JPH02309820A - デイジタル信号処理装置 - Google Patents
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- JPH02309820A JPH02309820A JP1131897A JP13189789A JPH02309820A JP H02309820 A JPH02309820 A JP H02309820A JP 1131897 A JP1131897 A JP 1131897A JP 13189789 A JP13189789 A JP 13189789A JP H02309820 A JPH02309820 A JP H02309820A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3002—Conversion to or from differential modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
- H04B14/04—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation
- H04B14/046—Systems or methods for reducing noise or bandwidth
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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- H03M7/3002—Conversion to or from differential modulation
- H03M7/3004—Digital delta-sigma modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
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４図）
Ｄ発明が解決しようとする問題点（第５図）Ｅ問題点を
解決するための手段（第１図）Ｆ作用（第１図） Ｇ実施例（第１図〜第４図） 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、例えばオーデ
ィオ信号等を高品質で記録、再生、伝送するようになさ
れたディジタル信号処理装置に適用して好適なものであ
る。
解決するための手段（第１図）Ｆ作用（第１図） Ｇ実施例（第１図〜第４図） 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、例えばオーデ
ィオ信号等を高品質で記録、再生、伝送するようになさ
れたディジタル信号処理装置に適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、入力信号
を所定期間ごとに区切り、各期間ごとに予測化フィルタ
を切り換えると共してスペクトラム分析してノイズフィ
ルタを切り換えることにより、簡易な処理作業で、従来
に比して信号対量子化雑音比を改善することができる。
を所定期間ごとに区切り、各期間ごとに予測化フィルタ
を切り換えると共してスペクトラム分析してノイズフィ
ルタを切り換えることにより、簡易な処理作業で、従来
に比して信号対量子化雑音比を改善することができる。
Ｃ従来の技術
従来、この種のディジタル信号処理装置においては、適
応予測符号化法（ａｄａｐｔｉｖｅ ｐｒｓｄｉｃｔｉ
ｖｅｃｏｄｉｎｇ ： 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オーディオ信
号を高い伝送効率で伝送するようになされたものがある
（特開昭５９−２２３０３３号公報、特開昭６０−２２
３０３４号公報、特開昭６１−１５８２１７号公報、特
開昭６１−１５８２１８号公−報）。
応予測符号化法（ａｄａｐｔｉｖｅ ｐｒｓｄｉｃｔｉ
ｖｅｃｏｄｉｎｇ ： 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オーディオ信
号を高い伝送効率で伝送するようになされたものがある
（特開昭５９−２２３０３３号公報、特開昭６０−２２
３０３４号公報、特開昭６１−１５８２１７号公報、特
開昭６１−１５８２１８号公−報）。
このようなディジタル信号処理装置においては、ノイズ
シェービングの手法を用いて再量子化雑音のスペクトラ
ム形状を切り換えることにより、聴感上の信号対量子化
雑音比（ＳＮＲ）を改善するようになされている（ＩＥ
ＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＣＯＵＳＴ
ＩＣＳ、５ＰＥＥＣＨ，ＡＮＤ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲＯ
ＣＥＳＳＩＮＧ、ＶＯＬ、ＡＳＳＰ−２７，ＮＯ，３，
ＪＵＮＥ １９７９、電子情報通信学会誌 ４／゛８７
ＶＯＬ、７０．ＮＯ，４頁３９２〜４００、特開昭５
９−２２３０３２号公報、特開昭６０−１０３７４６号
公報、特開昭６１−１５８２２０号公報）。
シェービングの手法を用いて再量子化雑音のスペクトラ
ム形状を切り換えることにより、聴感上の信号対量子化
雑音比（ＳＮＲ）を改善するようになされている（ＩＥ
ＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＣＯＵＳＴ
ＩＣＳ、５ＰＥＥＣＨ，ＡＮＤ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲＯ
ＣＥＳＳＩＮＧ、ＶＯＬ、ＡＳＳＰ−２７，ＮＯ，３，
ＪＵＮＥ １９７９、電子情報通信学会誌 ４／゛８７
ＶＯＬ、７０．ＮＯ，４頁３９２〜４００、特開昭５
９−２２３０３２号公報、特開昭６０−１０３７４６号
公報、特開昭６１−１５８２２０号公報）。
すなわち第４図において、１はディジタル信号処理装置
を示し、入力ディジタル信号Ｓ、を予測化フィルタ３に
与える。
を示し、入力ディジタル信号Ｓ、を予測化フィルタ３に
与える。
予測化フィルタ３は、２次のフィルタ回路で構成され、
その出力信号を加算回路７に出力することにより、当該
出力信号及び入力ディジタル信号ＳＩの差信号でなる残
差信号Ｓｏｌを線型予測分析器８に与えるようになされ
ている。
その出力信号を加算回路７に出力することにより、当該
出力信号及び入力ディジタル信号ＳＩの差信号でなる残
差信号Ｓｏｌを線型予測分析器８に与えるようになされ
ている。
さらに予測化フィルタ３は、線型予測分析器８から出力
されるパラメータ信号Ｓ、に基づいて、周波数特性を切
り換えるようになされ、これにより入力ディジタル信号
Ｓｌに対する残差信号ＳｚＩの周波数特性Ｈ（ｚ）を、
次式 ％式％（１） で表されるように補正するようになされている。
されるパラメータ信号Ｓ、に基づいて、周波数特性を切
り換えるようになされ、これにより入力ディジタル信号
Ｓｌに対する残差信号ＳｚＩの周波数特性Ｈ（ｚ）を、
次式 ％式％（１） で表されるように補正するようになされている。
線型予測分析器８は、残差信号ＳｚＩに基づいて、パラ
メータ信号Ｓ、を所定期間ごとに予測化フィルタ３に出
力し、これにより各期間の聞出力される残差信号ＳＺ＋
の信号レベルが小さくなるように、予測化フィルタ３の
周波数特性を切り換える。
メータ信号Ｓ、を所定期間ごとに予測化フィルタ３に出
力し、これにより各期間の聞出力される残差信号ＳＺ＋
の信号レベルが小さくなるように、予測化フィルタ３の
周波数特性を切り換える。
これにより入力ディジタル信号ＳＩのスペクトラムが高
い周波数帯域に分布している場合は（１）式の周波数特
性が選択されるのに対し、これより平坦なスペクトラム
形状に近づくと順次（２）、（３）、（４）式の周波数
特性が選択され、かくして入力ディジタル信号Ｓ１のス
ペクトラム形状に応じて残差信号Ｓ□が小さくなるよう
に予測化フィルタ３が切り換わる。
い周波数帯域に分布している場合は（１）式の周波数特
性が選択されるのに対し、これより平坦なスペクトラム
形状に近づくと順次（２）、（３）、（４）式の周波数
特性が選択され、かくして入力ディジタル信号Ｓ１のス
ペクトラム形状に応じて残差信号Ｓ□が小さくなるよう
に予測化フィルタ３が切り換わる。
さらに線型予測分析器８は、当該パラメータ信号ＳＰを
ノイズフィルタ９及び伝送対象の予測化フィルタ１０に
出力すると共に、残差信号ＳＺＩの最大値に基づいてフ
ローティング係数信号Ｓ、を乗算器１１に出力し、これ
により所定のダイナミックレンジに補正した残差信号Ｓ
２１を再量子化器１２に入力する。
ノイズフィルタ９及び伝送対象の予測化フィルタ１０に
出力すると共に、残差信号ＳＺＩの最大値に基づいてフ
ローティング係数信号Ｓ、を乗算器１１に出力し、これ
により所定のダイナミックレンジに補正した残差信号Ｓ
２１を再量子化器１２に入力する。
すなわち再量子化器１２は、加算器１３及び乗算器１１
を介して残差信号ＳＺＩを受け、当該残差信号Ｓ□を再
量子化して伝送対象に送出する。
を介して残差信号ＳＺＩを受け、当該残差信号Ｓ□を再
量子化して伝送対象に送出する。
これに対して伝送対象側においては、伝送路Ｌ１に送出
された伝送信号ＳＬＩを、乗算器１１の逆特性でなる乗
算器１日及び加算器２０を介して予測化フィルタ１０に
受け、当該予測化フィルタ１０の出力信号を加算器２０
に帰還するようになされている。
された伝送信号ＳＬＩを、乗算器１１の逆特性でなる乗
算器１日及び加算器２０を介して予測化フィルタ１０に
受け、当該予測化フィルタ１０の出力信号を加算器２０
に帰還するようになされている。
かくしてパラメータ信号Ｓデに基づいて、予測化フィル
タ３と同様に予測化フィルタ１００周波数特性を切り換
えることにより、伝送信号ＳＬＩを復号し得、これによ
り入力ディジタル信号ＳＩに代えて残差信号ＳＫＩを伝
送した分、入力ディジタル信号Ｓ、を高い伝送効率で伝
送し得るようになされている。
タ３と同様に予測化フィルタ１００周波数特性を切り換
えることにより、伝送信号ＳＬＩを復号し得、これによ
り入力ディジタル信号ＳＩに代えて残差信号ＳＫＩを伝
送した分、入力ディジタル信号Ｓ、を高い伝送効率で伝
送し得るようになされている。
このとき再量子化器１２は、加算器２１を介して入出力
信号の差信号Ｓ２□を得、乗菫器１１の逆特性でなる乗
算器２２及びノイズフィルタ９を介して加算器１３に帰
還するようになされている。
信号の差信号Ｓ２□を得、乗菫器１１の逆特性でなる乗
算器２２及びノイズフィルタ９を介して加算器１３に帰
還するようになされている。
ノイズフィルタ９は、パラメータ信号Ｓ、に応じて周波
数特性を切り換えるようになされている。
数特性を切り換えるようになされている。
すなわち予測化フィルタ３が（１）式の周波数特性に切
り替わると、高い周波数帯域の帰還量が減少するように
切り換わる。
り替わると、高い周波数帯域の帰還量が減少するように
切り換わる。
従って入力ディジタル信号Ｓ、のスペクトラムが、高い
周波数帯域に分布している場合は、再量子化の際に生じ
る量子化雑音（以下再量子化雑音と呼ぶ）が復調した際
に高い周波数帯域で強調されるようになり、これにより
再量子化雑音のスペクトラム形状を入力ディジタル信号
Ｓ、のスペクトラム形状に近似させ、聴感上のマスキン
グ効果を利用して信号対量子化雑音比を改善するように
なされている。
周波数帯域に分布している場合は、再量子化の際に生じ
る量子化雑音（以下再量子化雑音と呼ぶ）が復調した際
に高い周波数帯域で強調されるようになり、これにより
再量子化雑音のスペクトラム形状を入力ディジタル信号
Ｓ、のスペクトラム形状に近似させ、聴感上のマスキン
グ効果を利用して信号対量子化雑音比を改善するように
なされている。
これに対して、（２）、（３）、（４）式の周波数特性
が選定された場合は、予測フィルタ３と同じフィルタ特
性に切り換わり、これにより復調した際に再量子化雑音
のスペクトラム形状が平坦で、当該再量子化雑音のエネ
ルギが小さくなるようになされている。
が選定された場合は、予測フィルタ３と同じフィルタ特
性に切り換わり、これにより復調した際に再量子化雑音
のスペクトラム形状が平坦で、当該再量子化雑音のエネ
ルギが小さくなるようになされている。
Ｄ発明が解決しようとする問題点
ところで第５図に示すように、スペクトラム形状が複雑
な入力ディジタル信号Ｓ、に対してノイズシェービング
の手法を適用する場合、再量子化雑音のスペクトラム形
状を当該入力ディジタル信号ＳＩのスペクトラム形状に
近似させるようにすれば、最も効果的に聴感上の信号対
量子化−音比を改善することができる（以下最適なノイ
ズシェービングと呼ぶ）。
な入力ディジタル信号Ｓ、に対してノイズシェービング
の手法を適用する場合、再量子化雑音のスペクトラム形
状を当該入力ディジタル信号ＳＩのスペクトラム形状に
近似させるようにすれば、最も効果的に聴感上の信号対
量子化−音比を改善することができる（以下最適なノイ
ズシェービングと呼ぶ）。
ところが第４図の構成のように、予測化フィルタ３を４
つ周波数特性で切り換え、これに応動してノイズフィル
タ９を切り換える場合においては、種々のスペクトラム
形状を備えた入力ディジタル信号ＳＩに対して、最適な
ノイズシェービングを適用し得す、信号対量子化雑音比
の改善効果が未だ不十分な問題があった。
つ周波数特性で切り換え、これに応動してノイズフィル
タ９を切り換える場合においては、種々のスペクトラム
形状を備えた入力ディジタル信号ＳＩに対して、最適な
ノイズシェービングを適用し得す、信号対量子化雑音比
の改善効果が未だ不十分な問題があった。
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、従来に
比して信号対量子化雑音比を改善したディジタル信号処
理装置を提案しようとするものである。
比して信号対量子化雑音比を改善したディジタル信号処
理装置を提案しようとするものである。
Ｅ問題点を解決するための手段
かかる問題点を解決するため本発明においては、入力信
号Ｓ、を所定期間ごとに区切って、各期間ごとに入力信
号Ｓ、のスペクトラム形状を検出するスペクトラム検出
手段３１．３２と、入力信号Ｓ、に応じて、期間ごとに
周波数特性を切り換える予測化フィルタ３と、入力信号
Ｓ、及び予測化フィルタ３の出力信号との差信号Ｓｏｌ
を出力する予測誤差検出手段７と、差信号Ｓ２Ｉを再量
子化して出力する再量子化手段１１．１２と、スペクト
ラム検出手段３１．３２の検出結果に応じて、期間ごと
に周波数特性を切り換え、再量子化の際に生じる再量子
化誤差信号ＳＺｔを再量子化手段１１．１２に帰還する
ノイズフィルタ９とを備えるようにする。
号Ｓ、を所定期間ごとに区切って、各期間ごとに入力信
号Ｓ、のスペクトラム形状を検出するスペクトラム検出
手段３１．３２と、入力信号Ｓ、に応じて、期間ごとに
周波数特性を切り換える予測化フィルタ３と、入力信号
Ｓ、及び予測化フィルタ３の出力信号との差信号Ｓｏｌ
を出力する予測誤差検出手段７と、差信号Ｓ２Ｉを再量
子化して出力する再量子化手段１１．１２と、スペクト
ラム検出手段３１．３２の検出結果に応じて、期間ごと
に周波数特性を切り換え、再量子化の際に生じる再量子
化誤差信号ＳＺｔを再量子化手段１１．１２に帰還する
ノイズフィルタ９とを備えるようにする。
１作用
入力信号ＳＩを所定期間ごとに区切って、各期間ごとに
入力信号ＳＩのスペクトラム形状を検出すると共に、予
測化フィルタ３及びノイズフィルタ９の周波数特性を切
り換えるようにすれば、簡易に最適なノイズシェービン
グを施すことができる。
入力信号ＳＩのスペクトラム形状を検出すると共に、予
測化フィルタ３及びノイズフィルタ９の周波数特性を切
り換えるようにすれば、簡易に最適なノイズシェービン
グを施すことができる。
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。
第４図との対応部分に同一符号を附して示す第１図にお
いて、３０は全体としてディジタル信号処理装置を示し
、１６ビツトの入力ディジタル信号Ｓ１を再量子化して
出力する。
いて、３０は全体としてディジタル信号処理装置を示し
、１６ビツトの入力ディジタル信号Ｓ１を再量子化して
出力する。
すなわちディジタル信号処理装置３０においては、２８
サンプルの入力ディジタル信号ＳＩをバッファ回路３１
に与え、入力ディジタル信号ＳＩの処理が完了すると続
り２８サンプルの入力ディジタル信号ＳＬをバッファ回
路３１に与えるようになされている。
サンプルの入力ディジタル信号ＳＩをバッファ回路３１
に与え、入力ディジタル信号ＳＩの処理が完了すると続
り２８サンプルの入力ディジタル信号ＳＬをバッファ回
路３１に与えるようになされている。
これに応動してバッファ回路３１は、入力ディジタル信
号Ｓｌを順次２８サンプル分蓄積して出力するようにな
されている。
号Ｓｌを順次２８サンプル分蓄積して出力するようにな
されている。
これにより当該ディジタル信号処理装置３０においては
、入力ディジタル信号Ｓ１を２８サンプル（以下この２
８サンプル単位の入力ディジタル信号ＳＩを１ブロツク
の入力ディジタル信号Ｓ、と呼ぶ）ごとに処理するよう
になされ、予測化フィルタ３及びノイズフィルタ９の周
波数特性も当該ブロックごとに切り換えられるようにな
されている。
、入力ディジタル信号Ｓ１を２８サンプル（以下この２
８サンプル単位の入力ディジタル信号ＳＩを１ブロツク
の入力ディジタル信号Ｓ、と呼ぶ）ごとに処理するよう
になされ、予測化フィルタ３及びノイズフィルタ９の周
波数特性も当該ブロックごとに切り換えられるようにな
されている。
これに対してＬＰＧ分析回路３−２は、バッファ回路３
１から出力される入力ディジタル信号ＳＩを受け、各ブ
ロックごとに線型予測分析（ｌｉｎｅａｒｐｒｅｄｉｃ
ｔｉｖｅ ｃｏｄｉｎｇ ： Ｌ Ｐ Ｃ）の手法を適
用して、入力ディジタル信号Ｓｌのスペクトラム形状を
検出する。
１から出力される入力ディジタル信号ＳＩを受け、各ブ
ロックごとに線型予測分析（ｌｉｎｅａｒｐｒｅｄｉｃ
ｔｉｖｅ ｃｏｄｉｎｇ ： Ｌ Ｐ Ｃ）の手法を適
用して、入力ディジタル信号Ｓｌのスペクトラム形状を
検出する。
さらにＬＰＧ分析回路３２は、検出結果をノイズフィル
タ制御回路３３に出力するようになされ、この場合入力
ディジタル信号Ｓ１のスペクトラム形状Ｘ（ｚ）を、次
式 ％式％ で表すように、２変換した際の係数ａｌ、ａ！のデータ
をノイズフィルタ制御回路３３に出力する。
タ制御回路３３に出力するようになされ、この場合入力
ディジタル信号Ｓ１のスペクトラム形状Ｘ（ｚ）を、次
式 ％式％ で表すように、２変換した際の係数ａｌ、ａ！のデータ
をノイズフィルタ制御回路３３に出力する。
これに対してノイズフィルタ制御回路３３は、パラメー
タ信号ＳＰ及び係数ａｌｓａ！のデータに基づいて、各
ブロックごとにノイズフィルタ９の周波数特性を選定す
る。
タ信号ＳＰ及び係数ａｌｓａ！のデータに基づいて、各
ブロックごとにノイズフィルタ９の周波数特性を選定す
る。
すなわち（１）式で表される入力ディジタル信号Ｓ、の
スペクトラム形状Ｘ（ｚ）に対して、再量子化雑音のス
ペクトラム形状を近似させるためには、次式 ％式％（） で表されるＮ（ｚ）ように、再量子化雑音を整形すれば
よい。
スペクトラム形状Ｘ（ｚ）に対して、再量子化雑音のス
ペクトラム形状を近似させるためには、次式 ％式％（） で表されるＮ（ｚ）ように、再量子化雑音を整形すれば
よい。
従って予測化フィルタ３の周波数特性を、（１）〜（４
）式に対応して次式 Ｐ （ｚ）＝ｂ ｚ−’ −（７）とお
けば、残差信号ＳＫＩの周波数特性Ｈ（ｚ）を、次式 ％式％（） と簡易に表した場合、ノイズフィルタ９を、次式Ｒ（ｚ
）＝″１−Ｎ （ｚ） Ｈ（ｚ） ０．、−．９）の周
波数特性Ｒ（ｚ）に選定すればよいことが分かる。
）式に対応して次式 Ｐ （ｚ）＝ｂ ｚ−’ −（７）とお
けば、残差信号ＳＫＩの周波数特性Ｈ（ｚ）を、次式 ％式％（） と簡易に表した場合、ノイズフィルタ９を、次式Ｒ（ｚ
）＝″１−Ｎ （ｚ） Ｈ（ｚ） ０．、−．９）の周
波数特性Ｒ（ｚ）に選定すればよいことが分かる。
かくして（９）式は、（８）式及び（６）式を代入して
、次式 ％式％（）） βｔ 王 ａｔα” ＋ａ、αｂβ、＝３ｔα２
・・・・・・ （１０）のよう
に表すことができる。
、次式 ％式％（）） βｔ 王 ａｔα” ＋ａ、αｂβ、＝３ｔα２
・・・・・・ （１０）のよう
に表すことができる。
ノイズフィルタ制御回路３３は、（工０）式で表される
係数β３、β２、β３のデータを各ブロックごとにノイ
ズフィルタ９に出力し、これによりノイズフィルタ９の
周波数特性を切り換える。
係数β３、β２、β３のデータを各ブロックごとにノイ
ズフィルタ９に出力し、これによりノイズフィルタ９の
周波数特性を切り換える。
従ってブロックごとに、線型予測分析の手法を適用して
入力ディジタル信号ＳＩのスペクトラム形状を検出し、
当該検出結果に基づいてノイズフィルタ９の周波数特性
を切り換えることから、各ブロックごとに最適なノイズ
シェービングを施すことができ、これにより聴感上のマ
スキング効果を有効に利用して、従来に比して信号対量
子化雑音比を改善することができる。
入力ディジタル信号ＳＩのスペクトラム形状を検出し、
当該検出結果に基づいてノイズフィルタ９の周波数特性
を切り換えることから、各ブロックごとに最適なノイズ
シェービングを施すことができ、これにより聴感上のマ
スキング効果を有効に利用して、従来に比して信号対量
子化雑音比を改善することができる。
ところでこのように最適なノイズシェービングを施す場
合、線型予測分析するサンプル数を少なくしてノイズフ
ィルタ９を頻繁に切り換えるようにすれば、その分量子
化雑音のスペクトラム形状を入力ディジタル信号Ｓ、の
スペクトラム形状に近似し得、信号対量子化雑音比を改
善することができる。
合、線型予測分析するサンプル数を少なくしてノイズフ
ィルタ９を頻繁に切り換えるようにすれば、その分量子
化雑音のスペクトラム形状を入力ディジタル信号Ｓ、の
スペクトラム形状に近似し得、信号対量子化雑音比を改
善することができる。
ところが線型予測分析するサンプル数を少な（すれば、
その分線型予測分析の頻度が多くなる。
その分線型予測分析の頻度が多くなる。
従って、スペクトラム形状の検出に要する演算処理が増
大し、その公人カディジタル信号Ｓ１の処理速度が低下
する。
大し、その公人カディジタル信号Ｓ１の処理速度が低下
する。
これに対して線型予測分析するサンプル数を多くすれば
、その分線型予測分析の頻度は低下する。
、その分線型予測分析の頻度は低下する。
ところが第２図に示すように、線型予測分析するサンプ
ル数を多くしても、予測化フィルタ３の周波数特性を順
次ｐ （ｚＬ 、ｐ （Ｚ）！、１ 、 ｐ（Ｚ）直や
よ、・・・・・・に切り換えるタイミングに対して線型
予測分析する区間（すなわちスペクトル分析の区間でな
る）がずれると、ずれた区間でそれぞれノイズフィルタ
９の係数β１、β２、β、を算出しなければならず、こ
の場合も係数算出のための演算処理が増大する。
ル数を多くしても、予測化フィルタ３の周波数特性を順
次ｐ （ｚＬ 、ｐ （Ｚ）！、１ 、 ｐ（Ｚ）直や
よ、・・・・・・に切り換えるタイミングに対して線型
予測分析する区間（すなわちスペクトル分析の区間でな
る）がずれると、ずれた区間でそれぞれノイズフィルタ
９の係数β１、β２、β、を算出しなければならず、こ
の場合も係数算出のための演算処理が増大する。
このためこの実施例においては、バッファ回路３１を設
けて２８サンプルでなる１ブロツクごとに線型予測分析
すると共に、各ブロックごとに予測化フィルタ３及びノ
イズフィルタ９を切り換えるようになされ、これにより
線型予測分析、予測化フィルタ３の切り換え、ノイズフ
ィルタ９の切り換えを同期化するようになされている。
けて２８サンプルでなる１ブロツクごとに線型予測分析
すると共に、各ブロックごとに予測化フィルタ３及びノ
イズフィルタ９を切り換えるようになされ、これにより
線型予測分析、予測化フィルタ３の切り換え、ノイズフ
ィルタ９の切り換えを同期化するようになされている。
すなわち第３図に示すように、入力ディジタル信号Ｓ、
に対して予測化フィルタ３の周波数特性を順次Ｐ （Ｚ
） ！、Ｐ （Ｚ） ｔ−＋ 、Ｐ （Ｚ） ｔ−ｍ、
・・・・・・に切り換える場合、これに同期して線型予
測分析し、これにより得られるスペクトラム分析結果及
び予測化フィルタ３の周波数特性Ｐ （Ｚ）＋、Ｐ （
Ｚ） ｔ−ｒ ｓ Ｐ （Ｚ） ｉ−ｘ 、・＝−に基
づいて、ノイズフィルタ９の周波数特性を順次Ｒ（Ｚ）
！、Ｒ（Ｚ）！。ｌ 、Ｒ（Ｚ） ｉ＋！ 、・・・・
・・に切り換える。
に対して予測化フィルタ３の周波数特性を順次Ｐ （Ｚ
） ！、Ｐ （Ｚ） ｔ−＋ 、Ｐ （Ｚ） ｔ−ｍ、
・・・・・・に切り換える場合、これに同期して線型予
測分析し、これにより得られるスペクトラム分析結果及
び予測化フィルタ３の周波数特性Ｐ （Ｚ）＋、Ｐ （
Ｚ） ｔ−ｒ ｓ Ｐ （Ｚ） ｉ−ｘ 、・＝−に基
づいて、ノイズフィルタ９の周波数特性を順次Ｒ（Ｚ）
！、Ｒ（Ｚ）！。ｌ 、Ｒ（Ｚ） ｉ＋！ 、・・・・
・・に切り換える。
これにより実用上十分な範囲で線型予測分析及びノイズ
フィルタ９の周波数特性の選定に要する演算処理量作業
を低減して、効率良（入力ディジタル信号Ｓ１を再量子
化することができる。
フィルタ９の周波数特性の選定に要する演算処理量作業
を低減して、効率良（入力ディジタル信号Ｓ１を再量子
化することができる。
従ってその分当該ディジタル信号処理装置３０の構成を
簡略化することができる。
簡略化することができる。
かくしてこの実施例において、バッファ回路３１及びＬ
ＰＧ分析回路３２は、入力信号でなる入力ディジタル信
号Ｓ１を所定期間ごとに区切って、各期間の入力ディジ
タル信号ＳＬのスペクトラム形状を検出するスペクトラ
ム検出手段を構成するのに対し、予測化フィルタ３は入
力ディジタル信号Ｓ１に応じて、期間ごとに周波数特性
を切り換える予測化フィルタを構成する。
ＰＧ分析回路３２は、入力信号でなる入力ディジタル信
号Ｓ１を所定期間ごとに区切って、各期間の入力ディジ
タル信号ＳＬのスペクトラム形状を検出するスペクトラ
ム検出手段を構成するのに対し、予測化フィルタ３は入
力ディジタル信号Ｓ１に応じて、期間ごとに周波数特性
を切り換える予測化フィルタを構成する。
さらに加算回路７は、入力ディジタル信号Ｓ１及び予測
化フィルタ３の出力信号との差信号ｓｉ＋を出力する予
測誤差検出手段を構成し、乗算器１１及び再量子化器１
２は差信号ＳＫ＋を再量子化して出力す４再量子化手段
を構成する。
化フィルタ３の出力信号との差信号ｓｉ＋を出力する予
測誤差検出手段を構成し、乗算器１１及び再量子化器１
２は差信号ＳＫ＋を再量子化して出力す４再量子化手段
を構成する。
さらにノイズフィルタ９は、スペクトラム検出手段の検
出結果に応じて、期間ごとに周波数特性を切り換え、再
量子化の際に生じる再量子化誤差信号Ｓ２□を再量子化
手段に帰還するノイズフィルタを構成する。
出結果に応じて、期間ごとに周波数特性を切り換え、再
量子化の際に生じる再量子化誤差信号Ｓ２□を再量子化
手段に帰還するノイズフィルタを構成する。
以上の構成において、入力ディジタル信号Ｓ。
は、２８サンプルずつバッファ回路３１に入力され、こ
れにより２８サンプルずつ当該ディジタル信号処理装置
３０で処理される。
れにより２８サンプルずつ当該ディジタル信号処理装置
３０で処理される。
これに対してバッファ回路３１に蓄積された入力ディジ
タル信号ＳＩは、ＬＰＧ分析回路３２で線型予測分析さ
れ、これによりスペクトラム形状が検出される。
タル信号ＳＩは、ＬＰＧ分析回路３２で線型予測分析さ
れ、これによりスペクトラム形状が検出される。
さらにバッファ回路３１に蓄積された入力ディジタル信
号Ｓ１は、予測化フィルタ３及び加算回路７に出力され
、これにより残差信号Ｓ２１が線型予測分析器８に出力
され、残差信号ＳＺＩの信号レベルが小さくなるように
予測化フィルタ３の周波数特性が（１）〜（４）式の間
で切り換えられる。
号Ｓ１は、予測化フィルタ３及び加算回路７に出力され
、これにより残差信号Ｓ２１が線型予測分析器８に出力
され、残差信号ＳＺＩの信号レベルが小さくなるように
予測化フィルタ３の周波数特性が（１）〜（４）式の間
で切り換えられる。
残差信号Ｓ□は、加算回路１３、乗算器１１を介して再
量子化器１２に出力され、これにより残差信号Ｓｚｌが
再量子化されて伝送対象に送出される。
量子化器１２に出力され、これにより残差信号Ｓｚｌが
再量子化されて伝送対象に送出される。
このとき伝送信号ＳＬＩにおいては、加算回路２１に出
力され、再量子化器１２の入力信号との間で再量子化誤
差信号Ｓ。が得られ、これにより再量子化の際に生じる
再量子化誤差信号ＳＺＺが検出される。
力され、再量子化器１２の入力信号との間で再量子化誤
差信号Ｓ。が得られ、これにより再量子化の際に生じる
再量子化誤差信号ＳＺＺが検出される。
再量子化誤差信号Ｓｚｚは、乗算器２２及びノイズフィ
ルタ９を介して加算器１３に帰還され、このときノイズ
フィルタ９の周波数特性がＬＰＧ測分析器３２の分析結
果及び予測化フィルタ３の周波数特性に応じて切り換わ
ることにより、入力ディジタル信号Ｓ衷のスペクトラム
形状に近似した最適なノイズシェービングが施される。
ルタ９を介して加算器１３に帰還され、このときノイズ
フィルタ９の周波数特性がＬＰＧ測分析器３２の分析結
果及び予測化フィルタ３の周波数特性に応じて切り換わ
ることにより、入力ディジタル信号Ｓ衷のスペクトラム
形状に近似した最適なノイズシェービングが施される。
以上の構成によれば、入力ディジタル信号Ｓ１を所定期
間ごとに区切ってスペクトラム形状を検出すると共に、
その検出結果及び予測化フィルタ３の周波数特性に応じ
てノイズフィルタ９の周波数特性を切り換えることによ
り、最適なノイズシェービングを施すことができる。
間ごとに区切ってスペクトラム形状を検出すると共に、
その検出結果及び予測化フィルタ３の周波数特性に応じ
てノイズフィルタ９の周波数特性を切り換えることによ
り、最適なノイズシェービングを施すことができる。
このとき、スペクトラム形状の検出、予測化フィルタ３
の切り換え及びノイズフィルタ９の切り換えを同期化し
たことにより、スペクトラム形状の検出及びノイズフィ
ルタ９の周波数特性の選定に要する演算処理量を低減し
て、効率良く入力ディジタル信号ＳＩを再量子化するこ
とができ、かくして簡易な構成で従来に比して信号対量
子化雑音比を改善することができる。
の切り換え及びノイズフィルタ９の切り換えを同期化し
たことにより、スペクトラム形状の検出及びノイズフィ
ルタ９の周波数特性の選定に要する演算処理量を低減し
て、効率良く入力ディジタル信号ＳＩを再量子化するこ
とができ、かくして簡易な構成で従来に比して信号対量
子化雑音比を改善することができる。
なお上述の実施例においては、予測化フィルタ３の周波
数特性を（１）〜（４）式の間で切り換える場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、予測化フィルタ３
の周波数特性を種々の周波数特性に切り換える場合に広
く通用することができる。
数特性を（１）〜（４）式の間で切り換える場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、予測化フィルタ３
の周波数特性を種々の周波数特性に切り換える場合に広
く通用することができる。
さらに上述の実施例においては、ＬＰＧ分析回路３２及
び線型予測分析器８の検出結果でそれぞれノイズフィル
タ９及び予測化フィルタ３の周波数特性を切り換える場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＬＰＧ分
析回路３２の検出結果で、併せて予測化フィルタ３の周
波数特性を切り換えるようにしてもよい。
び線型予測分析器８の検出結果でそれぞれノイズフィル
タ９及び予測化フィルタ３の周波数特性を切り換える場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＬＰＧ分
析回路３２の検出結果で、併せて予測化フィルタ３の周
波数特性を切り換えるようにしてもよい。
Ｈ発明の効果
上述のように本発明によれば、人力信号を所定期間ごと
に区切り、各期間ごとにスペクトラム分析して予測化フ
ィルタ及びノイズフィルタの周波数特性を切り換えるこ
とにより、演算処理作業を簡略化して、各期間ごとに最
適なノイズシェービングを施すことができ、かくして従
来に比して信号対量子化雑音比を改善したディジタル信
号処理装置を得ることができる。
に区切り、各期間ごとにスペクトラム分析して予測化フ
ィルタ及びノイズフィルタの周波数特性を切り換えるこ
とにより、演算処理作業を簡略化して、各期間ごとに最
適なノイズシェービングを施すことができ、かくして従
来に比して信号対量子化雑音比を改善したディジタル信
号処理装置を得ることができる。
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
明に供する信号波形図、第４図は従来のディジタル信号
処理装置を示すブロック図、第５図は問題点の説明に供
する特性曲線図である。 ｌ、３０・・・・・・ディジタル信号処理装置、３．１
０・・・・・・予測化フィルタ、９・・・・・・ノイズ
フィルタ、１２・・・・・・再量子化器、３２・・・・
・・ＬＰＣ分析回路、３３・・・・・・ノイズフィルタ
制御回路。
例を示すブロック図、第２図及び第３図はその動作の説
明に供する信号波形図、第４図は従来のディジタル信号
処理装置を示すブロック図、第５図は問題点の説明に供
する特性曲線図である。 ｌ、３０・・・・・・ディジタル信号処理装置、３．１
０・・・・・・予測化フィルタ、９・・・・・・ノイズ
フィルタ、１２・・・・・・再量子化器、３２・・・・
・・ＬＰＣ分析回路、３３・・・・・・ノイズフィルタ
制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力信号を所定期間ごとに区切つて、各期間の入力信号
のスペクトラム形状を検出するスペクトラム検出手段と
、 入力信号に応じて、上記期間ごとに周波数特性を切り換
える予測化フィルタと、 上記入力信号及び上記予測化フィルタの出力信号との差
信号を出力する予測誤差検出手段と、上記差信号を再量
子化して出力する再量子化手段と、 上記スペクトラム検出手段の検出結果に応じて、上記期
間ごとに周波数特性を切り換え、上記再量子化の際に生
じる再量子化誤差信号を上記再量子化手段に帰還するノ
イズフィルタと を具えることを特徴とするディジタル信号処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131897A JPH02309820A (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | デイジタル信号処理装置 |
| US07/524,088 US5166981A (en) | 1989-05-25 | 1990-05-16 | Adaptive predictive coding encoder for compression of quantized digital audio signals |
| EP90109808A EP0400473B1 (en) | 1989-05-25 | 1990-05-23 | Digital signal processing apparatus |
| DE69031786T DE69031786T2 (de) | 1989-05-25 | 1990-05-23 | Digitale Signalverarbeitungsanlage |
| KR1019900007389A KR0167769B1 (ko) | 1989-05-25 | 1990-05-23 | 디지탈 신호 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131897A JPH02309820A (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | デイジタル信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309820A true JPH02309820A (ja) | 1990-12-25 |
Family
ID=15068715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131897A Pending JPH02309820A (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | デイジタル信号処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5166981A (ja) |
| EP (1) | EP0400473B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02309820A (ja) |
| KR (1) | KR0167769B1 (ja) |
| DE (1) | DE69031786T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722951A (ja) * | 1991-11-29 | 1995-01-24 | Nec Corp | ノイズシェイパ |
| JP2010145593A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Sony Corp | 情報符号化装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3033156B2 (ja) * | 1990-08-24 | 2000-04-17 | ソニー株式会社 | ディジタル信号符号化装置 |
| US5522012A (en) * | 1994-02-28 | 1996-05-28 | Rutgers University | Speaker identification and verification system |
| JP3601074B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2004-12-15 | ソニー株式会社 | 信号処理方法及び信号処理装置 |
| US5640490A (en) * | 1994-11-14 | 1997-06-17 | Fonix Corporation | User independent, real-time speech recognition system and method |
| US5946652A (en) * | 1995-05-03 | 1999-08-31 | Heddle; Robert | Methods for non-linearly quantizing and non-linearly dequantizing an information signal using off-center decision levels |
| JP3282661B2 (ja) * | 1997-05-16 | 2002-05-20 | ソニー株式会社 | 信号処理装置および方法 |
| US6252905B1 (en) | 1998-02-05 | 2001-06-26 | International Business Machines Corporation | Real-time evaluation of compressed picture quality within a digital video encoder |
| US6850883B1 (en) * | 1998-02-09 | 2005-02-01 | Nokia Networks Oy | Decoding method, speech coding processing unit and a network element |
| US7058572B1 (en) * | 2000-01-28 | 2006-06-06 | Nortel Networks Limited | Reducing acoustic noise in wireless and landline based telephony |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305114A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 音声符号化方式 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4133976A (en) * | 1978-04-07 | 1979-01-09 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Predictive speech signal coding with reduced noise effects |
| US4354057A (en) * | 1980-04-08 | 1982-10-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Predictive signal coding with partitioned quantization |
| US4475227A (en) * | 1982-04-14 | 1984-10-02 | At&T Bell Laboratories | Adaptive prediction |
| JPS60116000A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-22 | ケイディディ株式会社 | 音声符号化装置 |
| US4704730A (en) * | 1984-03-12 | 1987-11-03 | Allophonix, Inc. | Multi-state speech encoder and decoder |
| DE68927483T2 (de) * | 1988-02-29 | 1997-04-03 | Sony Corp | Verfahren und Einrichtung zur Digitalsignalverarbeitung |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1131897A patent/JPH02309820A/ja active Pending
-
1990
- 1990-05-16 US US07/524,088 patent/US5166981A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-23 EP EP90109808A patent/EP0400473B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-23 DE DE69031786T patent/DE69031786T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-23 KR KR1019900007389A patent/KR0167769B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305114A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 音声符号化方式 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722951A (ja) * | 1991-11-29 | 1995-01-24 | Nec Corp | ノイズシェイパ |
| JP2822734B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1998-11-11 | 日本電気株式会社 | ノイズシェイパ |
| JP2010145593A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Sony Corp | 情報符号化装置 |
| JP4735711B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2011-07-27 | ソニー株式会社 | 情報符号化装置 |
| US8311816B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-11-13 | Sony Corporation | Noise shaping for predictive audio coding apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0400473A2 (en) | 1990-12-05 |
| DE69031786T2 (de) | 1998-07-09 |
| EP0400473A3 (en) | 1991-12-27 |
| KR0167769B1 (ko) | 1999-03-20 |
| DE69031786D1 (de) | 1998-01-22 |
| KR900019399A (ko) | 1990-12-24 |
| US5166981A (en) | 1992-11-24 |
| EP0400473B1 (en) | 1997-12-10 |
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