JPH01233823A - デイジタル信号処理方法 - Google Patents
デイジタル信号処理方法Info
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- JPH01233823A JPH01233823A JP6172488A JP6172488A JPH01233823A JP H01233823 A JPH01233823 A JP H01233823A JP 6172488 A JP6172488 A JP 6172488A JP 6172488 A JP6172488 A JP 6172488A JP H01233823 A JPH01233823 A JP H01233823A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野
B発明の概要
C従来の技術(第1図及び第6図)
D発明が解決しようとする問題点(第1図及び第6図)
E問題点を解決するための手段(第1図)F作用
G実施例(第1図〜第5図)
(G1)第1の実施例(第1図〜第3図)(G2)第2
の実施例(第4図及び第5図)(G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はディジタル信号処理装置に関し、例えばCD
−ROM (compact disk read o
nly memory)にオーディオ信号等を情報圧縮
して記録、再生するようになされたディジタル信号処理
装置に通用して好適なものである。
の実施例(第4図及び第5図)(G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はディジタル信号処理装置に関し、例えばCD
−ROM (compact disk read o
nly memory)にオーディオ信号等を情報圧縮
して記録、再生するようになされたディジタル信号処理
装置に通用して好適なものである。
B発明の概要
本発明は、ディジタル信号処理装置において、ストレー
トPCMモードで低い周波数帯域の再量子化雑音信号を
抑圧することにより、耳障りな再量子化雑音の発生を有
効に回避することができる。
トPCMモードで低い周波数帯域の再量子化雑音信号を
抑圧することにより、耳障りな再量子化雑音の発生を有
効に回避することができる。
C従来の技術
従来、光記録媒体でなるCD−ROMにおいては、その
記録フォーマットの1つにオーディオ信号等の音声信号
を併せて記録するようになされたC D −1<CD−
1nterractive media)がある。
記録フォーマットの1つにオーディオ信号等の音声信号
を併せて記録するようになされたC D −1<CD−
1nterractive media)がある。
この場合CD−1においては、適応予測符号化法(ad
aptive predict”+ve coding
: A P C)の手法を用いてオーディオ信号を符
号化して情報圧縮することにより、S/N比、明瞭度等
の劣化を未然に防止して高い記録密度で記録するように
なされたディジタル信号処理装置が提案されている(特
開昭59−223032号公報、特開昭61−1582
17号公報、特開昭61−158218号公報、特開昭
61−158219号公報、特開昭61−158220
号公報)。
aptive predict”+ve coding
: A P C)の手法を用いてオーディオ信号を符
号化して情報圧縮することにより、S/N比、明瞭度等
の劣化を未然に防止して高い記録密度で記録するように
なされたディジタル信号処理装置が提案されている(特
開昭59−223032号公報、特開昭61−1582
17号公報、特開昭61−158218号公報、特開昭
61−158219号公報、特開昭61−158220
号公報)。
すなわち第1図において、1は全体としてディジタル信
号処理装置1を示し、入力ディジタル信号S、を予測化
フィルタ2A、2B、2C及び2Dを介して加算器3A
、3B、3C及び3Dに与えることにより、入力ディジ
タル信号S、と予測化フィルタ2A、2B、2C及び2
Dの出力信号との差信号32A% S 211、SZC
及びS2゜を得る。
号処理装置1を示し、入力ディジタル信号S、を予測化
フィルタ2A、2B、2C及び2Dを介して加算器3A
、3B、3C及び3Dに与えることにより、入力ディジ
タル信号S、と予測化フィルタ2A、2B、2C及び2
Dの出力信号との差信号32A% S 211、SZC
及びS2゜を得る。
予測化フィルタ2A、2B、2C及び2Dは、それぞれ
遅延回路6A及び7A、6B及び7B、6C及び7C5
6D及び7Dと重み付は回路8A及び9A、8B及び9
B、8C及び9C,8D及び9Dとで構成された2次の
フィルタ回路でなり、各重み付は回路8A及び9A、8
B及び9B、8C及び9C,8D及び9Dの重み付は係
数KIA及びに2ASKIB及びに2B、KIG及びに
2CSKID及びに2Dが次式、 K I A =1.8426 、 K 2 A
= −0,8649・・・・・・ (1) KIB±0.875. K2B=0・・・・・・
(2) K I C=1.5155 、 K 2 G =
−0,81・・・・・・ (3) KiD=0. K2D=0 ・・・・・・ (4) で表される値に設定されている。
遅延回路6A及び7A、6B及び7B、6C及び7C5
6D及び7Dと重み付は回路8A及び9A、8B及び9
B、8C及び9C,8D及び9Dとで構成された2次の
フィルタ回路でなり、各重み付は回路8A及び9A、8
B及び9B、8C及び9C,8D及び9Dの重み付は係
数KIA及びに2ASKIB及びに2B、KIG及びに
2CSKID及びに2Dが次式、 K I A =1.8426 、 K 2 A
= −0,8649・・・・・・ (1) KIB±0.875. K2B=0・・・・・・
(2) K I C=1.5155 、 K 2 G =
−0,81・・・・・・ (3) KiD=0. K2D=0 ・・・・・・ (4) で表される値に設定されている。
従って第6図に示すように、予測化フィルタ2A、2B
