JPH01147932A - Linear predictive coding method - Google Patents

Linear predictive coding method

Info

Publication number
JPH01147932A
JPH01147932A JP30643787A JP30643787A JPH01147932A JP H01147932 A JPH01147932 A JP H01147932A JP 30643787 A JP30643787 A JP 30643787A JP 30643787 A JP30643787 A JP 30643787A JP H01147932 A JPH01147932 A JP H01147932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
value
block
maximum value
prediction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP30643787A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2730028B2 (en
Inventor
Hiromi Takano
高野 ひろみ
Hisayoshi Moriwaki
森脇 久芳
Kenzo Akagiri
健三 赤桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP62306437A priority Critical patent/JP2730028B2/en
Priority to GB8828096A priority patent/GB2213352B/en
Priority to US07/278,483 priority patent/US4974235A/en
Publication of JPH01147932A publication Critical patent/JPH01147932A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2730028B2 publication Critical patent/JP2730028B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the accuracy of prediction coefficient by applying blocking processing to a sample and multiplying a prescribed value with the sample for each block. CONSTITUTION:The multiplication of weighting by a time window function W(n) is applied to an input data Xt at a terminal 11 by a time window 21, the obtained data is compared with a maximum value of a preceding data to extract a maximum value of data Xt.W(n). Similar processing is applied to the data Xt of one block succeedingly. Then a maximum value Tmax after weighting in one block is extracted. Then the value Tmax is shifted left one by one bit sequentially, doubled, compared with a value TREF being a comparison reference and the processing is proceeded to obtain the result of Tmin>=TREF. Thus, the data Xt.W(n) after weighting is multiplied in the unit of blocks in the range that the maximum value Tmax is not subject to overflow. Even with a limit of word length for succeeding processing, the accuracy of prediction coefficient alphai is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で説明する。[Detailed description of the invention] The explanation will be given in the following order.

A 産業上の利用分野 B 発明の概要 C従来の技術 D 発明が解決しようとする問題点 E 問題点を解決するための手段(第1図)F 作用 G 実施例 G1第1の実施例(第1図) G2他の実施例 H発明の効果 A 産業上の利用分野 この発明は線形予測符号化方法に関する。A. Industrial application field B. Summary of the invention C Conventional technology D. Problem that the invention aims to solve E. Means to solve the problem (Figure 1) F. Effect G Example G1 first embodiment (Figure 1) G2 other examples Effect of H invention A. Industrial application field The present invention relates to a linear predictive coding method.

B 発明の概要 この発明は、線形予測符号化方法において、サンプルを
ブロック化するとともに、そのブロックごとにサンプル
に所定の乗算を行うことにより、予測係数の精度を高め
るようにしたものである。
B. Summary of the Invention The present invention is a linear predictive coding method in which samples are divided into blocks and a predetermined multiplication is performed on the samples for each block, thereby increasing the precision of prediction coefficients.

C従来の技術 例えば、8ミリビデオにおいては、オプシヨンの機能と
して、記録時、オーディオ信号をPCM信号にデジタル
化し、このPCM信号を、テープのオーバースキャン区
間に記録し、再生時、その逆の処理を行うことによりも
とのオーディオ信号を得ることが認められている。
C. Conventional technology For example, in 8 mm video, an optional function is to digitize the audio signal into a PCM signal during recording, record this PCM signal in the overscan section of the tape, and reverse the process during playback. It is accepted that the original audio signal can be obtained by performing

この場合、PCM信号のサンプリング周波数及び量子化
ビット数を多くすれば、より優れた特性でオーディオ信
号を記録再生できるが、そのようにすると、記録再生す
べきビット数が多くなり、記録再生できなくなってしま
う。
In this case, if the sampling frequency and number of quantization bits of the PCM signal are increased, it is possible to record and play back the audio signal with better characteristics. It ends up.

そこで、記録時、PCM信号のビット数の圧縮を行い、
再生時、そのビット数の伸張を行うことにより、テープ
上のビット数が少なくても優れた記録再生特性が得られ
るようにすることが考えられている。
Therefore, when recording, the number of bits of the PCM signal is compressed.
It has been proposed to expand the number of bits during playback so that excellent recording and playback characteristics can be obtained even if the number of bits on the tape is small.

そして、そのようなビット圧縮・伸張の方法としてAD
PCMと呼ばれる方法がある。
AD is a method of bit compression/expansion.
There is a method called PCM.

第2図は、このADPCHによる伝送システムの一例を
示し、この例においては、入力データの連続する64サ
ンプルごとに、その64サンプルを1ブロックとし、こ
の1ブロックごとに予測フィルタの予測係数を最適値に
制御する場合である。そして、このとき、入力データの
1サンプルごとにビット圧縮した主データを出力すると
ともに、1ブロックごとにそのビット圧縮に関する補助
データを出力する。
Figure 2 shows an example of a transmission system using this ADPCH. In this example, each 64 consecutive samples of input data is set as one block, and the prediction coefficients of the prediction filter are optimized for each block. This is the case when controlling the value. At this time, the main data bit-compressed for each sample of the input data is output, and auxiliary data related to the bit compression is output for each block.

