JPH0787385B2 - 音楽信号圧縮方法 - Google Patents
音楽信号圧縮方法Info
- Publication number
- JPH0787385B2 JPH0787385B2 JP1203390A JP20339089A JPH0787385B2 JP H0787385 B2 JPH0787385 B2 JP H0787385B2 JP 1203390 A JP1203390 A JP 1203390A JP 20339089 A JP20339089 A JP 20339089A JP H0787385 B2 JPH0787385 B2 JP H0787385B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- samples
- music signal
- encoded
- sample
- linear approximation
- 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
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- Electrophonic Musical Instruments (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、A/D変換された音声信号のサンプル系列を直
線近似する音楽信号圧縮方法に関するものである。
線近似する音楽信号圧縮方法に関するものである。
従来の技術 従来の音声符号化方式においては、音声信号は複数の帯
域に分割され、各々について予測係数が求められ、この
予測係数を用いて、各々の帯域の信号は予測符号化され
る。その際に量子化レベル数を時間的に不均一に割り当
て、符号化前後の量子化誤差が小さくなるようにする
（例えば、特願昭54−42858号参照）。
域に分割され、各々について予測係数が求められ、この
予測係数を用いて、各々の帯域の信号は予測符号化され
る。その際に量子化レベル数を時間的に不均一に割り当
て、符号化前後の量子化誤差が小さくなるようにする
（例えば、特願昭54−42858号参照）。
発明が解決しようとする課題 従来の音声符号化方法では、分割された各周波数帯域に
ついて予測残差信号を送っており、この予測残差信号の
情報量が比較的多く、全体としての伝送情報量が多くな
るという問題点があった。
ついて予測残差信号を送っており、この予測残差信号の
情報量が比較的多く、全体としての伝送情報量が多くな
るという問題点があった。
本発明は、少ない伝送情報量で品質がよい音楽信号圧縮
方法を提供することを目的としている。
方法を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の音楽信号圧縮方法
は、A/D変換された音楽信号のサンプル系列を一定数の
サンプルを含むブロック毎に近似するもので、上記ブロ
ック内の最初の３サンプルを近似する直線を最小２乗法
を用いて求め、最小２乗誤差が上記ブロックに含まれる
全サンプルの振幅の２乗和に基づいてあらかじめ定めて
おいたしきい値を超えていなければ、順にサンプル数を
１個ずつ増やしながら、逐次最小２乗誤差を算出し、最
小２乗誤差がしきい値を超えたとすれば、しきい値を超
えるまでのサンプルを近似する直線を定める係数２個
と、直線近似されたサンプル個数を符号化することと
し、次の３サンプルから新たな直線近似を行なうように
する。最初の３サンプルの直線近似の最小２乗誤差がし
きい値を超えてしまった場合は、最初の２サンプルの値
と２サンプルが直線近似されていないことのフラグを符
号化することとし、３個目のサンプルから新たな直線近
似を行なうようにする。
は、A/D変換された音楽信号のサンプル系列を一定数の
サンプルを含むブロック毎に近似するもので、上記ブロ
ック内の最初の３サンプルを近似する直線を最小２乗法
を用いて求め、最小２乗誤差が上記ブロックに含まれる
全サンプルの振幅の２乗和に基づいてあらかじめ定めて
おいたしきい値を超えていなければ、順にサンプル数を
１個ずつ増やしながら、逐次最小２乗誤差を算出し、最
小２乗誤差がしきい値を超えたとすれば、しきい値を超
えるまでのサンプルを近似する直線を定める係数２個
と、直線近似されたサンプル個数を符号化することと
し、次の３サンプルから新たな直線近似を行なうように
する。最初の３サンプルの直線近似の最小２乗誤差がし
きい値を超えてしまった場合は、最初の２サンプルの値
と２サンプルが直線近似されていないことのフラグを符
号化することとし、３個目のサンプルから新たな直線近
似を行なうようにする。
また、直線近似されないで符号化されるサンプルがある
とき、そのサンプルを対数圧縮または下位ｎビット切り
捨てて符号化することもできる。
とき、そのサンプルを対数圧縮または下位ｎビット切り
捨てて符号化することもできる。
作用 上記のような音楽信号圧縮方法を用いてサンプル系列を
符号化すると、最小２乗誤差があらかじめ定めたしきい
値を超えないサンプル系列が一つの直線として扱われ、
サンプル系列は圧縮されて符号化されることとなる。ま
