なシステムを構成することもできる。このように構成した場合、音声圧縮装置51と音声伸長装置52は同時に使用される。
【0006】
上述の音声圧縮・伸長の方式としては、ダウンサンプル/アップサンプルと信号圧縮/信号伸長との2種類の圧縮・伸長アルゴリズムを併用した方式がある。ダウンサンプル/アップサンプルの方式としては、QMFフィルタ(Quadrature Miller filterbank) の低周波数側のみを使用する方法がその一例として挙げられる。また、信号圧縮/信号伸長の方式としては、ADPCM(Adaptive-Differential-Pulse Code Modulation )圧縮方式が一例として挙げられる。
【0007】
このADPCMによる圧縮方式は、波形をサンプリングするとき隣り合うサンプル値の差分を量子化する手法であるDPCM(Differential-PCM)において、量子化のステップサイズ(スケーリング係数)を波形の振幅によって適応的に変える方式である。例えば、振幅の大きいところではステップサイズを大きくし、波形の変化に追従できるようにする。
【0008】
図7は、ダウンサンプルと信号圧縮とを併用した方式の音声圧縮装置の構成例を示す図であり、図8は、アップサンプルと信号伸長とを併用した方式の音声伸長装置の構成例を示す図である。例えば、図7に示す音声圧縮装置において、サンプリングレートが44.1KHzでデータ長が1サンプル当たり16ビットのPCM音声信号PCM[j](jは各サンプルポイントの番号を表す値)は、ダウンサンプル回路71に入力され、サンプリングレートが44.1KHzから半分の22.05KHzに落とされる。
【0009】
上記ダウンサンプル回路71でサンプリングレートを半分に落とされた音声信号は、信号圧縮装置72で例えばADMCM方式に従って圧縮され、1サンプル当たりのデータ長が16ビットから半分の8ビットにされる。このようにして、サンプリングレートが22.05KHzでデータ長が1サンプル当たり8ビットの音声圧縮信号が生成され出力される。これにより、全体としてはデータ量が1/4に圧縮される。
【0010】
また、図8に示す音声伸長装置では、図7に示した音声圧縮装置とは逆の処理を行っている。すなわち、入力された音声圧縮信号は、信号伸長装置81で伸長処理が行われ、1サンプル当たりのデータ長が8ビットから16ビットに戻される。そして、アップサンプル回路82によりサンプリングレートが22.05KHzから44.1KHzに戻され、元のPCM音声信号PCM[j]が再生音声として出力される。
【0011】
以下に示す式(1)は、図7に示したダウンサンプル回路71の動作を表すものであり、式(2−1)および式(2−2)は、図8に示したアップサンプル回路82の動作を表すものである。
DSPCM[j]= ΣFilter[k]*PCM[2*j+k] ……(1)
(k=0〜31)
PCM'[2*l]=ΣFilter[m*2]*DSPCM'[l+m] ……(2−1)
(m=0〜15)
PCM'[2*l+1]=ΣFilter[m*2+1]*DSPCM'[l+m] ……(2−2)
(m=0〜15)
【0012】
なお、上記の式(1)において、Filter[]はダウンサンプリングフィルタの係数を示し、PCM[] は入力されたPCM音声信号を示し、DSPCM[] はダウンサンプリングしたPCM音声信号を示している。また、式(2−1)および式(2−2)において、DSPCM'[]はダウンサンプリングしたPCM音声信号(ただし、信号圧縮装置72、信号伸長装置81で圧縮・伸長された後の値)を示し、Filter[]はアップサンプリングフィルタの係数を示し、PCM'[]は上記DSPCM'[]をアップサンプリングして生成されたPCM音声信号(再生音声)を示している。
【0013】
図9は、上記PCM[] とDSPCM[] との位置関係を示す図である。この図9から明らかなように、PCM[] のインデックスが2つ進むごとにDSPCM[] の信号が1つずつ生成されており、データ量が1/2に圧縮されていることが分かる。また、1つのDSPCM[] を生成するために必要とするPCM[] の領域をオーバーラップさせることにより、元信号を複数の周波数帯域にきれいに分けて圧縮を行うことができるようになされている。
【0014】
ダウンサンプル/アップサンプルの方式は、上述したQMFフィルタを含む何れの方式を利用する場合でもフィルタとして解釈することが可能であるが、良好な圧縮結果を得るためには、周波数分解性能の良い方式を選択する必要がある。そのためには、そのフィルタの構成として、ある程度次数の高い方式(ここで言う次数とはデジタルフィルタにおけるタップ数で、元の信号いくつに対して結果を得るかということを表す)を採用することが必要である。また、乗算係数も比較的単純な係数ではなく、実数のような複雑な値になるため、加算器のみでの構成は困難であり、乗算係数を格納するためのROMと乗算器とが必要になる。
【0015】
図10は、式(1)のダウンサンプリングを実行するハードウェア構成を示す図である。図10において、101は入力されたPCM音声信号PCM[j]を一時的にバッファリングするためのRAMであり、102はダウンサンプリングフィルタの乗算係数Filter[k] を格納するためのROMである。乗加算回路103は、ROM102内の乗算係数Filter[k] を用いて、RAM101にバッファリングされたPCM音声信号PCM[j]に対して式(1)の演算を実行する。この演算は、制御信号生成回路104により生成される制御信号に基づいて行われる。
【0016】
この場合、RAM101およびROM102のサイズは、両者共に式(1)のk=0〜31に対応して少なくとも32ワード分である。
ところで、このRAM101の容量は、式(1)を以下の式(3)のように変形することで、1/2に削減できる。
tmp[2*j][0]= Filter[0]*PCM[2*j]+ Filter[1]*PCM[2*j+1] 、
tmp[2*j][n]= tmp[2*j-2][n-1]+ Filter[n*2]*PCM[2*j]+ Filter[n*2+1]*PCM[2*j+1] (n=1〜15) ……(3)
なお、図11に、tmp[][] の計算内容を示す。
【0017】
すなわち、PCM音声信号のある入力タイミング(図11におけるPCMのあるインデックス番号の処理時)において実際に使用する信号は、最大で16個(オーバーラップする領域の個数が最大で16個)であるので、実際のRAM容量はtmp[2*j][n] の[n] の分(n=0〜15) だけで良く、16ワード分のみである。図12は、この式(3)に従ってダウンサンプリングの処理を実行するためのハードウェア構成例を示す図である。
【0018】
なお、この場合、入力PCM音声信号が一個単位で送られてくると、RAM121へのデータアクセス回数が図10の場合に比べて2倍となるが、2個単位で処理することにより、図10の場合と同じアクセス回数となり、データアクセス回数の増加による消費電力増加等のデメリットを回避することができる。
【0019】
次に、上記式(2−1)および式(2―2)に従ってアップサンプルを実行するためのハードウェア構成例を、図13に示す。図13において、131は入力されたダウンサンプリング済みのPCM音声信号DSPCM'[j] を一時的にバッファリングするためのRAMであり、132はアップサンプリングフィルタの乗算係数Filter[k] を格納するためのROMである。
【0020】
乗加算回路133は、ROM132内の乗算係数Filter[k] を用いて、RAM131にバッファリングされたダウンサンプリング済みのPCM音声信号DSPCM'[j] に対して式(2−1)および式(2−2)の演算を実行する。この演算は、制御信号生成回路134により生成される制御信号に基づいて行われる。この図13の通りにアップサンプル回路を実現した場合、RAM131の容量はm=0〜15に対応して少なくとも16ワード分、ROM132の容量はk=0〜31に対応して少なくとも32ワード分である。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
以上の説明から分かるように、従来の音声圧縮伸長装置では、上記の音声圧縮装置と音声伸長装置とを同時に動作させる場合において、ダウンサンプル・アップサンプルの双方にRAM、ROMおよび乗算器が必要であった。このため、ハードウェア量が非常に多くなり、装置全体の回路規模が大きくなってしまうという問題があった。
【0022】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、音声圧縮装置と音声伸長装置とを一つのハードウェアで実現し、必要とするハードウェア量を削減することによって装置の回路規模を小さくできるようにすることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明の音声圧縮伸長装置は、入力された音声信号のサンプリングレートを落とすダウンサンプリングの処理および伸長された音声信号のサンプリングレートを上げるアップサンプリングの処理を行うフィルタ回路と、上記フィルタ回路においてダウンサンプリング処理された音声信号を圧縮する信号圧縮回路と、上記信号圧縮回路において圧縮された音声信号を伸長し、上記フィルタ回路に出力する信号伸長回路と、上記信号圧縮回路において音声信号を圧縮する速度と上記信号伸長回路において音声信号を伸長する速度とが異なる速度で上記信号圧縮回路と上記信号伸長回路とが同時に動作する場合において、上記フィルタ回路にダウンサンプリング処理をさせるかアップサンプリング処理をさせるかの切り替えの制御信号を生成し、上記フィルタ回路を動的にスケジューリングして時分割動作させる制御手段と、を備え、前記フィルタ回路は、前記入力された音声信号及び前記アップサンプリングの処理を行う音声信号をバッファリングする一時記憶装置と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算を行う乗加算回路と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算において使用される乗算係数が格納される記憶装置とを有することを特徴とする。
【0024】
上記制御手段は、上記信号圧縮回路よりダウンサンプリングおよび上記信号伸長回路よりアップサンプリング双方の要求がある場合に、あらかじめ設定された優先順位の高い方の処理を選択的に動作させるようにする要求調停手段を備えても良い。また、上記制御手段は、上記信号圧縮回路よりダウンサンプリングおよび上記信号伸長回路よりアップサンプリング双方の要求がある場合に、以前に選択された状態に応じてそれと異なる方もしくはそれと同じ方の処理を選択的に動作させるようにする要求調停手段を備えても良い。また、上記制御手段は、上記信号圧縮回路よりダウンサンプリングおよび上記信号伸長回路よりアップサンプリング双方の要求がある場合に、双方の処理比率が略1:1となるような乱数を発生することによりダウンサンプリングの処理又はアップサンプリングの処理をランダムに動作させるようにする要求調停手段を備えても良い。また、上記制御手段は、上記信号圧縮回路よりダウンサンプリングおよび上記信号伸長回路よりアップサンプリング双方の要求がある場合に、上記一時記憶装置にバッファリングされている前記アップサンプリングの処理を行う音声信号が少ないときに前記アップサンプリングの処理を選択的に動作させるようにする要求調停手段を備えても良い。
【0025】
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、入力された音声信号のサンプリングレートを落とすダウンサンプリングの処理および伸長された音声信号のサンプリングレートを上げるアップサンプリングの処理を行うフィルタ回路と、上記フィルタ回路においてダウンサンプリング処理された音声信号を圧縮する信号圧縮回路と、上記信号圧縮回路において圧縮された音声信号を伸長し、上記フィルタ回路に出力する信号伸長回路と、を備え、前記フィルタ回路は、前記入力された音声信号及び前記アップサンプリングの処理を行う音声信号をバッファリングする一時記憶装置と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算を行う乗加算回路と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算において使用される乗算係数が格納される記憶装置とを有する音声圧縮伸長装置を制御するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記信号圧縮回路において音声信号を圧縮する速度と上記信号伸長回路において音声信号を伸長する速度とが異なる速度で上記信号圧縮回路と上記信号伸長回路とが同時に動作する場合において、上記フィルタ回路にダウンサンプリング処理をさせるかアップサンプリング処理をさせるかの切り替えの制御信号を生成し、上記フィルタ回路を動的にスケジューリングして時分割動作させる制御手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による音声圧縮伸長装置の構成例を示す図である。図1において、1はフィルタ回路であり、上記の式(3)に示したダウンサンプリングの処理および式(2−1)および式(2−2)に示したアップサンプリングの処理を実行するものである。
【0028】
すなわち、式(3)に従ってダウンサンプリングの処理を行うときは、入力PCM音声信号のサンプリングレートを例えば44.1KHzから半分の22.05KHzに落とす。一方、式(2−1)および式(2−2)に従ってアップサンプリングの処理を行うときは、伸長された音声信号のサンプリングレートを例えば22.05KHzから元の44.1KHzに上げる。
【0029】
従来例として述べた図12のダウンサンプル回路と図13のアップサンプル回路は、必要とするハードウェア資源がRAM、ROM、乗算器と共通する部分が多い。また、ROMに格納しなくてはならないフィルタ係数値は、図12と図13の両者で同一である。そこで本実施形態では、これらで使用する回路をフィルタ回路1において共用もしくは統合することにより、全体のハードウェア規模を削減できるようにしている。
【0030】
図2は、上記フィルタ回路1のハードウェア構成の一例を示す図である。図2において、6はRAMであり、ダウンサンプリング時において、入力されたPCM音声信号PCM[] や式(3)に従って計算されたtmp[][] の値を一時的にバッファリングするとともに、アップサンプリング時において、入力されたダウンサンプリング済みのPCM音声信号DSPCM'[]を一時的にバッファリングする。
【0031】
7はROMであり、ダウンサンプリングとアップサンプリングとで共通に使用されるフィルタの乗算係数Filter[k] を格納するためのものである。図4は、このROM7に格納されるフィルタの乗算係数Filter[k] の形状の一例を示す図であり、以下に示す表1は、この図4の形状を実現するための乗算係数Filter[k] の値を示すものである。デジタルシステムでは、実際の値を2進数に変換したインデックス値index を用いる。
【0032】
【表1】
【0033】
8は乗加算回路であり、ROM7内の乗算係数Filter[k] を用いて、RAM6にバッファリングされた音声信号に対して式(3)もしくは式(2−1)、(2−1)の演算を実行する。
これらのRAM6、ROM7および乗加算回路8をダウンサンプリング用として用いるかアップサンプリング用として用いるかは、後述する制御信号生成回路5より与えられる制御信号に応じて切り替える。
【0034】
再び図1に戻り、2は信号圧縮回路であり、上記フィルタ回路1によりダウンサンプリングされたPCM音声信号を、例えばADPCM圧縮方式に従って圧縮する。例えば、上記フィルタ回路1でサンプリングレートを半分に落とされた音声信号の1サンプル当たりのデータ長を16ビットから半分の8ビットに圧縮することにより、サンプリングレートが22.05KHzでデータ長が1サンプル当たり8ビットの音声圧縮信号を生成する。なお、圧縮方式はこのADPCMやDPCMには限定されない。
【0035】
また、3は信号伸長回路であり、上記信号圧縮回路2と逆の処理を行うことにより、入力された音声圧縮信号を伸長する。すなわち、入力された音声圧縮信号の1サンプル当たりのデータ長を8ビットから16ビットに変換する。音声伸長時においてフィルタ回路1は、信号伸長回路3より入力された音声信号のサンプリングレートを22.05KHzから44.1KHzにアップサンプリングし、元のPCM音声信号を生成して再生音声として出力する。
【0036】
このように、音声圧縮を行うときは、フィルタ回路1はダウンサンプル回路として動作し、データの流れは図1に水平の実線矢印で示した通りとなる。一方、音声伸長を行うときは、フィルタ回路1はアップサンプル回路として動作し、データの流れは図1に垂直の実線矢印で示した通りとなる。
【0037】
4は制御回路であり、本実施形態による音声圧縮伸長装置の全体、つまりフィルタ回路1、信号圧縮回路2および信号伸長回路3の動作を制御する。この制御回路4は制御信号生成回路5を備えており、フィルタ回路1をダウンサンプリング用として用いるかアップサンプリング用として用いるかの切り替えを制御するための制御信号を生成する。
【0038】
音声圧縮と音声伸長の動作速度が全く同じ場合、つまり音声の入力レートと出力レートとが全く同じ場合には、アップサンプリングとダウンサンプリングの処理比率は一定である。そのため、フィルタ回路1の動的な切り替えに関して完全に一定のスケジュールを組むことができる。本実施形態で示した例で言うと、2PCM当たりに1回、式(3)と式(2−1)、式(2−2)の組みとを実行することになる。
【0039】
しかしながら、図6に例示した装置のように、音声圧縮と音声伸長の相対速度が動的に変化する場合(例えば、入力音声のデータソースがCD等のストレージであり、そのストレージから本実施形態の音声圧縮伸長装置へのデータ入力速度にジッタを含んでいる場合や、話速変換装置等のように音声の出力速度を加減する場合、もしくはこの2つの特徴を併せ持つ場合など)は、アップサンプリングとダウンサンプリングの処理比率は一定ではなくなる。この場合に制御回路4は、例えば、信号圧縮回路2および信号伸長回路3のそれぞれから入力される要求の順番に従って、フィルタ回路1の動作状態を切り替えるようにすることが可能である。
【0040】
なお、本実施形態の音声圧縮伸長装置を図6のように構成する場合は、図1の信号圧縮回路2と信号伸長回路3との間に図示しないバッファメモリが設けられ、信号圧縮回路2から出力された音声圧縮信号がバッファメモリに一時格納された後、信号伸長回路3に入力されることになる。
【0041】
以上説明したように、従来は別々に構成していた図12のハードウェアと図13のハードウェアとを統合(共用)してフィルタ回路1を構成すると、RAMの容量については、別々に構成した場合には各々16ワードのRAMが2つ必要であったのに対して、統合した場合には32ワードのRAMが1つで済む。合計のRAM容量は変わらないが、本実施形態によれば、小容量のメモリを2つ設ける必要がなく、中容量のメモリを1つだけ設ければ良いので、デコード回路内のメモリに必要な面積が減るというメリットがある。
【0042】
また、ROMの容量については、別々に構成した場合には各々32ワードのROMが2つ必要であったのに対して、統合した場合には32ワードのROMが1つで済む。これにより、ROMのハードウェア量を1/2に削減することができる。さらに、乗算器については、別々に構成した場合には各々に必要であったのに対して、統合した場合には1つで済む。これにより、乗算器のハードウェア量も1/2に削減することができる。
【0043】
ダウンサンプル回路とアップサンプル回路の両者を共用・統合することにより、制御回路4は複雑になり、単位時間当たりに必要とする処理能力も両者の和の分だけ必要となるが、ハードウェア量の削減は生産コストに直結するため、その利点は上述の欠点を補ってあまりあるものである。
【0044】
なお、以上の実施形態において、制御信号生成回路5は、ダウンサンプリングおよびアップサンプリングの要求順序に従ってフィルタ回路1の動作を動的に切り替えることについて述べた。ところが、ダウンサンプリング要求が続く場合には、アップサンプリングを用いた音声伸長処理が行われず、再生音声が途切れてしまうという不都合が発生する場合がある。そこで、以下に、フィルタ回路1の動的なスケジューリング方法についての他の例を示す。
【0045】
図3は、制御信号生成回路5の構成例を示す図である。図3において、11は調停回路であり、信号圧縮回路2および信号伸長回路3より制御回路4を介してダウンサンプリング要求16およびアップサンプリング要求17の双方の要求が与えられる場合に、どちらの要求に応えるかを調停するためのものである。この調停方法としては、例えば以下に述べるような処理方法が考えられる。
【0046】
▲1▼あらかじめ優先順位を設定し、優先順位の高い方を選択する。例えば、現在音声を再生しているシステムの場合は、この方式を使用してアップサンプリングを優先的に選択するようにすることにより、再生音声の中断を防止することができる。
【0047】
▲2▼以前に選択された状態を保存しておき、それと異なる方もしくはそれと同じ方を選択する。すなわち、調停回路11において、同じ要求が所定回数続いて来ているかどうかを判断し、続いていれば前回と異なる方の要求を選択し、続いていなければ前回と同じ方の要求を選択するようにする。このようにすることにより、ダウンサンプリングとアップサンプリングとをできるだけ均等に選択することができ、再生音声の中断を極力防止することができる。
【0048】
▲3▼乱数回路等を使用してランダムに選択するようにする。ここで、ダウンサンプリングを選択する場合とアップサンプリングを選択する場合との比率が同じになるような疑似乱数を発生させることにより、上記▲2▼の方法のように以前の選択状態を保持しなくても、ダウンサンプリングとアップサンプリングとの処理比率としてできるだけ1:1に近いものを実現することができ、再生音声の中断を極力防止することができる。
【0049】
▲4▼RAM6にバッファリングされている音声信号の残り状態を見て選択するようにする。すなわち、RAM6にバッファリングされている音声伸長信号DSPCM'の残りが少なくなったときに、アップサンプリングを行わずにダウンサンプリングを行って音声圧縮を行うと、再生音声が途切れてしまう恐れがある。よってこの場合は、アップサンプリングを優先的に行うように選択する。
【0050】
次いで、12は制御信号生成回路5の内部状態を格納するためのフリップフロップであり、2ビットの状態レジスタ13と、4ビットのカウンタ14とを備える。上記状態レジスタ13は、フィルタ回路1の動作状態(ダウンサンプリング状態、アップサンプリング状態、未動作状態の何れか)を情報として格納するものである。また、カウンタ14は、各状態における処理の長さをカウントするものである。
【0051】
上述したように、本実施形態で示すアップサンプリングおよびダウンサンプリングの式は、処理の1単位が16ステップであり、ダウンサンプリングの式(3)ではこの“処理の1単位”を2回まとめて実施しており、アップサンプリングの式(2−1)および式(2−2)では、各々“処理の1単位”を1回ずつ実施している。
【0052】
フィルタ回路1の動作を設計する上で、全体の動作が上記の“処理の1単位”もしくはそれの複数単位で周期的に動作するように設計することは、ハードウェア量の削減、設計の簡易化の双方でメリットがある。フィルタ回路1の動的なスケジューリングを行う場合においても、この“処理の1単位”毎に処理を行うことは有効であり、図3はこの方法について説明している。
【0053】
すなわち、状態レジスタ13の値が“00”の場合はアイドル状態(未動作状態)を示し、“01”の場合はアップサンプリング状態を示し、“10”の場合はダウンサンプリングの前半状態を示し、“11”の場合はダウンサンプリングの後半状態を示している。この状態レジスタ13の値は、カウンタ14の値が“15”となった次のサイクルにおいて、調停回路11での調停結果に応じて変更される。
【0054】
つまり、ダウンサンプリング、アップサンプリング双方の要求がない場合は、状態レジスタ13の値は“00”に変更される。また、ダウンサンプリング要求、アップサンプリング要求の一方のみが立っている場合は、その要求に合わせて状態レジスタ13の値は“01”または“10”の何れかとなる。また、ダウンサンプリング、アップサンプリング双方の要求がある場合には、上記した▲1▼〜▲4▼の何れかの処理方法により調停された結果に応じて、状態レジスタ13の値は“01”または“10”の何れかとなる。また、状態レジスタ13の値が“10”であった場合は、状態レジスタ13の値は次のサイクルでは無条件で“11”に変更される。
【0055】
なお、この“処理の1単位”の長さは、本実施形態に示すフィルタ回路1を使用した場合の例であり、他のフィルタを使用した場合には、長さが変わったり、場合によってはこのような区切りの良い長さが無い場合もある。
【0056】
次いで、15はランダムゲートであり、上述したフリップフロップ12の値(状態レジスタ13およびカウンタ14の値)から、フィルタ回路1の動作状態を選択するための実際の制御信号を生成し、出力する。フィルタ回路1がこの制御信号に従って動作することにより、1つのフィルタ回路1をダウンサンプリングとアップサンプリングとで共用することができる。
【0057】
なお、この図3に示した各ブロックは、本実施形態においてはハード的に構成しているが、CPU、ROMおよびRAM等からなるマイクロコンピュータシステムによって構成し、その動作をROMやRAMに格納された作業プログラムに従って実現するようにしても良い。
【0058】
この場合、上記作業プログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体、およびそのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記録媒体としては、上記ROMやRAMの他に、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−I、CD−R、CD−RW、DVD、zip、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【0059】
以上の実施形態では、フィルタ回路1内の乗算器をダウンサンプリング用とアップサンプリング用に用いているが、フィルタ形状の特徴を利用して乗算器を他の用途に使用することも可能である。図4および表1に示した通り、フィルタの値はindex= 0,1,5,9,13,17,21,25,29 で0である。フィルタの値が0の場合は、乗算結果は当然0になる。よって、乗加算を行う場合に、乗算結果が0であるので乗加算の結果は加算器に入れられた値のままとなる。
【0060】
そこで、フィルタの値が0の場合は加算器をバイパスさせる制御信号を出力するための制御回路を設けることにより、この値を乗算するサイクルでは乗算器は未使用状態となり、他の用途で使用することが可能とある。例えば、信号圧縮回路2における信号圧縮の処理に乗算器を使用することができる。特に、index=1,5,9,13,17,21,25,29については、周期的にフィルタの値が0となっているため、制御回路が比較的容易に設計できる。
【0061】
【発明の効果】
本発明は上述したように、入力された音声信号のサンプリングレートを落とすダウンサンプリングの処理および伸長された音声信号のサンプリングレートを上げるアップサンプリングの処理を行うフィルタ回路を備え、フィルタ回路は、入力された音声信号及びアップサンプリングの処理を行う音声信号をバッファリングする一時記憶装置と、ダウンサンプリングおよびアップサンプリングの演算を行う乗加算回路と、ダウンサンプリングおよびアップサンプリングの演算において使用される乗算係数が格納される記憶装置とを有しているので、音声圧縮と音声伸長とで必要とするハードウェア量を削減することができ、全体の回路規模を小さくすることができる。
【0062】
また、本発明の他の特徴によれば、信号圧縮回路において音声信号を圧縮する速度と信号伸長回路において音声信号を伸長する速度とが異なる速度で上記信号圧縮回路と上記信号伸長回路とが同時に動作する場合において、フィルタ回路にダウンサンプリング処理をさせるかアップサンプリング処理をさせるかの切り替えの制御信号を生成し、フィルタ回路を動的にスケジューリングして時分割動作させる制御手段を備えているので、フィルタ回路を信号圧縮回路および信号伸長回路の動作速度に合わせて適切に使い回すことができ、伸長されて出力される音声が途切れてしまうという不都合も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による音声圧縮伸長装置の一実施形態を示す図である。
【図2】図1に示したフィルタ回路の構成例を示す図である。
【図3】図1に示した制御信号生成回路の構成例を示す図である。
【図4】ROMに格納されるフィルタ係数の形状の例を示す図である。
【図5】従来の音声圧縮伸長装置の構成例を示す図である。
【図6】従来の音声圧縮伸長装置の他の構成例を示す図である。
【図7】従来の音声圧縮装置の構成例を示す図である。
【図8】従来の音声伸長装置の構成例を示す図である。
【図9】PCMとDSPCMとの位置関係を示す図である。
【図10】従来のダウンサンプル回路の構成例を示す図である。
【図11】 tmp[][] の計算内容を示す図である。
【図12】従来のダウンサンプル回路の他の構成例を示す図である。
【図13】従来のアップサンプル回路の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 フィルタ回路
2 信号圧縮回路
3 信号伸長回路
4 制御回路
5 制御信号生成回路
6 RAM
7 ROM
8 乗加算回路
11 調停回路
12 フリップフロップ
13 状態レジスタ
14 カウンタ
15 ランダムゲート
16 ダウンサンプリング要求
17 アップサンプリング要求[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio compression / decompression apparatus and a recording medium, and is particularly suitable for an audio compression / decompression apparatus that includes an audio compression circuit and an audio expansion circuit in one apparatus and uses them simultaneously.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when audio signals are transmitted and stored, as shown in FIG. 5 for the purpose of reducing the amount of transmission data and extending the storage time for storage media (memory, tape, disk, etc.). The voice is compressed and decompressed. In FIG. 5, the audio compression signal generated by the
[0003]
For example, when considering PHS, the
[0004]
For example, an audio reproducing device or an audio recording / reproducing device having a function of compressing and storing an audio signal in a memory medium such as a DRAM, a magnetic tape, or a recording medium such as a disk, and expanding and reproducing it as necessary Then, the
[0005]
In this case, as shown in FIG. 6, a
[0006]
As the above-described audio compression / decompression method, there is a method in which two types of compression / decompression algorithms of downsampling / upsampling and signal compression / signal expansion are used in combination. An example of the downsampling / upsampling method is a method using only the low frequency side of a QMF filter (Quadrature Miller filterbank). As an example of the signal compression / decompression method, an ADPCM (Adaptive-Differential-Pulse Code Modulation) compression method is given as an example.
[0007]
This ADPCM compression method adaptively sets the quantization step size (scaling factor) according to the waveform amplitude in DPCM (Differential-PCM), which is a technique for quantizing the difference between adjacent sample values when sampling a waveform. It is a method to change. For example, where the amplitude is large, the step size is increased so that changes in the waveform can be followed.
[0008]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a voice compression apparatus using a method using both down-sampling and signal compression, and FIG. 8 illustrates a configuration example of a voice expansion apparatus using a method using both up-sampling and signal expansion. FIG. For example, in the audio compression apparatus shown in FIG. 7, a PCM audio signal PCM [j] (j is a value representing the number of each sample point) having a sampling rate of 44.1 KHz and a data length of 16 bits per sample is represented by downsampling. The signal is input to the
[0009]
The audio signal whose sampling rate has been reduced to half by the
[0010]
Further, the voice decompression apparatus shown in FIG. 8 performs the reverse process of the voice compression apparatus shown in FIG. That is, the input audio compression signal is expanded by the
[0011]
Equation (1) shown below represents the operation of the down-
DSPCM [j] = ΣFilter [k] * PCM [2 * j + k] (1)
(k = 0 ~ 31)
PCM '[2 * l] = ΣFilter [m * 2] * DSPCM' [l + m] (2-1)
(m = 0-15)
PCM '[2 * l + 1] = ΣFilter [m * 2 + 1] * DSPCM' [l + m] ...... (2-2)
(m = 0-15)
[0012]
In the above equation (1), Filter [] indicates the coefficient of the downsampling filter, PCM [] indicates the input PCM audio signal, and DSPCM [] indicates the downsampled PCM audio signal. In the equations (2-1) and (2-2), DSPCM ′ [] is a downsampled PCM audio signal (however, the value after being compressed and expanded by the
[0013]
FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship between the PCM [] and DSPCM []. As can be seen from FIG. 9, every time the PCM [] index advances by 2, one DSPCM [] signal is generated, and the data amount is compressed to ½. In addition, by overlapping the PCM [] area necessary for generating one DSPCM [], the original signal can be cleanly divided into a plurality of frequency bands and compressed.
[0014]
The downsampling / upsampling method can be interpreted as a filter when using any of the methods including the QMF filter described above, but in order to obtain a good compression result, a method with good frequency decomposition performance is used. It is necessary to select. To that end, it is possible to adopt a method with a certain degree of order (the order here is the number of taps in the digital filter and indicates how many times the original signal is obtained) as the configuration of the filter. is necessary. In addition, since the multiplication coefficient is not a relatively simple coefficient but a complex value such as a real number, it is difficult to configure with only an adder, and a ROM and a multiplier for storing the multiplication coefficient are necessary. Become.
[0015]
FIG. 10 is a diagram illustrating a hardware configuration for executing the downsampling of Expression (1). In FIG. 10, 101 is a RAM for temporarily buffering an input PCM audio signal PCM [j], and 102 is a ROM for storing a multiplication coefficient Filter [k] of a downsampling filter. The multiplier /
[0016]
In this case, the sizes of the
By the way, the capacity of the
tmp [2 * j] [0] = Filter [0] * PCM [2 * j] + Filter [1] * PCM [2 * j + 1],
tmp [2 * j] [n] = tmp [2 * j-2] [n-1] + Filter [n * 2] * PCM [2 * j] + Filter [n * 2 + 1] * PCM [2 * j + 1] (n = 1-15) ...... (3)
FIG. 11 shows the calculation contents of tmp [] [].
[0017]
That is, at the input timing of a PCM audio signal (when processing an index number with a PCM in FIG. 11), there are a maximum of 16 signals (the maximum number of overlapping areas is 16). The actual RAM capacity is only [n] of tmp [2 * j] [n] (n = 0 to 15), and only 16 words. FIG. 12 is a diagram showing a hardware configuration example for executing the downsampling process according to the equation (3).
[0018]
In this case, when the input PCM audio signal is sent in units of one, the number of times of data access to the
[0019]
Next, FIG. 13 shows a hardware configuration example for executing upsampling in accordance with the above equations (2-1) and (2-2). In FIG. 13, 131 is a RAM for temporarily buffering the input downsampled PCM audio signal DSPCM ′ [j], and 132 is for storing a multiplication coefficient Filter [k] of the upsampling filter. ROM.
[0020]
The multiplier /
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
As can be seen from the above description, the conventional audio compression / decompression apparatus requires RAM, ROM, and multiplier for both down-sampling and up-sampling when the above-described audio compression apparatus and audio expansion apparatus are operated simultaneously. there were. For this reason, there is a problem that the amount of hardware becomes very large and the circuit scale of the entire apparatus becomes large.
[0022]
The present invention has been made to solve such a problem. The audio compression apparatus and the audio expansion apparatus are realized by a single piece of hardware, and the amount of hardware required is reduced. The purpose is to reduce the circuit scale.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
An audio compression / decompression apparatus according to the present invention includes a filter circuit that performs a downsampling process that lowers a sampling rate of an input audio signal and an upsampling process that increases a sampling rate of the expanded audio signal, and downsampling in the filter circuit. A signal compression circuit that compresses the processed audio signal, and the audio signal compressed by the signal compression circuit is expanded.Output to the filter circuitThe audio signal is compressed by the signal decompression circuit and the signal compression circuit.YouAudio signal is decompressed in the above signal decompression circuitYouWhen the signal compression circuit and the signal decompression circuit operate simultaneously at a speed different from the speed to be generated, a control signal for switching whether the filter circuit performs a downsampling process or an upsampling process is generated, and Control means for dynamically scheduling the filter circuit to perform time-sharing operation, and the filter circuit includes a temporary storage device for buffering the input audio signal and the audio signal for performing the upsampling process; And a multiplication / addition circuit for performing the downsampling and upsampling operations, and a storage device for storing a multiplication coefficient used in the downsampling and upsampling operations.
[0024]
The control means performs request arbitration to selectively operate a process having a higher priority set in advance when there is a request for both downsampling from the signal compression circuit and upsampling from the signal decompression circuit. Means may be provided. In addition, when the control means requires both down-sampling from the signal compression circuit and up-sampling from the signal decompression circuit, the control means selects a process that is different from or the same as the previously selected state. Request arbitration means may be provided so as to operate automatically. Further, the control means generates a random number so that the processing ratio of both becomes approximately 1: 1 when there is a request for both down-sampling from the signal compression circuit and up-sampling from the signal decompression circuit. You may provide the request arbitration means to operate the sampling process or the upsampling process at random. In addition, the control means, when there is a request for both down-sampling from the signal compression circuit and up-sampling from the signal decompression circuit, an audio signal for performing the up-sampling process buffered in the temporary storage device. There may be provided request arbitration means for selectively operating the upsampling process when the number is small.
[0025]
Further, the computer-readable recording medium of the present invention includes a filter circuit that performs a downsampling process that lowers a sampling rate of an input audio signal and an upsampling process that increases a sampling rate of an expanded audio signal, and the filter A signal compression circuit for compressing the audio signal down-sampled in the circuit, and decompressing the audio signal compressed in the signal compression circuitOutput to the filter circuitA signal decompression circuit that performs the downsampling and upsampling operations, and the filter circuit performs a downsampling and upsampling operation. A computer-readable recording medium that records a program for controlling a voice compression / decompression apparatus having a multiplier / adder circuit and a storage device that stores a multiplication coefficient used in the downsampling and upsampling operations, Audio signal is compressed in the above signal compression circuitYouAudio signal is decompressed in the above signal decompression circuitYouWhen the signal compression circuit and the signal decompression circuit operate simultaneously at a speed different from the speed to be generated, a control signal for switching whether the filter circuit performs a downsampling process or an upsampling process is generated, and A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute a control procedure for dynamically scheduling a filter circuit to perform time-sharing operation.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an audio compression / decompression apparatus according to the present invention. In FIG. 1,
[0028]
That is, when performing the downsampling process according to the expression (3), the sampling rate of the input PCM audio signal is reduced from, for example, 44.1 KHz to 22.05 KHz, which is a half. On the other hand, when the upsampling process is performed according to Expression (2-1) and Expression (2-2), the sampling rate of the expanded audio signal is increased from, for example, 22.05 KHz to the original 44.1 KHz.
[0029]
The down-sampling circuit of FIG. 12 and the up-sampling circuit of FIG. 13 described as conventional examples have many parts that share the necessary hardware resources with RAM, ROM, and multiplier. Also, the filter coefficient values that must be stored in the ROM are the same in both FIG. 12 and FIG. Therefore, in the present embodiment, by sharing or integrating the circuits used in these in the
[0030]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
[0031]
[0032]
[Table 1]
[0033]
Whether these
[0034]
Returning to FIG. 1 again,
[0035]
[0036]
Thus, when audio compression is performed, the
[0037]
[0038]
When the voice compression and voice decompression speeds are exactly the same, that is, when the voice input rate and the voice output rate are exactly the same, the processing ratio of upsampling and downsampling is constant. For this reason, a completely fixed schedule can be set for the dynamic switching of the
[0039]
However, as in the apparatus illustrated in FIG. 6, when the relative speed of voice compression and voice expansion changes dynamically (for example, the data source of the input voice is a storage such as a CD, and from this storage, If the data input speed to the voice compression / decompression device includes jitter, or if the voice output speed is increased / decreased, such as a speech speed converter, or if both of these features are combined, then upsampling The downsampling processing ratio is not constant. In this case, for example, the
[0040]
When the audio compression / decompression apparatus of this embodiment is configured as shown in FIG. 6, a buffer memory (not shown) is provided between the
[0041]
As described above, when the
[0042]
Further, regarding the ROM capacity, two 32-word ROMs are required when separately configured, whereas only one 32-word ROM is required when integrated. Thereby, the hardware amount of ROM can be reduced to 1/2. Further, as for the multipliers, they are necessary for each when they are configured separately, but only one multiplier is required when they are integrated. Thereby, the hardware amount of the multiplier can be reduced to ½.
[0043]
By sharing and integrating both the down-sampling circuit and the up-sampling circuit, the
[0044]
In the above embodiment, it has been described that the control
[0045]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the control
[0046]
(1) Priorities are set in advance and the higher priority is selected. For example, in the case of a system that is currently reproducing audio, interruption of reproduced audio can be prevented by using this method to preferentially select upsampling.
[0047]
(2) Save the previously selected state and select a different one or the same one. That is, in the
[0048]
(3) A random number circuit or the like is used for random selection. Here, by generating pseudo-random numbers that have the same ratio between when downsampling is selected and when upsampling is selected, the previous selection state is not maintained as in method (2) above. However, the processing ratio of downsampling and upsampling can be as close to 1: 1 as possible, and interruption of the reproduced sound can be prevented as much as possible.
[0049]
(4) The remaining state of the audio signal buffered in the
[0050]
Next, 12 is a flip-flop for storing the internal state of the control
[0051]
As described above, in the upsampling and downsampling equations shown in this embodiment, one unit of processing is 16 steps, and in the downsampling equation (3), this “one unit of processing” is performed twice. In the upsampling equations (2-1) and (2-2), “one unit of processing” is performed once.
[0052]
In designing the operation of the
[0053]
That is, when the value of the
[0054]
That is, if there is no request for both downsampling and upsampling, the value of the
[0055]
Note that the length of “one unit of processing” is an example when the
[0056]
Next, 15 is a random gate, which generates and outputs an actual control signal for selecting the operation state of the
[0057]
Each block shown in FIG. 3 is configured in hardware in this embodiment, but is configured by a microcomputer system including a CPU, ROM, RAM, and the like, and the operation is stored in the ROM or RAM. It may be realized according to the work program.
[0058]
In this case, the work program itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program itself and means for supplying the program to a computer, for example, a recording medium storing the program constitutes the present invention. To do. As a recording medium for storing such a program, in addition to the ROM and RAM, for example, floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-I, CD-R, CD-RW, DVD, zip, A magnetic tape or a non-volatile memory card can be used.
[0059]
In the above embodiment, the multiplier in the
[0060]
Therefore, by providing a control circuit for outputting a control signal for bypassing the adder when the filter value is 0, the multiplier is not used in the cycle of multiplying this value, and is used for other purposes. It is possible. For example, a multiplier can be used for signal compression processing in the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the present inventionA filter circuit that performs a downsampling process that lowers the sampling rate of the input audio signal and an upsampling process that increases the sampling rate of the expanded audio signal is provided, and the filter circuit processes the input audio signal and upsampling A temporary storage device for buffering the audio signal, a multiplication and addition circuit for performing downsampling and upsampling operations, and a storage device for storing a multiplication coefficient used in the downsampling and upsampling operations BecauseVoice pressureShrinkageVoice extensionLong andThe amount of hardware required can be reduced, and the overall circuit scale can be reduced.
[0062]
According to another aspect of the invention, the audio signal is compressed in the signal compression circuit.YouSpeed and signal decompression circuit decompresses audio signalYouWhen the signal compression circuit and the signal expansion circuit operate simultaneously at a speed different from the speed at which the filter circuit operates, the filter circuit generates a control signal for switching whether the filter circuit performs the downsampling process or the upsampling process, Since the control means for dynamically scheduling and time-sharing operation is provided, the filter circuit can be appropriately used according to the operation speed of the signal compression circuit and the signal decompression circuit, and the decompressed audio is output. It is also possible to prevent the inconvenience of being interrupted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an audio compression / decompression apparatus according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration example of a filter circuit illustrated in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a control signal generation circuit illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the shape of filter coefficients stored in a ROM.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional audio compression / decompression apparatus.
FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of a conventional audio compression / decompression apparatus.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional audio compression apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional audio decompression apparatus.
FIG. 9 is a diagram illustrating a positional relationship between PCM and DSPCM.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional down-sample circuit.
FIG. 11 is a diagram illustrating calculation contents of tmp [] [].
FIG. 12 is a diagram illustrating another configuration example of a conventional down-sample circuit.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional up-sampling circuit.
[Explanation of symbols]
1 Filter circuit
2 signal compression circuit
3 signal expansion circuit
4 Control circuit
5 Control signal generation circuit
6 RAM
7 ROM
8th power addition circuit
11 Arbitration circuit
12 Flip-flop
13 Status register
14 counter
15 Random gate
16 Downsampling request
17 Upsampling request
Claims (6)
上記フィルタ回路においてダウンサンプリング処理された音声信号を圧縮する信号圧縮回路と、
上記信号圧縮回路において圧縮された音声信号を伸長し、上記フィルタ回路に出力する信号伸長回路と、
上記信号圧縮回路において音声信号を圧縮する速度と上記信号伸長回路において音声信号を伸長する速度とが異なる速度で上記信号圧縮回路と上記信号伸長回路とが同時に動作する場合において、上記フィルタ回路にダウンサンプリング処理をさせるかアップサンプリング処理をさせるかの切り替えの制御信号を生成し、上記フィルタ回路を動的にスケジューリングして時分割動作させる制御手段と、を備え、
前記フィルタ回路は、前記入力された音声信号及び前記アップサンプリングの処理を行う音声信号をバッファリングする一時記憶装置と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算を行う乗加算回路と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算において使用される乗算係数が格納される記憶装置とを有することを特徴とする音声圧縮伸長装置。A filter circuit that performs a downsampling process that lowers the sampling rate of the input audio signal and an upsampling process that increases the sampling rate of the expanded audio signal;
A signal compression circuit for compressing the audio signal down-sampled in the filter circuit;
A signal decompression circuit that decompresses the audio signal compressed in the signal compression circuit and outputs the decompressed signal to the filter circuit ;
In the case where the aforementioned signal compression circuit and the signal expanding circuit speed and different speeds you extended audio signal in the velocity and the signal expanding circuit you compress speech signals are operated simultaneously in the signal compression circuit, the filter circuit Generating a control signal for switching whether to perform the downsampling process or the upsampling process, and dynamically scheduling the filter circuit to perform time division operation, and
The filter circuit includes: a temporary storage device that buffers the input audio signal and an audio signal that performs the upsampling process; a multiplication and addition circuit that performs the downsampling and upsampling operations; the downsampling and And a storage device for storing a multiplication coefficient used in the upsampling operation.
上記フィルタ回路においてダウンサンプリング処理された音声信号を圧縮する信号圧縮回路と、
上記信号圧縮回路において圧縮された音声信号を伸長し、上記フィルタ回路に出力する信号伸長回路と、を備え、
前記フィルタ回路は、前記入力された音声信号及び前記アップサンプリングの処理を行う音声信号をバッファリングする一時記憶装置と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算を行う乗加算回路と、前記ダウンサンプリングおよび前記アップサンプリングの演算において使用される乗算係数が格納される記憶装置とを有する音声圧縮伸長装置を制御するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
上記信号圧縮回路において音声信号を圧縮する速度と上記信号伸長回路において音声信号を伸長する速度とが異なる速度で上記信号圧縮回路と上記信号伸長回路とが同時に動作する場合において、上記フィルタ回路にダウンサンプリング処理をさせるかアップサンプリング処理をさせるかの切り替えの制御信号を生成し、上記フィルタ回路を動的にスケジューリングして時分割動作させる制御手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。A filter circuit that performs a downsampling process that lowers the sampling rate of the input audio signal and an upsampling process that increases the sampling rate of the expanded audio signal;
A signal compression circuit for compressing the audio signal down-sampled in the filter circuit;
A signal decompression circuit that decompresses the audio signal compressed in the signal compression circuit and outputs it to the filter circuit ;
The filter circuit includes: a temporary storage device that buffers the input audio signal and an audio signal that performs the upsampling process; a multiplication and addition circuit that performs the downsampling and upsampling operations; the downsampling and A computer-readable recording medium storing a program for controlling an audio compression / decompression apparatus having a storage device for storing a multiplication coefficient used in the upsampling operation,
In the case where the aforementioned signal compression circuit and the signal expanding circuit speed and different speeds you extended audio signal in the velocity and the signal expanding circuit you compress speech signals are operated simultaneously in the signal compression circuit, the filter circuit A computer which records a program for generating a control signal for switching between downsampling processing and upsampling processing and causing the computer to execute a control procedure for dynamically scheduling the filter circuit to perform time division operation A readable recording medium.
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