JPH06216861A - サブバンドコ−ディングのビット割当方法 - Google Patents
サブバンドコ−ディングのビット割当方法Info
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- JPH06216861A JPH06216861A JP5104738A JP10473893A JPH06216861A JP H06216861 A JPH06216861 A JP H06216861A JP 5104738 A JP5104738 A JP 5104738A JP 10473893 A JP10473893 A JP 10473893A JP H06216861 A JPH06216861 A JP H06216861A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/0204—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders using subband decomposition
-
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- G10L19/002—Dynamic bit allocation
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
- H04B1/667—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 各サブバンド信号の対応するブロックの初期
ビット割当値を減らしてコ−ディング効率を増大させる
ビット割当方法を提供する。 【構成】 各サブバンド信号SBm のブロック別に量子
化に必要なビット数bf[jm]を算出する第1過程と、b
f[m] が最も大きいサブバンドSBjmを選択し、bf
[jm](−)1の値に必要ビット数bf[jm]を更新し、割
当ビット数ab[jm](+)1の値に更新し、全体ブロッ
クに割当可能な総ビット数TB(−)1の値に元のTB
値を更新する第3過程、とTB値を検査してそれが1以
上なら第3過程に復帰する第4過程、と1未満なら割当
ビット数ab[jm]=1のサブバンドがあるかを検査し、
あれば割当ビット数ab[jm](−)1の値に割当ビット
数ab[jm]を更新し、総ビット数TBにab[m] =1で
あるサブバンドの数を加えた値に元のTB値を更新し、
第3過程に復帰する第5過程を含む。
ビット割当値を減らしてコ−ディング効率を増大させる
ビット割当方法を提供する。 【構成】 各サブバンド信号SBm のブロック別に量子
化に必要なビット数bf[jm]を算出する第1過程と、b
f[m] が最も大きいサブバンドSBjmを選択し、bf
[jm](−)1の値に必要ビット数bf[jm]を更新し、割
当ビット数ab[jm](+)1の値に更新し、全体ブロッ
クに割当可能な総ビット数TB(−)1の値に元のTB
値を更新する第3過程、とTB値を検査してそれが1以
上なら第3過程に復帰する第4過程、と1未満なら割当
ビット数ab[jm]=1のサブバンドがあるかを検査し、
あれば割当ビット数ab[jm](−)1の値に割当ビット
数ab[jm]を更新し、総ビット数TBにab[m] =1で
あるサブバンドの数を加えた値に元のTB値を更新し、
第3過程に復帰する第5過程を含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声信号のサブバンドコ
−ディング(sub-band coding )に係り、更に詳細には
各サブバンド信号(sub-band signal )の対応するブロ
ックの初期ビット割当値を減らすことによりコ−ディン
グ効率を増大させるビット割当方法に関する。
−ディング(sub-band coding )に係り、更に詳細には
各サブバンド信号(sub-band signal )の対応するブロ
ックの初期ビット割当値を減らすことによりコ−ディン
グ効率を増大させるビット割当方法に関する。
【0002】
【従来の技術】時間領域或いは周波数領域の統計的性質
と人間の聴覚特性を利用する各種の音声符号化方式が提
案されている。このような音声符号化方式は音声信号の
瞬時振幅値を符号化する“波形符号化”、音声生成機構
を音源と声道特性によるモデルと近似化し、そのパラメ
−タ−により音声信号を表示する“分析合成型符号
化”、そして音声信号の時間軸上の有無を検出し、無音
区間を圧縮し高能率伝送率を実現する“多重化による高
能率伝送”などがある。
と人間の聴覚特性を利用する各種の音声符号化方式が提
案されている。このような音声符号化方式は音声信号の
瞬時振幅値を符号化する“波形符号化”、音声生成機構
を音源と声道特性によるモデルと近似化し、そのパラメ
−タ−により音声信号を表示する“分析合成型符号
化”、そして音声信号の時間軸上の有無を検出し、無音
区間を圧縮し高能率伝送率を実現する“多重化による高
能率伝送”などがある。
【0003】帯域分割符号化(sub-band coding; SB
C以下サブバンドコ−ディングという)は波形符号化の
一種で音声信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域信
号をナイキスト速度でダウンサンプリング(down-sampl
ing )して低域信号に変換し適応PCM符号化を行う符
号化方法である。各帯域信号の符号化において、音声エ
ネルギ−が集中されている帯域には多くの量子化ビット
数を割り当てることにより全体的に音質が向上できる。
又、量子化雑音が各々の分割された帯域にのみ発生し、
他の帯域には影響を与えなくなる利点がある。CCIT
Tの勧告案G.722では7KHz広帯域音声信号を6
4Kbit/sと符号化するSB−ADPCM(SBC と
Adaptive Differential PCM)との組み合わせ方式を規
定している。
C以下サブバンドコ−ディングという)は波形符号化の