た、３サンプルですでにしきい値を超えるような、サン
プルの値の変化が激しい場合はサンプルの値をそのまま
符号化することにより、音質の劣化が少なくなる。
符号化すると、最小２乗誤差があらかじめ定めたしきい
値を超えないサンプル系列が一つの直線として扱われ、
サンプル系列は圧縮されて符号化されることとなる。ま
た、３サンプルですでにしきい値を超えるような、サン
プルの値の変化が激しい場合はサンプルの値をそのまま
符号化することにより、音質の劣化が少なくなる。
実施例 以下本発明の音楽信号圧縮方法の一実施例について、図
面を参照しながら説明する。第１図は音声信号の模式図
である。第１図において１は音楽信号を表わし、s1、
s2、s3、s4、s5……はA/D変換された音楽信号のサンプ
ル系列である。２、３、４、５は音楽信号を近似する直
線である。s1′、s2′、s3′、s4′、s5′、……はサン
プルs1、s2、s3、s4、s5……の近似値である。直線２、
３、４、５は最小２乗誤差があらかじめ定めたしきい値
を超えないような直線として求められる。
面を参照しながら説明する。第１図は音声信号の模式図
である。第１図において１は音楽信号を表わし、s1、
s2、s3、s4、s5……はA/D変換された音楽信号のサンプ
ル系列である。２、３、４、５は音楽信号を近似する直
線である。s1′、s2′、s3′、s4′、s5′、……はサン
プルs1、s2、s3、s4、s5……の近似値である。直線２、
３、４、５は最小２乗誤差があらかじめ定めたしきい値
を超えないような直線として求められる。
第２図は第１図の直線の係数２個、サンプル個数を符号
化した図である。６、７、８、９は各々第１図の直線
２、３、４、５を符号化したもので、a1、a2、a3、a4お
よびb1、b2、b3、b4は直線をさだめる係数、n1、n2、
n3、n4はサンプル個数である。
化した図である。６、７、８、９は各々第１図の直線
２、３、４、５を符号化したもので、a1、a2、a3、a4お
よびb1、b2、b3、b4は直線をさだめる係数、n1、n2、
n3、n4はサンプル個数である。
第１図において１サンプル当り16ビットで符号化されて
いるとすると、図中には18サンプルあるので、全サンプ
ルで288ビット必要である。しかし、本方式を用いて、
第２図のように符号化した場合、直線の係数２個、サン
プル個数を各々８ビットで符号すると、４直線あるの
で、全サンプルで96ビット必要となり、情報圧縮が可能
となる。
いるとすると、図中には18サンプルあるので、全サンプ
ルで288ビット必要である。しかし、本方式を用いて、
第２図のように符号化した場合、直線の係数２個、サン
プル個数を各々８ビットで符号すると、４直線あるの
で、全サンプルで96ビット必要となり、情報圧縮が可能
となる。
第３図は第１図と同様に音楽信号の模式図である。第３
図において10は音楽信号を表わし、s1、s2、s3、s4、
s5、s6……はA/D変換された音楽信号のサンプル系列で
ある。11、12、13、14は音楽信号を近似する直線であ
る。直接11、12、13、14は最小２乗誤差があらかじめ定
めたしきい値を超えないような直線として求められる。
図において10は音楽信号を表わし、s1、s2、s3、s4、
s5、s6……はA/D変換された音楽信号のサンプル系列で
ある。11、12、13、14は音楽信号を近似する直線であ
る。直接11、12、13、14は最小２乗誤差があらかじめ定
めたしきい値を超えないような直線として求められる。
第４図は第３図の直線の係数２個、サンプル個数を符号
化した図である。15、16、17は各々第３図のサンプル
s1、s2、とフラグF1、サンプルs3、s4とフラグF2、サン
プルs5、s6とフラグF3を符号化したものである。18、1
9、20、21は各々第３図の直線11、12、13、14を符号化
したもので、a1、a2、a3、a4及びb1、b2、b3、b4は直線
を定める係数、n1、n2、n3、n4はサンプル個数である。
化した図である。15、16、17は各々第３図のサンプル
s1、s2、とフラグF1、サンプルs3、s4とフラグF2、サン
プルs5、s6とフラグF3を符号化したものである。18、1
9、20、21は各々第３図の直線11、12、13、14を符号化
したもので、a1、a2、a3、a4及びb1、b2、b3、b4は直線
を定める係数、n1、n2、n3、n4はサンプル個数である。
第３図において１サンプル当り16ビットで符号化されて
いるとすると、図中には18サンプルあるので、全サンプ
ルで288ビット必要である。しかし、本方式を用いて、
第４図に示すように符号化した場合、直線の係数２個、
サンプル個数、フラグを各々８ビットで符号化すると、
全サンプルで216ビット必要となり、情報圧縮が可能と
なる。
いるとすると、図中には18サンプルあるので、全サンプ
ルで288ビット必要である。しかし、本方式を用いて、
第４図に示すように符号化した場合、直線の係数２個、
サンプル個数、フラグを各々８ビットで符号化すると、
全サンプルで216ビット必要となり、情報圧縮が可能と
なる。
発明の効果 本発明は、以上説明したような音楽信号圧縮方法である
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
すなわち、本発明はあらかじめA/D変換された音楽信号
のサンプル系列を直線近似するので、情報伝送量が少な
くなる。また、最小２乗法を用いて直線を求めるので、
サンプル系列をよりよく近似する直線が得られる。さら
に、３サンプルを近似する直線を求めた際に、最小２乗
誤差があらかじめ定めたしきい値を超える場合は、最初
の２サンプルをそのまま符号化するので、サンプルの値
の変化が急激であっても、音質の劣化が少なくなる。サ
ンプル数が一定のブロック毎に複数の直線によってサン
プル系列を近似し、ブロック内のすべてのサンプルに対
して符号化が完了したならば、次のブロックから新たな
符号化を開始するので、他の一定長のブロック毎に符号
化された信号と合わせて符号化する場合に、同期をとる
ことが容易となる。また、ブロック中に含まれるサンプ
ルの振幅に合わせてブロック毎にしきい値を定めるの
で、波形をより高い精度で近似することとなり、符号化
されたサンプルを復号した場合、より良い音質を得るこ
とが可能となる。
のサンプル系列を直線近似するので、情報伝送量が少な
くなる。また、最小２乗法を用いて直線を求めるので、
サンプル系列をよりよく近似する直線が得られる。さら
に、３サンプルを近似する直線を求めた際に、最小２乗
誤差があらかじめ定めたしきい値を超える場合は、最初
の２サンプルをそのまま符号化するので、サンプルの値
の変化が急激であっても、音質の劣化が少なくなる。サ
ンプル数が一定のブロック毎に複数の直線によってサン
プル系列を近似し、ブロック内のすべてのサンプルに対
して符号化が完了したならば、次のブロックから新たな
符号化を開始するので、他の一定長のブロック毎に符号
化された信号と合わせて符号化する場合に、同期をとる
ことが容易となる。また、ブロック中に含まれるサンプ
ルの振幅に合わせてブロック毎にしきい値を定めるの
で、波形をより高い精度で近似することとなり、符号化
されたサンプルを復号した場合、より良い音質を得るこ
とが可能となる。
また、サンプル値を直線近似しないでそのまま符号化す
る際に、対数圧縮または下位ｎビット切り捨てて符号化
することもできるので、音質の劣化を押さえて、より情
報伝送量を少なくすることが可能である。
る際に、対数圧縮または下位ｎビット切り捨てて符号化
することもできるので、音質の劣化を押さえて、より情
報伝送量を少なくすることが可能である。
第１図は本発明の一実施例を説明するための音楽信号の
模式図、第２図は第１図の音楽信号を符号化した説明
図、第３図は本発明の一実施例を説明するための音楽信
号の模式図、第４図は第３図の音楽信号を符号化した説
明図である。 １……音楽信号、２、３、４、５……音楽信号を近似す
る直線、６、７、８、９……符号化された音楽信号、10
……音楽信号、11、12、13、14……音楽信号を近似する
直線、15、16、17、18、19、20、21……符号化された音
楽信号。
模式図、第２図は第１図の音楽信号を符号化した説明
図、第３図は本発明の一実施例を説明するための音楽信
号の模式図、第４図は第３図の音楽信号を符号化した説
明図である。 １……音楽信号、２、３、４、５……音楽信号を近似す
る直線、６、７、８、９……符号化された音楽信号、10
……音楽信号、11、12、13、14……音楽信号を近似する
直線、15、16、17、18、19、20、21……符号化された音
楽信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−52045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−101968（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−82711（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105617（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−205117（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−10178（ＪＰ，Ｂ１) 特公 平６−31989（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】あらかじめA/D変換された音楽信号のサン
プル系列を一定数のサンプルを含むブロック毎に直線近
似する音楽信号圧縮方法であって、上記ブロック内の各
一定時刻における最初の３サンプルを近似する直線を最
小２乗法を用いて求め、最小２乗誤差が、上記ブロック
に含まれるサンプルの振幅の２乗和に基づいてあらかじ
め定めておいたしきい値を超えていなければ、順にサン
プル数を１個ずつ増やしながら、逐次最小２乗誤差を算
出し、上記最小２乗誤差が上記しきい値を超えたとすれ
ば、サンプルを近似する直線を定める係数２個と、直線
近似されたサンプル数ｎ（ｎは整数）を符号化して次の
第（ｎ＋１）サンプルから新たな直線近似を行なうよう
にし、前記最初の３サンプルの直線近似の最小２乗誤差
がすでに上記しきい値を超えた場合は、最初の２サンプ
ルの値と前記最初の２サンプルが直線近似されていない
ことのフラグを符号化して第３サンプルから新たな直線
近似を行なうようにし、ブロック内のすべてのサンプル
の直線近似を完了したならば、次のブロックから新たに
直線近似を開始し、A/D変換された音楽信号のサンプル
系列すべてを直線近似するようにしたことを特徴とする
音楽信号圧縮方法。 - 【請求項２】直線近似されないで符号化されるサンプル
Si、Si+1（ｉは整数）があるとき、上記Si、Si+1を対数
圧縮して符号化するようにした請求項１記載の音楽信号
圧縮方法。 - 【請求項３】直線近似されないで符号化されるサンプル
Si、Si+1（ｉは整数）があるとき、上記Si、Si+1を下位
ｎビット切捨てを行なって符号化するようにした請求項
１記載の音楽信号圧縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203390A JPH0787385B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | 音楽信号圧縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203390A JPH0787385B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | 音楽信号圧縮方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366225A JPH0366225A (ja) | 1991-03-20 |
| JPH0787385B2 true JPH0787385B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=16473253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203390A Expired - Lifetime JPH0787385B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | 音楽信号圧縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787385B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007031903A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Kengo Kojima | 五本指ソックス |
| CN100435136C (zh) * | 2006-06-21 | 2008-11-19 | 浙江中控软件技术有限公司 | 一种基于最小二乘线性拟合的实时数据压缩方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352045A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Fujitsu Ltd | Modulating converter for pcm-forecasting code |
| JPS53101968A (en) * | 1977-02-17 | 1978-09-05 | Fujitsu Ltd | Modulating converter for pcm-forecast code |
| JPS5996513A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Nippon Gakki Seizo Kk | 波形の記録及び再生方法 |
| JPS63217731A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-09 | Yuuseishiyou Tsushin Sogo Kenkyusho | ベクトル量子化符号帳のメモリ量の節約法 |
| JPH0793584B2 (ja) * | 1987-09-25 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | 符号化装置 |
| JP2542864B2 (ja) * | 1987-10-19 | 1996-10-09 | 三洋電機株式会社 | デジタル補正回路 |
| JPH0787384B2 (ja) * | 1989-02-03 | 1995-09-20 | 松下電器産業株式会社 | 音楽信号圧縮方法 |
-
1989
- 1989-08-05 JP JP1203390A patent/JPH0787385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0366225A (ja) | 1991-03-20 |
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