すなわち、第2図において、(10)はエンコーダ、(
30)は信号伝送系、(40)はデコーダを示し、例え
ば、8ミリビデオにおけるPCM酋声系に通用される場
合であれば、エンコーダ(10)は記録系に設けられ、
デコーダ(40)は再生糸に設けられるとともに、伝送
系(30)は、エラー訂正の処理回路9回転磁気ヘッド
などを含むものである。
That is, in FIG. 2, (10) is the encoder, (
30) is a signal transmission system, and (40) is a decoder. For example, if it is used for a PCM audio system in 8 mm video, an encoder (10) is provided in a recording system,
A decoder (40) is provided on the recycled yarn, and a transmission system (30) includes an error correction processing circuit, a nine-rotation magnetic head, and the like.

そして、エンコーダ(lO)において、デジタルデータ
Xtが、1サンプルごとに並列に入力端子(11)から
遅延回路(12) 、  (13)を通じて減算回路(
14)に供給される。この場合、入力データXtは、ア
ナログのオーディオ信号からリニアにA/D変換された
PCM信号であり、例えば、サンプリング周波数は48
kHz 、量子化ビット数は16ビツトである。また、
データXtは、第3図に示すように、−1≦Xt<1の
固定小数点で表現されているとともに、2の補数で表現
されているものとする(他の値についても同様)。
Then, in the encoder (lO), the digital data Xt is transmitted in parallel for each sample from the input terminal (11) through the delay circuits (12) and (13) to the subtraction circuit (
14). In this case, the input data Xt is a PCM signal that is linearly A/D converted from an analog audio signal, and for example, the sampling frequency is 48
kHz, and the number of quantization bits is 16 bits. Also,
As shown in FIG. 3, it is assumed that the data Xt is expressed as a fixed decimal point with −1≦Xt<1 and as a two's complement (the same applies to other values).

さらに、遅延回路(12) 、  (13)は、主デー
タと、補助データとのタイミングを合わせるためのもの
であり、それぞれ1ブロック期間の遅延時間を有する(
このため、厳密には、端子(11)の入力値をXtとす
れば、遅延回路(13)の出力はX t−12@となる
が、煩雑になるので、車にXtと記す)。
Furthermore, the delay circuits (12) and (13) are for synchronizing the timing of the main data and the auxiliary data, and each has a delay time of one block period (
Therefore, strictly speaking, if the input value of the terminal (11) is Xt, the output of the delay circuit (13) will be Xt-12@, but for the sake of complexity, we will write Xt on the car).

また、予測フィルタ(19)からデータXtに対する予
測値×【が取り出され、この値×tが減算回路(14)
に供給されて減算回路(14)からは、値Xtとヌtと
の差Dt D1譚xt −xt が取り出される。この値Diは、入力値Xtに対する予
測値5i!tの誤差(予測残差)である、したがって、
値D1は、理想的には、Di−0であり、−船釣にも小
さな値なので、値Dtの語長が例えば16ビツトである
としても(固定小数点で表現されているため)、例えば
、 Di子”o、ooo・・・・011011’のように、
そのMSH側のかなりのビットは、すべて“O”になり
(符号ビットを除り)、残るLSB側の数ビットが、値
Xtと×tとの差に対116して0”または“1”とな
る。また、値Dtが大きい値となったときには、下位ビ
ットは無視できる。
Further, a predicted value ×[ for data Xt is extracted from the prediction filter (19), and this value ×t is sent to the subtraction circuit (14).
The subtraction circuit (14) extracts the difference DtD1xt-xt between the value Xt and the value t. This value Di is the predicted value 5i! for the input value Xt! is the error (prediction residual) of t, therefore,
Ideally, the value D1 is Di-0, which is a small value even for boat fishing, so even if the word length of the value Dt is, for example, 16 bits (because it is expressed as a fixed decimal point), for example, Diko"o, ooo...011011',
All the significant bits on the MSH side become "O" (except for the sign bit), and the remaining few bits on the LSB side become 0" or "1" based on the difference between the values Xt and xt. Furthermore, when the value Dt becomes a large value, the lower bits can be ignored.

そこで、この値DLが、利得制御回路(15)に供給さ
れて6倍(G≧1)されることにより正規化された値D
t−Gとされ、この値G−1)tが再量子化回路(16
)に供給されて例えば4ビツトの値15t−cに再量子
化される。
Therefore, this value DL is supplied to the gain control circuit (15) and multiplied by 6 (G≧1), resulting in a normalized value D
t-G, and this value G-1)t is the requantization circuit (16
) and requantized, for example, into a 4-bit value 15t-c.

さらに、この値6t−cが利得制御回路(17)に供給
されて1/G倍され、したがって、値Dtと同じオーダ
ーで、正規化されていない値tStとされ、この値15
tが加算回路(18)に供給されるとともに、フィルタ
(19)からの予測値ヌ(が加算回路(18)に供給さ
れて加算回路(18)からは、値f5tと父りとの和父
t 父t=ヌt+Qt が取り出され、この値51i:tがフィルタ(19)に
供給される。
Furthermore, this value 6t-c is supplied to the gain control circuit (17) and multiplied by 1/G, thus giving a non-normalized value tSt of the same order as the value Dt, and this value 15
t is supplied to the adder circuit (18), and the predicted value N from the filter (19) is supplied to the adder circuit (18). t father t=nu t+Qt is taken out and this value 51i:t is fed to the filter (19).