、2C及び2Dと加算器3A、3B、3C及び3Dは、
それぞれ曲線LA、LB、LC及びLDで表されるよう
な周波数特性を備えたフィルタ回路を構成し、当該周波
数特性で補正された人力ディジタル信号S1が予測残差
信号Sz^、5ZII、SZC及びS2゜としてそれぞ
れLワード遅延回路4A、4B、4C及び4Dと最大絶
対値ホールド回路5A、5B、5C及び5Dに与えられ
る。
、2C及び2Dと加算器3A、3B、3C及び3Dは、
それぞれ曲線LA、LB、LC及びLDで表されるよう
な周波数特性を備えたフィルタ回路を構成し、当該周波
数特性で補正された人力ディジタル信号S1が予測残差
信号Sz^、5ZII、SZC及びS2゜としてそれぞ
れLワード遅延回路4A、4B、4C及び4Dと最大絶
対値ホールド回路5A、5B、5C及び5Dに与えられ
る。
かくして、加算器3A〜3Dは、入力デイジタル信号釦
と、各予測化フィルタ回路2A〜2Dの出力信号との差
信号SZA”’Sil+を出力する予測誤差検出手段を
構成する。
と、各予測化フィルタ回路2A〜2Dの出力信号との差
信号SZA”’Sil+を出力する予測誤差検出手段を
構成する。
最大絶対値ホールド回路5A、5B、5C及び5Dは、
それぞれ加算器3A、3B、3C及び3Dから得られる
ディジタル信号を所定期間ごとに区切ってブロック化し
、各ブロックごとに最大絶対値を検出する。
それぞれ加算器3A、3B、3C及び3Dから得られる
ディジタル信号を所定期間ごとに区切ってブロック化し
、各ブロックごとに最大絶対値を検出する。
予測レンジ適応回路10は、当該検出結果に基づいてフ
ィルタ切換信号SCIを出力して各ブロックごとに選択
回路11の接点を切り換え制御することにより、上記最
大絶対値が最も小さな予測残差信号Sza、、 Szm
SSzc及びSZOがLワード遅延回路4A、4B、4
C及び4D、選択回路11を介して加算器14に出力さ
れるようになされている。
ィルタ切換信号SCIを出力して各ブロックごとに選択
回路11の接点を切り換え制御することにより、上記最
大絶対値が最も小さな予測残差信号Sza、、 Szm
SSzc及びSZOがLワード遅延回路4A、4B、4
C及び4D、選択回路11を介して加算器14に出力さ
れるようになされている。
従って加算器14においては、各ブロックごとに最大絶
対値が最も小さな予測残差信号SZA%SZl、Szc
又は5211(以下最適予測残差信号と呼ぶ)が得られ
、かくして当該最適予測残差信号を再量子化して記録す
れば、少ないビット量で効率良く入力ディジタル信号S
1を記録することができる。
対値が最も小さな予測残差信号SZA%SZl、Szc
又は5211(以下最適予測残差信号と呼ぶ)が得られ
、かくして当該最適予測残差信号を再量子化して記録す
れば、少ないビット量で効率良く入力ディジタル信号S
1を記録することができる。
さらに予測レンジ適応回路10は、乗算器15にフロー
ティング信号Sc!を出力して最適予測残差信号をフロ
ーティング処理することにより、各ブロックごとに最適
予測残差信号の最大値が所定の信号レベルになるように
信号処理する。
ティング信号Sc!を出力して最適予測残差信号をフロ
ーティング処理することにより、各ブロックごとに最適
予測残差信号の最大値が所定の信号レベルになるように
信号処理する。
再量子化器17は、フローティング処理された最適予測
残差信号を再量子化して出力する。
残差信号を再量子化して出力する。
かくして最適予測残差信号をフローティング処理した後
、再量子化して記録することにより、少ないピッ+量で
効率良く入力ディジタル信号S。
、再量子化して記録することにより、少ないピッ+量で
効率良く入力ディジタル信号S。
を記録することができる。
ところで、この種のディジタル信号処理装置においては
、記録側で再量子化する際に量子化雑音の発生を避は得
す(以下再量子化雑音と呼ぶ)、このためノイズシェー
ビング回路2oを用いて信号対量子化雑音比(SNR)
を改善するようになされたものが提案されている(IE
EE TRANSACTIONS ON ACOU
STICS、5PEECH,AND 5IGNAL
PROCESSING。
、記録側で再量子化する際に量子化雑音の発生を避は得
す(以下再量子化雑音と呼ぶ)、このためノイズシェー
ビング回路2oを用いて信号対量子化雑音比(SNR)
を改善するようになされたものが提案されている(IE
EE TRANSACTIONS ON ACOU
STICS、5PEECH,AND 5IGNAL
PROCESSING。
VOL、ASSP−27,NO,3,JUNE 197
9、電子情報通信学会誌 4°87 VOL、70.N
O,4頁392〜4oo)。
9、電子情報通信学会誌 4°87 VOL、70.N
O,4頁392〜4oo)。
すなわちノイズシェービング回路2oにおいては、加算
器24に再量子化器17の入出力信号を与え、その結果
得られる量子化誤差信号Sアを、乗算器15の逆特性の
乗算器16を介してノイズフィルタ23に与える。
器24に再量子化器17の入出力信号を与え、その結果
得られる量子化誤差信号Sアを、乗算器15の逆特性の
乗算器16を介してノイズフィルタ23に与える。
ノイズフィルタ23は、予測化フィルタ2A〜2Dと同
様に遅延回路25A及び26Aと重み付は回路27A及
び28A″?!構成され、その出方信号を加算器29を
介して乗算器15に出力するようになされている。さら
にノイズフィルタ23は、予測レンジ適応回路1oから
出力されるフィルタ切換信号SCIに基づいて重み付は
回路27A及び28Aの重み付は係数KA及びKBを、
最適予測残差信号に応じて(1)弐〜(4)式の間で切
り換えるようになされている。
様に遅延回路25A及び26Aと重み付は回路27A及
び28A″?!構成され、その出方信号を加算器29を
介して乗算器15に出力するようになされている。さら
にノイズフィルタ23は、予測レンジ適応回路1oから
出力されるフィルタ切換信号SCIに基づいて重み付は
回路27A及び28Aの重み付は係数KA及びKBを、
最適予測残差信号に応じて(1)弐〜(4)式の間で切
り換えるようになされている。