一種で音声信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域信
号をナイキスト速度でダウンサンプリング(down-sampl
ing )して低域信号に変換し適応PCM符号化を行う符
号化方法である。各帯域信号の符号化において、音声エ
ネルギ−が集中されている帯域には多くの量子化ビット
数を割り当てることにより全体的に音質が向上できる。
又、量子化雑音が各々の分割された帯域にのみ発生し、
他の帯域には影響を与えなくなる利点がある。CCIT
Tの勧告案G.722では7KHz広帯域音声信号を6
4Kbit/sと符号化するSB−ADPCM(SBC と
Adaptive Differential PCM)との組み合わせ方式を規
定している。
【0004】このような音声信号のサブバンドコ−ディ
ングに関しては "Journal of Audio Engineering Soci
ety," November,1979, Volume 27, NO 11 , pp 855-86
5; "The Bell System Technical Journal," September,
1981, pp 1633-1653;そして"IEEE Transactions on Ac
oustics, Speech and Signal Processing," Vol ASSP-3
0, NO. 5, October 1982, pp 751-765などに詳細に述べ
られている。
ングに関しては "Journal of Audio Engineering Soci
ety," November,1979, Volume 27, NO 11 , pp 855-86
5; "The Bell System Technical Journal," September,
1981, pp 1633-1653;そして"IEEE Transactions on Ac
oustics, Speech and Signal Processing," Vol ASSP-3
0, NO. 5, October 1982, pp 751-765などに詳細に述べ
られている。
【0005】サブバンドコ−ディングにおいて、音声信
号は分割フィルタ−(analysisfilter)を通じて複数M
の連続的な周波数帯域を有するサブバンド信号SBm と
分割される。各サブバンド信号SBm は量子化器(quan
tizer )を通じてブロック別に量子化される。量子化さ
れたサブバンド信号QSBm は複数Pの連続的なブロッ
クから構成され、各ブロックはq個の標本値(サンプ
ル)を含む。ブロック内の各標本値はab[m] ビットに
量子化される。ここで、インデックスmは1からMまで
の整数である。量子化器はサブバンド信号SBm におい
て対応するブロックの中のあるブロックの必要ビット数
bf[m] を決定する必要ビット数決定装置を含む。必要
ビット数bf[m] は、量子化されたサブバンド信号QS
Bm の各ブロックの標本値が表されるべきビット数に関
係する。又、量子化器はサブバンド信号SBm において
対応するブロックの必要ビット数bf[m] に応じて割当
ビット数ab[m] を得るために全体サブバンドに割り当
てられる総ビット数TBを各サブバンドに割り当てるビ
ット割当装置を含む。ビット割当装置は人間の聴覚シス
テムの雑音除去曲線(noise-masking curve )により臨
界値以下の成分を除く。量子化されたブロックは時分割
多重化して伝送される。
号は分割フィルタ−(analysisfilter)を通じて複数M
の連続的な周波数帯域を有するサブバンド信号SBm と
分割される。各サブバンド信号SBm は量子化器(quan
tizer )を通じてブロック別に量子化される。量子化さ
れたサブバンド信号QSBm は複数Pの連続的なブロッ
クから構成され、各ブロックはq個の標本値(サンプ
ル)を含む。ブロック内の各標本値はab[m] ビットに
量子化される。ここで、インデックスmは1からMまで
の整数である。量子化器はサブバンド信号SBm におい
て対応するブロックの中のあるブロックの必要ビット数
bf[m] を決定する必要ビット数決定装置を含む。必要
ビット数bf[m] は、量子化されたサブバンド信号QS
Bm の各ブロックの標本値が表されるべきビット数に関
係する。又、量子化器はサブバンド信号SBm において
対応するブロックの必要ビット数bf[m] に応じて割当
ビット数ab[m] を得るために全体サブバンドに割り当
てられる総ビット数TBを各サブバンドに割り当てるビ
ット割当装置を含む。ビット割当装置は人間の聴覚シス
テムの雑音除去曲線(noise-masking curve )により臨
界値以下の成分を除く。量子化されたブロックは時分割
多重化して伝送される。
【0006】各サブバンドに量子化ビットを割り当てる
過程をヨ−ロッパ特許457、390 A1を参照し詳
細に説明する。先ず、各ブロックの量子化に要る必要ビ
ット数bf[m] を決定する。必要ビット数bf[m] はサ
ブバンド信号SBm の各ブロックの信号電力(pwr_
m)と臨界値(Wm;スレッショルド)により決められ
る。
過程をヨ−ロッパ特許457、390 A1を参照し詳
細に説明する。先ず、各ブロックの量子化に要る必要ビ
ット数bf[m] を決定する。必要ビット数bf[m] はサ
ブバンド信号SBm の各ブロックの信号電力(pwr_
m)と臨界値(Wm;スレッショルド)により決められ
る。
【0007】信号電力(pwr_m)は次の式により算
出される。
出される。
【0008】
【数1】
【0009】ここで、Si はサブバンド信号SBm のq
個のサンプルを有するブロック中のi番目信号の大きさ
を表す。SB1 からSBM までの全てのサブバンド信号
の対応するブロックに対し信号電力(pwr_m)が前
記の式により決められる。全てのサブバンド信号SBm
の対応するブロックに対し信号電力が算出されれば、信
