JPH03150600A - Method for conversion decoding and conversion decoder - Google Patents

Method for conversion decoding and conversion decoder

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JPH03150600A
JPH03150600A JP1291577A JP29157789A JPH03150600A JP H03150600 A JPH03150600 A JP H03150600A JP 1291577 A JP1291577 A JP 1291577A JP 29157789 A JP29157789 A JP 29157789A JP H03150600 A JPH03150600 A JP H03150600A
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JP
Japan
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transform
output
signal
filter
decoder
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Application number
JP1291577A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Sugiyama
昭彦 杉山
Takao Nishitani
隆夫 西谷
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the influence of block distortion which causes the generation of a noise or deterioration in quality by processing a decoded signal at the border of blocks selectively by a filter. CONSTITUTION:Block border parts between (k-1)th and (k)th, (k)th and (k+1)th, and (k+1)th and (k+2)th blocks are denoted as (a) - (c) and parts other than the block borders (a) - (c) are denoted as A - C. Namely, the (k)th block consists of a half of (a) and a half of (b) and the (k+1)th block consists of a half of (b) and a half of (c). A selector 24 selects and outputs the output of the conver sion decoder 21 which is delayed by a delay element 27 at A - C and the output of the filter 22 at (a) - (c). The filter 22 has low-pass characteristics so as to reduce the sensation of the block distortion by smoothing the signal at the block borders. Consequently, the influence of the block distortion which causes the generation of a noise and deterioration in quality is reducible.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、音声/音楽等の信号の帯域圧縮技術、特に時
間領域で得られる入力信号を他の領域に線形変換してか
ら行なう帯域圧縮技術の復号に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to band compression technology for signals such as voice/music, and in particular to band compression technology that performs band compression after linearly converting an input signal obtained in the time domain to another domain. Regarding decoding techniques.

(従来の技術) 限られた伝送容量の回線を使用して、音声/音楽等の信
号に含まれる情報を効率良(伝送するために、その情報
量を減少させることを帯域圧縮といい、主として適応差
分パルス符号変調[AD PCM]  (ディジタル・
コーディング・オン・ウェーブフォームズ、  (Di
gitalCoding  of Waveforms
) 、プレンティス ・ ホール社 (Prentic
e−Ha l 1) 、1984年、308ページ参照
; (以下「文献1」))と適応変換符号化[ATC]
  (アイイーイーイー・トランザクションズ・オン・
エイニスエスピー(IEEE TRANSACTION
S  ON ASSP)27巻1号、1979年、89
−95ベージ参照:(以下「文献2」))が知られてい
る。
(Prior art) Bandwidth compression is the process of reducing the amount of information contained in audio/music signals using lines with limited transmission capacity in order to efficiently transmit the information. Adaptive differential pulse code modulation [AD PCM] (digital
Coding on Waveforms, (Di
Digital Coding of Waveforms
), Prentice Hall Co.
e-Hal 1), 1984, p. 308; (hereinafter referred to as "Reference 1")) and adaptive transform coding [ATC]
(IEE Transactions on
Ainis Sp (IEEE TRANSACTION
S ON ASSP) Volume 27, No. 1, 1979, 89
-95 page reference: (hereinafter referred to as "Reference 2")) is known.

以下に、ATCの概要を文献2に従って簡単に説明する
The outline of ATC will be briefly explained below according to Document 2.

第5図は、ATCの一構成例を示したブロック図である
。線形変換、ビット配分、量子化からなる符号化器では
、入力信号が入力端子1を経て線形変換回路3に供給さ
れる。入力端子1には一般に離散的な値が供給され、線
形変換回路8で予め定められた整数Nに等しい入力サン
プルを単位としたN点離散線形変換が施される。Nはブ
ロック長と呼ばれる。このN点離散線形変換としては、
ウオルシュ−7ダマール変換(WAT)、離散フーリエ
変換(DFT)、離散コサイン変換(DCT)、KL変
換(KLT)等が用いられる。線形変換回路3の出力で
ある総数Nの変換係数は後述するビット配分に従って量
子化器4でそれぞれ量子化され、多重化回路5へ供給さ
れる。量子化器4内にはブロック長Nに等しい数の量子
化器が含まれており、各変換係数はそれぞれ専用の量子
化器で量子化される。ビット配分回路6では、変換係数
の振幅に対応した量子化ビット割当てを計算し、量子化
器4へ供給する。多重化回路5では、量子化器4から供
給される量子化された変換係数とビット配分回路6から
供給されるビット配分に用いた情報を多重化し、伝送路
8に送出する。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the ATC. In an encoder comprising linear transformation, bit allocation, and quantization, an input signal is supplied to a linear transformation circuit 3 via an input terminal 1. In general, discrete values are supplied to the input terminal 1, and a linear transformation circuit 8 performs N-point discrete linear transformation in units of input samples equal to a predetermined integer N. N is called the block length. As this N-point discrete linear transformation,
Walsh-7 Damard transform (WAT), discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), KL transform (KLT), etc. are used. The total number N of transform coefficients output from the linear transform circuit 3 are each quantized by a quantizer 4 according to a bit allocation to be described later, and then supplied to a multiplexing circuit 5. The quantizer 4 includes a number of quantizers equal to the block length N, and each transform coefficient is quantized by a dedicated quantizer. The bit allocation circuit 6 calculates the quantization bit allocation corresponding to the amplitude of the transform coefficient and supplies it to the quantizer 4. The multiplexing circuit 5 multiplexes the quantized transform coefficients supplied from the quantizer 4 and the information used for bit allocation supplied from the bit distribution circuit 6, and sends the multiplexed information to the transmission line 8.

ビット配分、逆量子化、線形逆変換からなる復号化器で
は、伝送路8からの多重化信号が分離回路9で分離され
、量子化器4からの信号は逆量子化器10に、ビット配
分回路6からの信号は、ビット配分回路11へ供給され
る。ビット配分回路11では符号化器のビット配分回路
6と全く同様な方法で、各変換係数に対するビット配分
が決定される。
In the decoder, which consists of bit allocation, inverse quantization, and linear inverse transformation, the multiplexed signal from the transmission line 8 is separated by a separation circuit 9, and the signal from the quantizer 4 is sent to the inverse quantizer 10, which performs bit allocation and linear inverse transformation. The signal from circuit 6 is supplied to bit allocation circuit 11. The bit allocation circuit 11 determines the bit allocation for each transform coefficient in exactly the same manner as the bit allocation circuit 6 of the encoder.

逆量子化器10で、ビット配分回路11で決定されたビ
ット配分に従って逆量子化された変換係数は、線形逆変
換回路12で再び総数Nの時間領域の信号サンプルに変
換され、出力端子14に供給される。
The transform coefficients dequantized by the dequantizer 10 according to the bit allocation determined by the bit allocation circuit 11 are converted again into a total number N of time domain signal samples by the linear inverse transform circuit 12, and are sent to the output terminal 14. Supplied.

ビット配分回路における配分方法には、いくつかの種類
があるが、ここでは文献2に述べられている方法を第6
図(a) 、 (b)を参照して説明する。
There are several types of allocation methods in bit allocation circuits, but here we will use the method described in Document 2 as the sixth method.
This will be explained with reference to Figures (a) and (b).

この方法は、復号化器において逆量子化したときの量子
化二乗誤差が最小になるようするもので、ビット配分に
関する補助情報量を削減するために変換係数を1度間引
き、続いて補間した値を用いてビット数の最適化を行な
う。第5図に示されるビット配分回路Iは、第6図(a
)に示すように構成される。第5図の線形変換回路3で
得られた変換係数は、第6図(a)の入力端子41を経
て、間りき回路42に供給される。間引き回路42では
、N個の変換係数をそれぞれ二乗し、整数値M毎(Mは
Nの約数)の平均値を代表値として1/Mの間引き − を行なう。得られたL=N/Hのサンプル値は量子化器
43でそれぞれ量子化され、出力端子44と逆量子化器
45へ供給される。量子化器43、逆量子化器45は省
略される場合もある。補間回路46においては、2を底
とする対数をとった後、対数領域でM倍の線形補間が行
なわれる。補間された信号を用いて第5図の量子化器4
におけるビット配分が、次式によりビット数最適化回路
47で行なわれる。
This method minimizes the squared quantization error when dequantized in the decoder. In order to reduce the amount of auxiliary information regarding bit allocation, the transform coefficients are thinned out once, and then the interpolated values are Optimize the number of bits using The bit allocation circuit I shown in FIG.
). The conversion coefficients obtained by the linear conversion circuit 3 of FIG. 5 are supplied to the intermittent circuit 42 via the input terminal 41 of FIG. 6(a). The thinning circuit 42 squares each of the N conversion coefficients, and performs thinning by 1/M using the average value of each integer value M (M is a divisor of N) as a representative value. The obtained L=N/H sample values are each quantized by a quantizer 43 and supplied to an output terminal 44 and an inverse quantizer 45. The quantizer 43 and inverse quantizer 45 may be omitted in some cases. In the interpolation circuit 46, after taking the base-2 logarithm, M times linear interpolation is performed in the logarithm domain. Using the interpolated signal, the quantizer 4 in FIG.
The bit allocation in is performed by the bit number optimization circuit 47 according to the following equation.

ここに、R8は1番目の変換係数(i=1.2.・・・
・・N)に対する割当てビット数、Rは1変換係数当り
の平均割当てビット数、σ12は補間回路46における
補間で近似的に復元された1番目変換係数の二乗値であ
る。結果は出力端子48へ伝達され、量子化器4に供給
される。式(1)を用いてビット配分を行なうことによ
り、量子化二乗誤差を最小にできることがアイイーイー
イー・トランザクションズ・オン・エイニスエスピー(
IBEE TRANSACTIONS  ON  AS
SP)25巻4号、1977年、299−309ページ
参照; (以下、「文献3」)に示されている。出力端
子44で得られた間引かれた信号は、第5図の多重化回
路5を経て補助情報として伝送路8へ送出される。一方
、第5図のビット配分回路11ば第6図(b)に示すよ
うに構成される。第5図の分離回路9からの信号は入力
端子49を経て補間回路46に供給される。符号化器内
のビット配分回路θが量子化器43及び逆量子化器45
を有する場合には、復号化器内のビット配分回路11も
対応して逆量子化器45を有する。補間回路46、ビッ
ト数最適化回路47では、既に説明した符号化器内の前
記補間回路46、ビット数最適化回路47と全く同様な
補間及びビット数最適化が行なわれる。
Here, R8 is the first conversion coefficient (i=1.2...
. The result is transmitted to the output terminal 48 and fed to the quantizer 4. IEE Transactions on AnisSP (IEE Transactions on ANISP) has shown that the squared quantization error can be minimized by allocating bits using equation (1).
IBEE TRANSACTIONS ON AS
SP) Vol. 25, No. 4, 1977, pages 299-309; (hereinafter referred to as "Reference 3"). The thinned signal obtained at the output terminal 44 is sent to the transmission line 8 as auxiliary information via the multiplexing circuit 5 shown in FIG. On the other hand, the bit allocation circuit 11 shown in FIG. 5 is configured as shown in FIG. 6(b). The signal from the separation circuit 9 of FIG. 5 is supplied to the interpolation circuit 46 via an input terminal 49. The bit allocation circuit θ in the encoder includes a quantizer 43 and an inverse quantizer 45
, the bit allocation circuit 11 in the decoder also has a corresponding inverse quantizer 45. The interpolation circuit 46 and the bit number optimization circuit 47 perform the same interpolation and bit number optimization as the interpolation circuit 46 and the bit number optimization circuit 47 in the encoder described above.

従って、第6図(a)の出力端子48と第6図(b)の
出力端子50には、全く等しいビット配分のための信号
が得られ、符号化器側と復号化器側で対応のとれた量子
化/逆量子化が行なわれる。
Therefore, signals for completely equal bit allocation are obtained at the output terminal 48 in FIG. 6(a) and the output terminal 50 in FIG. 6(b), and corresponding signals are obtained on the encoder side and the decoder side. quantization/inverse quantization is performed.

これまでの説明では、ビット配分回路6から多重化回路
5へ補助情報として供給される信号は第6図(a)の出
力端子44で得られる間引かれた変換係数の二乗値とし
てきた。しかし、この信号を復号化器へ伝送する目的は
、ビット配分に利用される変換係数の概略値を符号化器
と復号化器で共有することである。このための補助情報
の伝送方法として、間引かれた変換係数の二乗値以外に
も、PARCOR係数、ADPCM及びベクトル量子化
による方法等が知られている。
In the explanation so far, the signal supplied from the bit allocation circuit 6 to the multiplexing circuit 5 as auxiliary information is the square value of the thinned-out transform coefficient obtained at the output terminal 44 in FIG. 6(a). However, the purpose of transmitting this signal to the decoder is to share approximate values of transform coefficients used for bit allocation between the encoder and the decoder. As methods for transmitting auxiliary information for this purpose, methods using PARCOR coefficients, ADPCM, vector quantization, and the like are known in addition to the square value of thinned-out transform coefficients.

符号化器において、第5図の線形変換回路3の出力に振
幅が入力信号のパワーに依存しない変換係数を求める目
的で、入力信号を正規化することもできる。この場合は
、第7図に示すように入力信号は正規化回路2を経て正
規化された後、線形変換回路3へ供給される。復号化器
では、線形逆変換回路12の出力は逆正規化回路13で
正規化回路2と反対の処理を施されてから、出力端子1
4へ伝達される。正規化に用いた規準値は多重化回路5
で量子化器4、ビット配分回路6からの信号と多重化さ
れ、伝送路8を経て復号化器へ伝達される。
In the encoder, the input signal can also be normalized in order to obtain transform coefficients whose amplitude does not depend on the power of the input signal at the output of the linear transform circuit 3 shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 7, the input signal is normalized through the normalization circuit 2 and then supplied to the linear conversion circuit 3. In the decoder, the output of the linear inverse transform circuit 12 is subjected to processing opposite to that of the normalization circuit 2 in the inverse normalization circuit 13, and then sent to the output terminal 1.
4. The reference value used for normalization is the multiplexing circuit 5
The signal is multiplexed with the signals from the quantizer 4 and the bit allocation circuit 6, and is transmitted to the decoder via the transmission path 8.

復号化器側では分離回路9で逆量子化器10、ビット配
分回路11へ供給される信号と分離された後、 9− 逆正規化回路13へ伝達される。第8図(a)、(b)
に、正規化回路2及び逆正規化回路13の構成をそれぞ
れ示す。第8図(a)の入力端子61には、第7図の入
力端子1から入力信号サンプルが供給される。
On the decoder side, the signal is separated from the signal supplied to the dequantizer 10 and bit allocation circuit 11 by the separation circuit 9, and then transmitted to the denormalization circuit 13. Figure 8(a),(b)
2 shows the configurations of the normalization circuit 2 and the denormalization circuit 13, respectively. An input signal sample is supplied from the input terminal 1 of FIG. 7 to the input terminal 61 of FIG. 8(a).

入力信号サンプルはバッファ62に一時蓄積された後、
Nサンプル毎にまとめて乗算器63でスケーリングを施
され、出力端子65へ供給される。出力端子65からの
出力信号は、第5図の線形変換回路3へ供給される。乗
算器63の乗数は、入力サンプルの電力の1ブロック分
の平均値の逆数である。この値は、平均零の入力信号に
対しては分散の逆数となり、分散計算回路64にて求め
られた分散値から計算することができる。分散計算回路
64にて求められた分散値は乗算器63で入力サンプル
の正規化に使用されると同時に、出力端子66を経て第
7図の多重化回路5へ供給され、多重化の後、補助情報
として復号化器へ伝達される。一方、第8図(b)の逆
正規化回路では、第7図の線形逆変換回路12からの信
号が入力端子67を経て乗算器68に供給される。乗算
器68では入力端子69を経て得られ=10− た分散値を用いて出力信号を逆正規化し、バッファ70
に蓄積する。入力端子69に得られる分散値は、第7図
の多重化回路5、伝送路8及び分離回路9を経て、符号
化器から伝達される。バッファ70はN個の復号化サン
プル値を順に、出力端子71を経て第7図の出力端子1
4に伝達する。
After the input signal samples are temporarily stored in buffer 62,
The N samples are collectively scaled by a multiplier 63 and supplied to an output terminal 65. The output signal from the output terminal 65 is supplied to the linear conversion circuit 3 shown in FIG. The multiplier of the multiplier 63 is the reciprocal of the average value of the input sample power for one block. This value is the reciprocal of the variance for an input signal with an average of zero, and can be calculated from the variance value determined by the variance calculation circuit 64. The variance value determined by the variance calculation circuit 64 is used by the multiplier 63 to normalize the input sample, and at the same time is supplied to the multiplexing circuit 5 in FIG. 7 via the output terminal 66, and after multiplexing, It is conveyed to the decoder as auxiliary information. On the other hand, in the inverse normalization circuit of FIG. 8(b), the signal from the linear inverse transform circuit 12 of FIG. 7 is supplied to the multiplier 68 via the input terminal 67. The multiplier 68 denormalizes the output signal using the variance value obtained through the input terminal 69 and sends it to the buffer 70.
Accumulate in. The dispersion value obtained at the input terminal 69 is transmitted from the encoder via the multiplexing circuit 5, transmission line 8, and separation circuit 9 shown in FIG. Buffer 70 sequentially sends N decoded sample values to output terminal 1 of FIG. 7 via output terminal 71.
4.

(発明が解決しようとする課題) 変換符号化では、それぞれのブロックは隣接ブロックと
は全く独立に符号化されるので、隣接サンプルでも異な
ったブロックに属すると、復号されたときの劣化に互い
の相関は無い。従って、これらの隣接サンプル間、すな
わち隣接ブロック間で波形の不連続性によるブロック歪
が発生し、雑音や品質の劣化として知覚される。
(Problem to be Solved by the Invention) In transform coding, each block is coded completely independently of its adjacent blocks, so if adjacent samples belong to different blocks, they will be affected by each other's deterioration when decoded. There is no correlation. Therefore, block distortion occurs due to waveform discontinuity between these adjacent samples, that is, between adjacent blocks, and is perceived as noise or quality deterioration.

本発明の目的は、このようなブロック歪の影響を低減で
きる変換復号の方法及び変換復号器を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a transform decoding method and transform decoder that can reduce the effects of such block distortion.

(課題を解決するための手段) 本発明は、音声/音楽等の信号の情報量を圧縮して伝送
/蓄積するために変換符号化された信号を復号する際に
、変換復号された信号をフィルタで処理し、ブロック境
界近傍では前記フィルタで処理された信号を、ブロック
中央部では前記変換復号された信号を選択して復号出力
することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a method for converting and decoding a signal that has been converted and encoded in order to compress and transmit/storage the information amount of a signal such as voice/music. It is characterized in that the signal processed by the filter is processed by a filter, and the signal processed by the filter is selected near the block boundary, and the converted and decoded signal is selected and output in the center of the block.

また本発明は、変換復号器と、該変換復号器から受けた
信号を処理するフィルタと、該フィルタの出力と前記変
換復号器の出力を前記変換復号器から受けた信号を用い
てブロック境界近傍では前記フィルタ出力を、ブロック
中央部では前記変換復号器の出力を選択して出力するセ
レクタを少なくとも具備することを特徴とする。
The present invention also provides a transform decoder, a filter that processes a signal received from the transform decoder, and a transform decoder that processes the output of the filter and the transform decoder in the vicinity of a block boundary using the signal received from the transform decoder. The present invention is characterized in that it includes at least a selector that selects and outputs the filter output, and the output of the transform decoder in the central part of the block.

(作用) 本発明の変換復号の方法及び変換復号器は、変換復号さ
れた信号をフィルタで処理し、ブロック境界近傍では前
記フィルタで処理された信号を、ブロック中央部では前
記変換復号された信号を選択して復号出力することによ
り波形を滑らかにし、ブロック歪の影響を低減すること
ができる。
(Operation) The transform decoding method and transform decoder of the present invention process the transform decoded signal with a filter, and the transform decoded signal is processed in the vicinity of the block boundary, and the transform decoded signal is used in the center of the block. By selecting and decoding output, the waveform can be smoothed and the influence of block distortion can be reduced.

(実施例) 次に図面を参照して本発明について詳細に説明する。第
1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。入
力端子20に供給された変換符号化信号は変換復号器2
1に供給され、復号される。変換復号器21としては従
来例で説明した第5図または第7図の復号器部分、すな
わち分離回路9、逆量子化器10、ビット配分回路11
、線形逆変換回路12逆正規化回路13からなる部分な
どを初めとする一般の復号器を使用することができる。
(Example) Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. The transform encoded signal supplied to the input terminal 20 is transmitted to the transform decoder 2.
1 and decoded. The conversion decoder 21 includes the decoder portion shown in FIG. 5 or 7 described in the conventional example, that is, the separation circuit 9, the inverse quantizer 10, and the bit allocation circuit 11.
, a linear inverse transform circuit 12, an inverse normalization circuit 13, and other general decoders can be used.

復号信号はフィルタ22と遅延素子27へ供給される。The decoded signal is supplied to filter 22 and delay element 27.

フィルタ22は、入力信号に対してフィルタ操作を行な
ってブロック歪を低減した後、出力信号をセレクタ24
に供給する。遅延素子27は変換復号器21から供給さ
れた信号をMT秒(Mは正整数)遅延させ、セレクタ2
4に供給する。セレクタ24は、ブロック境界近傍では
ブロック歪対策を施されたフィルタ22の出力信号を、
それ以外の時刻には変換復号器21から遅延素子27を
経て供給された変換復号信号を選択し、出力端子25に
伝達する。セレクタ24の選択動作は、変換復号器21
から供給されるプロワ3 り境界に関する情報を用いて行なう。
The filter 22 performs a filter operation on the input signal to reduce block distortion, and then sends the output signal to the selector 24.
supply to. The delay element 27 delays the signal supplied from the conversion decoder 21 by MT seconds (M is a positive integer), and
Supply to 4. The selector 24 selects the output signal of the filter 22, which has been subjected to block distortion countermeasures near the block boundary.
At other times, the converted decoded signal supplied from the converted decoder 21 via the delay element 27 is selected and transmitted to the output terminal 25. The selection operation of the selector 24 is performed by the conversion decoder 21
This is done using information about the boundaries provided by the processor.

第2図は第1図のセレクタ24の動作を説明するための
に−1,に、に−)4番目のブロックにおける復号信号
波形である。第2図において、a、 b。
FIG. 2 shows the decoded signal waveform in the fourth block (-1, ni, ni-) to explain the operation of the selector 24 in FIG. 1. In Figure 2, a, b.

Cはそれぞれに−1とに、にとに+1.に+1とに+2
番目のブロックの間のブロック境界部分を表す。また、
A、B、Cはa、b、cのブロック境界以外の部分を表
す。すなわち、k番目のブロックはaの1/2とBとb
の1/2から、k+1+1番目ロックはbの1/2とC
とCの1/2から構成される。
C is -1 and +1 respectively. ni+1 and ni+2
Represents the block boundary between the blocks. Also,
A, B, and C represent portions of a, b, and c other than the block boundaries. In other words, the kth block is 1/2 of a, B, and b.
From 1/2 of b, the k+1+1st lock is 1/2 of b and C
and 1/2 of C.

第1図のセレクタ24は、A、、B、Cにおいては遅延
素子27で遅延された変換復号器21の出力を、a。
The selector 24 in FIG. 1 outputs the output of the conversion decoder 21 delayed by the delay element 27 in A, , B, and C to a.

b、cにおいてはフィルタ22の出力を選択して出力と
する。
In b and c, the output of the filter 22 is selected and used as the output.

フィルタ22はブロック境界における信号を滑らかにし
てブロック歪の知覚を低減させるために、低域通過特性
を有する。しかしながら、如何なる低域通過特性が最も
効果的かは対象とする信号の特性に依存する。本発明で
は、フィルタ22が入力信号に応じて自動的に特性を変
化させるように構=14 成することもできる。第3図は、この目的でフィルタ2
2を適応フィルタ26で置き換えた本発明の別の実施例
である。第1図と第3図の相違点は、フィルタ22が適
応フィルタ26になり、変換復号器21の出力と適応フ
ィルタ26の出力の差を求めて適応フィルタ26に帰還
するための減算器23が付加されていることである。適
応フィルタ26はその出力がMTT秒延された変換復号
器21の出力に等しくなるように、すなわち減算器23
の出力が零になるように適応動作を行なう。適応フィル
タについては、(アダプティブ ・ フィルタ ・ セ
オリ、(Adaptive    FilterThe
ory)、 プレンティス ・ ホール社(Prent
ice−Hall)、1986年)に詳細に記されてお
り、FIR型、IIR型、ラティス型などがある。また
、適応フィルタの適応アルゴリズムには、LMS、最小
2乗誤差(L S)などがある。以下、FIRフィルタ
でLMSアルゴリズムを例にとり、第4図を用いて適応
フィルタ26の動作について詳細に説明する。
Filter 22 has low-pass characteristics to smooth the signal at block boundaries and reduce the perception of blockiness. However, which low-pass characteristics are most effective depends on the characteristics of the target signal. In the present invention, the filter 22 can also be configured to automatically change its characteristics depending on the input signal. Figure 3 shows filter 2 for this purpose.
2 is another embodiment of the present invention in which the filter 2 is replaced with an adaptive filter 26. The difference between FIG. 1 and FIG. 3 is that the filter 22 becomes an adaptive filter 26, and the subtracter 23 for finding the difference between the output of the transform decoder 21 and the output of the adaptive filter 26 and feeding it back to the adaptive filter 26 is used. It is something that has been added. The adaptive filter 26 is configured such that its output is equal to the output of the transform decoder 21 delayed by MTT seconds, i.e. the subtractor 23
The adaptive operation is performed so that the output of becomes zero. For adaptive filters, see Adaptive Filter Theory, Adaptive FilterThe
ory), Prentice Hall Co.
ice-Hall), 1986), and includes FIR type, IIR type, lattice type, etc. Furthermore, adaptive algorithms for adaptive filters include LMS, least square error (LS), and the like. Hereinafter, the operation of the adaptive filter 26 will be explained in detail using FIG. 4, taking the LMS algorithm as an example of an FIR filter.

第4図は、第3図の適応フィルタ26のブロック図を示
したものである。このフィルタには、第3図の変換復号
器21の出力信号36と減算器23の出力信号39が入
力され、セレクタ24への出力信号37が出力される。
FIG. 4 shows a block diagram of the adaptive filter 26 of FIG. 3. The output signal 36 of the conversion decoder 21 and the output signal 39 of the subtracter 23 in FIG. 3 are input to this filter, and an output signal 37 to the selector 24 is output.

それぞれT秒の遅延を与える遅延素子304.302、
・・・・・、3ONはこの順番に接続されており、各々
フリップ・フロップで実現することができる。ここで、
タップ数Nは正の整数、信号36のデータ周期はT秒と
する。入力信号36及び遅延素子30((i4,2.・
・・・・、N)の出力はそれぞれ、乗算器31o、31
1に供給される。乗算器31J (j・o、 1.2.
 ・・”・、N)ではそ、れぞれ遅延素子34Jの出力
である各係数と入力信号が掛けられた後、各乗算結果は
すべて加算器35に入力されて加算される。加算器35
の出力信号37は、第1図の適応フィルタ26の出力と
してセレクタ24に供給される。一方、信号39は乗算
器38で2α倍(αは正定数)された後、乗算器32j
に供給される。乗算器32o、32.では、それぞれ信
号36または遅延素子30.から供給された信号と乗算
器38の出力が乗算され加算器33jに供給される。加
算器33.では乗算器32.から伝達された信号と遅延
素子34Jの出力信号とが加算され、遅延素子34Jに
供給される。遅延素子34.の出力は、係数を表わす出
力信号として乗算器31jに供給されど共に、加算器3
3.に帰還される。以上の動作は次式で表すことができ
る。
delay elements 304, 302 each providing a delay of T seconds;
..., 3ONs are connected in this order, and each can be realized by a flip-flop. here,
The number of taps N is a positive integer, and the data period of the signal 36 is T seconds. Input signal 36 and delay element 30 ((i4, 2.
..., N) are output from multipliers 31o and 31, respectively.
1. Multiplier 31J (j.o, 1.2.
. . ., N), each coefficient, which is the output of the delay element 34J, is multiplied by the input signal, and then all the multiplication results are input to the adder 35 and added. Adder 35
The output signal 37 is supplied to the selector 24 as the output of the adaptive filter 26 in FIG. On the other hand, the signal 39 is multiplied by 2α (α is a positive constant) in the multiplier 38, and then multiplied by the multiplier 32j
is supplied to Multipliers 32o, 32. , respectively, the signal 36 or the delay element 30 . The signal supplied from the multiplier 38 is multiplied by the output of the multiplier 38, and the result is supplied to the adder 33j. Adder 33. Now, multiplier 32. The signal transmitted from the delay element 34J and the output signal of the delay element 34J are added and supplied to the delay element 34J. Delay element 34. The output of is supplied to the multiplier 31j as an output signal representing the coefficient,
3. will be returned to. The above operation can be expressed by the following equation.

cLll、、=cL+2α・eL−XL・・・・・・・
・・・・・(2)但し、C5は時刻LTにおける適応フ
ィルタ26の係数ベクトルで第4図の遅延素子34J 
(j=0. l、 2.・・・・・、N)の出力、eL
は時刻LTにおける減算器23の出力、xLは時刻り、
Tにおける入力信号ベクトルで第4図の信号36及び遅
延素子30.(i・1,2.・・・・・。
cLll,,=cL+2α・eL−XL・・・・・・・
...(2) However, C5 is the coefficient vector of the adaptive filter 26 at time LT and the delay element 34J in FIG.
(j=0.l, 2.....,N) output, eL
is the output of the subtracter 23 at time LT, xL is the time
The input signal vector at T and signal 36 of FIG. 4 and delay element 30. (i・1,2...

N)の出力である。適応フィルタの動作を安定させ、収
束時間を短縮させる目的で、式(2)のXLをXLのパ
ワーで規格化して用いる場合もある。これはNLMSア
ルゴリズムとして知られており、次式%式% (3) 1・1は絶対値演算子である。
This is the output of N). In order to stabilize the operation of the adaptive filter and shorten the convergence time, XL in equation (2) may be normalized by the power of XL and used. This is known as the NLMS algorithm, and the following formula % Formula % (3) 1.1 is an absolute value operator.

フィルタの動作は因果的であるが変換復号器2117− からセレクタ24へ至る経路にはMT秒の遅延があるの
で、適応フィルタ26は過去の信号と、等測的にMTT
秒来に得られる信号を用いて現在の信号を推定している
ことになる。すなわち、減算器23の出力は適応フィル
タ26の推定誤差となる。このとき、第4図の遅延素子
30M(1≦M≦N)の出力に対する係数、すなわち遅
延素子34,1の出力が1に、他の全ての係数が零に等
しくなって、適応フィルタが安定する可能性がある。適
応フィルタの係数がこのような状態で安定すると、適応
フィルタ26はフィルタ処理を何ら行なわなくなってし
まう。そこで、この係数を強制的に零に設定する。
Although the operation of the filter is causal, there is a delay of MT seconds in the path from the transform decoder 2117- to the selector 24, so the adaptive filter 26 isometrically
This means that the current signal is estimated using the signal obtained in the past few seconds. That is, the output of the subtractor 23 becomes the estimation error of the adaptive filter 26. At this time, the coefficient for the output of the delay element 30M (1≦M≦N) in FIG. there's a possibility that. When the coefficients of the adaptive filter become stable in this state, the adaptive filter 26 no longer performs any filter processing. Therefore, this coefficient is forcibly set to zero.

このことは、乗算器31.、32M、加算器331.、
、遅延素子34.、及び乗算器31□と加算器35を接
続している信号線を第4図の構成から削除することによ
っても実現できる。第1図及び第2図の実施例において
、遅延素子27を取除くこともできる。この場合M=O
となり、フィルタ22及び適応フィルタ26は過去の信
号を用いて現在の信号を予測する予測器として動作する
This means that multiplier 31. , 32M, adder 331. ,
, delay element 34. , and the signal line connecting the multiplier 31□ and the adder 35 can also be realized by deleting from the configuration of FIG. 4. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the delay element 27 can also be omitted. In this case M=O
Thus, the filter 22 and the adaptive filter 26 operate as a predictor that predicts the current signal using past signals.

8− 再び第2図を参照すると、区間A、B、Cでは復号信号
は適応フィルタを通らずに出力され、区間a、b、cで
は適応フィルタで処理された後出力される。すなわち、
係数更新の参照信号となるべき変換復号器21の出力は
、区間A、B、Cで復号信号はブロック歪を受けない望
ましい出力となるが、区間a、b、cではブロック歪を
受けており、望ましい信号とは言えない。従って区間a
8- Referring to FIG. 2 again, in sections A, B, and C, the decoded signal is output without passing through the adaptive filter, and in sections a, b, and c, it is output after being processed by the adaptive filter. That is,
The output of the transform decoder 21, which should serve as a reference signal for updating coefficients, is a desirable output in which the decoded signal does not suffer from block distortion in sections A, B, and C, but suffers from block distortion in sections a, b, and c. , which is not a desirable signal. Therefore, interval a
.

b、cでは、減算器23から適応フィルタ26に正しい
推定誤差が供給されない。そこで本発明では、区間A、
B、Cでは適応フィルタの適応動作を行ない、区間a、
b、cでは適応動作を停止して、適応フィルタ26がよ
り正確な推定を行なうように構成することもできる。こ
れは、第4図で乗算器38から乗算器32.に至る経路
にスイッチを設け、区間a、b、cでは乗算器32jに
供給される信号を強制的に零に設定することで容易に実
現できる。
In cases b and c, correct estimation errors are not supplied from the subtracter 23 to the adaptive filter 26. Therefore, in the present invention, the section A,
In B and C, adaptive operation of the adaptive filter is performed, and the sections a,
It is also possible to stop the adaptive operation in b and c and configure the adaptive filter 26 to perform more accurate estimation. This corresponds to multiplier 38 to multiplier 32 . This can be easily realized by providing a switch on the path leading to the multiplier 32j and forcibly setting the signal supplied to the multiplier 32j to zero in sections a, b, and c.

(発明の効果) 以上詳細に述べたように、本発明によれば、ブロックの
境界での復号信号を選択的にフィルタで処理することに
より、隣接ブロック間で波形の不連続性により発生し雑
音や品質の劣化の原因となるブロック歪の影響を低減で
きる変換復号の方法及び変換復号器を提供することがで
きる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, by selectively processing the decoded signal at the block boundary with a filter, noise generated due to waveform discontinuity between adjacent blocks can be reduced. It is possible to provide a transform decoding method and a transform decoder that can reduce the influence of block distortion that causes quality deterioration.

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

第1図は本発明の1実施例を示すブロック図、第2図は
第1図のセレクタ24の動作を説明するためのに−1,
に、に+1番目のブロックにおける復号信号波形を示す
図、第3図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
4図は適応フィルタの構成の詳細を表す図、第5図は従
来例を示すブロック図、第6図(a) 、 (b)は第
5図におけるビット配分回路■及びビット配分回路■の
詳細を示す図、第7図は他の従来例を示す図、第8図(
a)、 (b)は第7図における正規化回路及び逆正規
化回路の詳細を示す図である。 図において、20は入力端子、21は変換復号器、22
はフィルタ、24はセレクタ、25は出力端子、26は
適応フィルタ、27は遅延素子をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the operation of the selector 24 shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing details of the configuration of an adaptive filter, and FIG. 5 is a diagram showing a conventional filter. A block diagram showing an example, FIGS. 6(a) and 6(b) are diagrams showing details of the bit allocation circuit ■ and bit allocation circuit ■ in FIG. 5, FIG. 7 is a diagram showing another conventional example, and FIG. figure(
7a) and 7(b) are diagrams showing details of the normalization circuit and the denormalization circuit in FIG. 7; In the figure, 20 is an input terminal, 21 is a conversion decoder, and 22
24 is a filter, 24 is a selector, 25 is an output terminal, 26 is an adaptive filter, and 27 is a delay element.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)音声/音楽等の信号の情報量を圧縮して伝送/蓄
積するために変換符号化された信号を復号する際に、変
換復号された信号をフィルタで処理し、ブロック境界近
傍では前記フィルタで処理された信号を、ブロック中央
部では前記変換復号された信号を選択して復号出力する
ことを特徴とする変換復号の方法。
(1) When decoding a transform-encoded signal to compress and transmit/storage the amount of information in a signal such as voice/music, the transform-decoded signal is processed with a filter, and the A method of transform decoding, characterized in that the signal processed by the filter is selected and the transform decoded signal is decoded and output in the central part of the block.
(2)前記ブロック中央部では、前記変換復号された信
号を遅延させた信号を選択して復号出力することを特徴
とする請求項1記載の変換復号の方法。
(2) The transform decoding method according to claim 1, wherein the block central portion selects and outputs a signal obtained by delaying the transform decoded signal.
(3)前記フィルタの現時刻における入力サンプルに対
応する係数が零で、その他の係数は該フィルタの出力と
前記変換復号器の出力との差に応じて適応的に更新され
ることを特徴とする請求項1または2に記載の変換復号
の方法。
(3) The coefficient corresponding to the input sample at the current time of the filter is zero, and the other coefficients are adaptively updated according to the difference between the output of the filter and the output of the transform decoder. The conversion decoding method according to claim 1 or 2.
(4)前記フィルタは、変換復号におけるブロック境界
近傍で係数更新を停止する請求項3記載の変換復号の方
法。
(4) The transform decoding method according to claim 3, wherein the filter stops updating coefficients near a block boundary in transform decoding.
(5)音声/音楽等の信号の情報量を圧縮して伝送/蓄
積するために変換符号化された信号を復号する際に、変
換復号器と、該変換復号器から受けた信号を処理するフ
ィルタと、該フィルタの出力と前記変換復号器の出力を
前記変換復号器から受けた信号を用いてブロック境界近
傍では前記フィルタ出力を、ブロック中央部では前記変
換復号器の出力を選択して出力するセレクタを少なくと
も具備することを特徴とする変換復号器。
(5) Processing a transform decoder and the signal received from the transform decoder when decoding a transform encoded signal to compress and transmit/storage the information amount of a signal such as voice/music. a filter, and the output of the filter and the output of the transform decoder are selected and output using a signal received from the transform decoder near the block boundary and the output of the transform decoder in the center of the block. A transform decoder comprising at least a selector that performs the following steps.
(6)前記ブロック中央部で、前記変換復号器の出力を
遅延させてから前記セレクタに供給するための遅延素子
を具備することを特徴とする請求項5記載の変換復号器
(6) The transform decoder according to claim 5, further comprising a delay element in the center of the block for delaying the output of the transform decoder and then supplying the output to the selector.
(7)前記フィルタは、現時刻における入力サンプルに
対応する値が零の係数と、該フィルタの出力と前記変換
復号器の出力との差に応じて適応的に更新されるその他
の係数を具備することを特徴とする請求項5または6に
記載の変換復号器。
(7) The filter includes a coefficient whose value is zero corresponding to the input sample at the current time, and other coefficients that are adaptively updated according to the difference between the output of the filter and the output of the transform decoder. The transform decoder according to claim 5 or 6, characterized in that:
(8)前記フィルタは、変換復号におけるブロック境界
近傍で係数更新を停止するためのスイッチを具備するこ
とを特徴とする請求項7記載の変換復号器。
(8) The transform decoder according to claim 7, wherein the filter includes a switch for stopping coefficient updating near a block boundary in transform decoding.
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