従って、当該ノイズフィルタ23を介して最適予測残差
信号に対応して周波数特性が補正された量子化誤差信号
が得られ、再量子化器17を介して再量子化雑音のスペ
クトラム形状を平坦にすることにより、再量子化雑音の
エネルギーを最も小さくしてなる記録信号SLIを得る
ことができる。
信号に対応して周波数特性が補正された量子化誤差信号
が得られ、再量子化器17を介して再量子化雑音のスペ
クトラム形状を平坦にすることにより、再量子化雑音の
エネルギーを最も小さくしてなる記録信号SLIを得る
ことができる。
かくして、 記録信号SLIを、フィルタ切換信号Se
t及びフローティング信号Setと共に光記録媒体に記
録した後、光記録媒体から得られる再生信号を乗算器1
6と同一特性の乗算器30、最適予測残差信号に対応し
て周波数特性が切り換わるフィルタ31及び加算器32
を用いて復号することにより、オーディオ信号でなる入
力ディジタル信号をS/N比、明瞭度等の劣化を未然に
防止して高い記録密度で記録することができる。
t及びフローティング信号Setと共に光記録媒体に記
録した後、光記録媒体から得られる再生信号を乗算器1
6と同一特性の乗算器30、最適予測残差信号に対応し
て周波数特性が切り換わるフィルタ31及び加算器32
を用いて復号することにより、オーディオ信号でなる入
力ディジタル信号をS/N比、明瞭度等の劣化を未然に
防止して高い記録密度で記録することができる。
D発明が解決しようとする問題点
ところで、この種のディジタル信号処理装置においては
、信号対量子化雑音比の改善が未だ不十分な問題があっ
た。
、信号対量子化雑音比の改善が未だ不十分な問題があっ
た。
すなわち、入力ディジタル信号SIのスペクトラム形状
が高い周波数側で強調されている例えばトライアングル
の音や鈴虫の鳴き声が入力された場合、中低域の周波数
帯域で耳障りな再量子化雑音が出力される問題がある。
が高い周波数側で強調されている例えばトライアングル
の音や鈴虫の鳴き声が入力された場合、中低域の周波数
帯域で耳障りな再量子化雑音が出力される問題がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、耳障りな
信号対量子化雑音比の発生を有効に回避することができ
るディジタル信号処理装置を提案しようとするものであ
る。
信号対量子化雑音比の発生を有効に回避することができ
るディジタル信号処理装置を提案しようとするものであ
る。
E問題点を解決する手段
かかる問題点を解決するため本発明においては、複数の
予測化フィルタ2A、2B、2G、2Dと、複数の予測
化フィルタ2A、2B、2C,2Dの入力信号St及び
出力信号の差信号S 2A% S zl−。
予測化フィルタ2A、2B、2G、2Dと、複数の予測
化フィルタ2A、2B、2C,2Dの入力信号St及び
出力信号の差信号S 2A% S zl−。
S2い5ZIIを出力する予測誤差検出手段3A、3B
、3C13Dとを有し、差信号S2A% SZ□、S2
いSADを選択して再量子化することにより、複数の予
測化フィルタ2A、2B、2G、2Dの入力信号S、を
符号化して出力するようになされたディジタル信号処理
装置1において、差信号S ZA% S 21% S
zcz S zoの1つは・入力信号S。
、3C13Dとを有し、差信号S2A% SZ□、S2
いSADを選択して再量子化することにより、複数の予
測化フィルタ2A、2B、2G、2Dの入力信号S、を
符号化して出力するようになされたディジタル信号処理
装置1において、差信号S ZA% S 21% S
zcz S zoの1つは・入力信号S。
と同じ周波数特性でなるように、予測化フィルタ2Dを
選定し、当該予測化フィルタ2Dから得られる差信号S
2゜を選択して再量子化する際に、再量子化の際に生じ
る再量子化誤差信号の低い周波数側を抑圧して出力する
ようにする。
選定し、当該予測化フィルタ2Dから得られる差信号S
2゜を選択して再量子化する際に、再量子化の際に生じ
る再量子化誤差信号の低い周波数側を抑圧して出力する
ようにする。
F作用
入力信号S1と同じ周波数特性でなる差信号SZDが選
択された場合、再量子化の際に生じる再量子化誤差信号
の低い周波数側を抑圧するようにすれば、聴感上、信号
対量子化雑音比を改善することができ、耳障りな再量子
化雑音の発生を有効に回避することができる。
択された場合、再量子化の際に生じる再量子化誤差信号
の低い周波数側を抑圧するようにすれば、聴感上、信号
対量子化雑音比を改善することができ、耳障りな再量子
化雑音の発生を有効に回避することができる。
G実施例
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)第1の実施例
第1図に示すように、この実施例においては、フィルタ
2Dを介して得られる予測残差信号が最適予測残差信号
として選択された場合(以下ストレー) P CM (
pulse code modulation)モード
と呼ぶ)、ノイズフィルタ23の重み付は係数KA又は
KBO値を従来の値Oに代えて、2つの内の少なくとも
1つをO以外の値に設定する。
2Dを介して得られる予測残差信号が最適予測残差信号
として選択された場合(以下ストレー) P CM (
pulse code modulation)モード
と呼ぶ)、ノイズフィルタ23の重み付は係数KA又は
KBO値を従来の値Oに代えて、2つの内の少なくとも
1つをO以外の値に設定する。
実際上、スペクトラム形状が高い周波数側で強調された
入力ディジタル信号S1が入力された場合、各加算器2
A、2B、2C及び2Dを介して得られる予測残差信号
においては、加算器2Dを介して得られる予測残差信号
の信号レベルが最も小さな信号レベルになり、その結果
当該予測残差信号S2゜が選択されて再量子化器17に
入力される(すなわちストレートPCMモードが選択さ
れる)。
入力ディジタル信号S1が入力された場合、各加算器2
A、2B、2C及び2Dを介して得られる予測残差信号
においては、加算器2Dを介して得られる予測残差信号
の信号レベルが最も小さな信号レベルになり、その結果
当該予測残差信号S2゜が選択されて再量子化器17に
入力される(すなわちストレートPCMモードが選択さ
れる)。
従って、このとき重み付は係数KA又はKBの内の少な
くとも1つを0以外の値に設定することにより、ノイズ
フィルタ23を介して量子化誤差信号のうち低い周波数
の信号成分が大きな帰還量で帰還されるようになり、こ
れにより重み付は係数KA又はKBが値0に設定されて
従来平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音を、低
い周波数側を抑圧したスペクトラム形状に切り換えるこ
とができる。
くとも1つを0以外の値に設定することにより、ノイズ
フィルタ23を介して量子化誤差信号のうち低い周波数
の信号成分が大きな帰還量で帰還されるようになり、こ
れにより重み付は係数KA又はKBが値0に設定されて
従来平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音を、低
い周波数側を抑圧したスペクトラム形状に切り換えるこ
とができる。
その結果、再量子化器17を介して出力される再量子化
雑音においては、低い周波数側が抑圧された分、高い周
波数側が強調されたスペクトラム形状で出力される。
雑音においては、低い周波数側が抑圧された分、高い周
波数側が強調されたスペクトラム形状で出力される。
実際上、第2図及び第3図において、それぞれ周波数4
00(kHz)及び2400 (kHz)の純音のマス
キング効果を示すように、入力信号に対して雑音の周波
数が高い場合、聴感上雑音成分の知覚量を低下させるこ
とができる。
00(kHz)及び2400 (kHz)の純音のマス
キング効果を示すように、入力信号に対して雑音の周波
数が高い場合、聴感上雑音成分の知覚量を低下させるこ
とができる。
ところが、これとは逆に入力信号に対して、雑音の周波
数が低い場合、人力信号の知覚量が低下して再量子化雑
音が耳障りになる問題がある。
数が低い場合、人力信号の知覚量が低下して再量子化雑
音が耳障りになる問題がある。
特に入力ディジタル信号Slのスペクトラム形状が高い
周波数側で強調された場合に選択されるストレートPC
Mモードにおいては、再量子化雑音のスペクトラム形状
を平坦にして、そのエネルギーが最も小さくなるように
しても、入力ディジタル信号S+に対する再量子化雑音
のレベル差が相対的に低い周波数側で低下する結果、耳
障りな再量子化雑音が発生する。
周波数側で強調された場合に選択されるストレートPC
Mモードにおいては、再量子化雑音のスペクトラム形状
を平坦にして、そのエネルギーが最も小さくなるように
しても、入力ディジタル信号S+に対する再量子化雑音
のレベル差が相対的に低い周波数側で低下する結果、耳
障りな再量子化雑音が発生する。
従ってこのようにストレートPCMモードにおいて、再
量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周波数側を抑圧
して高い周波数側を強調するようにすれば、その分聴感
上の信号対量子化雑音比を改善することができる。
量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周波数側を抑圧
して高い周波数側を強調するようにすれば、その分聴感
上の信号対量子化雑音比を改善することができる。
かくして、ストレートPCMモードにおいて、再量子化
雑音のスペクトラム形状を低い周波数側で抑圧すること
により、聴感上の信号対量子化雑音比を改善することが
でき、その分耳障りな再量子化雑音の発生を有効に回避
することができる。
雑音のスペクトラム形状を低い周波数側で抑圧すること
により、聴感上の信号対量子化雑音比を改善することが
でき、その分耳障りな再量子化雑音の発生を有効に回避
することができる。
以上の構成において、入力ディジタル信号sIは、予測
化フィルタ2A、2B、2C及び2Dと加算器3A、3
B、3C及び3Dで構成されたフィルタを介して所定の
周波数特性に補正された予測残差信号52A−3Z11
が選択回路11に入力される。
化フィルタ2A、2B、2C及び2Dと加算器3A、3
B、3C及び3Dで構成されたフィルタを介して所定の
周波数特性に補正された予測残差信号52A−3Z11
が選択回路11に入力される。
その結果選択回路11を介して、所定期間ごとに当該期
間の間の最大絶対値が最も小さな予測残差信号SZA”
SZDが選択されて最適予測残差信号として出力され、
再量子化器17を介して再量子化される。
間の間の最大絶対値が最も小さな予測残差信号SZA”
SZDが選択されて最適予測残差信号として出力され、
再量子化器17を介して再量子化される。
さらに、再量子化器17の入出力信号から加算器24を
介して量子化誤差信号Sえが得られ、当39量子化誤差
信号S、がノイズフィルタ23を介して再量子化器17
に帰還される。
介して量子化誤差信号Sえが得られ、当39量子化誤差
信号S、がノイズフィルタ23を介して再量子化器17
に帰還される。
このとき、ストレートPCMモードにおいては、ノイズ
フィルタ23の重み付は係数KA又はKBの内の少なく
とも1つが0以外の値に設定されることにより、量子化
誤差信号のうち低い周波数の信号成分が大きな帰還量で
帰還されるのに対し、それ以外の動作モードにおいては
、対応する予測化フィルタ2A〜2Cの周波数特性で補
正されて帰還される。
フィルタ23の重み付は係数KA又はKBの内の少なく
とも1つが0以外の値に設定されることにより、量子化
誤差信号のうち低い周波数の信号成分が大きな帰還量で
帰還されるのに対し、それ以外の動作モードにおいては
、対応する予測化フィルタ2A〜2Cの周波数特性で補
正されて帰還される。
これにより、ストレートPCMモードにおいて、再量子
化雑音を低い周波数側で抑圧して出力することができる
。
化雑音を低い周波数側で抑圧して出力することができる
。
かくして最適予測残差信号をフローティング処理した後
、再量子化して記録することにより、少ないビット数で
効率良く入力ディジタル信号S。
、再量子化して記録することにより、少ないビット数で
効率良く入力ディジタル信号S。
を記録することができると共にストレートPCMモード
において、再量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周
波数側で抑圧して出力することにより、聴感上の信号対
量子化雑音比を改善することができる。
において、再量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周
波数側で抑圧して出力することにより、聴感上の信号対
量子化雑音比を改善することができる。
以上の構成によれば、ストレートPCMモードにおいて
、再量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周波数側で
抑圧して出力することにより、聴感上の信号対量子化雑
音比を改善することができ、その分耳障りな再量子化雑
音の発生を有効に回避することができる。
、再量子化雑音のスペクトラム形状を、低い周波数側で
抑圧して出力することにより、聴感上の信号対量子化雑
音比を改善することができ、その分耳障りな再量子化雑
音の発生を有効に回避することができる。
(G2)第2の実施例
第4図に示すように、ディジタル信号処理装置40にお
いては、入力ディジタル信号S、をプリエンファシス回
路41を介してブロック内最大値検出比較回路42、和
分処理回路43及び差分処理回路44に与える。
いては、入力ディジタル信号S、をプリエンファシス回
路41を介してブロック内最大値検出比較回路42、和
分処理回路43及び差分処理回路44に与える。
和分処理回路43は、入力ディジタル信号S。
を構成する各ディジタルデータについて、所定量だけ重
み付けした1サンプリング周期前のディジタルデータと
加算出力することにより、和分PCMモードに対応した
和分ディジタル信号S MDIIをブロック内最大値検
出比較回路42に与える。
み付けした1サンプリング周期前のディジタルデータと
加算出力することにより、和分PCMモードに対応した
和分ディジタル信号S MDIIをブロック内最大値検
出比較回路42に与える。
これに対して差分処理回路44は、所定量だけ重み付け
した1サンプリング周期前のディジタルデータと減算出
力することにより、差分PCMモードに対応した差分デ
ィジタル信号S sumをブロック内最大値検出比較回
路42及びブロックメモリ46に与える。
した1サンプリング周期前のディジタルデータと減算出
力することにより、差分PCMモードに対応した差分デ
ィジタル信号S sumをブロック内最大値検出比較回
路42及びブロックメモリ46に与える。
ここで和分PCMモード及び差分PCMモードは、入力
ディジタル信号SIを構成するディジタルデータついて
、それぞれ隣接するサンプリング点における波高値の和
分値及び差分値を再量子化するもので、これに対してス
トレートPCMモードは、入力ディジタル信号S、を直
接再量子化するモードでなることから、ブロック内最大
値検出比較回路42に直接入力される入力ディジタル信
号S1がストレー)PCMモードに対応したディジタル
信号に相当する。
ディジタル信号SIを構成するディジタルデータついて
、それぞれ隣接するサンプリング点における波高値の和
分値及び差分値を再量子化するもので、これに対してス
トレートPCMモードは、入力ディジタル信号S、を直
接再量子化するモードでなることから、ブロック内最大
値検出比較回路42に直接入力される入力ディジタル信
号S1がストレー)PCMモードに対応したディジタル
信号に相当する。
さらに第5図に示すように、例えばサンプリング周波数
fsを20 (kHz) 、量子化ビット数を8ビツト
に設定した場合、それぞれストレー)PCMモード、和
分PCMモード及び差分PCMモー・ドで得ることがで
きるダイナミックレンジは、直線LB、LF及びLGで
表される。
fsを20 (kHz) 、量子化ビット数を8ビツト
に設定した場合、それぞれストレー)PCMモード、和
分PCMモード及び差分PCMモー・ドで得ることがで
きるダイナミックレンジは、直線LB、LF及びLGで
表される。
すなわち、入力信号の周波数f1がサンプリング周波数
FSに比して、次式、 fl<fs/6 ・・・・・・(5)
で表される範囲においては、差分PCMモードで最も大
きなダイナミックレンジを得ることができるのに対し、
それぞれ次式 %式%(6) f s/3< f 1 −−
(7)で表される範囲においては、ストレートPC
Mモード及び和分PCMモードで最も大きなダイナミッ
クレンジを得ることができる。
FSに比して、次式、 fl<fs/6 ・・・・・・(5)
で表される範囲においては、差分PCMモードで最も大
きなダイナミックレンジを得ることができるのに対し、
それぞれ次式 %式%(6) f s/3< f 1 −−
(7)で表される範囲においては、ストレートPC
Mモード及び和分PCMモードで最も大きなダイナミッ
クレンジを得ることができる。
従って入力ディジタル信号SIのスペクトラム形状が低
い周波数側が強調されている場合、高い周波数側が強調
されている場合、又は特に高い周波数側が強調されてい
る場合、それぞれ差分PCMモード、ストレートPCM
モード又は和分PCMモードに切り換えて入力ディジタ
ル信号S、を再量子化して出力すれば、少ないビットI
で高品質のディジタル信号を得ることができる。
い周波数側が強調されている場合、高い周波数側が強調
されている場合、又は特に高い周波数側が強調されてい
る場合、それぞれ差分PCMモード、ストレートPCM
モード又は和分PCMモードに切り換えて入力ディジタ
ル信号S、を再量子化して出力すれば、少ないビットI
で高品質のディジタル信号を得ることができる。
かくして、この実施例においては、和分処理回路43及
び差分処理回路44が、それぞれ和分PCMモード及び
差分PCMモードの予測化フィルタ及び予測誤差検出手
段を構成するのに対し、入力ディジタル信号S、を直接
ブロック内最大値検出比較回路42に入力することによ
り、ストレートPCMモードの予測化フィルタ及び予測
誤差検出手段が構成されている。
び差分処理回路44が、それぞれ和分PCMモード及び
差分PCMモードの予測化フィルタ及び予測誤差検出手
段を構成するのに対し、入力ディジタル信号S、を直接
ブロック内最大値検出比較回路42に入力することによ
り、ストレートPCMモードの予測化フィルタ及び予測
誤差検出手段が構成されている。
ブロック内最大値検出比較回路42は、入力ディジタル
信号SI、和分ディジタル信号5ADD及び差分ディジ
タル信号s sawをそれぞれ所定期間ごとに分割する
ことにより、ブロック化し、各ディジタル信号S+ 、
5Ano及びS !011ごとに各ブロック内の最大絶
対値を検出する。
信号SI、和分ディジタル信号5ADD及び差分ディジ
タル信号s sawをそれぞれ所定期間ごとに分割する
ことにより、ブロック化し、各ディジタル信号S+ 、
5Ano及びS !011ごとに各ブロック内の最大絶
対値を検出する。
さらに、ブロック内最大値検出比較回路42は、当該各
ブロック内の最大絶対値を各ディジタル信号31.5A
DD及びS3□間で、各ブロックごとに比較し、最大絶
対値が最も小さいディジタル信号S+ s 5ADD又
はs sumを検出する。
ブロック内の最大絶対値を各ディジタル信号31.5A
DD及びS3□間で、各ブロックごとに比較し、最大絶
対値が最も小さいディジタル信号S+ s 5ADD又
はs sumを検出する。
従ってブロック内最大値検出比較回路42においては、
ストレートPCMモード、和分PCMモード及び差分P
CMモードの中で、最も大きなダイナミックレンジで入
力ディジタル信号S、を再量子化することができる動作
モードを検出することができる。
ストレートPCMモード、和分PCMモード及び差分P
CMモードの中で、最も大きなダイナミックレンジで入
力ディジタル信号S、を再量子化することができる動作
モードを検出することができる。
モード選択アダプティブ情報算出回路47は、ブロック
内最大値検出比較回路42の検出結果に基づいてモード
切換信号OS+をモード切換処理回路48、マルチプレ
クサ49及びノイズシェービング回路50に出力すると
共にアダプティブ情報DSZを再量子器52に出力する
。
内最大値検出比較回路42の検出結果に基づいてモード
切換信号OS+をモード切換処理回路48、マルチプレ
クサ49及びノイズシェービング回路50に出力すると
共にアダプティブ情報DSZを再量子器52に出力する
。
モード切換処理回路48は、ブロックメモリ46を介し
て差分ディジタル信号S 3Ulを受け、モード切換信
号Di+に応じてそれぞれ各ブロックごとに、当該差分
ディジタル信号s sumからストレー 1−1) C
Mモード、和分PCMモード及び差分PCMモードのデ
ィジタル信号(すなわち、入力ディジタル信号SI、和
分ディジタル信号S ADD及び差分ディジタル信号s
sumでなる)を合成して加算器51を介して再量子
化器52に出力する。
て差分ディジタル信号S 3Ulを受け、モード切換信
号Di+に応じてそれぞれ各ブロックごとに、当該差分
ディジタル信号s sumからストレー 1−1) C
Mモード、和分PCMモード及び差分PCMモードのデ
ィジタル信号(すなわち、入力ディジタル信号SI、和
分ディジタル信号S ADD及び差分ディジタル信号s
sumでなる)を合成して加算器51を介して再量子
化器52に出力する。
再量子化器52は、アダプティブ情報り。に基づいて、
上記最大絶対値に応じた量子化ステップ幅でモード切換
処理回路48から出力されるディジタル信号を再量子化
してマルチプレクサ49に出力する。
上記最大絶対値に応じた量子化ステップ幅でモード切換
処理回路48から出力されるディジタル信号を再量子化
してマルチプレクサ49に出力する。
これに対して逆再量子化器53は、再量子化器52とは
逆に再量子化器52を介して得られるディジタル信号を
再量子化して加算器54に出力する。
逆に再量子化器52を介して得られるディジタル信号を
再量子化して加算器54に出力する。
加算器53は、当該出力信号を再量子化器52の入力信
号と共に受け、その差信号を遅延回路55及び係数乗算
器56を介して加算器51に帰還する。
号と共に受け、その差信号を遅延回路55及び係数乗算
器56を介して加算器51に帰還する。
従ってノイズシェービング回路50においては、加算器
54を介して再量子化器52の再量子化誤差信号が得ら
れ、当該再量子化誤差信号が係数乗算器56の重み付は
係数の値に応じた所定の周波数特性に補正されて再量子
化器52に帰還されるようになされている。
54を介して再量子化器52の再量子化誤差信号が得ら
れ、当該再量子化誤差信号が係数乗算器56の重み付は
係数の値に応じた所定の周波数特性に補正されて再量子
化器52に帰還されるようになされている。
系数乗算器56は、アダプティブ情報D3□に基づいて
、重み付は係数の値Kを切り換え、これにより当該遅延
回路55及び系数乗算器56の周波数特性を当該ディジ
タル信号処理装置40の動作モードに応じて切り換える
ようになされている。
、重み付は係数の値Kを切り換え、これにより当該遅延
回路55及び系数乗算器56の周波数特性を当該ディジ
タル信号処理装置40の動作モードに応じて切り換える
ようになされている。
すなわち、和分PCMモード及び差分PCMモードにお
いては、それぞれ和分処理回路43及び差分処理回路4
4の周波数特性と同じ周波数特性になるように重み付は
係数の値Kを切り換え、再量子化雑音が耳障りになるス
トレートPCMモードにおいては、重み付は係数を値0
.7に切り換える。
いては、それぞれ和分処理回路43及び差分処理回路4
4の周波数特性と同じ周波数特性になるように重み付は
係数の値Kを切り換え、再量子化雑音が耳障りになるス
トレートPCMモードにおいては、重み付は係数を値0
.7に切り換える。
その結果、和分PCMモード及び差分PCMモードにお
いては、平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音が
得られるのに対し、ストレートPCMモードにおいては
、重み付は係数を値0.7に切り換えた分低い周波数帯
域が抑圧されて高い周波数帯域が強調されたスペクトラ
ム形状の再量子化雑音を得ることができる。
いては、平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音が
得られるのに対し、ストレートPCMモードにおいては
、重み付は係数を値0.7に切り換えた分低い周波数帯
域が抑圧されて高い周波数帯域が強調されたスペクトラ
ム形状の再量子化雑音を得ることができる。
かくしてマルチプレクサ49を介して、適応予測符号化
法の手法を用いてストレー)PCMモード、和分PCM
モード及び差分PCMモードの間で、最も大きなダイナ
ミックレンジで入力ディジタル信号S、を再量子化する
動作モードを順次選択して、当該入力ディジタル信号S
、を再量子化してなる記録信号SLIを得ることができ
、その際再量子化雑音が耳障りになるストレー)PCM
モードにおいて再量子化雑音のスペク(・ラム形状を低
い周波数帯域で抑圧することにより、耳障りな再量子化
雑音の発生を有効に回避することができる。
法の手法を用いてストレー)PCMモード、和分PCM
モード及び差分PCMモードの間で、最も大きなダイナ
ミックレンジで入力ディジタル信号S、を再量子化する
動作モードを順次選択して、当該入力ディジタル信号S
、を再量子化してなる記録信号SLIを得ることができ
、その際再量子化雑音が耳障りになるストレー)PCM
モードにおいて再量子化雑音のスペク(・ラム形状を低
い周波数帯域で抑圧することにより、耳障りな再量子化
雑音の発生を有効に回避することができる。
第2の実施例において、入力ディジタル信号S1が、ブ
ロック内最大値検出比較回路42に直接入力されると共
に和分処理回路43及び差分処理回路44を介して入力
され、ストレートPCMモード、和分PCMモード及び
差分PCMモードの内で、所定のブロックごとに最も大
きなダイナミックレンジを得ることができる動作モード
が検出される。
ロック内最大値検出比較回路42に直接入力されると共
に和分処理回路43及び差分処理回路44を介して入力
され、ストレートPCMモード、和分PCMモード及び
差分PCMモードの内で、所定のブロックごとに最も大
きなダイナミックレンジを得ることができる動作モード
が検出される。
当該検出結果に応じてモード切換処理回路48からスト
レー)PCMモード、和分PCMモード及び差分PCM
モードのディジタル信号が得られ、再量子化器52を介
して再量子化される。
レー)PCMモード、和分PCMモード及び差分PCM
モードのディジタル信号が得られ、再量子化器52を介
して再量子化される。
このとき、加算器54を介して得られる再量子化誤差信
号が、和分PCMモード及び差分PCMモードにおいて
は、それぞれ和分処理回路43及び差分処理回路44の
周波数特性と同じ周波数特性のノイズフィルタ50を介
して再量子化器52に帰還されるのに対し、ストレート
PCMモードにおいては、低い周波数帯域が強調されて
帰還される。
号が、和分PCMモード及び差分PCMモードにおいて
は、それぞれ和分処理回路43及び差分処理回路44の
周波数特性と同じ周波数特性のノイズフィルタ50を介
して再量子化器52に帰還されるのに対し、ストレート
PCMモードにおいては、低い周波数帯域が強調されて
帰還される。
その結果、和分PCMモード及び差分PCMモードにお
いては、平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音が
得られるのに対し、ストレートPCMモードにおいては
、低い周波数帯域で抑圧されたスペクトラム形状でなる
再量子化雑音が得られ、かくしてマルチプレクサ49を
介して、適応予測符号化法の手法を用いてストレー)P
CMモード、和分PCMモード及び差分PCMモードの
間で、最も大きなダイナミックレンジで入力ディジタル
信号Slを再量子化した記録信号を得ることができると
共に、耳障りな再量子化雑音の発生を有効に回避するこ
とができる。
いては、平坦なスペクトラム形状でなる再量子化雑音が
得られるのに対し、ストレートPCMモードにおいては
、低い周波数帯域で抑圧されたスペクトラム形状でなる
再量子化雑音が得られ、かくしてマルチプレクサ49を
介して、適応予測符号化法の手法を用いてストレー)P
CMモード、和分PCMモード及び差分PCMモードの
間で、最も大きなダイナミックレンジで入力ディジタル
信号Slを再量子化した記録信号を得ることができると
共に、耳障りな再量子化雑音の発生を有効に回避するこ
とができる。
第2の実施例によれば、ストレートPCMモード、和分
PCMモード及び差分PCMモードの間で、動作モード
を切り換えるような場合でも、再量子化雑音信号のスペ
クトラム形状をストレートPCMモードで低い周波数帯
域で抑圧することにより、第1の実施例と同様の効果を
得ることができる。
PCMモード及び差分PCMモードの間で、動作モード
を切り換えるような場合でも、再量子化雑音信号のスペ
クトラム形状をストレートPCMモードで低い周波数帯
域で抑圧することにより、第1の実施例と同様の効果を
得ることができる。
(G3)他の実施例
なお上述の実施例においては、本発明をCD−夏フオー
マットのディジタル信号処理装置に適用した場合及び和
分、差分及びストレートPCMモードで適応予測化する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は入
力信号を適応予測化して記録、再生、伝送する場合にお
いて、このうちのストレー)PCMモードで再量子化雑
音を低減する場合に広く適用することができる。
マットのディジタル信号処理装置に適用した場合及び和
分、差分及びストレートPCMモードで適応予測化する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は入
力信号を適応予測化して記録、再生、伝送する場合にお
いて、このうちのストレー)PCMモードで再量子化雑
音を低減する場合に広く適用することができる。
H発明の効果
以上のように本発明によれば、再量子化雑音のスペクト
ラム形状をストレートPCMモードで低い周波数帯域を
抑圧することにより、聴感上の信号対量子化雑音比を改
善することができ、かくして耳障りな再量子化雑音の発
生を有効に回避することができる。
ラム形状をストレートPCMモードで低い周波数帯域を
抑圧することにより、聴感上の信号対量子化雑音比を改
善することができ、かくして耳障りな再量子化雑音の発
生を有効に回避することができる。
第1図は本発明によるディジタル信号処理装置の一実施
例を示すブロック図、第2図及び第3図は、その動作の
説明に供する特性曲線図、第4図はその第2の実施例を
示すブロック図、第5図はその動作の説明に供する特性
曲線図、第6図は従来のディジタル信号処理装置の動作
の説明に供する特性曲線図である。 1.40・・・・・・ディジタル信号処理装置、2A、
2B、2C22D・・・・・・予測化フィルタ、17.
52・・・・・・再量子化器、23.50・・・・・・
ノイズフィルタ。
例を示すブロック図、第2図及び第3図は、その動作の
説明に供する特性曲線図、第4図はその第2の実施例を
示すブロック図、第5図はその動作の説明に供する特性
曲線図、第6図は従来のディジタル信号処理装置の動作
の説明に供する特性曲線図である。 1.40・・・・・・ディジタル信号処理装置、2A、
2B、2C22D・・・・・・予測化フィルタ、17.
52・・・・・・再量子化器、23.50・・・・・・
ノイズフィルタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の予測化フィルタと、 上記複数の予測化フィルタの入力信号及び出力信号の差
信号を出力する予測誤差検出手段とを有し、上記差信号
を選択して再量子化することにより、上記複数の予測化
フィルタの入力信号を符号化して出力するようになされ
たディジタル信号処理装置において、 上記差信号の1つは、上記入力信号と同じ周波数特性で
なるように、上記予測化フィルタを選定し、 当該予測化フィルタから得られる差信号を選択して再量
子化する際に、上記再量子化の際に生じる再量子化誤差
信号の低い周波数側を抑圧して出力するようにした ことを特徴とするディジタル信号処理装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061724A JP2699387B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | デイジタル信号処理方法 |
EP89301943A EP0331405B1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-27 | Method and apparatus for processing a digital signal |
AT89301943T ATE145775T1 (de) | 1988-02-29 | 1989-02-27 | Verfahren und einrichtung zur digitalsignalverarbeitung |
DE68927483T DE68927483T2 (de) | 1988-02-29 | 1989-02-27 | Verfahren und Einrichtung zur Digitalsignalverarbeitung |
US07/317,290 US5070515A (en) | 1988-02-29 | 1989-02-28 | Method and apparatus for processing digital signal |
KR1019890002390A KR0171397B1 (ko) | 1988-02-29 | 1989-02-28 | 디지탈 신호 처리방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061724A JP2699387B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | デイジタル信号処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01233823A true JPH01233823A (ja) | 1989-09-19 |
JP2699387B2 JP2699387B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=13179454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63061724A Expired - Fee Related JP2699387B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-03-14 | デイジタル信号処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2699387B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61158217A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Sony Corp | 信号伝送装置 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63061724A patent/JP2699387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61158217A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-17 | Sony Corp | 信号伝送装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2699387B2 (ja) | 1998-01-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |