JPH061916B2 - Band division encoding / decoding device - Google Patents

Band division encoding / decoding device

Info

Publication number
JPH061916B2
JPH061916B2 JP61257331A JP25733186A JPH061916B2 JP H061916 B2 JPH061916 B2 JP H061916B2 JP 61257331 A JP61257331 A JP 61257331A JP 25733186 A JP25733186 A JP 25733186A JP H061916 B2 JPH061916 B2 JP H061916B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
output
frequency
bit
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61257331A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63110830A (en
Inventor
正宏 岩垂
隆夫 西谷
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP61257331A priority Critical patent/JPH061916B2/en
Publication of JPS63110830A publication Critical patent/JPS63110830A/en
Publication of JPH061916B2 publication Critical patent/JPH061916B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

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に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a band compression technique for a signal such as voice / music.

(従来の技術) 従来の帯域圧縮技術としては適応差分PCM符号化方法
および適応差分PCM(ACPCM)符号化方法を一部に採用
した帯域分割符号化方法が有名で、これ等に関する概説
としては1979年4月発行なのアイ・イー・イー・イート
ランザクションズオンコミュニケーションズ(IEEE Tran
sactions on Communications)誌、710頁−737頁に詳し
い。以下、必要となる範囲に限って適応差分PCM符号
化方式と帯域分割符号化(SBC)方式について述べる。
(Prior Art) As a conventional band compression technique, a band division coding method partially adopting an adaptive differential PCM coding method and an adaptive differential PCM (ACPCM) coding method is well known. Issued in April, 2012 by I EE Transactions on Communications (IEEE Tran
sactions on Communications), pages 710-737. Hereinafter, the adaptive differential PCM coding method and the band division coding (SBC) method will be described only in the necessary range.

以下適応差分PCM符号化方式をADPCM、帯域分割
符号化方式をSBCと呼ぶ。第2図はADPCM符号化
及び復号化方法を示したもので、入力信号端子1、減算
器2、量子化器3、逆量子化器4、加算器5、予測器6
および符号出力端子7からなるADPCM符号化器と符
号入力端子8、逆量子化器9、加算器10、予測器11
および出力端子12からなるADPCM復号化器とを示
している。
Hereinafter, the adaptive differential PCM coding method will be referred to as ADPCM, and the band division coding method will be referred to as SBC. FIG. 2 shows an ADPCM encoding / decoding method, which includes an input signal terminal 1, a subtractor 2, a quantizer 3, an inverse quantizer 4, an adder 5, and a predictor 6.
And an ADPCM encoder including a code output terminal 7, a code input terminal 8, an inverse quantizer 9, an adder 10, and a predictor 11.
And an ADPCM decoder consisting of an output terminal 12.

量子化器3は入力信号がMビット長で表示されている場
合、出力信号としてMより小さいNビット長出力信号を
得る回路で、入力信号を2N−1個の閾値を用いて判定
し、判定結果をNビットで出力するものである。つま
り、ある標本時刻jでの量子化幅をΔj、この時の入力
信号xjが nj・Δj<xj<(nj+1)・Δj,nj∈{0,±1,±2,…‥±(2N-1
1),−2N-1 (1) N:割当量子化ビット数 であれば、出力信号はnjであり、次の標本時刻(j+1)で
の量子化幅Δj+1は量子化器入力信号レベルに応じて次
式を用いて圧伸させる。
The quantizer 3 is a circuit that obtains an N-bit-length output signal smaller than M as an output signal when the input signal is displayed with an M-bit length, and determines the input signal using 2 N −1 threshold values, The determination result is output with N bits. That is, the quantization width at a certain sample time j is Δ j , and the input signal x j at this time is n j · Δ j <x j <(n j +1) · Δ j , n j ε {0, ± 1, ± 2, ……… ± (2 N-1
1), -2 N-1 (1) N: If the number of assigned quantization bits, then the output signal is n j , and the quantization width Δ j + 1 at the next sampling time (j + 1) is a quantum. The companding is performed by using the following equation according to the signal level of the rectifier input signal.

Δj+1=Δβj・M(nj) (2) ただし、ここでM(nj)はnjにより一意的に定まる乗数
であり、8kHzで標本化された音声信号を4ビット(N=4)
に符号化する場合に用いられる乗数の一例を表1に示
す。以下Δjを量子化ステップサイズ係数と呼ぶ。
Δ j + 1 = Δβ j · M (n j ) (2) Here, M (n j ) is a multiplier uniquely determined by n j , and a voice signal sampled at 8 kHz has 4 bits (N = 4)
Table 1 shows an example of the multipliers used in the encoding. Hereinafter, Δ j is referred to as a quantization step size coefficient.

式(2)においてはβは1より小さい正定数に定めておけ
ば、予測器が時不変フィルタである限りはΔβjの演算
が過去の量子化幅をリークさせる作用があるため伝送路
ビット誤りに対して強くなる事が知られており、詳しく
は1975年アイ・イー・イー・イー(IEEE)発行なのトラン
ザクションズオンコミュニケーションズ(Transacitons
on Communications)誌第1362頁〜第1365頁を参照された
い。逆量子化器4及び9は前記量子化器3のNビット出
力信号、および伝送されて来たNビット量子化器出力信
号が入力されると、前記閾値に対してNビットの再生入
力信号を出力するもので xj=njΔj+0.5Δj (3) により伝送信号を逆量子化する。予測器6および11の
伝達関数は同一でこれをP(Z)とすると、 となる。ここで{▲aj i▼|i=1,…,k}は時刻j
の予測係数と呼ばれており時刻jにおける予測器入力信
号を 、逆量子化器出力信号jとすれば、j2を最小とする
様に各係数を変化させる。つまり、各係数は として時々刻々変化するものである。ここでδ及びgは
1より小正定数である。
In equation (2), if β is set to a positive constant smaller than 1, as long as the predictor is a time-invariant filter, the calculation of Δβ j has the effect of leaking the quantization width in the past. It is known that it will become stronger against, and more specifically, Transactions on Communications (Transacitons) issued by IEE (IEEE) in 1975.
on Communications), pages 1362 to 1365. When the N-bit output signal of the quantizer 3 and the transmitted N-bit quantizer output signal are input, the inverse quantizers 4 and 9 generate an N-bit reproduction input signal with respect to the threshold value. dequantizing transmission signal by at outputs x j = n j Δ j + 0.5Δ j (3). The transfer functions of the predictors 6 and 11 are the same, and if this is P (Z), Becomes Here, {▲ a j i ▼ | i = 1, ..., k} is the time j
Which is called the prediction coefficient of , And the inverse quantizer output signal j , each coefficient is changed so as to minimize j 2. That is, each coefficient is As it changes from moment to moment. Here, δ and g are positive constants smaller than 1.

以下第2図に従ってADPCM符号化、復号化方法を述
べる。時刻jにおける入力信号標本値xjが端子1から
ADPCM符号化器に入力されると、減算器2により入
力信号xjと予測器6の出力信号 の差が計算され、誤差信号ejとして量子化器3へ入力
される。量子化器3は前述した様にejをNビットの符
号njに変換し、端子7から出力されると同時に逆量子
化器4へ入力される。逆量子化器4ではnjよりMビッ
トの誤差信号jを再生する。再生された誤差信号j
予測器6の出力 は加算器5により加え合せられた局部復号信号 を再生する。
The ADPCM encoding / decoding method will be described below with reference to FIG. When the input signal sample value x j at time j is input from the terminal 1 to the ADPCM encoder, the subtractor 2 inputs the input signal x j and the output signal of the predictor 6. Is calculated and input to the quantizer 3 as an error signal e j . The quantizer 3 converts e j into the N-bit code n j as described above, and is output from the terminal 7 and simultaneously input to the inverse quantizer 4. The inverse quantizer 4 reproduces the M-bit error signal j from n j . Reproduced error signal j and output of predictor 6 Is the locally decoded signal added by the adder 5. To play.

この後、量子化器3、逆量子化器4の量子化幅及び予測
器6の係数は前述した様に次の入力信号の符号化を行な
うために修正される。前述したように予測器の係数修正
は誤差信号jのパワー、つまり jを最小化する様に
修正されるため、ej信号はxj信号に比べてダイナミッ
ク・レンジが小さくなり、同一ビットで符号化する事を
考えれば小さくなった分だけ量子化器3によって発生す
る誤差も小さくなり、精度よく符号化できる事になる。
After this, the quantizer widths of the quantizer 3 and the inverse quantizer 4 and the coefficients of the predictor 6 are modified in order to code the next input signal as described above. As described above, the coefficient modification of the predictor is modified so as to minimize the power of the error signal j , that is, 2 j , so that the e j signal has a smaller dynamic range than the x j signal, Considering the encoding, the error generated by the quantizer 3 is reduced by the reduction, and the encoding can be performed with high accuracy.

一方復号器では、受信された量子化符号njが端子8か
ら入力され、逆量子化器9により再生誤差信号jを発
生する。このjと予測器11の出力 は加算器10により加算され を合成して、出力端子12へ出力し、かつ予測器11へ次の
標本時刻の予測を行なうために加える。復号器側でも量
子化符号njもしくは誤差信号jより、逆量子化器の量
子化幅を時々刻々変化させ、かつ の差、つまり、jのパワーを最小化する様に予測器1
1の係数を変化させる。
On the other hand, in the decoder, the received quantized code n j is input from the terminal 8 and the dequantizer 9 generates the reproduction error signal j . This j and the output of the predictor 11 Is added by the adder 10 Are combined, output to the output terminal 12, and added to the predictor 11 to predict the next sample time. Also on the decoder side, the quantization width of the inverse quantizer is changed every moment from the quantization code n j or the error signal j , and , The predictor 1 to minimize the power of j
The coefficient of 1 is changed.

符号化器と復号化器では、逆量子化器4,9および予測器
6,11の内部状態が一致しておれば、符号化器/復号化器
の値は一致する。このため符号器と復号器が距離的に離
れて設けられていても端子1に加わる入力信号xjと端
子12から出力される はほとんど同一の値を取ることになる。
In the encoder and decoder, the dequantizer 4,9 and the predictor
If the internal states of 6 and 11 match, the encoder / decoder The values of match. Therefore, even if the encoder and the decoder are provided apart from each other in distance, the input signal x j applied to the terminal 1 and the output from the terminal 12 are output. Will have almost the same value.

また、従来のSBCの1つの方法を第3図に示す。第3
図は信号の全帯域を2つのサブ・バンドに分割する方法
を示しており、端子1から入力された信号は標本化周波
数の1/4の周波数を遮断周波数としてそれぞれ持つ高域
通過フィルタ21および低域通過フィルタ22へ入力され
る。低域通過フィルタ22の出力は標本化周波数の1/4以
上の高域成分を含まないため、標本化速度を1/2に低減
させることが可能で、再標本スイッチ24により標本化速
度を端子1に加えられた信号の1/2にする。同様に高域
通過フィルタ21の出力は帯域内の低減半分はゼロとなる
ため高域に片寄った高域通過フィルタ21の出力信号を再
標本スイッチ23で1/2に再標本化することにより、高域
側スペクトルが低域側に折り返された形のスペクトラム
を持つ折返しスペクトル信号となる。この再標本化の原
理の詳細については前述した第1の文献を参照された
い。再標本スイッチ23及び24の出力は従来のADPCM
符号化の方法で説明したADPCM符号器25および26へ
各々入力され、符号化される。ADPCM符号器25およ
び26から出力された符号は多重化回路27により1本の符
号信号として端子7より伝送され、SBCの符号化側信
号となる。これに対し、SBCの復号化側では端子8よ
り受信された高域側符号および低域側符号が多重化され
ている符号信号を、再標本化スイッチ31および32により
各々高域側符号信号と低域側符号信号に分離し、ADP
CM復号器33および34に各々入力する。ADPCM復号
器33および34で復号された標本化信号は各々スイッチ35
および36により標本化信号と標本化信号の間にゼロの値
を挿入し、標本化速度を倍にした信号とする。この様に
ゼロを標本点間に挿入した信号の性質の詳細は前述の第
1の文献に詳しいが、ゼロから標本化周波数の1/4まで
標本点間にゼロを挿入される前の周波数スペクトルと同
じものが、また標本化周波数の1/4から1/2までは前記ス
ペクトルを反転したものが得られる。このためスイッチ
35の出力信号の場合は、前述したように符号器側の再標
本スイッチ23により端子1より加えられた信号の高域
成分が低減周波数にスペクトル反転されて得られる信号
のADPCM復号信号に対して標本点間へのゼロ挿入を
行なわれたものであるから、スイッチ35の出力信号
は、標本化周波数の1/4から1/2までには端子1に加えら
れた信号の高域成分とほぼ同じスペクトルを持つ。ま
た、スイッチ36の出力信号は、同様に端子1より加えら
れた信号の低域成分が符号器側の再標本スイッチ24によ
り低域周波数成分だけとなった1/2標本化速度信号のA
DPCM復号信号に対して標本点間へのゼロを挿入を行
なったものであるから、スイッチ36の出力信号はゼロか
ら標本化周波数の1/4までには端子1に加えられた信号
の低域成分とほぼ同じスペクトルを持つ。このため、ス
イッチ35の出力は高域通過フィルタ37により、またス
イッチ36の出力は低域通過フィルタ38により、各々端子
1への入力信号とほぼ同じスペクトルを有する高域およ
び低域成分の部分たけ抽出し、その抽出結果を加算器39
により加え合せる。この様にして端子1に加えられた信
号の復号信号を端子12に得る。
Further, one method of the conventional SBC is shown in FIG. Third
The figure shows a method of dividing the entire band of the signal into two sub-bands. The signal input from terminal 1 has a high-pass filter 21 and a high-pass filter 21 each having a cutoff frequency of 1/4 of the sampling frequency. Input to the low-pass filter 22. Since the output of the low-pass filter 22 does not include high-frequency components of 1/4 or more of the sampling frequency, it is possible to reduce the sampling rate to 1/2, and the resampling switch 24 sets the sampling rate to the terminal. Reduce to 1/2 of the signal added to 1. Similarly, the output of the high-pass filter 21 is zero in the reduction half in the band, so by re-sampling the output signal of the high-pass filter 21 deviated to the high band to 1/2 by the re-sampling switch 23, The folded spectrum signal has a spectrum in which the high-frequency side spectrum is folded back to the low-frequency side. For details of the principle of this resampling, refer to the above-mentioned first document. The output of the resampling switches 23 and 24 is the conventional ADPCM.
The ADPCM encoders 25 and 26 described in the encoding method are respectively input and encoded. The codes output from the ADPCM encoders 25 and 26 are transmitted from the terminal 7 as one code signal by the multiplexing circuit 27 and become the SBC coding side signal. On the other hand, on the decoding side of the SBC, the code signal in which the high band side code and the low band side code received from the terminal 8 are multiplexed is changed to the high band side code signal by the resampling switches 31 and 32, respectively. Separated into low frequency side code signal, ADP
Input to the CM decoders 33 and 34, respectively. The sampled signals decoded by the ADPCM decoders 33 and 34 are switched by the switch 35, respectively.
A value of zero is inserted between the sampling signals by and and 36 to obtain a signal having a doubled sampling rate. The details of the characteristics of the signal in which zeros are inserted between sampling points are detailed in the above-mentioned first document, but the frequency spectrum before zeros are inserted between sampling points from zero to 1/4 of the sampling frequency. The same thing as in the above, but inversion of the spectrum is obtained from 1/4 to 1/2 of the sampling frequency. Switch for this
In the case of the output signal of 35, as described above, with respect to the ADPCM decoded signal of the signal obtained by spectrally inverting the high frequency component of the signal applied from the terminal 1 by the resampling switch 23 on the encoder side to the reduced frequency. Since the zeros are inserted between the sampling points, the output signal of the switch 35 is almost equal to the high frequency component of the signal applied to the terminal 1 from 1/4 to 1/2 of the sampling frequency. Has the same spectrum. Similarly, the output signal of the switch 36 is a 1/2 sampling rate signal A in which the low-frequency component of the signal applied from the terminal 1 is reduced to the low-frequency component by the resampling switch 24 on the encoder side.
Since zeros are inserted between the sampling points in the DPCM decoded signal, the output signal of the switch 36 is the low frequency range of the signal applied to the terminal 1 from zero to 1/4 of the sampling frequency. It has almost the same spectrum as the component. Therefore, the output of the switch 35 is output by the high-pass filter 37, and the output of the switch 36 is output by the low-pass filter 38, and only the high-pass and low-pass components having the same spectrum as that of the input signal to the terminal 1 are output. Extract and add the extracted result to adder 39
Add together. In this way, the decoded signal of the signal applied to the terminal 1 is obtained at the terminal 12.

(発明が解決しようとする問題点) 従来のSBC符号化方式は、高域もしくは低域に信号成
分が偏在している場合に効率が良くなるようADPCM
の量子化ビット数の配分を固定されており偏在する信号
成分に対してのみ良い特性の符号化が可能であり、他の
信号成分に対しては、特性が劣化する。ADPCMの量
子化ビット数の配分を変化させる場合にこの変化の情報
を伝送するのでは伝送効率が低下する。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional SBC coding method, ADPCM is used so as to improve efficiency when signal components are unevenly distributed in a high band or a low band.
The distribution of the number of quantized bits is fixed, and good characteristic encoding is possible only for unevenly distributed signal components, and the characteristic is deteriorated for other signal components. When changing the distribution of the number of quantization bits of ADPCM, if the information of this change is transmitted, the transmission efficiency will decrease.

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、各帯
域に割り当てられるビット数を可変にすると同時に各帯
域に割り当てられるビット数に関する情報を伝送する必
要のない符号化効率の良い帯域分割符号化復号化方式を
提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate such a drawback of the related art, to make the number of bits allocated to each band variable, and at the same time to perform band division with high coding efficiency without the need to transmit information on the number of bits allocated to each band. It is to provide an encoding / decoding method.

(問題点を解決するための手段) 本願発明によれば、標本化により得られたディジタル入
力信号を、複数(M)チャンネルの周波数帯域信号に分割
するフィルタバンクと、各分割された信号の標本化速度
を1/Mとするスイッチと、後述する第一のビット配分に
応じて量子化ビット数を変化させ分割された信号を符号
化する適応差分PCM符号化回路と、適応差分PCM符
号化回路のステップサイズを監視して第一のビット配分
を決定するビット配分決定回路と、適応差分PCM符号
化回路の出力符号を多重化し送出する符号化多重化回路
と、前記符号多重化回路の出力信号を受信し後述する第
二のビット配分に応じて分割するスイッチと、各分割さ
れた符号を用いて後述する第二のヒット配分に応じて量
子化ビット数を変化させ各分割された信号を復号する適
応差分PCM復号化回路と、前記適応差分PCM復号化
回路のステップサイズを監視して第二のビット配分を決
定するビット配分決定回路と、各復号化された分割信号
の標本化速度を上げて不要スペクトラムを消去するフィ
ルタバンクと、前記フィルタバンクの出力を合成する加
算器にから構成されている帯域分割符号化復号化装置が
得られる。
(Means for Solving Problems) According to the present invention, a filter bank that divides a digital input signal obtained by sampling into frequency band signals of a plurality of (M) channels, and a sample of each divided signal A switch having a coding speed of 1 / M, an adaptive differential PCM coding circuit for coding a divided signal by changing the number of quantization bits according to a first bit allocation described later, and an adaptive differential PCM coding circuit , A bit allocation decision circuit for deciding the first bit allocation by observing the step size, an encoding / multiplexing circuit for multiplexing and outputting the output code of the adaptive difference PCM encoding circuit, and an output signal of the code multiplexing circuit. And a switch that divides the divided signal according to a second bit allocation described below, and each divided signal by changing the number of quantization bits according to a second hit distribution described below using each divided code. An adaptive differential PCM decoding circuit for decoding, a bit allocation determining circuit for monitoring a step size of the adaptive differential PCM decoding circuit to determine a second bit allocation, and a sampling rate of each decoded divided signal A band-division coding / decoding device is obtained which is composed of a filter bank that raises and eliminates unnecessary spectrum and an adder that synthesizes the outputs of the filter banks.

(作用) 各複数(M)チャネルの適応差分PCM符号回路及び各複
数(M)チャネルの適応差分PCM復号回路のスップサイ
ズを監視して各複数(M)チャネルのビット配分を決定す
るビット配分決定回路を設けたことにより、ビット配分
情報を通信する必要なしに高効率で信号に応じた符号化
復号化が可能となり信号対雑音比が改善される。
(Operation) Bit allocation determining circuit for deciding bit allocation of each plural (M) channel by monitoring the spp size of the adaptive differential PCM coding circuit of each plural (M) channel and adaptive differential PCM decoding circuit of each plural (M) channel By providing the above, it is possible to perform coding / decoding according to the signal with high efficiency without the need to communicate the bit allocation information and improve the signal-to-noise ratio.

(実施例) 図面を参照しながら本発明を参照に説明する。第1図は
本発明の一実施例を示す図である。第1図において、1
は入力端子、21は高域通過フィルタ、22は低域通過フィ
ルタ、23および24は標本化スイッチ、25および26は量子
化ビット数を外部から与えられるADPCM符号化回
路、51はビット配分決定回路、27は符号多重化回路、7
は送信端子である。
Embodiments The present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1
Is an input terminal, 21 is a high-pass filter, 22 is a low-pass filter, 23 and 24 are sampling switches, 25 and 26 are ADPCM coding circuits to which the number of quantization bits is given from the outside, and 51 is a bit allocation determining circuit. , 27 is a code multiplexing circuit, 7
Is a transmission terminal.

また第1図において、8は受信端子、31および32は再標
本化スイッチ、33および34はADPCM復号化回路、61
はビット配分決定回路、35および36は零挿入スイッチ、
37は高域通過フィルタ、38低域通過フィルタ、39は加算
器、12は出力端子である。ビット配分決定回路51は、あ
る標本時間jの高域用適応差分PCMのステップサイズ
係数Δhjと低域用適応差分PCMのステップサイズ係
数Δljを比較して高域用ADPCM符号化器25の量子
化ビットbh、及び、低域用ADPCM符号化器26の量
子化ビットbの、ビット配分を決定する。このビット
配分の一例を符号化8bitの場合について表2に示
す。
In FIG. 1, 8 is a receiving terminal, 31 and 32 are resampling switches, 33 and 34 are ADPCM decoding circuits, and 61.
Is a bit allocation decision circuit, 35 and 36 are zero insertion switches,
37 is a high pass filter, 38 is a low pass filter, 39 is an adder, and 12 is an output terminal. The bit allocation determination circuit 51 compares the step size coefficient Δh j of the high-frequency adaptive difference PCM and the step size coefficient Δl j of the low-frequency adaptive difference PCM at a certain sampling time j, and The bit allocation of the quantized bit bh and the quantized bit b 1 of the low band ADPCM encoder 26 is determined. An example of this bit allocation is shown in Table 2 for the case of coded 8 bits.

各適応差分PCM符号化回路25・26はビット配分決定回
路51で決定された高域用および低域用ADPCMのビッ
ト数bhおよびblにしにたがって符号化を行なう。符号
化器と復号化器では、初期状態が同じで伝送路ビット誤
りが生じなければ、高域用ADPCM符号器25で高域用
ADPCM復号器33及び低域用ADPCM符号器26と低
域用ADPCM復号器34部内のステップサイズ係数が同
一の値を取るので、符号器側から復号器側にビット配分
パラメタを送る必要がなく、復号器側にビット配分決定
回路を設ければよい。なお、従来技術で述べたようにA
DPCM方式は伝送路ビット誤りに強く時間を経ると伝
送誤りの影響がなくなるので、伝送路ビット誤りによっ
て復号化側で誤ったビット配列をおこなわなければ時間
を経ると符号化側と復号化側でADDCMの内部状態は
一致する。
Each of the adaptive difference PCM encoding circuits 25 and 26 performs encoding according to the bit numbers b h and b l of the high band and low band ADPCM determined by the bit allocation determining circuit 51. In the encoder and the decoder, if the initial state is the same and the transmission line bit error does not occur, the high-frequency ADPCM encoder 25 uses the high-frequency ADPCM decoder 33, the low-frequency ADPCM encoder 26, and the low-frequency ADPCM encoder 26. Since the step size coefficient in the ADPCM decoder 34 has the same value, it is not necessary to send the bit allocation parameter from the encoder side to the decoder side, and the bit allocation determination circuit may be provided on the decoder side. In addition, as described in the prior art, A
Since the DPCM method is strong against transmission line bit errors and the influence of transmission errors disappears over time, unless the wrong bit arrangement is performed on the decoding side due to transmission line bit errors, the encoding side and the decoding side will change over time. The internal states of ADDCM match.

以下に信号の流れを第1図を用いて説明する。端子1か
ら入力された信号は標本化周波数の1/4の周波数を遮断
周波数としてそれぞれ持つ高域通過フィルタ21および低
域通過フィルタ22へ入力される。低域通過フィルタ22の
出力は標本化周波数の1/4以上の高域成分を含まないた
め、標本化速度を1/2以上に低減させることが可能で、
再標本スイッチ24により標本化速度を端子1に加えられ
た信号の1/2にする。同様に高域通過フィルタ21の出力
は帯域内の低域半分はゼロとなるため高域に片寄った高
域通過フィルタ21の出力信号を再標本スイッチ23で1/2
に再標本化することにより、高域側スペクトルが低域側
に折り返された形のスペクトラムを持つ折り返しスペク
トル信号となる。この再標本化の原理の詳細については
前述した第1の文献を参照されたい。再標本スイッチ23
及び24の出力は従来のADPCM符号化の方法で説明し
た高域用ADPCM符号器25および低域用26へ各々入力
される。このときに、ビット配分決定回路51は、高域用
ADPCM符号器25のステップサイズ係数Δhjおよび
低域用ADPCM符号器26のステップサイズ係数Δlj
を比較し、表2に示すように、高域用ADPCM符号器
25の量子化ビットbhおよび低域用ADPCM符号器26
の量子化ビット数beを決定する。ADPCM符号器25
および26はビット配分決定回路51からの量子化ビット数
bhおよびbeに従って符号化を行なう。ADPCM符
号器25および26から出力された符号は多重化回路27によ
り1本の符号信号として端子7より伝送され、SBCの
符号化側信号となる。このとき符号化信号のbhビット
が高域用ADPCM符号化器25の出力に、他のビットが
低域用ADPCM符号器26の出力に用いられる。これに
対し、SBCの復号化側では端子8より受信された高域
側符号および低域側符号が多重化されている符号信号
を、ビット配分決定回路61からの高域側ADPCM復号
器33の量子化ビット数bhと低域側ADPCM復号器34
の量子化ビットbeに従って、再標本化スイッチ31およ
び32により各々高域側符号と低域側符号に分離し、高域
用ADPCM復号器33および低域用ADPCM復号器34
に各々入力する。このときに、ビット配分決定回路61
は、高域用ADPCM復号器33のステップサイズ係数Δ
jおよび低域用ADPCM復号器34のステップサイズ
係数Δljを比較し、表2に示すように高域用ADPC
M復号器33の量子化ビット数bhおよび低域用ADPC
M復号器34の量子化ビット数beを決定する。ADPC
M復号器33および34はビット配分決定回路61からの量子
化ビットbhおよびbeに従って復号化を行なう。AD
PCM復号器33および34で復号された標本化信号は各々
スイッチ35および36により標本化信号と標本化信号の間
にゼロの値を挿入し、標本化速度を倍にした信号とす
る。この様にゼロを標本点間に挿入した信号の性質を詳
細は前述の第1の文献に詳しいが、ゼロから標本化周波
数の1/4までは標本点間にゼロを挿入される前の周波数
スペクトルと同じものが、また標本化周波数の1/4から1
/2までは前記スペクトルを反転したものが得られる。こ
のためスイッチ35に出力信号の場合は、前述したように
符号器側の再標本スイッチ23により端子1より加えられ
た信号の高域成分が低域周波数にスペクトル反転されて
得られる信号のADPCM復号信号に対して標本点間へ
のゼロ挿入を行なわれたものであるから、スイッチ35の
出力信号は、標本化周波数の1/4から1/2までには端子1
に加えられた信号の高域成分とほぼ同じスペクトルを持
つ。また、スイッチ36の出力信号は、同様に端子1より
加えられた信号の低域成分が符号器側の再標本スイッチ
24により低域周波数成分だけとなった1/2標本化速度信
号のADPCM復号信号に対して標本点間へのゼロ挿入
を行なったものであるから、スイッチ36の出力信号はゼ
ロから標本化周波数の1/4までには端子1に加えられた
信号の低域成分とほぼ同じスペクトルを持つ。このた
め、スイッチ35の出力は高域通過フィルタ37により、ま
たスイッチ36の出力は低域通過フィルタ38により、各々
端子1への入力信号とほぼ同じスペクトルを有する高域
および低域成分の部分だけを抽出し、その抽出結果を加
算器39により加え合わせる。この様にして端子1に加え
られた信号の復号信号を端子12に得る。
The signal flow will be described below with reference to FIG. The signal input from the terminal 1 is input to a high pass filter 21 and a low pass filter 22 each having a cutoff frequency of 1/4 of the sampling frequency. Since the output of the low-pass filter 22 does not include high-frequency components that are 1/4 or more of the sampling frequency, it is possible to reduce the sampling rate to 1/2 or more,
The resampling switch 24 reduces the sampling rate to 1/2 of the signal applied to terminal 1. Similarly, since the output of the high-pass filter 21 is zero in the low-pass half of the band, the output signal of the high-pass filter 21 which is biased to the high band is halved by the resampling switch 23.
By re-sampling, the folded spectrum signal has a spectrum in which the high-frequency side spectrum is folded back to the low-frequency side. For details of the principle of this resampling, refer to the above-mentioned first document. Resample switch 23
The outputs of 24 and 24 are input to the high-frequency ADPCM encoder 25 and the low-frequency 26 described in the conventional ADPCM encoding method, respectively. At this time, the bit allocation determining circuit 51 determines that the step size coefficient Δh j of the high frequency band ADPCM encoder 25 and the step size coefficient Δl j of the low frequency band ADPCM encoder 26.
, And as shown in Table 2, a high-frequency ADPCM encoder
25 quantized bits bh and low band ADPCM encoder 26
The quantized bit number be of is determined. ADPCM encoder 25
And 26 perform encoding according to the quantization bit numbers bh and be from the bit allocation determining circuit 51. The codes output from the ADPCM encoders 25 and 26 are transmitted from the terminal 7 as one code signal by the multiplexing circuit 27 and become the SBC coding side signal. The output of the time encoded signal b h bits high range for ADPCM encoder 25, the other bits are used in the output of the low-pass ADPCM encoder 26. On the other hand, on the decoding side of the SBC, the code signal in which the high frequency side code and the low frequency side code received from the terminal 8 are multiplexed is sent from the bit allocation determination circuit 61 to the high frequency side ADPCM decoder 33. Quantization bit number bh and low frequency side ADPCM decoder 34
In accordance with the quantized bit be of the above, resampling switches 31 and 32 separate the high band side code and the low band side code, respectively, and a high band ADPCM decoder 33 and a low band ADPCM decoder 34.
Enter each in. At this time, the bit allocation decision circuit 61
Is the step size coefficient Δ of the high-frequency ADPCM decoder 33.
h j and the step size coefficient Δl j of the low-frequency ADPCM decoder 34 are compared, and as shown in Table 2, high-frequency ADPC
Quantization bit number bh of M decoder 33 and ADPC for low frequency band
The quantization bit number be of the M decoder 34 is determined. ADPC
M decoders 33 and 34 perform decoding according to the quantized bits bh and be from bit allocation determining circuit 61. AD
The sampling signals decoded by the PCM decoders 33 and 34 have a value of zero inserted between the sampling signals by the switches 35 and 36, respectively, so that the sampling rate is doubled. The details of the characteristics of the signal in which zeros are inserted between sampling points are described in detail in the above-mentioned first document, but from zero to 1/4 of the sampling frequency, the frequency before zeros are inserted between sampling points. Same spectrum but again 1/4 to 1 of the sampling frequency
Up to / 2, the inverse of the spectrum can be obtained. Therefore, in the case of the output signal to the switch 35, as described above, the ADPCM decoding of the signal obtained by spectrally inverting the high-frequency component of the signal applied from the terminal 1 by the resampling switch 23 on the encoder side to the low-frequency. Since the signal is zero-inserted between the sampling points, the output signal of the switch 35 has the terminal 1 at 1/4 to 1/2 of the sampling frequency.
It has almost the same spectrum as the high frequency component of the signal added to. Similarly, the output signal of the switch 36 is a resampling switch in which the low-frequency component of the signal applied from the terminal 1 is the encoder side.
Since the ADPCM decoded signal of the 1/2 sampling rate signal which has only the low frequency component due to 24 is zero-inserted between the sampling points, the output signal of the switch 36 is from the zero sampling frequency. By 1/4 of the above, it has almost the same spectrum as the low frequency component of the signal applied to terminal 1. Therefore, the output of the switch 35 is output by the high-pass filter 37, and the output of the switch 36 is output by the low-pass filter 38. Only the high-pass and low-pass components having substantially the same spectrum as the input signal to the terminal 1 are output. Are extracted, and the extraction results are added together by the adder 39. In this way, the decoded signal of the signal applied to the terminal 1 is obtained at the terminal 12.

(発明の効果) 以上の様に本発明に従えば、ビット配分の変更を行なわ
ないSBC方式に比較して信号対雑音比を改善して入力
信号を効率よく符号化することができる。
(Advantages of the Invention) As described above, according to the present invention, the signal-to-noise ratio can be improved and the input signal can be efficiently coded as compared with the SBC method in which the bit allocation is not changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は従来の適
応差分PCM符号化方法を示す図、第3図は従来の帯域
分割符号化方式を示す図である。 第1図において、1…入力端子、21…高域通過フィル
タ、22…低域通過フィルタ、23および24…標本化スイッ
チ、25および26…従来の適応差分PCM符号化回路、51
…ビット配分決定回路、27…符号多重化回路、7…送信
端子、8…受信端子、31および32…再標本化スイッチ、
33および34…従来の適応差分PCM復号化回路、35およ
び36…零挿入スイッチ、37…高域通過フィルタ、38…低
域通過フィルタ、61…ビット配分決定回路、12…出力端
子である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a conventional adaptive differential PCM coding method, and FIG. 3 is a diagram showing a conventional band division coding system. In FIG. 1, 1 ... Input terminal, 21 ... High-pass filter, 22 ... Low-pass filter, 23 and 24 ... Sampling switch, 25 and 26 ... Conventional adaptive differential PCM coding circuit, 51
... bit allocation determination circuit, 27 ... code multiplexing circuit, 7 ... transmission terminal, 8 ... reception terminal, 31 and 32 ... resampling switch,
33 and 34 ... Conventional adaptive differential PCM decoding circuit, 35 and 36 ... Zero insertion switch, 37 ... High-pass filter, 38 ... Low-pass filter, 61 ... Bit allocation determination circuit, 12 ... Output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】標本化により得られたディジタル入力信号
を、複数(M)チャンネルの周波数帯域信号に分割するフ
ィルタバンクと、各分割された信号の標本化速度を1/M
とするスイッチと、後述する第一のビット配分に応じて
量子化ビット数を変化させ分割された信号を符号化する
適応差分PCM符号化回路と、適応差分PCM符号化回
路のステップサイズを監視して第一のビット配分を決定
するビット配分決定回路と適応差分PCM符号化回路の
出力符号を多重化し送出する符号多重回路と、前記符号
多重化回路の出力信号を受信し後述する第二のビット配
分に応じて分割するスイッチと、各分割された符号を用
いて後述する第二のビット配分に応じて量子化ビット数
を変化させ各分割された信号を復号する適応差分PCM
復号化回路と、前記適応差分PCM復号化回路のステッ
プサイズを監視して第二のビット配分を決定するビット
配分決定回路と、各復号化された分割信号の標本化速度
を上げて不要スペクトラムを消去するフィルタバンク
と、前記フィルタバンクの出力を合成する加算器から構
成されている帯域分割符号化復号化装置。
1. A filter bank for dividing a digital input signal obtained by sampling into frequency band signals of a plurality of (M) channels, and a sampling rate of each divided signal is 1 / M.
To monitor the step size of the adaptive differential PCM coding circuit and the adaptive differential PCM coding circuit that codes the divided signal by changing the number of quantization bits according to a first bit allocation described later. And a code multiplexing circuit that multiplexes and outputs the output codes of the adaptive difference PCM coding circuit, and a second bit that will be described later by receiving the output signal of the code multiplexing circuit. A switch that divides according to distribution, and an adaptive difference PCM that decodes each divided signal by changing the number of quantization bits according to a second bit distribution described below using each divided code
A decoding circuit, a bit allocation determination circuit that monitors the step size of the adaptive differential PCM decoding circuit to determine the second bit allocation, and a sampling speed of each decoded divided signal to increase the unnecessary spectrum. A band-division coding / decoding device comprising a filter bank to be erased and an adder for synthesizing outputs of the filter bank.
JP61257331A 1986-10-28 1986-10-28 Band division encoding / decoding device Expired - Lifetime JPH061916B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61257331A JPH061916B2 (en) 1986-10-28 1986-10-28 Band division encoding / decoding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61257331A JPH061916B2 (en) 1986-10-28 1986-10-28 Band division encoding / decoding device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63110830A JPS63110830A (en) 1988-05-16
JPH061916B2 true JPH061916B2 (en) 1994-01-05

Family

ID=17304875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61257331A Expired - Lifetime JPH061916B2 (en) 1986-10-28 1986-10-28 Band division encoding / decoding device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH061916B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199925A (en) * 1989-01-27 1990-08-08 Nec Corp Method and apparatus for storing and reproducing audio signal
JP3123286B2 (en) * 1993-02-18 2001-01-09 ソニー株式会社 Digital signal processing device or method, and recording medium
JP3173218B2 (en) * 1993-05-10 2001-06-04 ソニー株式会社 Compressed data recording method and apparatus, compressed data reproducing method, and recording medium
EP0653846B1 (en) * 1993-05-31 2001-12-19 Sony Corporation Apparatus and method for coding or decoding signals, and recording medium
JP3721582B2 (en) * 1993-06-30 2005-11-30 ソニー株式会社 Signal encoding apparatus and method, and signal decoding apparatus and method
TW272341B (en) * 1993-07-16 1996-03-11 Sony Co Ltd
TW327223B (en) * 1993-09-28 1998-02-21 Sony Co Ltd Methods and apparatus for encoding an input signal broken into frequency components, methods and apparatus for decoding such encoded signal
WO1995010886A1 (en) * 1993-10-08 1995-04-20 Sony Corporation Digital signal processor, digital signal processing method and data recording medium
TW295747B (en) * 1994-06-13 1997-01-11 Sony Co Ltd
JP3371590B2 (en) * 1994-12-28 2003-01-27 ソニー株式会社 High efficiency coding method and high efficiency decoding method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55135421A (en) * 1979-04-09 1980-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Adaptive prediction coding system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63110830A (en) 1988-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6529604B1 (en) Scalable stereo audio encoding/decoding method and apparatus
KR100299528B1 (en) Apparatus and method for encoding / decoding audio signal using intensity-stereo process and prediction process
JP3336617B2 (en) Signal encoding or decoding apparatus, signal encoding or decoding method, and recording medium
KR101135726B1 (en) Encoder, decoder, encoding method, decoding method, and recording medium
KR100316582B1 (en) Encoding and Decoding Process of Stereophonic Spectrum Values
JP2756515B2 (en) Perceptual encoding method of audible signal and audio signal transmission method
US7933417B2 (en) Encoding device and decoding device
CA2314451C (en) Subband encoding and decoding system
JPH08190764A (en) Method and device for processing digital signal and recording medium
US20070078646A1 (en) Method and apparatus to encode/decode audio signal
WO1995027335A1 (en) Method and device for encoding information, method and device for decoding information, information transmitting method, and information recording medium
JP2001527733A (en) Arithmetic encoding / decoding of multi-channel information signal
KR100307596B1 (en) Lossless coding and decoding apparatuses of digital audio data
JP2007504503A (en) Low bit rate audio encoding
KR940023044A (en) Apparatus for recording and / or playing or transmitting and / or receiving compressed data
JPH061916B2 (en) Band division encoding / decoding device
KR100952065B1 (en) Coding method, apparatus, decoding method, and apparatus
JPH0969781A (en) Audio data encoding device
JP3685823B2 (en) Signal encoding method and apparatus, and signal decoding method and apparatus
US8340305B2 (en) Audio encoding method and device
KR100903109B1 (en) Lossless Coding/Decoding apparatus and method
KR970005132B1 (en) Adaptable stereo digital audio coder and decoder apparatus
JP3827720B2 (en) Transmission system using differential coding principle
JPS59129900A (en) Band division coding system
JP3998281B2 (en) Band division encoding method and decoding method for digital audio signal

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term