この場合、値ヌtは、値Xtに対する予測値であり、値
t5tは、その予測時における誤差Dtの下位ビットを
切り捨てた、あるいはまるめた値であるから、これら値
5ztと6tとの和である値父tは、入力値Xtにほぼ
等しい、そして、この値父tが、フィルタ(19)に供
給されたのであるから、そのフィルタ出力である値5<
tは、次のサンプル時点の入力値Xt◆1を予測した値
とすることができる。
In this case, the value t is the predicted value for the value Xt, and the value t5t is the value obtained by truncating or rounding the lower bits of the error Dt at the time of prediction, so the sum of these values 5zt and 6t is A certain value t is approximately equal to the input value Xt, and since this value t is supplied to the filter (19), the value 5 < which is the filter output.
t can be a value that predicts the input value Xt◆1 at the next sample time.

そして、再量子化回路(16)からの値15t−cが、
伝送系(30)を通じてデコーダ(40)に供給される
Then, the value 15t-c from the requantization circuit (16) is
The signal is supplied to a decoder (40) through a transmission system (30).

このデコーダ(40)においては、値5t−cが利得制
御回路(41)により 1/G倍されて値I5tとされ
、この値tbtが加算回路(42)に供給され、その加
算出力が出力端子(44)に取り出されるとともに、フ
ィルタ(19)と同様に構成された予測フィルタ(43
)に供給され、そのフィルタ出力が加算回路(42)に
供給される。
In this decoder (40), the value 5t-c is multiplied by 1/G by the gain control circuit (41) to obtain the value I5t, and this value tbt is supplied to the adder circuit (42), and the added output is output from the output terminal. (44), and the prediction filter (43) configured similarly to the filter (19).
), and its filter output is supplied to an adder circuit (42).

したがって、フィルタ(43)の出力が、値Xtとなる
とともに、端子(44)には、入力データXtの下位ピ
ットが丸められたデータ父t、すなわち、入力データX
tにほぼ等しいデジタルデータ父tが取り出される。
Therefore, the output of the filter (43) becomes the value Xt, and the terminal (44) receives the data father t, in which the lower pits of the input data Xt are rounded, that is, the input data
Digital data father t approximately equal to t is retrieved.

さらに、フィルタ(19) 、  (43)における予
測係数を1ブロックごとに最適値とするため、次のよう
な回路が設けられる。
Further, in order to set the prediction coefficients in the filters (19) and (43) to optimal values for each block, the following circuit is provided.

すなわち、予測フィルタ(19) 、  (43)は、
例えば4次のフィルタとされるとともに、その第1次〜
第4次の係数a1〜a4は、任意の値に変更できるよう
にされる。
That is, the prediction filters (19) and (43) are
For example, it is considered to be a 4th order filter, and its 1st order ~
The fourth-order coefficients a1 to a4 can be changed to arbitrary values.

また、端子(11)からの入力データXtが、時間窓回
路(21)に供給されて所定の重みづけが行われてから
自己相関回路(22)に供給されて相関係数が算出され
、この係数が予測係数回路(23)に供給されてデータ
Xtの1ブロックごとに第4次までの予測係数α1〜α
4が算出される。
Input data Xt from the terminal (11) is supplied to a time window circuit (21), subjected to predetermined weighting, and then supplied to an autocorrelation circuit (22) to calculate a correlation coefficient. The coefficients are supplied to the prediction coefficient circuit (23), and the prediction coefficients α1 to α of the fourth order are calculated for each block of data Xt.
4 is calculated.

さらに、遅延回路(12)からのデータXtが予測誤差
フィルタ(24)に供給され、そのフィルタ出力がブロ
ック内最大値検出回路(25)に供給される。
Further, data Xt from the delay circuit (12) is supplied to a prediction error filter (24), and the filter output is supplied to an intra-block maximum value detection circuit (25).

この場合、フィルタ(24)は、予測フィルタ(19)
と同様に構成された4次の予測フィルタ(241)と、
減算回路(242)とを有するとともに、係数回路(2
3)からの予測係数α1〜α鴫がフィルタ(241)に
供給され、入力データXtに対する誤差Dtの予測値(
予測誤差)t5tを、1サンプルごとに生成するもので
ある。また、検出回路(25)は、人力データXtの1
ブロックごとに、そのブロック内における予消1誤差i
5t (これは64個ある)のうち、絶対値が最大であ
る予測誤差の絶対値i5 taaxを検出するものであ
る。
In this case, the filter (24) is the prediction filter (19)
a fourth-order prediction filter (241) configured in the same manner as
a subtraction circuit (242), and a coefficient circuit (242).
The prediction coefficients α1 to α1 from 3) are supplied to the filter (241), and the predicted value (
The prediction error) t5t is generated for each sample. Further, the detection circuit (25) detects 1 of the human power data Xt.
For each block, the predetermined error i within that block is
5t (there are 64 of them), the absolute value i5taax of the prediction error with the largest absolute value is detected.

そして、この最大値15Illaχが正規化利得算出回
路(28)に供給されて正規化時の利得Gのデータ、G
” b / f5 rtrax bは、Q<b<1の安全係数で、 例えば、b−0,9 に変換され、このデータGが利得制御回路(15)。
Then, this maximum value 15Illaχ is supplied to the normalization gain calculation circuit (28), and the data of the gain G at the time of normalization, G
"b/f5 rtrax b is a safety factor of Q<b<1, and is converted to, for example, b-0,9, and this data G is used in the gain control circuit (15).

(17)に供給されるとともに、ラッチ(52)を通じ
て利得制御回@(41)に供給される。この場合、値5
i l1axは、64個ある値f5tの最大値であるか
ら、値Dt−Gは、−1≦Dt−G<1に正規化される
(17) and is also supplied to the gain control circuit @(41) through the latch (52). In this case, the value 5
Since i l1ax is the maximum value of the 64 values f5t, the value Dt-G is normalized to -1≦Dt-G<1.

なお、エンコーダ(10)から伝送系(30)を通じて
デコーダ(40)に伝送されるデータ量について考える
と、メインのデータt5t−cは、例えば4ビツトで1
サンプルごとに伝送され、補助データである予測係数α
1〜α慢及びデータGは、例えば各8ビツト及び16ビ
ツトで1ブロックごとに伝送されるので、1ブロック期
間におけるデータ量は、 4ビット×64サンプル分+8ビットXAffi+16
ビツトー304ビット となる。そして、データ圧縮を行わない場合における1
ブロック期間のデータ量は、 16ビツト×64サンプル分 −1024ビット である。したがって、データ量は、 304ビツト/ 1024ビットζ29.7%に圧縮さ
れて伝送されたことになる。
Furthermore, considering the amount of data transmitted from the encoder (10) to the decoder (40) through the transmission system (30), the main data t5t-c is, for example, 4 bits and 1
The prediction coefficient α is transmitted for each sample and is auxiliary data.
1 to α and data G are transmitted for each block in 8 bits and 16 bits, respectively, so the amount of data in one block period is 4 bits x 64 samples + 8 bits XAffi + 16
It becomes 304 bits. 1 in the case of no data compression
The amount of data in a block period is 16 bits x 64 samples - 1024 bits. Therefore, the amount of data was compressed and transmitted to 304 bits/1024 bits ζ29.7%.

こうして、このシステムによれば、デジタルオーディオ
データのデータ圧縮を行うことができるが、この場合、
特にこのシステムによれば、係数及び演算の語長に制限
があっても、予測フィルタ(19) 、  (43)の
予測係数を入力データXtにしたがって最適値に制御し
ているので、デコードされたデータ5tの圧縮により生
じるエラーを最小にすることができる。
In this way, according to this system, data compression of digital audio data can be performed, but in this case,
In particular, according to this system, even if there is a limit to the word length of the coefficients and calculations, the prediction coefficients of the prediction filters (19) and (43) are controlled to optimal values according to the input data Xt, so that the decoded Errors caused by compression of data 5t can be minimized.

また、予測残差Diを伝送する場合、この残差Diを再
量子化によりビット数を少なくするとともに、その再量
子化の前に正規化を行っているので、伝送されるデータ
5t−Gは、ビット数が少なく、かつ、誤差の少ないデ
ータとなる。
In addition, when transmitting the prediction residual Di, this residual Di is requantized to reduce the number of bits and normalized before the requantization, so the transmitted data 5t-G is , resulting in data with fewer bits and fewer errors.

文献:「音声情報処理の基礎」オーム社発行特願昭61
−299285号の明細書及び図面D 発明が解決しよ
うとする問題点 ところが、上述のシステムにおいては、予測係数α1〜
α2の精度を、あまり高くすることができない。
Literature: "Fundamentals of Speech Information Processing", patent application published by Ohmsha, 1986
-299285 Specification and Drawing D Problems to be Solved by the Invention However, in the above system, the prediction coefficients α1 to
The accuracy of α2 cannot be made very high.

すなわち、時間窓回路(21)における時間窓関数(重
み関数) W (n)としては、一般にハミング窓 W (n) =0.54−0.46cos  (2rc
 n/ (N −1) )N:lブロックのデータ数(
N = 64)n : lブロック中のデータ番号 0≦n S N −1 が使用される。
That is, the time window function (weighting function) W (n) in the time window circuit (21) is generally a Hamming window W (n) =0.54-0.46cos (2rc
n/ (N −1) ) N: Number of data in l block (
N = 64) n: Data number 0≦n S N -1 in l block is used.

そして、このように止みづけされたデータXtが自己相
関回路(22)に供給されて自己相関係数vjが、 xn:重みづけ後のt=nにおける データXt j=0. 1. 2.・・・・、p P:予測フィルタの次数(p = 4)により算出され
る。
Then, the data Xt fixed in this way is supplied to the autocorrelation circuit (22), and the autocorrelation coefficient vj is as follows: xn: Data Xt at t=n after weighting j=0. 1. 2. ..., p P: Calculated based on the order of the prediction filter (p = 4).

