JPH05122167A - デイジタル楽音圧縮装置 - Google Patents

デイジタル楽音圧縮装置

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JPH05122167A
JPH05122167A JP3284952A JP28495291A JPH05122167A JP H05122167 A JPH05122167 A JP H05122167A JP 3284952 A JP3284952 A JP 3284952A JP 28495291 A JP28495291 A JP 28495291A JP H05122167 A JPH05122167 A JP H05122167A
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JP
Japan
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signal
circuit
difference
sound
decoder
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Pending
Application number
JP3284952A
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English (en)
Inventor
Hideji Nishida
秀治 西田
Shozo Sugishita
正蔵 杉下
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 楽音信号圧縮装置における処理量を削減し、
ハ−ドウェアの規模を縮小し、該装置を組み込んだ機器
のコンパクト化及び低コスト化を実現することを目的と
する。 【構成】 楽音信号圧縮装置の符号化器及び復号化器に
用いられる適応差分符号化方式における量子化幅更新を
ビットシフト演算あるいはビットシフト演算と加算演算
で処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えばポ−タブルCDプ
レ−ヤ−の音飛び対策として用いられるようなディジタ
ル楽音圧縮装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からポ−タブルCDプレ−ヤ−の音
飛び対策として、再生信号をバッファメモリに一度記憶
して、音飛びを修復し、信号の連続性を保持しながら再
生する方式がある。
【0003】この場合、バッファメモリに記憶されてい
る楽音信号を再生する時間内に、音飛びの検知、音飛び
の個所の検知、繋ぎ個所の頭出し、及び音飛びの修復処
理を行わなければならず、処理を間に合わせるために楽
音信号の圧縮を行わなければならない。
【0004】この時、音飛び防止再生モ−ドは、通常再
生モ−ドとは別に設けられるのである程度の音質劣化は
許容される。
【0005】ところで前記CDに記録されている楽音信
号は1チャンネル(ch)当り44.1kHzでサンプ
リングされた16ビット差分符号化(PCM)デ−タで
あり、その転送レ−トは705.6kbps/chとな
る。
【0006】楽音信号の圧縮方式にはソニ−社のATR
AC方式(140kbps/ch)やフィリップス社の
PASC方式(192kbps/ch)等があり、これ
らの方式は楽音信号をいくつかの帯域に分割して夫々の
帯域に聴覚特性を利用したビット割り当てを行うことに
より、高品質な再生音が得られている。
【0007】この他にもATC(適応変換符号化)方式
やADPCM(適応差分符号化方式)等が楽音信号の符
号化方式として知られている。
【0008】後者のADPCM方式は最も簡単な符号化
方式であり、一定(5ビット)以上の情報量を割り当て
れば、通常の音楽ソ−スの再生であれば原音と遜色ない
ということが分かっている。
【0009】図4は従来のADPCM方式の符号化回路
における量子化幅の更新についての楽音信号圧縮装置を
示したものである。
【0010】同図において11は入力される16ビット
のディジタル楽音信号xnと、予測信号ynとの差dn
を求める差分回路、12、13は係る信号を符号化(L
n)するシフトレジスタ及び判定回路、14はこのLn
を量子化(qn)するシフトレジスタ、15はqnに基
づいて予測信号yn+1を求める加算器、16は前記L
nについて場合分けを行う判定回路、17は係数メモリ
18に記憶されている係数を用いて乗算により量子化幅
の更新を行う乗算器である。
【0011】ここで前記乗算器17は下記の表1に挙げ
たLn対応する関数M(Ln)を量子化幅Δnに掛ける
ことによって量子化幅Δn+1の更新を行う(ただし4
ビット符号化の場合は符号Lnは−8〜7までの整数と
なる)。
【0012】
【表1】
【0013】
【発明が解決しようとする課題】一般に、楽音信号の圧
縮は、再生音質を良くすれば(即ち原音に近づければ)
処理が複雑になるという問題点がある。
【0014】上記のPASC方式、ATRAC方式、A
TC方式に係る符号化方式は、周波数領域での分析を行
うため、処理が非常に重くなり、結果としてハ−ドウェ
アやソフトウェアの規模が大きくなって、コスト高とな
る問題点が生じる。
【0015】またADPCM方式においても1サンプル
の符号化を行うのに、1回の除算と2回の乗算を含んで
おり、その内の1回の乗算は小数点を有する固定係数と
の乗算となっている。
【0016】従ってCDの音飛び防止装置等に利用する
場合、ある程度の再生音質の劣化を許容しても、コスト
の低減を図りたい場合は、ADPCM方式においても処
理が重く、改良の余地がある。
【0017】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
み、処理量を低減化を図り、ハ−ドウェアの構成規模を
縮小して楽音信号の圧縮化を実現することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、記録情報を適
応差分符号化方式にて符号化あるいは復号化する際に記
録情報に割り当てられた符号に応じて場合分けする判定
回路と、該判定回路の場合分けに対応してビットシフト
演算し量子化幅を更新するシフタ−とを有するものであ
る。
【0019】
【作用】従来の1サンプルの符号化に多くの除算及び乗
算を行う方式に比べて、本発明ではビットシフト演算あ
るいはビットシフト演算と加算演算を用いる方式である
ため、処理量がかなり減少する。
【0020】
【実施例】以下本発明の楽音信号圧縮装置をCD(コン
パクトディスク)音飛び防止装置に適用した実施例につ
いて図面に沿って詳細に説明する。
【0021】図1はCD音飛び防止装置の構成図を示
し、1はCD、2は該CD1に記録された楽音信号、ア
ドレス、トラック番号、インデックス等の情報を有する
サブコ−ド信号を2倍速(サンプリング周波数88.2
kHz/ch)で読み出す光ピックアップ、3は前記光
ピックアップ2で読み取られた信号に音飛びがなければ
楽音信号のみを2倍速でスル−する信号修復回路、4は
前記信号修復回路3を経た信号(16ビットPCM楽音
信号)を2倍速で符号化(4ビット)する符号化器、5
は前記符号化器4によって符号化された信号を2倍速で
一時的に記憶するバッファメモリ(1MのRAM)、6
は前記バッファメモリ5より通常速度(44.1kHz
/ch)で送られてくる符号化信号を復号化する復号化
器、7は前記復号化器6のディジタル信号をアナログ信
号に変換するD/A変換器、8は前記D/A変換器7の
アナログ出力から所定の周波数をカット(カットオフ周
波数20kHz)するロ−パスフィルタ、9は前記ロ−
パスフィルタ8の出力により再生音を出力するスピ−カ
−である。
【0022】10はシステム制御回路であり、図中破線
で囲まれた範囲にある各構成要素を制御する。
【0023】斯かる構成を有する装置において、前記バ
ッファメモリ5がメモリフルの状態になると前記該制御
回路10が動作し、光ピックアップ2からの信号読み出
しを停止させる。
【0024】この時、前記制御回路10は前記信号修復
回路3に最後に取り込まれた信号のサブコ−ドによって
次に読み出すべき信号を識別し、前記バッファメモリ5
の記憶領域が空き次第、信号の読み込みを再開する。従
って信号の連続性は保たれる。
【0025】尚、本実施例では前記バッファメモリ5に
最大2.9秒のステレオ楽音信号を一時的に記憶させる
ことができる。従ってもし光ピックアップ2からの読み
取りに音飛びが生じても、前記バッファメモリ5に符号
化信号が残っていれば、連続再生が可能であり、前記
2.9秒の時間的余裕の範囲で、前記制御回路10及び
信号修復回路3によって音飛びの検知、音飛び個所の検
知、繋ぎ個所の頭出し、音飛びの修復が行える。
【0026】そして本発明のディジタル楽音信号圧縮装
置は前記符号化器4及び復号化器6に適用される。
【0027】以下符号化器4及び復号化器6の概要を説
明する。
【0028】(1)符号化器 図2は符号化器4の細部の構成を示し前記従来の技術で
説明した図3と同じ構成要素は同一符号を付して詳細な
説明は割愛する。
【0029】図2において図3と異なるところは量子化
の回路に従来の乗算器17、係数メモリ18の代わりに
シフタ−19を用いたことである。
【0030】同図において信号修復回路2から入力され
る16ビットのPCMのディジタル楽音信号xnと予測
信号ynとの差dnを差分回路1を用いて次の数1によ
り求める。
【0031】
【数1】
【0032】次に、シフトレジスタ12及び判定回路1
3で次の数2により符号化しLnを求める。
【0033】
【数2】
【0034】ここで[]はガウス記号であり、その数を
越えない最大の整数を表す。また本実施例のように4ビ
ット符号化の場合、符号Lnは−8〜7までの整数とな
るので、符号化時の割り算は正負の判定と、最大7回の
引き算による場合分けを判定回路13で行うことにな
る。
【0035】またΔnの初期値は0以外の任意の数でよ
く、本実施例では8とした。
【0036】さらに、シフトレジスタ14を用いて次の
数3により量子化しqnを求める。
【0037】
【数3】
【0038】そして最後に加算器15を用いて次の数4
により予測信号yn+1を求める。
【0039】
【数4】
【0040】一方量子化幅Δnの更新は次の数5に基づ
いて行われる。
【0041】
【数5】
【0042】ここでM(Ln)は次の表2に則った関数
であり、これを用いて判定回路16及びシフタ−19を
用いてシフト演算が行われる。
【0043】
【表2】
【0044】このように判定回路13の出力Lnによっ
て量子化幅の更新を行う際、従来の表1に示す係数を乗
ずる方法に比べ、本発明の表2のシフト演算のほうがは
るかに処理量が削減される。
【0045】(2)復号化器 復号化器6では符号化器4によって得られたADPCM
符号Lnから次の数6、数7に基づいて再生音声xn’
を求める動作が行われる。
【0046】
【数6】
【0047】
【数7】
【0048】そしてこの時の量子化幅の更新は次の数8
により前記表2のM(Ln)の値に基づいてシフト演算
される。
【0049】
【数8】
【0050】斯かる実施例の符号化器4及び復号化器6
を用いた楽音信号圧縮装置のハ−ドウェアの規模と図4
の従来方式のハ−ドウェア規模とをゲ−ト換算量で比較
すると次の表3のようになる。
【0051】
【表3】
【0052】この表3から本発明を実施することにより
約2200ゲ−ト程度ハ−ドウエアを節約することが可
能となり、前記符号化器4及び復号化器6を夫々200
0ゲ−トのゲ−トアレイによって実現できた。
【0053】(3)符号化器の他の実施例 図3は前記図2とは異なる他の符号化器の実施例を示す
構成図である。同図において図2と異なる点はシフタ−
19の代わりにシフトレジスタ20と加算器21を用い
たことである。その他の構成要素については図2と同じ
であるから詳細な説明は割愛する。
【0054】斯かる実施例における量子化幅の更新は次
の表4に基づいて場合分けが行われる。
【0055】
【表4】
【0056】また前記加算器21には前記表4の場合判
定に基づく符号フラグ(sgn.)が入力され、且つ減
算も行える。
【0057】斯かる実施例ではハ−ドウエアの規模が先
の実施例に比べて多少増加するが、従来の方式に比べる
と充分小さく、且つ先の実施例よりは再生音質が向上す
る。
【0058】斯かる実施例の符号化器4及び復号化器6
を用いた楽音信号圧縮装置のハ−ドウェアの規模と図4
の従来方式のハ−ドウェア規模とをゲ−ト換算量で比較
すると次の表5のようになる。
【0059】
【表5】
【0060】この表5から本発明を実施することにより
約2000ゲ−ト程度ハ−ドウェアを節約することが可
能となることが分かる。
【0061】
【発明の効果】以上説明の如く本発明は楽音信号圧縮の
ための量子化幅の更新に従来の乗算器及び係数メモリの
代わりにシフタ−あるいはシフトレジスタと加算器を用
いることにより、ハ−ドウェアの規模を縮小することが
可能となり、CDプレ−ヤの音飛び装置等をコンパクト
で且つ低コストで商品化することができる効果が期待で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をCD音飛び装置に適応した実施構成例
を示すブロック図である。
【図2】図1の符号化器の1実施構成例を示すブロック
図である。
【図3】図1の符号化器の他の実施構成例を示すブロッ
ク図である。
【図4】従来の符号化器の構成例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 コンパクトディスク 2 光ピックアップ 3 信号修復回路 4 符号化器 5 バッファメモリ 6 復号化器 7 D/A変換器 8 ロ−パスフィルタ 9 スピ−カ− 10 システム制御回路 11 差分回路 12,14,20 シフトレジスタ 13,16 判定回路 15,21 加算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録情報を適応差分符号化方式にて符号
    化あるいは復号化する際に記録情報に割り当てられた符
    号に応じて場合分けする判定回路と、該判定回路の場合
    分けに対応してビットシフト演算し量子化幅を更新する
    シフタ−とを有するディジタル楽音圧縮装置。
  2. 【請求項2】 記録情報を適応差分符号化方式にて符号
    化あるいは復号化する際に記録情報に割り当てられた符
    号に応じて場合分けする判定回路と、該判定回路の場合
    分けに対応してビットシフト演算及び加算演算を行い量
    子化幅を更新するシフトレジスタ及び加算器を有するデ
    ィジタル楽音圧縮装置。
JP3284952A 1991-10-30 1991-10-30 デイジタル楽音圧縮装置 Pending JPH05122167A (ja)

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