号電力はベクトル集合{pwr}に表される。ベクトル
集合{pwr}をM×M行列[D]と乗じ、ベクトル集
合{Wr}を加えることにより又一つのベクトル集合
{W}が得られる。
個のサンプルを有するブロック中のi番目信号の大きさ
を表す。SB1 からSBM までの全てのサブバンド信号
の対応するブロックに対し信号電力(pwr_m)が前
記の式により決められる。全てのサブバンド信号SBm
の対応するブロックに対し信号電力が算出されれば、信
号電力はベクトル集合{pwr}に表される。ベクトル
集合{pwr}をM×M行列[D]と乗じ、ベクトル集
合{Wr}を加えることにより又一つのベクトル集合
{W}が得られる。
【0010】{W}=[D]{pwr}+{wr} ここで、[D]はその係数dijがサブバンド信号SBj
のqサンプルブロックの信号に起因するサブバンド信号
SBi の臨界値を計算するためにサブバンド信号SBj
のqサンプルブロックの信号電力(pwr_j)に乗じ
られるある常数である行列である。そして、{Wr}は
サブバンド信号SBi の臨界値を表す。
のqサンプルブロックの信号に起因するサブバンド信号
SBi の臨界値を計算するためにサブバンド信号SBj
のqサンプルブロックの信号電力(pwr_j)に乗じ
られるある常数である行列である。そして、{Wr}は
サブバンド信号SBi の臨界値を表す。
【0011】必要ビット数bf[m] は次の式により得ら
れる。 bf[m] =K1log2(SFm2/3Wm)1/2 ここで、K1 は常数として1の値を有する。SFm はサ
ブバンド信号SBm のqサンプルブロック中の最大サン
プル値を表す。次は全体サブバンドに割り当てることの
できる総ビット数TBを各サブバンドに割り当てる。こ
の時、必要ビット数bf[m] により各サブバンドに割り
当てられる割当ビット数ab[m] を決める。先ずbf
[m] (bf[1] 、bf[2] 、・・・、bf[M] )の中で
ビット数を最も多く必要とするサブバンドSBjmを選択
し、その選択されたサブバンドの割当ビット数ab[jm]
が0か否かを判断する。
れる。 bf[m] =K1log2(SFm2/3Wm)1/2 ここで、K1 は常数として1の値を有する。SFm はサ
ブバンド信号SBm のqサンプルブロック中の最大サン
プル値を表す。次は全体サブバンドに割り当てることの
できる総ビット数TBを各サブバンドに割り当てる。こ
の時、必要ビット数bf[m] により各サブバンドに割り
当てられる割当ビット数ab[m] を決める。先ずbf
[m] (bf[1] 、bf[2] 、・・・、bf[M] )の中で
ビット数を最も多く必要とするサブバンドSBjmを選択
し、その選択されたサブバンドの割当ビット数ab[jm]
が0か否かを判断する。
【0012】ab[jm]が0なら、 bf[jm]=bf[jm]−b1 ab[jm]=b1 TB=TB−b1 を実行する。ここで総割当ビット数T
Bは全てのサブバンドに割り当てることのできる総ビッ
ト数を表す。
Bは全てのサブバンドに割り当てることのできる総ビッ
ト数を表す。
【0013】ab[jm]が0でなければ、 bf[jm]=bf[jm]−b2 ab[jm]=ab[jm]+b2 TB=TB−b2 (但しb1 >b2 であり、b1 、b2
は整数)を実行する。前記の方法により各サブバンドに
必要なビットを割り当てることを繰り返し、TBにビッ
トが残っていない時まで続ける。但し、あるサブバンド
に割り当てることのできるビット数は最大割当ビット数
(a_max)以内に限定される。
は整数)を実行する。前記の方法により各サブバンドに
必要なビットを割り当てることを繰り返し、TBにビッ
トが残っていない時まで続ける。但し、あるサブバンド
に割り当てることのできるビット数は最大割当ビット数
(a_max)以内に限定される。
【0014】サブバンド信号SBm のq個のサンプル値
を有するブロックのサンプル値は符号を有する。従っ
て、これらサンプル値を量子化するためには最小限二つ
のビット(符号ビットと有効ビット)が要る。これによ
り、各サブバンドのqサンプルブロックを量子化するの
に提供される割当ビット数ab[m] は始め割り当てる時
はb1 ビット、例えば2ビットを割り当て、2回以上割
り当てる時はb2 ビットずつ、例えば1ビットずつ割り
当てる。この時b1 はb2 より大きい(b1 >b 2 )。
を有するブロックのサンプル値は符号を有する。従っ
て、これらサンプル値を量子化するためには最小限二つ
のビット(符号ビットと有効ビット)が要る。これによ
り、各サブバンドのqサンプルブロックを量子化するの
に提供される割当ビット数ab[m] は始め割り当てる時
はb1 ビット、例えば2ビットを割り当て、2回以上割
り当てる時はb2 ビットずつ、例えば1ビットずつ割り
当てる。この時b1 はb2 より大きい(b1 >b 2 )。
【0015】従来のビット割当方法において初期割当ビ
ット数b1 と割当ビット数b2 が異なることにより別の
アルゴリズム及び装置が要るようになりシステムが複雑
になる不便さがある。
ット数b1 と割当ビット数b2 が異なることにより別の
アルゴリズム及び装置が要るようになりシステムが複雑
になる不便さがある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は簡単な
サブバンドコ−ディングのビット割当方法を提供するこ
とである。
サブバンドコ−ディングのビット割当方法を提供するこ
とである。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明のビット割当方法はサンプリング周波数Fsを
有するディジタルデ−タを連続する周波数帯域を有する
複数個Mのサブバンド信号SBm ( SB1 、SB2 、・
・・、SBM ) に分離し、各サブバンド信号SBm をq
個のサンプル値を有する複数Pのブロックに分離し、各
サブバンド信号SBm の対応するブロックにab[m](a
b[1] 、ab[2] 、・・・、ab[M] )個のビットを割
り当て、各サンプル値を量子化するサブバンドコ−ディ
ング方法において、各サブバンド信号SBm のq個のサ
ンプル値を有するブロック別に量子化に必要なビット数
bf[m] を算出する第 1過程と、必要ビット数bf[m]
が一番大きいサブバンドSBjmを選択し、必要ビット
数bf[jm]から1を差し引いた値に必要ビット数bf[j
m]を更新し、割当ビット数ab[jm]に1を加えた値に割
当ビット数ab[jm]を更新し、全体ブロックに割当可能
な総ビット数TBから1を差し引いた値に総ビット数T
Bを更新する第2過程と、総ビット数TBを検査し、総
ビット数TBが1以上なら第2過程に復帰する第3過程
と、総ビット数TBが1未満なら割当ビット数ab[m]
が1と同じサブバンドがあるかを検査し、あれば、割当
ビット数ab[m] から1を差し引いた値に割当ビット数
ab[m] を更新し、総ビット数TBにab[m] =1であ
るサブバンドの個数Kを加えた値に総ビット数TBを更
新し、第2過程へ復帰する第4過程を含むことを特徴と
する。
め本発明のビット割当方法はサンプリング周波数Fsを
有するディジタルデ−タを連続する周波数帯域を有する
複数個Mのサブバンド信号SBm ( SB1 、SB2 、・
・・、SBM ) に分離し、各サブバンド信号SBm をq
個のサンプル値を有する複数Pのブロックに分離し、各
サブバンド信号SBm の対応するブロックにab[m](a
b[1] 、ab[2] 、・・・、ab[M] )個のビットを割
り当て、各サンプル値を量子化するサブバンドコ−ディ
ング方法において、各サブバンド信号SBm のq個のサ
ンプル値を有するブロック別に量子化に必要なビット数
bf[m] を算出する第 1過程と、必要ビット数bf[m]
が一番大きいサブバンドSBjmを選択し、必要ビット
数bf[jm]から1を差し引いた値に必要ビット数bf[j
m]を更新し、割当ビット数ab[jm]に1を加えた値に割
当ビット数ab[jm]を更新し、全体ブロックに割当可能
な総ビット数TBから1を差し引いた値に総ビット数T
Bを更新する第2過程と、総ビット数TBを検査し、総
ビット数TBが1以上なら第2過程に復帰する第3過程
と、総ビット数TBが1未満なら割当ビット数ab[m]
が1と同じサブバンドがあるかを検査し、あれば、割当
ビット数ab[m] から1を差し引いた値に割当ビット数
ab[m] を更新し、総ビット数TBにab[m] =1であ
るサブバンドの個数Kを加えた値に総ビット数TBを更
新し、第2過程へ復帰する第4過程を含むことを特徴と
する。
【0018】
【作用】サブバンドコ−ディングのビット割当方法にお
いて、サブバンドに割り当てるビットを順次的に1ずつ
増加させることにより各サブバンド間のビット数の差が
縮められる。
いて、サブバンドに割り当てるビットを順次的に1ずつ
増加させることにより各サブバンド間のビット数の差が
縮められる。
【0019】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。図1は従来のビット割当方法のフローチャー
トである。図1で示すフローチャートが遂行される前に
予め各サブバンド信号SBm のq個のサンプル値を有す
るブロックを量子化するのに要る必要ビット数bf[m]
が決定される。説明の便宜上、qを1と仮定する。
説明する。図1は従来のビット割当方法のフローチャー
トである。図1で示すフローチャートが遂行される前に
予め各サブバンド信号SBm のq個のサンプル値を有す
るブロックを量子化するのに要る必要ビット数bf[m]
が決定される。説明の便宜上、qを1と仮定する。
【0020】先ず、各サブバンド信号SBm のブロック
に割り当てられたビット数を表す割当ビット数ab[m]
を0と初期化する。(112段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で信号電力(p
wm_m)が臨界値Wmより大きいブロックの割当ビッ
ト数ab[m] に初期割当ビット数b1 を割り当てる。こ
こでb1 は整数で、例えば2の値を有する。(114段
階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で一番大きい値
のbf[m] を有するブロックを探索し、そのインデック
スjmを得る。ここでbf[jm]は必要ビット数が最も大
きいブロックのbf[m] である。(120段階) 必要ビット数が最も大きいブロックの割当ビット数ab
[jm]が最大割当ビット数(a_max)以上であるかを
判断する。割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数
(a_max)以上ならそのブロックにはこれ以上のビ
ットが割り当てられないので138段階に分岐する。
(122段階) 割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数(a_ma
x)より小さければ割当ビット数ab[jm]が0であるか
を検査する。割当ビット数ab[jm]が0でなければ13
6段階に分岐する。(130段階) 割当ビット数ab[jm]が0なら、総ビット数TBが初期
割当ビット数b1 より大きいか等しいかを検査する。総
ビット数TBが初期割当ビット数b1 より小さければ1
38段階に分岐する。(132段階) TBがb1 より大きいか等しければ、bf[jm]からb1
を差し引いた値にbf[jm]を更新し、ab[jm]をb1 と
更新し、TBをTBからb1 を差し引いた値に更新し、
140段階へ進行する。(134段階) bf[jm]からb2 を差し引いた値にbf[jm]を更新し、
ab[jm]にb2 を加えた値にab[jm]を更新し、TBか
らb2 を差し引いた値にTBを更新し、140段階へ進
行する。(136段階) bf[jm]を−∞と変え、140段階へ進行する。(13
8段階) 全てのbf[m] の値が−∞であるかを検査する。bf
[m] が全部−∞ならビット割当プログラムを終了する。
(140段階) bf[m] が−∞でないのがあればTBがb2 より大きい
かを検査する。b2 より大きければ120段階へ復帰す
る。TBがb2 より大きくなければビット割当プログラ
ムを終了する。(142段階) 図1で示した従来のビット割当方法では割当ビット数a
b[jm]の値が0であるかを検査して初期割当であるか否
かを判断し、それにより0である場合は、即ち、初期割
当である場合は134段階により初期割当ビット数b1
を割り当て、その反対の場合においては136段階によ
り割当ビット数b2 を割り当てる。これはq個のサンプ
ル値を有するブロックにおいて各サンプル値は符号を持
ち、このようなサンプル値を量子化することにおいて最
小限二つのビット(符号ビットと有効ビット)が要るた
めである。初期割当値b1 を2にすることにより最小限
度の割当ビット数を満たす。
に割り当てられたビット数を表す割当ビット数ab[m]
を0と初期化する。(112段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で信号電力(p
wm_m)が臨界値Wmより大きいブロックの割当ビッ
ト数ab[m] に初期割当ビット数b1 を割り当てる。こ
こでb1 は整数で、例えば2の値を有する。(114段
階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で一番大きい値
のbf[m] を有するブロックを探索し、そのインデック
スjmを得る。ここでbf[jm]は必要ビット数が最も大
きいブロックのbf[m] である。(120段階) 必要ビット数が最も大きいブロックの割当ビット数ab
[jm]が最大割当ビット数(a_max)以上であるかを
判断する。割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数
(a_max)以上ならそのブロックにはこれ以上のビ
ットが割り当てられないので138段階に分岐する。
(122段階) 割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数(a_ma
x)より小さければ割当ビット数ab[jm]が0であるか
を検査する。割当ビット数ab[jm]が0でなければ13
6段階に分岐する。(130段階) 割当ビット数ab[jm]が0なら、総ビット数TBが初期
割当ビット数b1 より大きいか等しいかを検査する。総
ビット数TBが初期割当ビット数b1 より小さければ1
38段階に分岐する。(132段階) TBがb1 より大きいか等しければ、bf[jm]からb1
を差し引いた値にbf[jm]を更新し、ab[jm]をb1 と
更新し、TBをTBからb1 を差し引いた値に更新し、
140段階へ進行する。(134段階) bf[jm]からb2 を差し引いた値にbf[jm]を更新し、
ab[jm]にb2 を加えた値にab[jm]を更新し、TBか
らb2 を差し引いた値にTBを更新し、140段階へ進
行する。(136段階) bf[jm]を−∞と変え、140段階へ進行する。(13
8段階) 全てのbf[m] の値が−∞であるかを検査する。bf
[m] が全部−∞ならビット割当プログラムを終了する。
(140段階) bf[m] が−∞でないのがあればTBがb2 より大きい
かを検査する。b2 より大きければ120段階へ復帰す
る。TBがb2 より大きくなければビット割当プログラ
ムを終了する。(142段階) 図1で示した従来のビット割当方法では割当ビット数a
b[jm]の値が0であるかを検査して初期割当であるか否
かを判断し、それにより0である場合は、即ち、初期割
当である場合は134段階により初期割当ビット数b1
を割り当て、その反対の場合においては136段階によ
り割当ビット数b2 を割り当てる。これはq個のサンプ
ル値を有するブロックにおいて各サンプル値は符号を持
ち、このようなサンプル値を量子化することにおいて最
小限二つのビット(符号ビットと有効ビット)が要るた
めである。初期割当値b1 を2にすることにより最小限
度の割当ビット数を満たす。
【0021】しかしながら、図1のフローチャートに基
づいたビット割当を遂行するハ−ドウエアにおいて、初
期割当過程と再割当過程を遂行するための別のブロック
を持つべきであるのでハ−ドウエアが複雑になってくる
問題点がある。図2は本発明のビット割当方法を示すフ
ローチャートである。図2のフローチャートにおいて、
先ず、各サブバンド信号SBm のブロックに割り当てら
れたビット数を表す割当ビット数ab[m] を0と初期化
する。(212段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で信号電力(p
wm_m)が臨界値Wmより大きいブロックの割当ビッ
ト数ab[m] に1を割り当てる。(214段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で一番大きい値
を有するbf[m] を探索し、そのインデックスjmを得
る。ここでbf[jm]は必要ビット数が最も大きいブロッ
クのbf[m] である。(220段階) 必要ビット数が最も大きいブロックの割当ビット数ab
[jm]が最大割当ビット数(a_max)以上であるかを
判断する。割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数
(a_max)以上ならそのブロックにはこれ以上のビ
ットが割り当てられないので238段階に分岐する。
(222段階) 割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数(a_ma
x)より小さければ、bf[jm]から1を差し引いた値に
bf[jm]を更新し、ab[jm]に1を加えた値にab[jm]
を更新し、TBから1を差し引いた値にTBを更新し、
240段階へ進行する。(234段階) bf[jm]を−∞と変え、240段階へ進行する。(23
8段階) bf[m] の値が全部−∞であるかを検査する。bf[m]
が全部−∞ならビット割当プログラムを終了する。(2
40段階) bf[m] が−∞でないのがあればTBが1より小さいか
を検査する。1より小さくなければ220段階へ復帰す
る。(242段階) TBが1より小さければ割当ビット数ab[m] が1であ
るサブバンドがあるかを検査する。ab[m] が1である
ブロックがなければビット割当プログラムを終了する。
(250段階) ab[m] が1であるサブバンドがあればab[m] が1で
あるサブバンドの数KをTBに加えた値にTBを更新
し、ab[m] を0に更新し、220段階へ復帰する。
(252段階) 図3は図2で示したフローチャートによるビット割当を
遂行する装置のブロック図である。図3で示したビット
割当装置は総ビット数を記憶する第1メモリ310を具
備する。第1メモリ310と第1減算器312と第1ス
イッチS1とから形成される演算経路を通じて総ビット
数TBを1ずつ減算演算する。又、第1メモリ310と
第1加算器314と第1スイッチS1とを通じて図2の
252段階のab[m] が1であるサブバンドの数Kを加
算演算する。第1メモリ310に記憶された総ビット数
TBが1より小さいかどうかが第1比較器342により
検出され、その結果は論理和演算器344に供給され
る。
づいたビット割当を遂行するハ−ドウエアにおいて、初
期割当過程と再割当過程を遂行するための別のブロック
を持つべきであるのでハ−ドウエアが複雑になってくる
問題点がある。図2は本発明のビット割当方法を示すフ
ローチャートである。図2のフローチャートにおいて、
先ず、各サブバンド信号SBm のブロックに割り当てら
れたビット数を表す割当ビット数ab[m] を0と初期化
する。(212段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で信号電力(p
wm_m)が臨界値Wmより大きいブロックの割当ビッ
ト数ab[m] に1を割り当てる。(214段階) 各サブバンド信号SBm のブロックの中で一番大きい値
を有するbf[m] を探索し、そのインデックスjmを得
る。ここでbf[jm]は必要ビット数が最も大きいブロッ
クのbf[m] である。(220段階) 必要ビット数が最も大きいブロックの割当ビット数ab
[jm]が最大割当ビット数(a_max)以上であるかを
判断する。割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数
(a_max)以上ならそのブロックにはこれ以上のビ
ットが割り当てられないので238段階に分岐する。
(222段階) 割当ビット数ab[jm]が最大割当ビット数(a_ma
x)より小さければ、bf[jm]から1を差し引いた値に
bf[jm]を更新し、ab[jm]に1を加えた値にab[jm]
を更新し、TBから1を差し引いた値にTBを更新し、
240段階へ進行する。(234段階) bf[jm]を−∞と変え、240段階へ進行する。(23
8段階) bf[m] の値が全部−∞であるかを検査する。bf[m]
が全部−∞ならビット割当プログラムを終了する。(2
40段階) bf[m] が−∞でないのがあればTBが1より小さいか
を検査する。1より小さくなければ220段階へ復帰す
る。(242段階) TBが1より小さければ割当ビット数ab[m] が1であ
るサブバンドがあるかを検査する。ab[m] が1である
ブロックがなければビット割当プログラムを終了する。
(250段階) ab[m] が1であるサブバンドがあればab[m] が1で
あるサブバンドの数KをTBに加えた値にTBを更新
し、ab[m] を0に更新し、220段階へ復帰する。
(252段階) 図3は図2で示したフローチャートによるビット割当を
遂行する装置のブロック図である。図3で示したビット
割当装置は総ビット数を記憶する第1メモリ310を具
備する。第1メモリ310と第1減算器312と第1ス
イッチS1とから形成される演算経路を通じて総ビット
数TBを1ずつ減算演算する。又、第1メモリ310と
第1加算器314と第1スイッチS1とを通じて図2の
252段階のab[m] が1であるサブバンドの数Kを加
算演算する。第1メモリ310に記憶された総ビット数
TBが1より小さいかどうかが第1比較器342により
検出され、その結果は論理和演算器344に供給され
る。
【0022】第2メモリ320は割当ビット数ab[m]
を記憶する。第2メモリ320と第2加算器324と第
3スイッチS3とから形成される演算経路はab[m] を
1ずつ加算演算する。図2の252段階でab[m] を0
に更新するのは第3メモリ328と第2スイッチS2と
第2メモリ320とから形成される演算経路を通じて達
成される。
を記憶する。第2メモリ320と第2加算器324と第
3スイッチS3とから形成される演算経路はab[m] を
1ずつ加算演算する。図2の252段階でab[m] を0
に更新するのは第3メモリ328と第2スイッチS2と
第2メモリ320とから形成される演算経路を通じて達
成される。
【0023】第2比較器346は第1メモリ310のT
Bと第2メモリ320のab[m] を入力し、(TB<1
及び ab[m] =1)である条件を満たすサブバンド
数Kを検出し、第4メモリ316に供給する。第3比較
器340は第2メモリ320に記憶されるab[m] の値
の中で最も大きい必要ビット数bf[jm]を有するサブバ
ンドSBjmの割当ビット数ab[jm]と第7メモリ32
6に記憶された最大割当ビット数(a_max)を入力
し、(ab[jm]>a_max)の条件を満たすかを検出
し、その結果を論理和演算器344に供給する。
Bと第2メモリ320のab[m] を入力し、(TB<1
及び ab[m] =1)である条件を満たすサブバンド
数Kを検出し、第4メモリ316に供給する。第3比較
器340は第2メモリ320に記憶されるab[m] の値
の中で最も大きい必要ビット数bf[jm]を有するサブバ
ンドSBjmの割当ビット数ab[jm]と第7メモリ32
6に記憶された最大割当ビット数(a_max)を入力
し、(ab[jm]>a_max)の条件を満たすかを検出
し、その結果を論理和演算器344に供給する。
【0024】第5メモリ330は各サブバンドの必要ビ
ット数bf[m] を記憶する。第5メモリ330と第2減
算器334と第4スイッチS4とから形成される演算経
路は必要ビット数bf[m] を1ずつ減算演算する。第4
スイッチS4は論理和演算器344の出力信号により駆
動されab[jm]が(a_max)以上とかTBが1未満
の時第6メモリ336の−∞をbf[jm]に印加する。
ット数bf[m] を記憶する。第5メモリ330と第2減
算器334と第4スイッチS4とから形成される演算経
路は必要ビット数bf[m] を1ずつ減算演算する。第4
スイッチS4は論理和演算器344の出力信号により駆
動されab[jm]が(a_max)以上とかTBが1未満
の時第6メモリ336の−∞をbf[jm]に印加する。
【0025】第4比較器332は第5メモリ330に記
憶されたbf[m] の中で最も大きい値を有するサブバン
ドのインデックス値jmを検出し、第2メモリ320と
第5メモリ330に供給する。
憶されたbf[m] の中で最も大きい値を有するサブバン
ドのインデックス値jmを検出し、第2メモリ320と
第5メモリ330に供給する。
【0026】
【発明の効果】本発明によるビット割当方法によると、
サブバンドに割り当てるビットを順次的に1ずつ増加さ
せることにより各サブバンド間のビット数の差が縮めら
れる。又、ビット割当が終了した後、割当ビット数が1
であるサブバンドを探索して回収し、これを他のサブバ
ンドに再び割り当てることによりビット使用効率が高め
られる。そして、ビット再割当を1ビットずつ増加させ
ることによりハ−ドウエアが簡単にできる長所を有す
る。
サブバンドに割り当てるビットを順次的に1ずつ増加さ
せることにより各サブバンド間のビット数の差が縮めら
れる。又、ビット割当が終了した後、割当ビット数が1
であるサブバンドを探索して回収し、これを他のサブバ
ンドに再び割り当てることによりビット使用効率が高め
られる。そして、ビット再割当を1ビットずつ増加させ
ることによりハ−ドウエアが簡単にできる長所を有す
る。
【図1】従来のビット割当方法を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図2】本発明のビット割当方法を示すフローチャート
である。
である。
【図3】図2のフローチャートによるビット割当過程を
遂行する装置のブロック図である。
遂行する装置のブロック図である。
310 第1メモリ 312 第1減算器 314 第1加算器 316 第4メモリ 320 第2メモリ 324 第2加算器 326 第7メモリ 328 第3メモリ 330 第5メモリ 334 第2減算器 340 第3比較器 342 第1比較器 344 論理和演算器 346 第2比較器
Claims (3)
- 【請求項1】 サンプリング周波数Fsを有するディジ
タルデ−タを連続する周波数帯域を有するM個のサブバ
ンド信号SBm(SB1 、SB2 、・・・、SBM ) に分
離し、各サブバンド信号をq個のサンプル値を有するP
個のブロックに分離し、各ブロックにab[m](ab[1]
、ab[2] 、・・・、ab[M] ) 個のビットを割り当
て、各サンプル値を量子化するサブバンドコ−ディング
方法において、 各サブバンド信号SBm のq個のサンプル値を有するブ
ロック別に量子化に必要なビット数bf[m] を算出する
第1過程と、 必要ビット数bf[m] が一番大きいサブバンドSBjm
を選択し、 必要ビット数bf[jm]から1を差し引いた値に必要ビッ
ト数bf[jm]を更新し、 割当ビット数ab[jm]に1を加えた値に割当ビット数a
b[jm]を更新し、 全体ブロックに割当可能な総ビット数TBから1を差し
引いた値に総ビット数TBを更新する第2過程と、 総ビット数TBを検査し、総ビット数TBが1以上なら
第2過程に復帰する第3過程と、 総ビット数TBが1未満なら割当ビット数ab[m] が1
と同じサブバンドがあるかを検査し、あれば、 割当ビット数ab[m] から1を差し引いた値に割当ビッ
ト数ab[m] を更新し、 総ビット数TBにab[m] =1であるサブバンドの数K
を加えた値に総ビット数TBを更新し、第2過程に復帰
する第4過程を含むことを特徴とするビット割当方法。 - 【請求項2】 前記第1過程の後、各サブバンド信号S
Bm において対応するブロックの電力(pwr_m)が
臨界値(W_m)より大きいサブバンドに一概に1ビッ
トを割り当てる過程を更に具備することを特徴とする請
求項1記載のビット割当方法。 - 【請求項3】 前記第2過程の割当ビット数ab[jm]に
1を加えた値に割当ビット数ab[jm]を更新する前にa
b[jm]が各サブバンドに割当可能な最大ビット数(a_
max)と比べ、全てのab[m] が割当可能な最大ビッ
ト数(a_max)以上ならビット割当を終了する過程
を更に具備することを特徴とする請求項1記載のビット
割当方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019920017188A KR100188912B1 (ko) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 서브밴드코딩의 비트재할당 방법 |
KR17188/1992 | 1992-09-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06216861A true JPH06216861A (ja) | 1994-08-05 |
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Family
ID=19339869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0589140B1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
US5664057A (en) * | 1993-07-07 | 1997-09-02 | Picturetel Corporation | Fixed bit rate speech encoder/decoder |
KR100378790B1 (ko) * | 1996-04-23 | 2003-05-01 | 엘지전자 주식회사 | 서브밴드양자화레벨디코딩장치 |
US5924064A (en) * | 1996-10-07 | 1999-07-13 | Picturetel Corporation | Variable length coding using a plurality of region bit allocation patterns |
US20120029926A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for dependent-mode coding of audio signals |
US9208792B2 (en) | 2010-08-17 | 2015-12-08 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for noise injection |
CN108198564B (zh) | 2013-07-01 | 2021-02-26 | 华为技术有限公司 | 信号编码和解码方法以及设备 |
US20150025894A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for encoding and decoding of multi channel audio signal, encoder and decoder |
CN105096957B (zh) | 2014-04-29 | 2016-09-14 | 华为技术有限公司 | 处理信号的方法及设备 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516258A (en) * | 1982-06-30 | 1985-05-07 | At&T Bell Laboratories | Bit allocation generator for adaptive transform coder |
NL8700985A (nl) * | 1987-04-27 | 1988-11-16 | Philips Nv | Systeem voor sub-band codering van een digitaal audiosignaal. |
JPH03181232A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-07 | Toshiba Corp | 可変レート符号化方式 |
US5367608A (en) * | 1990-05-14 | 1994-11-22 | U.S. Philips Corporation | Transmitter, encoding system and method employing use of a bit allocation unit for subband coding a digital signal |
NL9001127A (nl) * | 1990-05-14 | 1991-12-02 | Philips Nv | Kodeerinrichting bevattende een subbandkoder, en een zender voorzien van de kodeerinrichting. |
US5365553A (en) * | 1990-11-30 | 1994-11-15 | U.S. Philips Corporation | Transmitter, encoding system and method employing use of a bit need determiner for subband coding a digital signal |
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1992
- 1992-09-21 KR KR1019920017188A patent/KR100188912B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-04-27 EP EP93106842A patent/EP0589140B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-27 DE DE69325865T patent/DE69325865T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-30 US US08/054,211 patent/US5479561A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-30 JP JP05104738A patent/JP3121708B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR940008279A (ko) | 1994-04-29 |
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EP0589140A2 (en) | 1994-03-30 |
EP0589140A3 (en) | 1994-05-25 |
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