さらに、予測係数回路(23)の処理は、例えば第4図
に示すようなアルゴリズムとされて予測係数が求められ
る。ただし、同図において、v、):Q次の自己相関係
数 vl:1次  I αi:前向き線形予測係数、αi =αiWn:前向き
予測残差と後向き予測残差との相互相関 un:前向き予測残差の二乗平均 kn◆i :偏自己相関係数 である。
Furthermore, the processing of the prediction coefficient circuit (23) is performed using an algorithm as shown in FIG. 4, for example, to obtain prediction coefficients. However, in the same figure, v, ): Q-order autocorrelation coefficient vl: 1st-order I αi: forward linear prediction coefficient, αi = αiWn: cross-correlation between forward prediction residual and backward prediction residual un: forward prediction Root mean square of residuals kn◆i: Partial autocorrelation coefficient.

したがって、重みづけ後のデータXL  (−Xn)の
精度→自己相関係数vj及び相互相関wnの精度→偏自
己相関係数kl令1の精度−予測係数αiの精度の順に
予測係数αiの精度が決まってしまう。
Therefore, the accuracy of the prediction coefficient αi is calculated in the following order: accuracy of weighted data XL (−Xn) → accuracy of the autocorrelation coefficient vj and cross-correlation wn → accuracy of the partial autocorrelation coefficient kl order 1 − accuracy of the prediction coefficient αi. is decided.

一方、時間窓回路(21)の時間窓関数が、上述のよう
に、ハミング窓であるとすると、ブロックの中央のデー
タXtに対する重みW ((N−1)/2)は、 W  ((N−1)/2)−1 となるが、ブロックの始め及び終わりのデータXtに対
する重みW (0)、W (N−1)は、W (0) 
−0,08 w (N −1) −0,08 となり、直みづけ後のt=o、t=N−i付近のデータ
Xtは小さな値となってしまう。すなわち、2進値で表
現すれば、3〜4ピント右シフトされてしまう。
On the other hand, if the time window function of the time window circuit (21) is a Hamming window as described above, the weight W ((N-1)/2) for the data Xt at the center of the block is W ((N -1)/2)-1, but the weights W (0) and W (N-1) for the data Xt at the beginning and end of the block are W (0)
−0,08 w (N −1) −0,08, and the data Xt near t=o and t=N−i after direct alignment becomes a small value. That is, if expressed as a binary value, the focus will be shifted to the right by 3 to 4 points.

そして、このとき、データXtは、語長制限されている
ので、右シフトされた下位ビットは切り捨てられること
になり、この結果、止みづけ後のデータXtは精度の悪
いものとなってしまう。
At this time, since the word length of the data Xt is limited, the lower bits shifted to the right are discarded, and as a result, the data Xt after stopping becomes less accurate.

そして、上述のように、重みづけ後のデータXtの精度
が、そのまま予測係数αiの精度に影響しているので、
止みづけ後のデータXtの精度が低下することにより、
予測係数αlの精度も低下してしまう。
As mentioned above, the accuracy of the weighted data Xt directly affects the accuracy of the prediction coefficient αi, so
As the accuracy of the data Xt after stopping decreases,
The accuracy of the prediction coefficient αl also decreases.

この発明は、このような問題点を解決しようとするもの
である。
This invention attempts to solve these problems.

E 問題点を解決するための手段 上述のように、また、第4図に示すように、予測係数α
iの精度は、係数kn◆1の精度で決まるが、この係数
に■1は、値wn(!:unとの除算で算出される。そ
して、この除算のとき、被除数及び除数(分子及び分母
)に、互いに等しい定数を、あらかじめ乗算しておいて
も、その除算の商である係数kn令1に支障を生じるこ
とはない。
E Means for solving the problem As mentioned above and as shown in Figure 4, the prediction coefficient α
The precision of i is determined by the precision of the coefficient kn◆1, but this coefficient ■1 is calculated by division with the value wn(!:un. Then, at the time of this division, the dividend and divisor (numerator and denominator) ) are multiplied in advance by constants that are equal to each other, there will be no problem with the coefficient kn, which is the quotient of the division.

この発明は、このような点に着目し、重みづけされたデ
ータxtは、その重みW(n)に対応して語長を長くし
ておく、そして、重みづけされたデータXtに、ブロッ
クごとに定めた所定の大きさの係数(≧1)を乗算し、
その乗算結果を使用して予測係数αiを求める。なお、
乗算する係数は、その乗算結果が、例えば、データXt
のデータ形式で表現できる範囲に収まる大きさとすれば
よい。
This invention focuses on these points, and the weighted data xt has a long word length corresponding to its weight W(n), and the weighted data Xt is divided into blocks for each block. Multiply by a coefficient of a predetermined size (≧1),
The prediction coefficient αi is determined using the multiplication result. In addition,
The coefficient to be multiplied is such that the multiplication result is, for example, data Xt
The size may be within the range that can be expressed in the data format.

F 作用 人力データに対して時間窓関数による重みづけを行って
も、予測係数が精度よく算出される。
F Prediction coefficients are calculated with high accuracy even when weighting is performed using a time window function on the human force data.

G 実施例 G1第1の実施例 時間窓回路(21)においては、第1図に示すフローチ
ャートの処理が行われる。
G Embodiment G1 First Embodiment In the time window circuit (21), the process shown in the flowchart shown in FIG. 1 is performed.

すなわち、ステップ(61)において、端子(11)の
入力データXi  (1サンプル分)に対して時間窓関
数W(n)による重みづけの乗算が行われてデータXt
−W(n)とされ、次にステップ(62)において、デ
ータxt−W(n)とそれ以前のデータXt−W(n)
の最大値(絶対値)との大小比較を行うことによりデー
タXt−W(n)の最大値(絶対値)が取り出され、続
いてステップ(63)において、lブロック64サンプ
ルのデータXtに対してステップ(61) 、  (6
2)の処理が行われたかどうかがチエツクされ、行われ
ていないときには、処理はステップ(61)に戻り、行
われたときには、処理はステップ(71)に進む。
That is, in step (61), the input data Xi (for one sample) of the terminal (11) is weighted and multiplied by the time window function W(n), and the data Xt
-W(n), and then in step (62), the data xt-W(n) and the previous data Xt-W(n)
The maximum value (absolute value) of data Xt-W(n) is extracted by comparing the magnitude with the maximum value (absolute value) of step (61), (6
It is checked whether or not the process 2) has been performed. If it has not been performed, the process returns to step (61), and if it has been performed, the process advances to step (71).

したがって、ステップ(61)〜(63)により、1ブ
ロックの全入力データXtに対して時間窓関数W(n)
による重みづけが行われるとともに、その1ブロック内
における、重みづけ後の最大値(絶対値)Tmaxが取
り出される。なお、以上の処理は、例えば、データXt
が16ビント、関数W(n)が8ビツト、データX t
 −W (n) 、 T+saxが24ビツトにより行
われ、データXt−W(n)。
Therefore, by steps (61) to (63), the time window function W(n) is calculated for all input data Xt of one block.
Weighting is performed, and the maximum value (absolute value) Tmax after weighting within that one block is extracted. It should be noted that the above processing is performed, for example, on data Xt
is 16 bits, function W(n) is 8 bits, data X t
-W(n), T+sax is performed using 24 bits, and data Xt-W(n).

T maxに必要な精度が確保される。The accuracy required for Tmax is ensured.

そして、次にステップ(71)において、ビットシフト
用のカウンタBSFTがrOJにリセットされてからス
テップ(72)において、最大値Tmaxが、所定の一
定値TREFと大小比較される。この場合、値TRIP
は、データXt −W (n) 、 ’1″waxの語
長である24ビツトにより表現できる最大値よりも数ビ
ット分小さな値、例えば24ビツトで表現できる最大値
のl/22の値とされる。
Then, in step (71), the bit shift counter BSFT is reset to rOJ, and then in step (72), the maximum value Tmax is compared in magnitude with a predetermined constant value TREF. In this case, the value TRIP
is a value that is several bits smaller than the maximum value that can be expressed with 24 bits, which is the word length of data Ru.

そして、大小比較の結果、’1’ wax < TRt
!l’のときには、処理はステップ(73)に進み、こ
のステップ(73)において、カウンタBSFTがrl
Jだけインクリメントされ、次にステップ(74)にお
いてカウンタHSFTが一定の所定値BLIMと大小比
較される。この大小比較は、後述するように、処理が無
限ループに入ることを防ぐためのものであり、データT
■axの語長に対応して例えばBLIM= 24とされ
る。
As a result of the size comparison, '1' wax < TRt
! l', the process proceeds to step (73), and in this step (73), the counter BSFT is rl.
The counter HSFT is incremented by J, and then in step (74) the counter HSFT is compared in magnitude with a constant predetermined value BLIM. This size comparison is to prevent the process from entering an infinite loop, as will be described later.
(2) Corresponding to the word length of ax, for example, BLIM=24.

そして、この大小比較の結果、BSFT< BLIFの
ときには、処理はステップ(75)に進み、このステッ
プ(75)において、データTl1aχが例えば1ピン
ト左シフトされることにより2倍され、次に処理はステ
ップ(72)に戻る。
Then, as a result of this size comparison, when BSFT<BLIF, the process proceeds to step (75), and in this step (75), the data Tl1aχ is doubled by, for example, being shifted to the left by 1 focus, and then the process is Return to step (72).

したがって、ステップ(72)〜(75)が繰り返され
ることにより、値Tmaxは順次1ピントずつ左シフト
されて2倍されていくとともに、その左′シフトされた
回数がカウンタBSFTによりカウントされる。なお、
Tmax−0のときには、何回左シフトしてもTn+a
x=0のままで無限ループとなるので、ステップ(74
)においてカウンタBSFTがチエツクされ、BSFT
≧BLIMとなったときには、処理はステップ(74)
からステップ(76)に抜けてこのルーチンを終了する
Therefore, by repeating steps (72) to (75), the value Tmax is sequentially shifted to the left by 1 pint and multiplied by 2, and the number of times it is shifted to the left is counted by the counter BSFT. In addition,
When Tmax-0, no matter how many times you shift left, Tn+a
Since it becomes an infinite loop with x=0, step (74
), the counter BSFT is checked and BSFT
When ≧BLIM, the process proceeds to step (74)
The routine then exits to step (76) and ends.

そして、ステップ(72)〜(75)が繰り返されるこ
とにより、値’rtsaxが順次1ビツトずつ左シフト
されて2倍されていき、Tslax≧TRIPとなると
、処理はステップ(72)からステップ(81)に進む
、この場合、値”rtaaxは、もとの値が「2」のB
SFT乗倍されていることになるが、ステップ(72)
の比較基準である値TREI’は、値Tmaxの語長(
この例では24ビツト)で表現できる最大値の例えば1
/22倍の値であるから、値’raIaxがオーバーフ
ローすることはない。
Then, by repeating steps (72) to (75), the value 'rtsax is sequentially shifted to the left by 1 bit and multiplied by 2. When Tslax≧TRIP, the process proceeds from step (72) to step (81). ), in this case the value ``rtaax'' is ``B'' whose original value is ``2''.
This means that the SFT has been multiplied, but step (72)
The value TREI', which is a comparison standard, is the word length (
For example, the maximum value that can be expressed with 24 bits (in this example, 1)
/22 times the value, the value 'raIax will not overflow.

そして、ステップ(81)において、カウンタBSFT
がチエツクされ、BSFT> Oのときには、処理はス
テップ(82)に進み、このステップ(82)において
、1ブロックの全データXt −W (n)がそれぞれ
1ビツトだけ左シフトされて2倍され、次にステップ(
83)においてカウンタBSFTがrlJだけディクリ
メントされてから処理はステップ(81)に戻る。
Then, in step (81), the counter BSFT
is checked, and when BSFT>O, the process proceeds to step (82), and in this step (82), all data Xt - W (n) of one block are each shifted to the left by 1 bit and multiplied by 2, Then step (
At step 83), the counter BSFT is decremented by rlJ, and then the process returns to step (81).

したがって、ステップ(81)〜(83)により、1ブ
ロック64サンプルの全データXt −W (n)は、
それぞれ1ビツトずつ左シフトされて2倍されていき、
各データXt −W (n)がすべてBSl’Tビット
だけ左シフトされると、このとき、BSFT−0になる
Therefore, by steps (81) to (83), the total data Xt −W (n) of 64 samples in one block is
Each bit is shifted to the left by 1 bit and multiplied by 2.
When each data Xt -W (n) is all shifted to the left by BSl'T bits, it becomes BSFT-0.

そして、BSFT−0になると、処理はステップ(81
)からステップ(84)に進み、このルーチンを終了す
る。
Then, when BSFT-0 is reached, the process proceeds to step (81
), the routine proceeds to step (84) and ends this routine.

したがって、重みづけされたデータXt −W(n)は
、BSFTビットだけ左シフトされて次段の自己相関回
路(22)に供給されることになるので、以後の処理に
おいて語調制限によりLSB側が切り捨てられても、係
数kl令1の精度が低下することがなく、したがって、
予測係数αiを精度よく求めることができる。
Therefore, the weighted data Xt -W(n) is shifted to the left by BSFT bits and supplied to the next stage autocorrelation circuit (22), so in subsequent processing, the LSB side is truncated due to tone restrictions. Even if the coefficient kl order 1 is
The prediction coefficient αi can be determined with high accuracy.

なお、このとき、データXt −W (n)は、BSF
Tピットだけ左シフトされているので、「2」のBSF
T乗倍されたことになるが、各ブロックにおけるデータ
Xt −W (n)の最大値X ysaxの「2」のB
SFT乗倍された値が、オーバーフローしないように値
BSFTが求められているので、残るデータXt−W(
n)が「2」のBSFT乗倍されても、オーバーフロー
することはない。
Note that at this time, the data Xt −W (n) is BSF
Only the T pit has been shifted to the left, so the BSF of "2"
It is multiplied by T, but the maximum value of data Xt - W (n) in each block is "2" B of ysax
Since the value BSFT is calculated so that the value multiplied by SFT does not overflow, the remaining data Xt-W (
Even if n) is multiplied by "2" to the BSFT power, it will not overflow.

こうして、この発明によれば、重みづけ後のデータXt
−W(n)を、ブロック単位で、その最大値Tsaxが
オーバーフローしない範囲で乗算しているので、以後の
処理に語長制限があっても、予測係数αiの精度を高く
することができる。
Thus, according to the present invention, the weighted data Xt
-W(n) is multiplied in units of blocks within a range in which the maximum value Tsax does not overflow, so even if there is a word length limit in subsequent processing, the accuracy of the prediction coefficient αi can be increased.

G2他の実施例 なお、上述において、ステップ(61)〜((33)を
時間窓回路(21)において処理し、ステップ(71)
〜(84)を、回路(21)と(22)との間に新たに
設けた回路により処理してもよい、また、上述において
は、フローチャートにより説明したが、ステップ(61
)〜(84)はディスクリートのハードウェアで構成で
きる。さらに、偏自己相関係数(PARCOR係数)k
iを、予測係数αlとして使用することもできる。
G2 Other embodiments In the above, steps (61) to (33) are processed in the time window circuit (21), and step (71)
- (84) may be processed by a circuit newly provided between circuits (21) and (22).Also, although the above explanation was made using a flowchart, step (61)
) to (84) can be configured with discrete hardware. Furthermore, partial autocorrelation coefficient (PARCOR coefficient) k
i can also be used as the prediction coefficient αl.

H発明の効果 この発明によれば、重みづけ後のデータXt・W(n)
を、ブロック単位で、その最大値T waxがオーバー
フローしない範囲で乗算しているので、以後の処理にi
&4制限があっても、予測係数αiの精度を高くするこ
とができる。
Effects of the invention H According to this invention, the weighted data Xt·W(n)
is multiplied in block units within the range where its maximum value T wax does not overflow, so i
Even with the &4 restriction, the accuracy of the prediction coefficient αi can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一例の流れ図、第2図〜第4図はそ
の説明の゛ための図である。 (10)はエンコーダ、(30)は信号伝送系、(40
)はデコーダである。
FIG. 1 is a flowchart of an example of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the same. (10) is an encoder, (30) is a signal transmission system, (40
) is a decoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 所定のサンプリング周波数によってデジタル信号に変換
された入力信号を、その所定数のサンプルごとに1ブロ
ックとし、 この1ブロックごとに予測残差を利用して上記入力信号
を符号化する予測符号化方法において、上記入力信号に
所定の重みづけを行なった後、上記各ブロックの最大値
を検出し、 この最大値が所定値を超えるように乗算し、この乗算量
にしたがって上記ブロック内の他のサンプルも乗算して
予測係数を求めるようにした線形予測符号化方法。
[Claims] An input signal converted into a digital signal at a predetermined sampling frequency is set as one block for each predetermined number of samples, and the input signal is encoded using prediction residuals for each block. In the predictive coding method, the input signal is given a predetermined weight, the maximum value of each block is detected, the maximum value is multiplied so that it exceeds a predetermined value, and the block is assigned a predetermined weight according to this multiplication amount. A linear predictive coding method that calculates prediction coefficients by multiplying other samples within.
JP62306437A 1987-12-03 1987-12-03 Linear predictive coding method Expired - Fee Related JP2730028B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62306437A JP2730028B2 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Linear predictive coding method
GB8828096A GB2213352B (en) 1987-12-03 1988-12-01 Method of adaptive quantization in differential pulse code modulation and a system for transmitting quantized data
US07/278,483 US4974235A (en) 1987-12-03 1988-12-01 Method of adaptive quantization in differential pulse code modulation and a system for transmitting quantized data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62306437A JP2730028B2 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Linear predictive coding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01147932A true JPH01147932A (en) 1989-06-09
JP2730028B2 JP2730028B2 (en) 1998-03-25

Family

ID=17956999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62306437A Expired - Fee Related JP2730028B2 (en) 1987-12-03 1987-12-03 Linear predictive coding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2730028B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6070836A (en) * 1983-09-27 1985-04-22 Sansui Electric Co Transmitter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6070836A (en) * 1983-09-27 1985-04-22 Sansui Electric Co Transmitter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2730028B2 (en) 1998-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4882754A (en) Data compression system and method with buffer control
JP3178026B2 (en) Digital signal encoding device and decoding device
JPH06164414A (en) Method and device for orthogonal transformation operation and inverse orthogonal transformation operation and digital signal encoding and/or decoding device
JPH0695698A (en) Digital signal coder decoder, digital signal coder and digital signal decorder
JP3225644B2 (en) Noise shaping circuit
JP3636094B2 (en) Signal encoding apparatus and method, and signal decoding apparatus and method
JP3208001B2 (en) Signal processing device for sub-band coding system
US4939749A (en) Differential encoder with self-adaptive predictive filter and a decoder suitable for use in connection with such an encoder
EP0404535B1 (en) Bandwidth compression device
JPH01147932A (en) Linear predictive coding method
US4622537A (en) Predictive code conversion method capable of forcibly putting a feedback loop in an inactive state
JPH07199996A (en) Device and method for waveform data encoding, decoding device for waveform data, and encoding and decoding device for waveform data
US4812987A (en) Wave shaping circuit
JPH01149539A (en) Linear predictive coding method
US4974235A (en) Method of adaptive quantization in differential pulse code modulation and a system for transmitting quantized data
JPH0715281A (en) Noise shaping device
JP2730029B2 (en) Linear predictive coding method
JPH0126207B2 (en)
JP3223281B2 (en) Waveform data encoding device, waveform data encoding method, waveform data decoding device, and waveform data encoding / decoding device
JP4259110B2 (en) Waveform data encoding apparatus and waveform data encoding method
JP2992994B2 (en) How to encode digital audio data
JP3200875B2 (en) ADPCM decoder
JPS59158124A (en) Voice data quantization system
JPH01143530A (en) Data transmission equipment
JPH01218228A (en) Method for encoding digital audio data

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees