JPH08307281A - Nonlinear quantization method and nonlinear inverse quantization method - Google Patents

Nonlinear quantization method and nonlinear inverse quantization method

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JPH08307281A
JPH08307281A JP7106697A JP10669795A JPH08307281A JP H08307281 A JPH08307281 A JP H08307281A JP 7106697 A JP7106697 A JP 7106697A JP 10669795 A JP10669795 A JP 10669795A JP H08307281 A JPH08307281 A JP H08307281A
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JP
Japan
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quantization
linear
data
value
quantized
Prior art date
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JP7106697A
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Japanese (ja)
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Hedoru Robaato
ヘドル ロバート
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE: To provide the nonlinear quantization method by reducing a quantization error more than a conventional nonlinear quantization method. CONSTITUTION: A nonlinear function f() is fed to a quantization value calculation device 31 from a nonlinear function block 33 and an input signal representing a quantization level number is fed together with quantization data via an input terminal 11. A quantization value calculation device 31 calculates a quantization value as to each quantization level and the obtained quantization value is fed to a quantization device 32. Quantized data are fed to the quantization device 32 and each data is quantized to a quantization level of the quantization value closest among sets of quantization values at an equal interval received from the quantization value calculation device 31.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非線形量子化方法及び
非線形逆量子化方法に関し、特に少ないビット数で情報
信号を表す信号圧縮と、該ビット数から情報信号を再生
する信号伸長とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-linear quantization method and a non-linear dequantization method, and more particularly to signal compression for expressing an information signal with a small number of bits and signal expansion for reproducing the information signal from the number of bits.

【0002】[0002]

【従来の技術】低ビットレートで記録及び/又は伝送す
るためにディジタル情報信号を圧縮する場合、情報信号
を離散的にサンプリングして得られる標本値(以下、サ
ンプルという。)は、短い語長(ワードレングス)を用
いて再量子化される。各サンプルを表す語長を短くする
ことにより、量子化誤差(以下、量子化エラーとい
う。)が増加するが、情報を表すのに必要なビット数が
低減される。通常、この再量子化は、情報信号が有する
レベルのレンジ(範囲)に亘って、量子化レベルに対応
する量子化値を均等に割り当てる線形で行われる。そし
て、情報信号の各サンプルをそれに最も近い量子化値に
量子化する。同様の技術は、情報信号を表す変換係数の
再量子化にも用いられる。
2. Description of the Related Art When a digital information signal is compressed for recording and / or transmission at a low bit rate, a sample value (hereinafter referred to as a sample) obtained by discretely sampling the information signal has a short word length. It is requantized using (word length). By shortening the word length representing each sample, a quantization error (hereinafter referred to as a quantization error) increases, but the number of bits required to represent information is reduced. Usually, this requantization is performed linearly by equally allocating the quantized value corresponding to the quantized level over the range of the level of the information signal. Then, each sample of the information signal is quantized to the nearest quantized value. Similar techniques are used for requantizing transform coefficients that represent information signals.

【0003】一方、あるアプリケーション、例えば所謂
ISO/MPEGオーディオ符号化規格のレイヤIII
では、量子化レベルに対応する量子化値の割当は不均等
である。量子化値を不均等に割り当てることにより、情
報信号のある値を他の値よりも高い精度で量子化するこ
とができる。例えば、高い精度で量子化された値が、低
い精度で量子化された値よりも多く発生する場合、ある
いは、高い精度で量子化された値のエラーが著しい場
合、非線形量子化は、線形量子化より優れた結果を生じ
る。低ビットレートでのオーディオ圧縮では、これらの
どちらの場合もありうる。
On the other hand, some applications, such as layer III of the so-called ISO / MPEG audio coding standard.
Then, the allocation of the quantized value corresponding to the quantized level is unequal. By allocating the quantized values unevenly, it is possible to quantize a certain value of the information signal with higher accuracy than other values. For example, if a value quantized with high precision occurs more often than a value quantized with low precision, or if the error of the value quantized with high precision is significant, the nonlinear quantization is a linear quantization. Produces better results. Both of these cases are possible for audio compression at low bit rates.

【0004】オーディオ圧縮方式の多くは、量子化の前
に、オーディオ入力信号を周波数領域に直交変換する。
この場合、実際的な入力信号においては小振幅のスペク
トル係数が、大振幅のスペクトル係数よりも多く発生す
る。さらに、隣接するスペクトル係数からなるグループ
間で発生する同時マスキングの聴覚心理的現象のため、
量子化エラーに起因したノイズは、小振幅のスペクトル
係数のときよりも大振幅のスペクトル係数のときの方が
聞こえない。したがって、小振幅のスペクトル係数に量
子化レベルを集中させて非線形量子化することにより、
音質を大幅に向上させることができる。
Most audio compression schemes orthogonally transform the audio input signal into the frequency domain prior to quantization.
In this case, the small-amplitude spectrum coefficient occurs more than the large-amplitude spectrum coefficient in a practical input signal. Furthermore, because of the psychoacoustic phenomenon of simultaneous masking that occurs between groups of adjacent spectral coefficients,
Noise due to quantization errors is less audible at large amplitude spectral coefficients than at small amplitude spectral coefficients. Therefore, by concentrating the quantization level on the small-amplitude spectrum coefficient and performing non-linear quantization,
The sound quality can be greatly improved.

【0005】非線形量子化は、通常、非線形化されたデ
ータに対して線形量子化を適用することにより行われ
る。量子化されるデータは、通常、スペクトル係数のセ
ット等からなるデータブロックやデータセットであり、
同数の量子化レベル又は同じ語長を用いて量子化され
る。非線形量子化では、量子化されるデータは、非線形
関数を用いて前処理され、この前処理されたデータが等
間隔の量子化値を用いて量子化される。すなわち、Q
[x]がxの線形量子化を表し、f(x)がxの非線形関数
を表す場合、非線形量子化は、Q[f(x)]で表すことが
できる。この方法は、ISO/MPEGオーディオ符号
化規格のレイヤIIIにおいて特定されている。
Non-linear quantization is usually performed by applying linear quantization to the non-linearized data. The data to be quantized is usually a data block or data set consisting of a set of spectral coefficients,
It is quantized using the same number of quantization levels or the same word length. In the non-linear quantization, the data to be quantized is pre-processed using a non-linear function, and the pre-processed data is quantized using quantized values at equal intervals. That is, Q
If [x] represents a linear quantization of x and f (x) represents a non-linear function of x, then the non-linear quantization can be represented by Q [f (x)]. This method is specified in Layer III of the ISO / MPEG audio coding standard.

【0006】図19に、従来の5つの量子化レベルを用
いる線形量子化方法Q[x]を示す。図19は、量子化さ
れるデータのデータ値xと、得られる量子化レベルとの
関係を示す。5つの量子化レベルは、横軸上の丸で囲ん
だ整数で表す。各量子化レベルは、それぞれ量子化値を
有する。例えば、図19において、量子化レベル2は量
子化値1.0を有し、量子化レベル−1は量子化値−
0.5を有する。量子化されるデータのデータ値xと量
子化値の量子化レベルは、図19の横軸下にある−1.
0、−0.5、0、0.5、1.0で示される。
FIG. 19 shows a conventional linear quantization method Q [x] using five quantization levels. FIG. 19 shows the relationship between the data value x of the quantized data and the obtained quantization level. The five quantization levels are represented by circled integers on the horizontal axis. Each quantization level has a quantization value. For example, in FIG. 19, quantization level 2 has a quantization value of 1.0, and quantization level-1 has a quantization value of-
With 0.5. The data value x of the data to be quantized and the quantization level of the quantized value are -1.
It is represented by 0, -0.5, 0, 0.5, 1.0.

【0007】図19に示す線形量子化では、データ値x
は、xに最も近い量子化値を有する量子化レベルに量子
化される。図19において、破線は、隣接する量子化値
の間の決定値を示す。例えば、破線D01は量子化値0と
量子化値0.5の間の決定値を示す。隣接する決定値間
のデータ値xは、全て同じ量子化レベルに量子化され、
したがって同じ量子化値に量子化される。
In the linear quantization shown in FIG. 19, the data value x
Is quantized to the quantization level with the quantization value closest to x. In FIG. 19, a broken line indicates a decision value between adjacent quantized values. For example, the dashed line D 01 indicates a decision value between a quantized value of 0 and a quantized value of 0.5. Data values x between adjacent decision values are all quantized to the same quantization level,
Therefore, they are quantized to the same quantized value.

【0008】量子化されるデータのデータ値は、−1.
0から1.0の範囲に限定されてもよい。また、データ
はこの範囲外のデータ値を有してもよいが、この場合、
最大の決定値D12よりも大きいデータ値は、最高の量子
化レベルに量子化され、最小の決定値D-1-2よりも小さ
いデータ値は、最低の量子化レベルに量子化される。図
19に示す線形量子化では、データ値が最も近い量子化
値に量子化されるので、決定値は量子化値の中間に存在
することになる。
The data value of the data to be quantized is -1.
It may be limited to the range of 0 to 1.0. Also, the data may have data values outside this range, in which case
Data values greater than the maximum decision value D 12 are quantized to the highest quantization level, and data values less than the minimum decision value D -1-2 are quantized to the lowest quantization level. In the linear quantization shown in FIG. 19, since the data value is quantized to the nearest quantized value, the decision value is in the middle of the quantized values.

【0009】上述したように、非線形量子化は、従来技
術に従い、まず非線形関数を用いてデータに前処理ある
いは変換を施し、次にこの前処理されたデータを線形量
子化することによって行うことができる。f()が非線形
関数であり、xの線形量子化がQ[x]で表される場合、
xの非線形量子化はQ[f(x)]で表すことができる。
As described above, the non-linear quantization can be performed according to the prior art by first pre-processing or transforming the data using a non-linear function and then linearly quantizing the pre-processed data. it can. If f () is a non-linear function and the linear quantization of x is represented by Q [x], then
The nonlinear quantization of x can be represented by Q [f (x)].

【0010】図20は、従来の非線形量子化装置の構成
を示すブロック図である。図20において、量子化され
るデータは、入力端子10を介してプリプロセッサ21
に供給され、また、このプリプロセッサ21には、非線
形関数ブロック23から非線形関数f()が供給さてい
る。プリプロセッサ21は、非線形関数ブロック23か
らの非線形関数f()に基づいて、各データに前処理を施
す。得られる前処理データは、プリプロセッサ21から
線形量子化器22に供給される。線形量子化器22は、
入力端子11からの量子化レベル数を示すデータに応じ
て設定される等間隔の量子化値を用いて、前処理データ
を、最も近い量子化値に量子化し、得られる非線形量子
化されたデータ(以下、非線形量子化データという。)
を出力端子14から出力する。
FIG. 20 is a block diagram showing the structure of a conventional nonlinear quantizer. In FIG. 20, the data to be quantized is input to the preprocessor 21 via the input terminal 10.
The non-linear function f () is supplied from the non-linear function block 23 to the preprocessor 21. The preprocessor 21 performs preprocessing on each data based on the nonlinear function f () from the nonlinear function block 23. The obtained preprocessed data is supplied from the preprocessor 21 to the linear quantizer 22. The linear quantizer 22
Non-linear quantized data obtained by quantizing the preprocessed data to the nearest quantized value using the quantized values at equal intervals set according to the data indicating the number of quantized levels from the input terminal 11. (Hereinafter, referred to as non-linear quantized data.)
Is output from the output terminal 14.

【0011】なお、線形量子化は、上述の非線形量子化
の特殊なケースである。非線形関数f()がf(x)=xで
定義される場合、図21に示すように、データは線形量
子化される。図21において、データ値aは線形関数f
(x)=xで前処理され、縦軸上で得られるデータa’は
Q[]により線形量子化される。関数f(x)は傾き1.0
の直線であるため、Q[f(x)]の結果はQ[x]と等しく
なる。図21の例では、前処理データ値が、量子化レベ
ル1と量子化レベル2の間の決定値D12よりも大きいの
で、データ値aは量子化レベル2に量子化される。
Note that linear quantization is a special case of the above-mentioned nonlinear quantization. If the non-linear function f () is defined by f (x) = x, the data is linearly quantized, as shown in FIG. In FIG. 21, the data value a is a linear function f
The data a ′ obtained by preprocessing with (x) = x and obtained on the vertical axis is linearly quantized by Q []. Function f (x) has a slope of 1.0
Therefore, the result of Q [f (x)] is equal to Q [x]. In the example of FIG. 21, the preprocessed data value is greater than the decision value D 12 between quantization level 1 and quantization level 2, so the data value a is quantized to quantization level 2.

【0012】f(x)が非線形関数である場合、従来技術
に従い、量子化式Q[f(x)]は非線形量子化となる。図
22に、非線形量子化におけるこの方式の一例を示す。
図21で説明した線形量子化の例と同様、データは関数
f(x)で前処理され、この前処理データが、図22の縦
軸上に示す非線形化領域において線形量子化される。こ
の場合、関数f(x)は非線関数である。
If f (x) is a non-linear function, the quantization equation Q [f (x)] is non-linear quantization according to the prior art. FIG. 22 shows an example of this method in nonlinear quantization.
Similar to the linear quantization example described in FIG. 21, the data is preprocessed by the function f (x), and this preprocessed data is linearly quantized in the non-linearized region shown on the vertical axis of FIG. In this case, the function f (x) is a non-linear function.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】非線形関数f(x)を用
いた前処理は、各量子化レベルの入力領域(図22の横
軸)における量子化値を変化させる効果がある。図23
に、この効果を示す。図23は、各量子化値qが、非線
形関数f(x)の逆関数g(q)を用いて変換領域(図23
の縦軸)から入力領域(横軸)に逆変換されることを除
いては、図22と同じ量子化方法を示している。したが
って、図23は、変換領域における各量子化レベルの量
子化値の入力領域におけるレベルを示す。量子化値は、
変換領域では等間隔を有するが、入力領域では不均等な
間隔を有する。この例では、非線形関数f(x)の傾き
が、データ値が1.0と−1.0の近傍に対応するもの
と比較して、データ値が0近傍に対応するものの方が大
きく、非線形量子化は、小さいデータ値に対してより高
い精度で量子化を行う。
The preprocessing using the nonlinear function f (x) has the effect of changing the quantized value in the input region (horizontal axis in FIG. 22) of each quantized level. FIG. 23
Shows this effect. In FIG. 23, each quantized value q is transformed by using the inverse function g (q) of the nonlinear function f (x) (FIG. 23).
22 shows the same quantization method as that of FIG. 22 except that the input area (horizontal axis) is inversely transformed. Therefore, FIG. 23 shows the level in the input domain of the quantized value of each quantization level in the transform domain. The quantized value is
The conversion areas have equal intervals, but the input areas have unequal intervals. In this example, the slope of the non-linear function f (x) is larger when the data value corresponds to near 0 and is larger than that when the data value corresponds to near 1.0 and -1.0. Quantization performs quantization with higher accuracy on small data values.

【0014】図24に、入力領域のみを用いて、図19
と同じフォーマットで図23の量子化値と、それに対応
する決定値とを示す。決定値は、図23において量子化
値を算出するのと同様に、すなわち変換領域(図23の
縦軸)の決定値を入力領域(図23の横軸)に逆変換す
ることにより算出される。この場合、決定値が入力領域
における量子化値の中間に存在しない。このため、デー
タ値の中には、量子化される際の量子化エラーが最小で
ないものが出てくる。
In FIG. 24, only the input area is used, and FIG.
FIG. 23 shows the quantized values of FIG. 23 and the corresponding decision values in the same format as. The decision value is calculated in the same way as the quantized value is calculated in FIG. 23, that is, the decision value in the conversion area (vertical axis in FIG. 23) is inversely converted into the input area (horizontal axis in FIG. 23). . In this case, the decision value does not exist in the middle of the quantized value in the input area. Therefore, some data values have a non-minimized quantization error when quantized.

【0015】さらに、上述のISO/MPEGオーディ
オ符号化規格のレイヤIIIに準拠した非線形量子化装
置では、次のような問題がある。まず、所定の非線形関
数f()の量子化効果は、この非線形関数f()により前処
理された後のデータ値を量子化するのに用いられる量子
化レベルの数に応じて変化する。しかし、上記規格に準
拠した非線形量子化装置では、固定非線形関数f()が用
いられるが、量子化レベル数が変化する。量子化レベル
数が大きく変化する非線形量子化装置では、多くの高能
率圧縮システムと同様、固定非線形関数f()を用いた前
処理により量子化レベルの全ての値に対して最適な結果
を得ることができない。
Further, the above-mentioned non-linear quantizer conforming to the layer III of the ISO / MPEG audio coding standard has the following problems. First, the quantizing effect of a given non-linear function f () changes according to the number of quantizing levels used to quantize the data value after being pre-processed by this non-linear function f (). However, the nonlinear quantizer conforming to the above standard uses the fixed nonlinear function f (), but the number of quantization levels changes. In a non-linear quantizer in which the number of quantization levels changes greatly, as with many high-efficiency compression systems, preprocessing using a fixed non-linear function f () gives optimum results for all values of the quantizing level. I can't.

【0016】また、非線形関数f()において各データの
f(x)を計算するのには、かなりの時間及び/又は信号
処理能力が必要である。時間や処理能力を節約するに
は、データ値を、最適ではないが単純な非線形関数f()
を用いて前処理しなければならないという問題がある。
Also, computing f (x) for each datum in the non-linear function f () requires significant time and / or signal processing capability. In order to save time and processing power, the data values are not optimal but simple non-linear function f ()
There is a problem that it must be preprocessed by using.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明に係る非線形量子
化方法は、少ないビット数を用いて、情報信号を表す量
子化されたデータを生成するために、情報信号を表すデ
ータを非線形量子化する非線形量子化方法であって、各
データを非線形量子化する際に、複数の量子化レベルか
ら選択された量子化レベルを用い、非線形関数に応じて
データを非線形量子化する非線形量子化方法において、
データ値を有する各データを受信する工程と、量子化レ
ベル数を示す語長情報を受信する工程と、語長情報と非
線形関数から、量子化レベル数の各量子化レベルについ
て量子化値を決定し、量子化レベル数の全量子化レベル
について決定した量子化値を不均等な間隔にする決定工
程と、各データのデータ値に最も近い量子化値を有する
量子化レベルを、対応する各量子化データとして選択す
る選択工程とを有すること特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A nonlinear quantization method according to the present invention uses a small number of bits to generate a quantized data representing an information signal by nonlinearly quantizing the data representing the information signal. A non-linear quantization method for performing non-linear quantization of data according to a non-linear function, using a quantization level selected from a plurality of quantization levels when non-linear quantizing each data. ,
The step of receiving each data having a data value, the step of receiving word length information indicating the number of quantization levels, and the step of determining the quantization value for each quantization level of the number of quantization levels from the word length information and the non-linear function Then, the determination step of making the quantization values determined for all the quantization levels of the number of quantization levels uneven intervals, and the quantization level having the quantization value closest to the data value of each data, And a selection step of selecting the converted data.

【0018】本発明に係る量子化方法は、少ないビット
数を用いて、情報信号を表す量子化されたデータを生成
するために、情報信号を表すデータを量子化する量子化
方法であって、各データを量子化する際に、複数の量子
化レベルから選択された量子化レベルを用いて、データ
を量子化する量子化方法において、データ値を有する各
データを受信する工程と、量子化レベル数を示す語長情
報を受信する工程と、各量子化レベル数の各量子化レベ
ルについてのテーブルエントリを有する各量子化レベル
についての量子化テーブルの集合からなる量子化テーブ
ルセットを供給する工程と、量子化テーブルセットか
ら、語長情報により示される量子化レベル数についての
量子化テーブルを選択する工程と、選択された量子化テ
ーブルから、テーブルエントリが各データのデータ値に
対応している量子化レベルを、対応する各量子化データ
として選択する工程とを有することを特徴とする。
The quantizing method according to the present invention is a quantizing method for quantizing data representing an information signal in order to generate quantized data representing an information signal using a small number of bits. In the quantization method for quantizing data by using a quantization level selected from a plurality of quantization levels when quantizing each data, a step of receiving each data having a data value, and a quantization level Receiving word length information indicating a number, and providing a quantization table set consisting of a set of quantization tables for each quantization level having a table entry for each quantization level for each number of quantization levels. , A step of selecting a quantization table for the number of quantization levels indicated by word length information from the quantization table set, and a table from the selected quantization table. Entry quantization level corresponding to the data value of each data, characterized by a step of selecting a corresponding respective quantized data.

【0019】本発明に係る非線形量子化方法は、少ない
ビット数を用いて、情報信号を表す量子化されたデータ
を生成するために、情報信号を表すデータを非線形量子
化する非線形量子化方法であって、各データを非線形量
子化する際に、複数の量子化レベルから選択された量子
化レベルを用い、非線形関数に応じてデータを非線形量
子化する非線形量子化方法において、各非線形量子化特
性を決定する非線形関数セットを供給する工程と、それ
ぞれデータ値を有するデータを受信する工程と、量子化
レベル数を示す語長情報を受信する工程と、語長情報に
応じて非線形関数セットから1つの非線形関数を選択す
る工程と、選択された非線形関数を各データに適用する
ことによりデータに前処理を行い、前処理データを生成
する工程とを有することを特徴とする。
The nonlinear quantizing method according to the present invention is a nonlinear quantizing method for nonlinearly quantizing data representing an information signal to generate quantized data representing an information signal using a small number of bits. Therefore, when nonlinearly quantizing each data, a quantization level selected from a plurality of quantization levels is used, and in the nonlinear quantization method of nonlinearly quantizing data according to the nonlinear function, each nonlinear quantization characteristic To supply a non-linear function set that determines the number of data, a step of receiving data having data values, a step of receiving word length information indicating the number of quantization levels, and a step of receiving 1 from the non-linear function set according to the word length information. There is a step of selecting two nonlinear functions and a step of preprocessing the data by applying the selected nonlinear function to each data and generating preprocessed data. It is characterized in.

【0020】本発明に係る非線形逆量子化方法は、複数
の非線形関数から選択された1つの非線形関数に応じ
て、情報信号の元のデータを非線形量子化することによ
り得られ、元のデータと比較して少ないビットで情報信
号を表し、それぞれ多数の量子化レベルから選択された
量子化レベルを有する非線形量子化データを逆量子化し
て、逆量子化されたデータを生成する非線形逆量子化方
法において、複数の非線形関数のそれぞれに対応する非
線形逆関数のセットを供給する工程と、非線形量子化デ
ータを受信する工程と、量子化レベル数を示す語長情報
を受信する工程と、語長情報に応じて非線形量子化デー
タを線形逆量子化し、非線形データを生成する工程と、
非線形逆関数セットから1つの非線形逆関数を選択する
工程と、選択された非線形逆関数を各非線形データに適
用することにより非線形データに後処理を行い、逆量子
化データを生成する工程とを有することを特徴とする。
The non-linear inverse quantization method according to the present invention is obtained by non-linearly quantizing the original data of the information signal according to one non-linear function selected from a plurality of non-linear functions. A non-linear inverse quantization method for generating an inverse quantized data by dequantizing non-linear quantized data having a quantization level selected from a large number of quantization levels, each of which represents an information signal with fewer bits. In, a step of supplying a set of non-linear inverse functions corresponding to each of the plurality of non-linear functions, a step of receiving non-linear quantized data, a step of receiving word length information indicating the number of quantization levels, word length information Linearly inverse-quantizing the non-linear quantized data according to to generate non-linear data,
The method includes the steps of selecting one non-linear inverse function from the non-linear inverse function set, and post-processing the non-linear data by applying the selected non-linear inverse function to each non-linear data to generate inverse quantized data. It is characterized by

【0021】[0021]

【作用】本発明に係る非線形量子化方法では、データ値
を有する各データを受信し、量子化レベル数を示す語長
情報を受信し、語長情報と非線形関数から、量子化レベ
ル数の各量子化レベルについて量子化値を決定し、量子
化レベル数の全量子化レベルについて決定した量子化値
を不均等な間隔にし、各データのデータ値に最も近い量
子化値を有する量子化レベルを、対応する各量子化デー
タとして選択することにより、各データを非線形量子化
する際に、複数の量子化レベルから選択された量子化レ
ベルを用い、非線形関数に応じてデータを非線形量子化
する。
In the non-linear quantization method according to the present invention, each data having a data value is received, word length information indicating the number of quantization levels is received, and each of the quantization level numbers is received from the word length information and the non-linear function. The quantization value is determined for the quantization level, the quantization values determined for all the quantization levels of the number of quantization levels are made unevenly spaced, and the quantization level having the closest quantization value to the data value of each data is determined. , When each data is nonlinearly quantized by selecting the corresponding quantized data, the quantization level selected from a plurality of quantization levels is used, and the data is nonlinearly quantized according to the nonlinear function.

【0022】本発明に係る量子化方法では、データ値を
有する各データを受信し、量子化レベル数を示す語長情
報を受信し、各量子化レベル数の各量子化レベルについ
てのテーブルエントリを有する各量子化レベルについて
の量子化テーブルの集合からなる量子化テーブルセット
を供給し、量子化テーブルセットから、語長情報により
示される量子化レベル数についての量子化テーブルを選
択し、選択された量子化テーブルから、テーブルエント
リが各データのデータ値に対応している量子化レベル
を、対応する各量子化データとして選択することによ
り、各データを量子化する際に、複数の量子化レベルか
ら選択された量子化レベルを用いて、データを量子化す
る。
In the quantization method according to the present invention, each data having a data value is received, word length information indicating the number of quantization levels is received, and a table entry for each quantization level of each number of quantization levels is received. A quantization table set consisting of a set of quantization tables for each quantization level having is supplied, and a quantization table for the number of quantization levels indicated by the word length information is selected from the quantization table set and selected. From the quantization table, by selecting the quantization level whose table entry corresponds to the data value of each data as the corresponding quantization data, when quantizing each data, Quantize the data using the selected quantization level.

【0023】本発明に係る非線形量子化方法では、各非
線形量子化特性を決定する非線形関数セットを供給し、
それぞれデータ値を有するデータを受信し、量子化レベ
ル数を示す語長情報を受信し、語長情報に応じて非線形
関数セットから1つの非線形関数を選択し、選択された
非線形関数を各データに適用することによりデータに前
処理を行い、前処理データを生成することにより、各デ
ータを非線形量子化する際に、複数の量子化レベルから
選択された量子化レベルを用い、非線形関数に応じてデ
ータを非線形量子化する。
In the non-linear quantization method according to the present invention, a non-linear function set for determining each non-linear quantization characteristic is supplied,
Receiving data each having a data value, receiving word length information indicating the number of quantization levels, selecting one nonlinear function from the nonlinear function set according to the word length information, and selecting the selected nonlinear function for each data By applying pre-processing to the data and generating pre-processed data, the quantization level selected from a plurality of quantization levels is used when nonlinearly quantizing each data, and according to the nonlinear function. Non-linear quantization of data.

【0024】本発明に係る非線形逆量子化方法では、複
数の非線形関数のそれぞれに対応する非線形逆関数のセ
ットを供給し、非線形量子化データを受信し、量子化レ
ベル数を示す語長情報を受信し、語長情報に応じて非線
形量子化データを線形逆量子化し、非線形データを生成
し、非線形逆関数セットから1つの非線形逆関数を選択
し、選択された非線形逆関数を各非線形データに適用す
ることによって非線形データに後処理を行い、逆量子化
データを生成することにより、複数の非線形関数から選
択された1つの非線形関数に応じて、情報信号の元のデ
ータを非線形量子化することにより得られ、元のデータ
と比較して少ないビットで情報信号を表し、それぞれ多
数の量子化レベルから選択された量子化レベルを有する
非線形量子化データを逆量子化して、逆量子化されたデ
ータを生成する。
In the non-linear inverse quantization method according to the present invention, a set of non-linear inverse functions corresponding to each of a plurality of non-linear functions is supplied, non-linear quantized data is received, and word length information indicating the number of quantization levels is provided. Receive, linearly inverse quantize the non-linear quantized data according to the word length information, generate non-linear data, select one non-linear inverse function from the non-linear inverse function set, and select the selected non-linear inverse function to each non-linear data Non-linear quantization of the original data of the information signal according to one non-linear function selected from a plurality of non-linear functions by applying post-processing to the non-linear data by applying and generating inverse quantized data The non-linear quantization data, which is obtained by the above method, represents the information signal with fewer bits than the original data, and has a quantization level selected from a large number of quantization levels. The inversely quantized, and generates the inverse quantized data.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明に係る非線形量子化方法及び非
線形逆量子化方法の実施例について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the non-linear quantization method and non-linear inverse quantization method according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0026】図1は、本発明に係る第1の非線形量子化
方法を実施する非線形量子化装置30の構成を示すブロ
ック図である。この非線形量子化装置30と、後述する
他の非線形量子化装置と、非線形逆量子化装置との構成
は、それぞれブロック図で示される。これらのブロック
図に示す、例えば量子化値算出器31、量子化器32、
非線形関数ブロック33等の非線形量子化装置を構成す
る機能的要素は、適切な大規模集積回路を用いて、ある
いは小規模集積回路や個別部品を用いて実現することが
できる。また、マイクロコンピュータやディジタルシグ
ナルプロセッサをプログラムし、必要に応じて補助回路
を用いることにより、非線形量子化装置や非線形逆量子
化装置を構成する機能的要素を実現してもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a non-linear quantization device 30 for carrying out the first non-linear quantization method according to the present invention. The configurations of the non-linear quantizer 30, other non-linear quantizers described later, and non-linear inverse quantizer are shown in block diagrams. For example, the quantized value calculator 31, the quantizer 32, shown in these block diagrams,
The functional elements forming the nonlinear quantizer such as the nonlinear function block 33 can be realized by using an appropriate large scale integrated circuit, or by using a small scale integrated circuit or individual components. Further, by programming a microcomputer or a digital signal processor and using an auxiliary circuit as needed, the functional elements forming the nonlinear quantizer or the nonlinear inverse quantizer may be realized.

【0027】非線形量子化装置30において、量子化器
32は、入力端子10を介して量子化されるデータが供
給され、量子化値算出器31から供給される等間隔の量
子化値のセットの中で最も近い量子化値の量子化レベル
に、各データを量子化する。量子化器32は、得られる
量子化データを出力端子14を介して出力する。入力端
子10を介して供給されるデータは、通常、スペクトル
係数のセットのようなデータブロックあるいはデータセ
ットであり、同じ量子化レベル数あるいは同じ語長(ワ
ードレングス)を用いて量子化される。
In the non-linear quantizer 30, the quantizer 32 is supplied with the data to be quantized via the input terminal 10 and is supplied with a set of quantized values from the quantized value calculator 31. Each data is quantized to the quantization level of the nearest quantization value. The quantizer 32 outputs the obtained quantized data via the output terminal 14. The data supplied via the input terminal 10 is usually a data block or data set, such as a set of spectral coefficients, which are quantized using the same number of quantization levels or the same word length.

【0028】量子化値算出器31には、非線形関数ブロ
ック33から非線形関数f()が供給され、また、入力端
子11を介して、量子化されるデータと共に、量子化レ
ベル数を示す入力が供給される。量子化値算出器31
は、各量子化レベルについて量子化値を算出し、得られ
る量子化値を量子化器32に供給する。この算出された
量子化値の数は、入力が示す量子化レベル数と等しい。
なお、量子化レベル数を示す入力の代わりに、量子化さ
れるデータと共に、語長を示す入力を、入力端子11を
介して量子化値算出器31に供給するようにしてもよ
い。
The non-linear function f () is supplied from the non-linear function block 33 to the quantized value calculator 31, and the quantized value calculator 31 receives an input indicating the number of quantization levels together with the data to be quantized. Supplied. Quantization value calculator 31
Calculates a quantization value for each quantization level and supplies the obtained quantization value to the quantizer 32. The number of calculated quantization values is equal to the number of quantization levels indicated by the input.
Instead of the input indicating the number of quantization levels, an input indicating the word length together with the data to be quantized may be supplied to the quantized value calculator 31 via the input terminal 11.

【0029】図2は、量子化値算出器31による各量子
化レベルの量子化値の算出を、詳しく説明するためのフ
ローチャートである。図2に示す処理において、まず、
変換領域における線形量子化値xが、各量子化レベルi
について算出される。そして、入力領域における量子化
値q[i]がq[i]=g(x)として算出される。ここで、
g()は、非線形関数f()の逆関数、すなわちg(f(x))
=xである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining in detail the calculation of the quantized value of each quantized level by the quantized value calculator 31. In the process shown in FIG. 2, first,
The linear quantization value x in the transform domain is equal to each quantization level i.
Is calculated. Then, the quantized value q [i] in the input area is calculated as q [i] = g (x). here,
g () is the inverse function of the nonlinear function f (), that is, g (f (x))
= X.

【0030】ステップS0おいて、処理を開始し、ステ
ップS1おいて、非線形関数f()を示す入力が非線形関
数ブロック33から供給される。ステップS2おいて、
非線形関数f()の逆関数g()が、この非線形関数f()か
ら算出される。ステップS3おいて、量子化レベル数l
evを示す入力が、入力端子11を介して供給される。
ステップS4おいて、量子化レベルiが、以下の式
(1)を用いて最低の量子化レベルに設定される。
In step S0, the processing is started, and in step S1, the input indicating the non-linear function f () is supplied from the non-linear function block 33. In step S2,
The inverse function g () of the nonlinear function f () is calculated from this nonlinear function f (). In step S3, the number of quantization levels l
An input indicating ev is supplied via the input terminal 11.
In step S4, the quantization level i is set to the lowest quantization level using the following equation (1).

【0031】 i=−(lev−1)/2 (1) 各量子化レベルi毎の入力領域における量子化値q[i]
は、ステップS5、S6、S7、S8からなるループに
より算出される。これは、ステップS7おいて、全ての
量子化レベルについての量子化値が算出されるまで行わ
れる。
I =-(lev-1) / 2 (1) Quantized value q [i] in the input region for each quantization level i
Is calculated by a loop including steps S5, S6, S7, and S8. This is performed until the quantized values for all the quantized levels are calculated in step S7.

【0032】すなわち、ステップS5おいて、量子化レ
ベルiについての変換領域における線形量子化値xが、
式(2)を用いて算出される。
That is, in step S5, the linear quantized value x in the transform domain for the quantized level i is
It is calculated using equation (2).

【0033】 x=(2×i)/(lev−1) (2) ステップS6おいて、入力領域における量子化値q[i]
が、式(3)を用いて、変換領域における量子化値と、
逆関数g()とから算出される。
X = (2 × i) / (lev-1) (2) In step S6, the quantized value q [i] in the input region
Is the quantized value in the transform domain using Equation (3),
It is calculated from the inverse function g ().

【0034】 q[i]=g(x) (3) ステップS7おいて、値iが式(4)で求められる最高
の量子化レベルに対応するか否かを判定することによ
り、全ての量子化レベルについての量子化値が算出され
たか否かを判定する。
Q [i] = g (x) (3) In step S7, it is determined whether or not the value i corresponds to the highest quantization level obtained by the equation (4). It is determined whether or not the quantized value for the quantization level has been calculated.

【0035】 i=(lev−1)/2 (4) ステップS7おいて、値iが最高の量子化レベルに対応
しないと判定された場合、ステップS8に進み、値iは
1インクリメントされ、次にステップS5に進み、ルー
プを繰り返す。
I = (lev-1) / 2 (4) In step S7, when it is determined that the value i does not correspond to the highest quantization level, the process proceeds to step S8, the value i is incremented by 1, In step S5, the loop is repeated.

【0036】ステップS7おいて、値iが最高の量子化
レベルに対応すると判定された場合、全ての量子化レベ
ルについて量子化値が決定されたことを示し、ステップ
S9に進む。ステップS9おいて、量子化値算出器31
により算出された量子化値が、量子化器32に供給さ
れ、データの量子化に用いられる。次にステップS10
に進み、メインルーチンに戻る。
If it is determined in step S7 that the value i corresponds to the highest quantization level, it indicates that the quantization values have been determined for all the quantization levels, and the process proceeds to step S9. In step S9, the quantized value calculator 31
The quantized value calculated by is supplied to the quantizer 32 and is used for data quantization. Next in step S10
Go to and return to the main routine.

【0037】量子化器32は、入力端子11を介して供
給された量子化レベル数(あるいは語長入力に対応する
量子化レベル数)を示す入力が示す量子化レベルの中か
ら選択された量子化レベルを、出力端子14から出力す
ることにより、各データを量子化する。また、量子化器
32は、量子化レベル算出器31から各量子化レベル毎
の量子化値が供給され、データを最も近い量子化値に量
子化するのに用いる。例えば、量子化器32は、量子化
値算出器31から供給された量子化値のいずれかが、量
子化される各データの値に最も近いかを判定し、その量
子化値に対応する量子化レベルを量子化データの1つと
して出力端子14から出力する。出力端子14から出力
される各量子化レベルは、入力端子11から量子化値算
出器31に供給された語長入力によって示されるビット
数を有する(あるいは、量子化レベル数を示す入力に対
応するビット数を有する)。量子化器32は、例えば、
データの1つと各量子化値との差分を求めることによ
り、量子化値のいずれかが各データ値に最も近いかを判
定し、差分が最小である量子化値に対応する量子化レベ
ルを出力端子14から出力することができる。
The quantizer 32 selects a quantum selected from the quantization levels indicated by the input indicating the number of quantization levels (or the number of quantization levels corresponding to the word length input) supplied via the input terminal 11. Each data is quantized by outputting the quantization level from the output terminal 14. The quantizer 32 is supplied with the quantized value for each quantized level from the quantized level calculator 31 and is used to quantize the data to the nearest quantized value. For example, the quantizer 32 determines whether any of the quantized values supplied from the quantized value calculator 31 is closest to the value of each data to be quantized, and the quantized value corresponding to the quantized value is determined. The quantization level is output from the output terminal 14 as one of the quantized data. Each quantization level output from the output terminal 14 has the number of bits indicated by the word length input supplied to the quantization value calculator 31 from the input terminal 11 (or corresponds to the input indicating the number of quantization levels). With the number of bits). The quantizer 32, for example,
By determining the difference between one of the data and each quantized value, it is determined which of the quantized values is closest to each data value, and the quantization level corresponding to the quantized value with the smallest difference is output. It can be output from the terminal 14.

【0038】量子化値算出器31により得られる量子化
レベルに対する処理の結果である量子化値は、同一の非
線形関数f()を用いた従来の非線形量子化装置での量子
化値(図23に示す)と一致する。しかしながら、本発
明に係る第1の非線形量子化方法による非線形量子化
は、量子化器32が入力領域で処理を行い、各データを
等間隔の量子化値のうちで最も近い量子化値に対応する
量子化レベルに量子化するので、図23に示す量子化と
は異なる。これにより、図23及び図24で説明した従
来の非線形量子化装置の決定値とは異なり、隣接する量
子化値の中間にある決定値が得られる。その結果、本発
明に係る第1の非線形量子化方法では、量子化誤差(以
下、量子化エラーという。)が、従来の非線形量子化に
より発生する量子化エラー以下となる。
The quantized value which is the result of the processing for the quantized level obtained by the quantized value calculator 31 is the quantized value in the conventional non-linear quantizer using the same non-linear function f () (see FIG. 23). (Shown in). However, in the non-linear quantization by the first non-linear quantization method according to the present invention, the quantizer 32 processes in the input region, and each data corresponds to the nearest one of the equally-quantized quantized values. Since it is quantized to a quantization level which is set, the quantization is different from the quantization shown in FIG. As a result, unlike the decision values of the conventional non-linear quantizers described with reference to FIGS. 23 and 24, decision values in the middle of adjacent quantized values are obtained. As a result, in the first nonlinear quantization method according to the present invention, the quantization error (hereinafter referred to as the quantization error) is less than or equal to the quantization error generated by the conventional nonlinear quantization.

【0039】図3において、非線形関数の一例を実線で
示し、比較のため線形関数を点線で示す。図4及び図5
は、本発明(実線)に係る非線形量子化方法により発生
する量子化エラーを、従来の非線形量子化(点線)によ
り発生する量子化エラーと比較して示す。ここで、いず
れの場合も、図3の実線で示す非線形量子化関数の例を
用いている。図4は、−1.0から+1.0の範囲のデ
ータ値が3つの量子化レベルを用いて量子化されたとき
に発生する量子化エラーを示す。本発明に係る非線形量
子化方法によれば、−0.4及び+0.4付近のデータ
値での量子化エラーが、非常に小さくなっていることが
わかる。図5は、同範囲でのデータ値が7つの量子化レ
ベルを用いて量子化されたときに発生する量子化エラー
を示す。いずれの場合も、本発明に係る非線形量子化方
法により発生する量子化エラーは、従来の非線形量子化
方法により発生する量子化エラー以下となる。
In FIG. 3, an example of a non-linear function is shown by a solid line, and a linear function is shown by a dotted line for comparison. 4 and 5
Shows the quantization error generated by the nonlinear quantization method according to the present invention (solid line) in comparison with the quantization error generated by conventional nonlinear quantization (dotted line). Here, in each case, the example of the nonlinear quantization function shown by the solid line in FIG. 3 is used. FIG. 4 shows the quantization error that occurs when data values in the range -1.0 to +1.0 are quantized with three quantization levels. According to the non-linear quantization method according to the present invention, it can be seen that the quantization error at data values near −0.4 and +0.4 is extremely small. FIG. 5 shows the quantization error that occurs when data values in the same range are quantized with seven quantization levels. In any case, the quantization error generated by the nonlinear quantization method according to the present invention is less than or equal to the quantization error generated by the conventional nonlinear quantization method.

【0040】量子化値算出器31は、各量子化レベル毎
の量子化値を量子化器32に供給する代わりに、量子化
レベル数の各量子化レベル毎の入力範囲(入力レンジ)
を算出して、量子化器32に供給するようにしてもよ
い。これにより、量子化器32の構成を簡素化すること
ができる。量子化値算出器31は、上述のように算出さ
れた量子化値から、隣接する量子化値の中間に決定値を
設定する。隣接する量子化値の中間に決定値を設定する
ことにより、量子化エラーが最小となる。量子化値算出
器31は、算出された隣接する量子化レベルの決定値か
ら、各量子化レベルの入力範囲を導くことができる。量
子化値算出器31は、各量子化値の代わりに、この各量
子化レベルの入力範囲を量子化器32に供給する。量子
化器32は、単に、量子化値算出器31から供給された
入力範囲のいずれに、量子化される各データのデータ値
が含まれるのかを決定して、各量子化レベルを出力端子
14から出力することにより、データを量子化する。
The quantized value calculator 31 does not supply the quantized value for each quantized level to the quantizer 32, but instead the input range (input range) of the number of quantized levels for each quantized level.
May be calculated and supplied to the quantizer 32. Thereby, the configuration of the quantizer 32 can be simplified. The quantized value calculator 31 sets a determined value in the middle of adjacent quantized values from the quantized values calculated as described above. The quantization error is minimized by setting the decision value in the middle of the adjacent quantization values. The quantization value calculator 31 can derive the input range of each quantization level from the calculated determination values of the adjacent quantization levels. The quantized value calculator 31 supplies the input range of each quantized level to the quantizer 32 instead of each quantized value. The quantizer 32 simply determines which of the input ranges supplied from the quantization value calculator 31 contains the data value of each piece of data to be quantized, and outputs each quantization level to the output terminal 14. The data is quantized by outputting from.

【0041】つぎに、本発明に係る第1の非線形量子化
方法をオーディオ信号の伝送システム又は記録システム
に適用した実施例について、図6乃至図8を参照して説
明する。なお、本発明に係る非線形量子化方法は、この
実施例に限定されるものではなく、非線形量子化装置の
他のアプリケーションにも適用することができ、これら
のアプリケーションにおいても上述の効果を得ることが
できる。例えば、動画像信号の正方形ブロック又は長方
形ブロック、あるいは動画像信号に対する動き補償によ
って発生する予測誤差の正方形ブロック又は長方形ブロ
ックを直交変換することにより得られる係数を非線形量
子化する場合等に、本発明に係る非線形量子化方法を適
用することができる。
Next, an embodiment in which the first nonlinear quantization method according to the present invention is applied to an audio signal transmission system or recording system will be described with reference to FIGS. 6 to 8. The nonlinear quantization method according to the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied to other applications of the nonlinear quantization device, and the above-mentioned effects can be obtained in these applications. You can For example, in the case of performing non-linear quantization of a coefficient obtained by orthogonally transforming a square block or a rectangular block of a moving image signal, or a square block or a rectangular block of a prediction error generated by motion compensation for a moving image signal, the present invention The non-linear quantization method according to the above can be applied.

【0042】図6に、オーディオ信号の伝送/記録シス
テム110の構成を示す。このシステム110では、記
録媒体に要求する記録容量及び/又は伝送媒体に要求す
るビットレートを低減するために、オーディオ信号は、
記録又は伝送される前に圧縮される。オーディオ入力信
号は、オーディオ圧縮装置111において圧縮され、得
られる圧縮信号は伝送又は記録媒体113に供給され
る。伝送又は記録媒体113から再生された圧縮信号
は、オーディオ伸長装置112において伸長され、オー
ディオ信号が出力される。伝送/記録システム110
は、通常、人間の聴覚心理特性に応じて動作し、オーデ
ィオ信号の圧縮及び伸長により発生するエラーの可聴性
を最小限にする。
FIG. 6 shows the configuration of the audio signal transmission / recording system 110. In this system 110, in order to reduce the recording capacity required for the recording medium and / or the bit rate required for the transmission medium, the audio signal is
It is compressed before it is recorded or transmitted. The audio input signal is compressed in the audio compression device 111, and the resulting compressed signal is supplied to the transmission or recording medium 113. The compressed signal reproduced from the transmission or recording medium 113 is decompressed in the audio decompression device 112, and the audio signal is output. Transmission / recording system 110
Normally operates according to the psychoacoustic characteristics of humans to minimize the audibility of errors caused by compression and decompression of audio signals.

【0043】図7は、人間の聴覚心理特性に応じて動作
するオーディオ圧縮装置111の構成を示すブロック図
である。時間−周波数分析器121には、オーディオ入
力信号が入力され、この時間−周波数分析器121は、
オーディオ入力信号を、時間領域と周波数領域とにおい
てスペクトル成分のセット(以下、スペクトル成分セッ
トという。)に分割する。例えば、時間−周波数分析器
121は、オーディオ入力信号を時間領域においてブロ
ックに分割し、各ブロックのオーディオ入力信号のサン
プルを時間領域から周波数領域に直交変換して、スペク
トル成分を生成する。また、時間−周波数分析器121
は、例えばマルチフィルタを用いて、オーディオ入力信
号を複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域の信号成
分を時間領域においてスペクトル成分セットに分割する
ようにしてもよい。時間−周波数分析器121は、スペ
クトル成分セットをビット割当器122及びスペクトル
量子化器123に供給する。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the audio compression apparatus 111 which operates according to the psychoacoustic characteristics of humans. An audio input signal is input to the time-frequency analyzer 121, and the time-frequency analyzer 121
The audio input signal is divided into a set of spectral components (hereinafter referred to as a spectral component set) in the time domain and the frequency domain. For example, the time-frequency analyzer 121 divides the audio input signal into blocks in the time domain, and orthogonally transforms the samples of the audio input signal of each block from the time domain to the frequency domain to generate spectral components. Also, the time-frequency analyzer 121
The audio input signal may be divided into a plurality of frequency bands by using, for example, a multi-filter, and the signal component of each frequency band may be divided into spectral component sets in the time domain. The time-frequency analyzer 121 supplies the spectral component set to the bit allocator 122 and the spectral quantizer 123.

【0044】図7に示すオーディオ圧縮装置111で
は、各スペクトル成分を量子化する前に、各スペクトル
成分セットにブロックフローティング処理を施すことに
より、所定のビット数を用いて表される各スペクトル成
分セットのスペクトル成分の精度を高める。ビット割当
器122は、各スペクトル成分セット毎のスケールファ
クタを決定し、スペクトル量子化器123は、スペクト
ル成分セットの各スペクトル成分をスケールファクタで
割る。そして、得られた仮数が量子化される。実際は、
後述するように、各スペクトル成分セットのスペクトル
成分は周波数により帯域分割され、ビット割当器122
は、各周波数帯域についてスケールファクタを決定し、
スペクトル量子化器123は、各スケールファクタを用
いて、各周波数帯域のスペクトル成分にブロックフロー
ティング処理を施す。
In the audio compression apparatus 111 shown in FIG. 7, each spectrum component set represented by using a predetermined number of bits is subjected to block floating processing before each spectrum component is quantized. Increase the accuracy of the spectral components of. The bit allocator 122 determines the scale factor for each spectral component set, and the spectral quantizer 123 divides each spectral component of the spectral component set by the scale factor. Then, the obtained mantissa is quantized. In fact,
As will be described later, the spectral components of each spectral component set are band-divided by frequency, and the bit allocator 122
Determines the scale factor for each frequency band,
The spectrum quantizer 123 performs block floating processing on the spectrum component of each frequency band using each scale factor.

【0045】ビット割当器122は、各スペクトル成分
セットのスペクトル係数の量子化のための語長及びスケ
ールファクタを決定し、この語長とスケールファクタを
スペクトル量子化器123に供給する。スペクトル量子
化器123は、このスケールファクタと語長を用いて、
例えばブロックフローティング処理及び非線形量子化に
より、各スペクトル成分セットのスペクトル成分を非線
形量子化し、非線形量子化されたスペクトル成分のセッ
ト(以下、非線形量子化スペクトル成分セットとい
う。)を生成する。そして、ビット割当器122は、ビ
ット割当パラメータをマルチプレクサ125に供給し、
スペクトル量子化器123は、非線形量子化スペクトル
成分セットをマルチプレクサ125に供給する。マルチ
プレクサ125は、ビット割当パラメータと、非線形量
子化スペクトル成分とを多重化して、圧縮信号を生成
し、この圧縮信号を伝送/記録媒体113に供給する。
The bit allocator 122 determines a word length and a scale factor for quantizing the spectral coefficient of each spectral component set, and supplies this word length and the scale factor to the spectral quantizer 123. The spectrum quantizer 123 uses the scale factor and the word length,
For example, the block floating process and the non-linear quantization are used to non-linearly quantize the spectrum components of each spectrum component set, and a set of non-linear quantized spectrum components (hereinafter referred to as non-linear quantized spectrum component set) is generated. Then, the bit allocator 122 supplies the bit allocation parameter to the multiplexer 125,
The spectrum quantizer 123 supplies the nonlinear quantized spectrum component set to the multiplexer 125. The multiplexer 125 multiplexes the bit allocation parameter and the non-linear quantized spectrum component to generate a compressed signal, and supplies this compressed signal to the transmission / recording medium 113.

【0046】スペクトル量子化器123による非線形量
子化により発生した量子化ノイズが、聴取者にほとんど
聞こえないようにするために、ビット割当器122によ
るビット割当を、聴覚心理モデル124で模式的に表す
聴覚心理モデルに基づいて行う。このビット割当に用い
る聴覚心理モデルは、通常、検出閾値曲線、等ラウドネ
ス曲線、同時マスキング特性、テンポラルマスキング特
性等のデータからなる。
The bit allocation by the bit allocator 122 is schematically represented by the psychoacoustic model 124 so that the listener hardly hears the quantization noise generated by the non-linear quantization by the spectrum quantizer 123. Based on the psychoacoustic model. The psychoacoustic model used for this bit allocation usually consists of data such as a detection threshold curve, an equal loudness curve, a simultaneous masking characteristic, a temporal masking characteristic, and the like.

【0047】本発明にかかる非線形量子化方法を実施す
るオーディオ圧縮装置111において、図7に示すスペ
クトル量子化器123は、図1及び図2で説明した本発
明に係る第1の非線形量子化方法を用いるようにしても
よい。また、スペクトル量子化器123における第1の
非線形量子化方法の代わりに、以下に説明する非線形量
子化方法の他の実施例を用いるようにしてもよい。スペ
クトル量子化器123について、図7を参照しながら説
明する。
In the audio compression apparatus 111 for carrying out the non-linear quantization method according to the present invention, the spectrum quantizer 123 shown in FIG. 7 has the first non-linear quantization method according to the present invention described with reference to FIGS. May be used. Further, instead of the first non-linear quantization method in the spectrum quantizer 123, another embodiment of the non-linear quantization method described below may be used. The spectrum quantizer 123 will be described with reference to FIG. 7.

【0048】スペクトル量子化器123において、ブロ
ックフローティングプロセッサ132には、時間−周波
数分析器121からスペクトル成分セットが供給され、
ビット割当器122から各スペクトル成分セット毎のス
ケールファクタが供給される。ブロックフローティング
プロセッサ132は、各スケールファクタでスペクトル
成分セットのスペクトル成分を割ることにより、各スペ
クトル成分セットにブロックフローティング処理を施
す。これにより得られるブロックフローティング処理さ
れたスペクトル成分のセット(以下、ブロックフローテ
ィングスペクトル成分セットという。)は、入力端子1
0を介して非線形量子化器133に供給される。また、
非線形量子化器133には、ビット割当器122から入
力端子11を介して、各スペクトル成分セット毎の語長
が供給され、この非線形量子化器133は、語長に応じ
て、各ブロックフローティングスペクトル成分セットを
非線形量子化する。非線形量子化器133は、得られる
量子化されたスペクトル成分のセット(以下、量子化ス
ペクトル成分セットという。)を、出力端子14を介し
てマルチプレクサ125に供給する。
In the spectrum quantizer 123, the block floating processor 132 is supplied with the spectrum component set from the time-frequency analyzer 121,
The bit allocator 122 supplies the scale factor for each spectral component set. The block floating processor 132 performs a block floating process on each spectral component set by dividing the spectral component of the spectral component set by each scale factor. The set of spectral components subjected to the block floating process (hereinafter referred to as the block floating spectral component set) obtained by this is the input terminal 1.
It is supplied to the non-linear quantizer 133 via 0. Also,
The non-linear quantizer 133 is supplied with the word length for each spectrum component set from the bit allocator 122 via the input terminal 11, and the non-linear quantizer 133 supplies each block floating spectrum according to the word length. Non-linear quantization of the component set. The non-linear quantizer 133 supplies the obtained set of quantized spectral components (hereinafter referred to as a quantized spectral component set) to the multiplexer 125 via the output terminal 14.

【0049】上述の図1で説明した第1の非線形量子化
方法を実施する非線形量子化装置を非線形量子化器13
3として用いたとき、量子化器32は、ブロックフロー
ティングプロセッサ132から入力端子10を介して供
給されるブロックフローティングスペクトル成分セット
の各ブロックフローティングスペクトル成分を量子化す
る。量子化器32は、ブロックフローティングスペクト
ル成分を、量子化値算出器31により算出された量子化
値数のうち最も近い量子化値に量子化する。量子化値算
出器31は、非線形関数ブロック33からの非線形関数
を用いて、入力端子11を介して供給される各語長を示
す入力から量子化値数を算出する。量子化器32は、得
られた量子化スペクトル成分セットを、出力端子14を
介してマルチプレクサ125に供給する。
A non-linear quantizer 13 is used as the non-linear quantizer for executing the first non-linear quantizing method described in FIG.
When used as 3, the quantizer 32 quantizes each block floating spectral component of the block floating spectral component set supplied from the block floating processor 132 via the input terminal 10. The quantizer 32 quantizes the block floating spectrum component to the closest quantized value among the quantized value numbers calculated by the quantized value calculator 31. The quantized value calculator 31 uses the non-linear function from the non-linear function block 33 to calculate the number of quantized values from the input indicating each word length supplied via the input terminal 11. The quantizer 32 supplies the obtained quantized spectral component set to the multiplexer 125 via the output terminal 14.

【0050】オーディオ圧縮装置111では、時間−周
波数分析器121を、それに限定されるのではないが、
変換とサブバンドコーディングのハイブリッド構造とし
てもよい。例えば、図8に、PCMオーディオ信号を圧
縮して光磁気ディスクに記録する圧縮信号の生成に用い
られるオーディオ用適応変換符号化(ATRAC)技術
を適用した時間−周波数分析器121の一例を示す。入
力端子151には、例えば周波数帯域が0〜20kHz
のPCMオーディオ入力信号が供給される。このオーデ
ィオ入力信号は、帯域分割フィルタ153により、0H
z〜10kHzの帯域信号と10〜20kHzの高域信
号に分割される。さらに、0Hz〜10kHzの帯域信
号は、帯域分割フィルタ155により0Hz〜5kHz
の低域信号と5kHz〜10kHzの中域信号に分割さ
れる。これらの帯域分割フィルタ153、155として
は、クワドラチャミラーフィルタ(QMF)を用いるの
が好ましい。
In audio compressor 111, time-frequency analyzer 121 is not limited to this,
It may be a hybrid structure of transform and subband coding. For example, FIG. 8 shows an example of a time-frequency analyzer 121 to which an audio adaptive conversion coding (ATRAC) technique used for generating a compressed signal for compressing a PCM audio signal and recording it on a magneto-optical disk is applied. The input terminal 151 has, for example, a frequency band of 0 to 20 kHz.
PCM audio input signal is supplied. This audio input signal is set to 0H by the band division filter 153.
It is divided into a band signal of z to 10 kHz and a high band signal of 10 to 20 kHz. Further, the band signal of 0 Hz to 10 kHz is converted to 0 Hz to 5 kHz by the band division filter 155.
Is divided into a low frequency signal and a medium frequency signal of 5 kHz to 10 kHz. It is preferable to use a quadrature mirror filter (QMF) as the band division filters 153 and 155.

【0051】また、PCMオーディオ入力信号が0Hz
〜22kHzの帯域を有するとき、高域信号は11kH
z〜22kHzの帯域を有し、中域信号は5.5kHz
〜11kHzの帯域を有し、低域信号は0Hz〜5.5
kHzの帯域を有する。
Further, the PCM audio input signal is 0 Hz.
When it has a band of ~ 22 kHz, the high frequency signal is 11 kHz.
It has a band of z to 22 kHz, and the mid-range signal is 5.5 kHz.
It has a band of up to 11 kHz and a low frequency signal is from 0 Hz to 5.5.
It has a band of kHz.

【0052】高域信号は、帯域分割フィルタ153から
高域直交変換回路157に供給され、中域信号は、帯域
分割フィルタ155から中域直交変換回路159に供給
され、低域信号は、帯域分割フィルタ155から低域直
交変換回路161に供給される。
The high band signal is supplied from the band division filter 153 to the high band orthogonal transformation circuit 157, the middle band signal is supplied from the band division filter 155 to the middle band orthogonal transformation circuit 159, and the low band signal is band divided. It is supplied from the filter 155 to the low frequency orthogonal transform circuit 161.

【0053】これらの直交変換回路157、159、1
61は、モディファイド離散コサイン変換(MDCT)
回路であることが好ましく、各帯域信号のフレームを直
交変換して、それぞれのスペクトル成分セットを集合的
に生成し、ビット割当器122及びスペクトル量子化器
123に供給する。すなわち、これらの直交変換回路1
57、159、161により集合的に生成されたスペク
トル成分セットは、出力端子165を介してビット割当
器122及びスペクトル量子化器123に供給される。
These orthogonal transformation circuits 157, 159, 1
61 is a modified discrete cosine transform (MDCT)
A circuit is preferable, and the frames of each band signal are orthogonally transformed to collectively generate respective spectral component sets, which are supplied to the bit allocator 122 and the spectral quantizer 123. That is, these orthogonal transformation circuits 1
The spectral component sets collectively generated by 57, 159, and 161 are supplied to the bit allocator 122 and the spectral quantizer 123 via the output terminal 165.

【0054】入力端子151に供給されたオーディオ入
力信号は、所定サンプル数のフレームに概念的に分割さ
れる。直交変換回路157、159、161は、オーデ
ィオ入力信号の各フレームから得られる3つの帯域信号
のフレームを直交変換し、スペクトル成分セットを集合
的に生成する。さらに融通性を高め、ノイズモジュレー
ション等の可聴性時間領域効果を排除するために、直交
変換回路157、159、161は、可変ブロック長を
有するブロックの帯域信号の各フレームを直交変換す
る。各帯域信号が直交変換されるブロック長は、フレー
ム長を2n で割ったものに等しい。ここで、nは0以上
の正の整数である。オーディオ入力信号の各フレームが
3つの周波数帯域において直交変換されるブロック長
は、ディジタル入力信号のダイナミックスペクトル特性
に基づいて、ブロック長決定ブロック163により決定
される。一般に、高域信号は、中低域信号より短いブロ
ック長を有するブロックに直交変換される。また、ブロ
ック長決定ブロック163は、レベルが比較的一定であ
るディジタル入力信号のフレームに比して、レベルが変
動するディジタル入力信号のフレームのブロック長を短
くする。
The audio input signal supplied to the input terminal 151 is conceptually divided into frames of a predetermined number of samples. The orthogonal transformation circuits 157, 159, 161 orthogonally transform the frames of the three band signals obtained from the respective frames of the audio input signal, and collectively generate a spectrum component set. To further increase flexibility and eliminate audible time domain effects such as noise modulation, orthogonal transform circuits 157, 159, 161 orthogonally transform each frame of a band signal of blocks having variable block lengths. The block length in which each band signal is orthogonally transformed is equal to the frame length divided by 2 n . Here, n is a positive integer of 0 or more. The block length by which each frame of the audio input signal is orthogonally transformed in the three frequency bands is determined by the block length determination block 163 based on the dynamic spectrum characteristic of the digital input signal. Generally, a high frequency signal is orthogonally transformed into a block having a block length shorter than that of a low frequency signal. Further, the block length determination block 163 shortens the block length of the frame of the digital input signal whose level fluctuates as compared with the frame of the digital input signal whose level is relatively constant.

【0055】オーディオ圧縮装置111の時間−周波数
分析器121の他の構成例として、MPEGオーディオ
符号化規格のレイヤIIIに準拠した時間−周波数変換
を用いると、オーディオ入力信号は、複数のフィルタに
より、同じバンド幅を有する32個のサブバンドに分割
された後、MDCT変換される。
As another configuration example of the time-frequency analyzer 121 of the audio compression device 111, when time-frequency conversion conforming to layer III of the MPEG audio coding standard is used, the audio input signal is processed by a plurality of filters. After being divided into 32 sub-bands having the same bandwidth, MDCT conversion is performed.

【0056】上述のオーディオ圧縮装置111におい
て、スペクトル成分セットのスペクトル成分を、スペク
トル量子化器123で量子化する前に、周波数帯域分割
してもよい。この場合、ビット割当器122は、各周波
数帯域のスペクトル成分を量子化するためのスケールフ
ァクタと語長を割り当てる。ブロックフローティングプ
ロセッサ132は、各周波数帯域のスペクトル成分にブ
ロックフローティング処理を施し、非線形量子化器13
3は、それぞれの周波数帯域の語長に応じて各周波数帯
域のスペクトル成分を非線形量子化する。非線形量子化
器133が、本発明に係る第1の非線形量子化方法を実
施する場合、量子化値算出器31は、各周波数帯域毎の
語長で示される各量子化レベル数の量子化レベルについ
て量子化値を算出する。そして、量子化器32は、各周
波数帯域のブロックフローティングスペクトル成分を、
量子化値算出器31により求められた最も近い量子化値
に量子化する。
In the above-described audio compression device 111, the spectral components of the spectral component set may be frequency band divided before being quantized by the spectral quantizer 123. In this case, the bit allocator 122 allocates a scale factor and a word length for quantizing the spectrum component of each frequency band. The block floating processor 132 performs block floating processing on the spectrum component of each frequency band, and the nonlinear quantizer 13
3 nonlinearly quantizes the spectrum component of each frequency band according to the word length of each frequency band. When the non-linear quantizer 133 implements the first non-linear quantization method according to the present invention, the quantized value calculator 31 determines that the quantized level of each quantized level indicated by the word length of each frequency band. Compute a quantized value for. Then, the quantizer 32 calculates the block floating spectrum component of each frequency band as
Quantize to the closest quantized value obtained by the quantized value calculator 31.

【0057】伝送/記録システム110において、オー
ディオ伸長装置112は、このオーディオ伸長装置11
2の非線形逆量子化器がオーディオ圧縮装置111の非
線形量子化器133による非線形関数の逆関数を用いて
動作する限り、伝送/記録媒体113から再生された圧
縮信号を正確に伸長することができる。伸長器について
は、圧縮信号の量子化スペクトル成分が、本発明に係る
非線形量子化を用いて量子化されたか、あるいは従来の
非線形量子化を用いて量子化されたかは無関係である。
これは、いずれの場合も量子化レベルの量子化値が等し
いためである。ところが、圧縮信号の量子化スペクトル
成分が本発明に係る非線形量子化方法で非線形量子化さ
れている場合、オーディオ伸長装置112が圧縮信号を
伸長する際に発生する量子化エラーは、従来の非線形量
子化方法を用いた場合と比較して、小さい。これは、本
発明に係る非線形量子化方法で用いる決定値が、同じ非
線形関数を用いる従来の非線形量子化での決定値と異な
っているためである。
In the transmission / recording system 110, the audio decompressor 112 is the audio decompressor 11.
As long as the second non-linear dequantizer operates by using the inverse function of the non-linear function by the non-linear quantizer 133 of the audio compression device 111, the compressed signal reproduced from the transmission / recording medium 113 can be decompressed accurately. . For the decompressor, it is irrelevant whether the quantized spectral components of the compressed signal are quantized with the non-linear quantization according to the invention or with the conventional non-linear quantization.
This is because the quantized values of the quantized levels are equal in both cases. However, when the quantized spectral component of the compressed signal is non-linearly quantized by the non-linear quantization method according to the present invention, the quantization error generated when the audio decompression device 112 decompresses the compressed signal is the conventional non-linear quantization. It is small as compared with the case of using the method. This is because the decision value used in the non-linear quantization method according to the present invention is different from the decision value in the conventional non-linear quantization using the same non-linear function.

【0058】本発明に係る第1の非線形量子化方法を実
施する図1、図2で説明した非線形量子化装置は、固定
の非線形関数f()を用い、語長あるいは量子化レベル数
が変化する毎に量子化値を新たに計算する。これには、
かなりの計算力を要する。しかも、固定の非線形関数f
()の量子化効果は、量子化レベル数によって変化する。
The non-linear quantizer described with reference to FIGS. 1 and 2 for carrying out the first non-linear quantizing method according to the present invention uses a fixed non-linear function f () and changes the word length or the number of quantizing levels. Each time, the quantized value is newly calculated. This includes
It requires considerable computing power. Moreover, the fixed nonlinear function f
The quantization effect of () changes depending on the number of quantization levels.

【0059】そこで、本発明に係る第2の非線形量子化
方法を実施する非線形量子化装置は、入力範囲xを指定
して量子化出力値T[x]を出力するルックアップテーブ
ルを、それぞれの量子化レベルに対応して用いる。した
がって、量子化処理を行う際に、非線形関数f()を用い
た前処理を行う必要がない。そして、量子化の非線形性
は、T[]で定義される入力範囲の分布により決定され
る。これらの入力範囲は、量子化処理の複雑さを変化さ
せずに任意に設定することもできる。量子化レベルの数
に応じて、独立したルックアップテーブルT[]を特定し
なければならないが、各ルックアップテーブルにおける
入力範囲と量子化値が、単一の非線形関数f()に基づい
ている場合は、その入力範囲と量子化値は、本発明に係
る第2の非線形量子化方法を実施する非線形量子化装置
により発生する量子化エラーが、同じ非線形関数を用い
る従来の非線形量子化装置と比較して少なくなるよう
に、選択することができる。
Therefore, the non-linear quantizing device for carrying out the second non-linear quantizing method according to the present invention has a lookup table for outputting the quantized output value T [x] by designating the input range x. It is used according to the quantization level. Therefore, it is not necessary to perform preprocessing using the non-linear function f () when performing the quantization processing. Then, the non-linearity of the quantization is determined by the distribution of the input range defined by T []. These input ranges can be set arbitrarily without changing the complexity of the quantization processing. An independent look-up table T [] must be specified according to the number of quantization levels, but the input range and the quantized value in each look-up table are based on a single nonlinear function f (). In this case, the input range and the quantization value are the same as those of the conventional nonlinear quantizer which uses the same nonlinear function as the quantization error generated by the nonlinear quantizer which implements the second nonlinear quantization method according to the present invention. It can be selected to be small in comparison.

【0060】図9は、本発明に係る第2の非線形量子化
方法を実施する非線形量子化装置40の構成を示すブロ
ック図である。この第2の非線形量子化方法では、量子
化されるデータを、複数のルックアップテーブルからな
るルックアップテーブルセットから選択されたルックア
ップテーブルを用いて非線形量子化し、非線形量子化さ
れたデータ(以下、非線形量子化データという。)を出
力する。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a non-linear quantization device 40 for carrying out the second non-linear quantization method according to the present invention. In the second non-linear quantization method, the quantized data is non-linear quantized by using a look-up table selected from a look-up table set including a plurality of look-up tables, and the non-linear quantized data (hereinafter , Non-linear quantized data) is output.

【0061】図9に示す非線形量子化装置40におい
て、テーブル量子化器42は、入力端子10を介して量
子化されるデータが供給され、テーブルセレクタ41か
ら供給されるルックアップテーブルを用いて各データを
量子化して、非線形量子化データを生成し、得られる量
子化データを出力端子14を介して出力する。入力端子
10を介して供給されるデータは、通常、スペクトル成
分セットのようなデータブロックあるいはデータセット
であり、同じ量子化レベル数あるいは同じ語長を用いて
量子化される。
In the non-linear quantizer 40 shown in FIG. 9, the table quantizer 42 is supplied with the data to be quantized through the input terminal 10 and uses the look-up table supplied from the table selector 41. The data is quantized to generate non-linear quantized data, and the obtained quantized data is output via the output terminal 14. The data supplied via the input terminal 10 is usually a data block or a data set such as a spectral component set, which is quantized using the same number of quantization levels or the same word length.

【0062】テーブルセレクタ41は、テーブル量子化
器42で使用するルックアップテーブルセットを記憶し
ている。テーブルセレクタ41には、入力端子11を介
して、データの量子化に用いられる量子化レベル数を示
す入力が供給される。テーブルセレクタ41は、この量
子化レベル数を示す入力に応じて、記憶しているルック
アップテーブルセットの中から1つのルックアップテー
ブルを選択し、選択したルックアップテーブルをテーブ
ル量子化器42に供給する。なお、量子化レベル数を示
す入力の代わりに、データの量子化に用いる語長を示す
入力を、テーブルセレクタ41に供給するようにしても
よい。
The table selector 41 stores the look-up table set used in the table quantizer 42. An input indicating the number of quantization levels used for data quantization is supplied to the table selector 41 via the input terminal 11. The table selector 41 selects one look-up table from the stored look-up table sets according to the input indicating the number of quantization levels, and supplies the selected look-up table to the table quantizer 42. To do. Instead of the input indicating the number of quantization levels, an input indicating the word length used for data quantization may be supplied to the table selector 41.

【0063】通常、テーブルセレクタ41に記憶されて
いるルックアップテーブルセットのルックアップテーブ
ルは、図9に示するように、非線形関数ブロック43か
ら供給される非線形関数f()から得られる。所定の非線
形関数に対応してテーブルセレクタ41に記憶されたル
ックアップテーブルセットは、量子化レベル数(又は語
長)の各値についてのルックアップテーブルから構成さ
れる。各ルックアップテーブルは、入力端子11を介し
て供給される量子化レベルデータが示す量子化レベル数
における各量子化レベルについてのテーブルエントリか
ら構成される。各テーブルエントリは、量子化レベルに
ついての入力範囲と量子化出力値からなる。
Normally, the lookup table of the lookup table set stored in the table selector 41 is obtained from the nonlinear function f () supplied from the nonlinear function block 43, as shown in FIG. The look-up table set stored in the table selector 41 corresponding to a predetermined non-linear function is composed of a look-up table for each value of the quantization level number (or word length). Each lookup table is composed of table entries for each quantization level in the number of quantization levels indicated by the quantization level data supplied via the input terminal 11. Each table entry consists of an input range for the quantization level and a quantized output value.

【0064】各ルックアップテーブルにおける全てのテ
ーブルエントリについての入力範囲のセットには、量子
化されるデータのデータ値の範囲が含まれていなければ
ならない。これにより、データ値の範囲にあるどのデー
タ値についてもテーブルエントリが存在するようにな
る。しかも、データ値の範囲のどのデータ値にもテーブ
ルエントリが1より多くは存在しないように、各ルック
アップテーブルにおけるテーブルエントリの入力範囲に
重複があってはならない。すなわち、各ルックアップテ
ーブルにおいて、データ値の範囲における各データ値に
対応する入力範囲を有するテーブルエントリは1つしか
存在しない。
The set of input ranges for all table entries in each lookup table must include the range of data values of the quantized data. This allows a table entry to exist for any data value in the range of data values. Moreover, the input ranges of the table entries in each lookup table must not overlap so that there is no more than one table entry for any data value in the range of data values. That is, in each lookup table, there is only one table entry having an input range corresponding to each data value in the data value range.

【0065】図10に、5つの量子化レベルについての
ルックアップテーブルの例を示す。テーブルを簡素化す
るのために、入力データ範囲を、最下位ビットで表され
る精度を有する2進数の代わりに、0.01の精度を有
する10進数で表すこととする。実際は、入力範囲は、
量子化される各データのビット数以上のビット数を有す
る2進数で表される。入力範囲がデータ値の全範囲を重
複なく覆うようにするには、各データ範囲の最大が、そ
の次に高い入力範囲の最小と最下位ビット分異なるよう
にすればよい。
FIG. 10 shows an example of a look-up table for five quantization levels. In order to simplify the table, the input data range will be represented by a decimal number having a precision of 0.01 instead of a binary number having a precision represented by the least significant bit. In fact, the input range is
It is represented by a binary number having a bit number equal to or larger than the bit number of each data to be quantized. In order for the input range to cover the entire range of data values without duplication, the maximum of each data range may differ from the minimum of the next highest input range by the least significant bit.

【0066】図9に戻り、テーブルセレクタ41は、入
力端子14を介して供給されるデータの量子化に用いる
量子化レベル数を示す入力に応じて、記憶しているルッ
クアップテーブルセットから適切なルックアップテーブ
ルを選択し、選択したルックアップテーブルをテーブル
量子化器42に供給する。そして、テーブル量子化器4
2は、量子化される各データについて、そのデータ値が
存在する選択されたルックアップテーブルにおける1つ
の入力範囲を決定し、そのルックアップテーブルからの
対応する量子化出力値を、非線形量子化データの1つと
して出力する。
Returning to FIG. 9, the table selector 41 selects an appropriate one from the stored look-up table set in accordance with the input indicating the number of quantization levels used for the quantization of the data supplied through the input terminal 14. Select a look-up table and supply the selected look-up table to the table quantizer 42. And the table quantizer 4
2 determines, for each piece of data to be quantized, one input range in the selected look-up table in which that data value resides, and the corresponding quantized output value from that look-up table is set to the non-linear quantized data. Output as one of the above.

【0067】図9に示す非線形量子化装置40は、いか
なる非線形関数f()を用いても量子化を行うことができ
るので、融通性が高い。また、この非線形量子化装置4
0は、非線形関数f()が複雑になっても、それ自体の構
成が複雑になることはない。
The nonlinear quantizer 40 shown in FIG. 9 is highly flexible because it can quantize using any nonlinear function f (). In addition, the nonlinear quantizer 4
With 0, even if the nonlinear function f () becomes complicated, the structure of itself does not become complicated.

【0068】テーブルセレクタ41に記憶されるルック
アップテーブルを生成する際に、入力範囲の制限は、例
えば非線形関数f()からの変換による、あるいは直接算
出することによる等、所望の方法にて決定することがで
きる。
When generating the look-up table stored in the table selector 41, the limitation of the input range is determined by a desired method such as conversion from the non-linear function f () or direct calculation. can do.

【0069】入力範囲が直接算出される場合、非線形量
子化装置40が発生する量子化エラーは、同じ非線形関
数を用いる本発明に係る第1の非線形量子化方法で発生
した量子化エラーと同様、少ない量子化エラーとなる。
この量子化エラーは、同じ非線形関数を用いる図20に
示す従来の非線形量子化装置が発生する量子化エラーと
比較して少ない。図24に示すように、図20に示す従
来の非線形量子化装置の量子化レベル間に設けられた決
定値は、量子化値の中点に位置しない。その結果、最も
近い量子化値に量子化されないデータ値が存在する。こ
れは、従来の非線形量子化装置の問題点であった。これ
に対し、本発明に係る第2の非線形量子化方法を実施す
る非線形量子化装置40では、決定値が正確に量子化値
の中点に存在するようにルックアップテーブルを選択す
ることができる。ここで、図4、図5に、それぞれ、3
つの量子化レベルを用いた量子化、7つの量子化レベル
を用いた量子化について、本発明に係る第2の非線形量
子化方法により発生する量子化エラーを実線で示してい
る。また、同図に、比較として、従来の非線形量子化に
よる量子化エラーを点線で示している。
When the input range is directly calculated, the quantization error generated by the nonlinear quantizer 40 is similar to the quantization error generated by the first nonlinear quantization method according to the present invention using the same nonlinear function. There are few quantization errors.
This quantization error is smaller than the quantization error generated by the conventional nonlinear quantizer shown in FIG. 20, which uses the same nonlinear function. As shown in FIG. 24, the decision value provided between the quantization levels of the conventional nonlinear quantizer shown in FIG. 20 is not located at the midpoint of the quantized value. As a result, there are data values that are not quantized to the closest quantized value. This is a problem of the conventional non-linear quantizer. On the other hand, in the non-linear quantization apparatus 40 that implements the second non-linear quantization method according to the present invention, the look-up table can be selected so that the determined value is located exactly at the midpoint of the quantized value. . Here, in FIG. 4 and FIG.
Regarding the quantization using one quantization level and the quantization using seven quantization levels, the quantization error generated by the second non-linear quantization method according to the present invention is shown by a solid line. Further, in the same figure, for comparison, a quantization error due to conventional non-linear quantization is shown by a dotted line.

【0070】上述のように、本発明に係る第2の非線形
量子化方法を実施する非線形量子化装置40を、本発明
に係る第1の非線形量子化方法を実施する非線形量子化
装置30の代わりに、図6乃至図8に示す伝送/記録シ
ステム110のオーディオ圧縮装置111における非線
形量子化器133として用いてもよい。なお、本発明に
係る第2の非線形量子化方法は、この実施例に限定され
るものではなく、他の非線形量子化のアプリケーション
にも適用することができ、これらのアプリケーションに
おいても上述の効果を得ることができる。
As described above, instead of the non-linear quantizer 40 for implementing the second non-linear quantizing method according to the present invention, instead of the non-linear quantizing device 30 for implementing the first non-linear quantizing method according to the present invention. In addition, it may be used as the non-linear quantizer 133 in the audio compression apparatus 111 of the transmission / recording system 110 shown in FIGS. The second non-linear quantization method according to the present invention is not limited to this embodiment and can be applied to other non-linear quantization applications, and the above-mentioned effects can be obtained in these applications as well. Obtainable.

【0071】本発明に係る第2の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置が非線形量子化器133として
用いられる場合、テーブルセレクタ41には、ビット割
当器122から入力端子11を介して各スペクトル成分
セット毎の語長が供給され、テーブル量子化器42に
は、ブロックフローティングプロセッサ132から入力
端子10を介してブロックフローティングスペクトル成
分セットが供給される。テーブル量子化器42は、テー
ブルセレクタ41によりビット割当器122からのスペ
クトル成分セット毎の語長に応じて選択されたルックア
ップテーブルを用いて、各ブロックフローティングスペ
クトル成分セットのブロックフローティングスペクトル
成分を量子化する。テーブル量子化器42は、得られた
量子化スペクトル成分セットを、出力端子14を介して
マルチプレクサ125に供給する。
When the non-linear quantizer for carrying out the second non-linear quantizing method according to the present invention is used as the non-linear quantizer 133, the table selector 41 includes the bit allocator 122 via the input terminal 11 for each. The word length for each spectral component set is supplied, and the block quantizer 42 is supplied with the block floating spectral component set from the block floating processor 132 via the input terminal 10. The table quantizer 42 quantizes the block floating spectral components of each block floating spectral component set using the lookup table selected by the table selector 41 according to the word length of each spectral component set from the bit allocator 122. Turn into. The table quantizer 42 supplies the obtained quantized spectral component set to the multiplexer 125 via the output terminal 14.

【0072】量子化の前にスペクトル成分セットが周波
数帯域分割されている場合、ビット割当器122は、各
周波数帯域のスペクトル成分の量子化に用いるスケール
ファクタと語長を割り当て、ブロックフローティングプ
ロセッサ132は、各周波数帯域のスペクトル成分にブ
ロックフローティング処理を施す。この場合、テーブル
セレクタ41は、各周波数帯域毎にルックアップテーブ
ルを選択してテーブル量子化器42に供給し、テーブル
量子化器42は、テーブルセレクタ41からの周波数帯
域毎のルックアップテーブルを用いて、各周波数帯域の
ブロックフローティングスペクトル成分を量子化する。
なお、テーブルセレクタ41は、スペクトル成分セット
が量子化される際の異なる各語長に応じたルックアップ
テーブルを選択し、どのルックアップテーブルが各周波
数帯域の量子化に用いられるかを示す相互関係データと
共に、これらのルックアップテーブルをテーブル量子化
器42に供給するようにしてもよい。テーブル量子化器
42は、相互関係データにより示されるルックアップテ
ーブルを用いて、各周波数帯域のスペクトル成分を量子
化する。
When the spectral component set is divided into frequency bands before quantization, the bit allocator 122 allocates the scale factor and word length used for quantization of the spectral components of each frequency band, and the block floating processor 132 Block floating processing is performed on the spectral components of each frequency band. In this case, the table selector 41 selects a lookup table for each frequency band and supplies it to the table quantizer 42, and the table quantizer 42 uses the lookup table for each frequency band from the table selector 41. Then, the block floating spectrum component of each frequency band is quantized.
The table selector 41 selects a look-up table according to each different word length when the spectrum component set is quantized, and a mutual relation indicating which look-up table is used for the quantization of each frequency band. These look-up tables may be supplied to the table quantizer 42 along with the data. The table quantizer 42 quantizes the spectral component of each frequency band using a look-up table indicated by the mutual relationship data.

【0073】上述の実施例では、各量子化値の入力範囲
の代わりに、各量子化レベルの量子化値をテーブルセレ
クタ41のテーブルに記憶するようにすることもでき
る。この場合、テーブル量子化器42は、各データを最
も近い量子化値に量子化する。
In the above-described embodiment, the quantized value of each quantized level may be stored in the table of the table selector 41 instead of the input range of each quantized value. In this case, the table quantizer 42 quantizes each data to the nearest quantized value.

【0074】つぎに、本発明に係る第3の非線形量子化
方法を実施する非線形量子化装置50について、図1
1、12、13を参照して説明する。この非線形量子化
装置50は、図20に示す非線形量子化装置に基づいて
おり、量子化されるデータに非線形関数に従って前処理
を施し、その後、線形量子化を行う。この非線形量子化
装置50においては、データの前処理に用いる非線形関
数の代わりに、非線形関数の選択された折線近似値(区
分的線形近似)を用いることにより、図20に示す非線
形量子化装置で発生する量子化エラーと比較して、量子
化エラーが少ない。この選択された折線近似値は、デー
タの前処理後の量子化における量子化レベル数(あるい
は語長)に対応する。選択された折線近似値を用いた前
処理により得られる前処理データは、等間隔の量子化値
を有する量子化レベル数に対応して線形量子化され、非
線形量子化データが生成される。本発明に係る第3の非
線形量子化方法では、同じ原型の非線形関数を用いる従
来の非線形量子化と比較して、量子化エラーが少ない。
Next, a non-linear quantizer 50 for carrying out the third non-linear quantizing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to 1, 12, and 13. This non-linear quantizer 50 is based on the non-linear quantizer shown in FIG. 20, pre-processes the quantized data according to a non-linear function, and then performs linear quantization. In this non-linear quantizer 50, the non-linear quantizer shown in FIG. 20 is used by using the selected polygonal line approximation value (piecewise linear approximation) of the non-linear function instead of the non-linear function used in the pre-processing of the data. There are fewer quantization errors than the ones that occur. The selected polygonal line approximation value corresponds to the number of quantization levels (or word length) in the quantization after the preprocessing of the data. The preprocessed data obtained by the preprocessing using the selected polygonal line approximation value is linearly quantized corresponding to the number of quantization levels having equally-spaced quantized values, and nonlinear quantized data is generated. The third non-linear quantization method according to the present invention has less quantization error than the conventional non-linear quantization using the same prototype non-linear function.

【0075】異なる量子化レベル数(あるいは異なる語
長)を用いて量子化を行うには、原型の非線形関数の折
線近似値のセットを設ける。非線形関数の各折線近似値
は、各量子化レベル数(あるいは各語長)に対応する原
型の非線形関数のそれぞれ異なる折線近似値である。非
線形関数の各折線近似値は、各量子化値での原型の非線
形関数に等しく、隣接する量子化値の間で線形となる。
図11、12に、それぞれ原型の非線形関数を点線で示
し、対応する5つの量子化レベル、7つの量子化レベル
の折線近似値を実線で示す。
To perform quantization using different numbers of quantization levels (or different word lengths), a set of polygonal line approximations of the prototype non-linear function is provided. Each polygonal line approximation value of the nonlinear function is a different polygonal line approximation value of the prototype nonlinear function corresponding to each quantization level number (or each word length). Each linear approximation of the non-linear function is equal to the original non-linear function at each quantized value and is linear between adjacent quantized values.
11 and 12, the prototype non-linear function is shown by a dotted line, and the polygonal line approximation values of the corresponding five quantization levels and seven quantization levels are shown by a solid line.

【0076】図13は、本発明に係る第3の非線形量子
化方法を実施する非線形量子化装置50の構成を示すブ
ロック図である。この非線形量子化装置50において、
量子化されるデータは入力端子10を介してプリプロセ
ッサ21に供給される。この量子化されるデータは、通
常、スペクトル係数セット等のデータブロックあるいは
データセットであり、同じ量子化レベル数又は同じ語長
を用いて量子化される。プリプロセッサ21は、折線近
似値算出器51からの非線形関数の折線近似値に従って
各データに前処理を施し、得られる前処理データを線形
量子化器22に供給する。線形量子化器22は、入力端
子11を介して供給される量子化レベル数を示す入力に
従って設定された等間隔の量子化値を用いる。線形量子
化器22は、等間隔の量子化値のうち最も近い量子化値
に対応する量子化レベルに前処理データを量子化し、得
られる非線形量子化データを出力端子14を介して出力
する。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a non-linear quantization device 50 for implementing the third non-linear quantization method according to the present invention. In this nonlinear quantizer 50,
The quantized data is supplied to the preprocessor 21 via the input terminal 10. The quantized data is usually a data block or a data set such as a spectrum coefficient set, and is quantized using the same number of quantization levels or the same word length. The preprocessor 21 performs preprocessing on each data according to the polygonal line approximation value of the nonlinear function from the polygonal line approximation value calculator 51, and supplies the obtained preprocessed data to the linear quantizer 22. The linear quantizer 22 uses equally-quantized quantization values set according to an input indicating the number of quantization levels supplied via the input terminal 11. The linear quantizer 22 quantizes the preprocessed data to the quantization level corresponding to the closest quantization value among the equally-quantized quantization values, and outputs the obtained nonlinear quantization data via the output terminal 14.

【0077】折線近似値算出器51には、非線形関数ブ
ロック53から原型の非線形関数が供給されると共に、
入力端子11を介してデータの量子化に用いられる量子
化レベル数を示す入力が供給される。折線近似値算出器
51は、量子化レベル数を示す入力と原型の非線形関数
に応じて、量子化レベル数(又は語長)に対応する非線
形関数の折線近似値を生成して、プリプロセッサ21に
供給する。量子化レベル数を示す入力の代わりに、折線
近似値算出器51と線形量子化器22に、データ量子化
における語長を示す入力を交互に供給するようにしても
よい。
The polygonal line approximation value calculator 51 is supplied with the original nonlinear function from the nonlinear function block 53, and
An input indicating the number of quantization levels used to quantize data is supplied via an input terminal 11. The polygonal line approximation value calculator 51 generates a polygonal line approximation value of the non-linear function corresponding to the number of quantization levels (or word length) according to the input indicating the number of quantization levels and the prototype non-linear function, and causes the preprocessor 21 to generate the polygonal line approximation value. Supply. Instead of the input indicating the number of quantization levels, an input indicating the word length in the data quantization may be alternately supplied to the polygonal line approximation value calculator 51 and the linear quantizer 22.

【0078】同じ原型の非線形関数を用いる従来の非線
形量子化と比較して、本発明に係る第3の非線形量子化
方法が量子化エラーが少ないことは、量子化値と入力領
域における隣接する量子化値間の決定値とを比較すれば
わかる。図22の非線形関数が原型の非線形関数として
用いられる場合、量子化値は、図23及び図24に示す
量子化値と同じである。すなわち、図24に点線で示す
決定値は、隣接する量子化値の中点に位置しない。しか
し、本発明に係る第3の非線形量子化方法で用いられる
非線形関数の折線近似値は、隣接する量子化値の間で線
形であり、図14に示すように、決定値は隣接する量子
化値の中点に存在する。これにより、量子化データ点の
非線形性を変化させることなく、量子化エラーを減少さ
せることができる。
Compared with the conventional non-linear quantization using the same prototype non-linear function, the third non-linear quantizing method according to the present invention has less quantizing error. It can be understood by comparing the determined values between the converted values. When the non-linear function of FIG. 22 is used as the prototype non-linear function, the quantized value is the same as the quantized value shown in FIGS. 23 and 24. That is, the decision value shown by the dotted line in FIG. 24 is not located at the midpoint of the adjacent quantized values. However, the polygonal line approximation value of the nonlinear function used in the third nonlinear quantization method according to the present invention is linear between adjacent quantized values, and as shown in FIG. It exists at the midpoint of the value. This allows the quantization error to be reduced without changing the non-linearity of the quantized data points.

【0079】本発明に係る第3の非線形量子化方法によ
り生成された量子化データは、原型の非線形関数の逆関
数に基づく従来の非線形逆量子化装置を用いて逆量子化
することができる。このような逆量子化により、量子化
エラーを減少させることができる。例えば、図3に実線
で示す非線形関数が原型の非線形関数として用いられた
場合、本発明に係る第3の非線形量子化方法による量子
化で得られた量子化データが、原型の非線形関数の逆関
数を用いた従来の逆量子化装置により逆量子化される
と、量子化エラーは、それぞれ3つの量子化レベル、7
つの量子化レベルに対して図4、図5に実線で示すよう
になる。比較のため、図4及び図5に、従来の非線形量
子化を用いたデータの量子化により得られる量子化エラ
ーを点線で示す。いずれの場合も、本発明に係る非線形
量子化方法による量子化エラーは、従来の非線形量子化
による量子化エラー以下である。
The quantized data generated by the third non-linear quantization method according to the present invention can be dequantized by using a conventional non-linear dequantization device based on the inverse function of the original non-linear function. Such inverse quantization can reduce the quantization error. For example, when the nonlinear function shown by the solid line in FIG. 3 is used as the prototype nonlinear function, the quantized data obtained by the quantization by the third nonlinear quantization method according to the present invention is the inverse of the prototype nonlinear function. When dequantized by a conventional dequantizer using a function, the quantization error is 3 quantization levels, 7
The solid line is shown in FIGS. 4 and 5 for one quantization level. For comparison, FIGS. 4 and 5 show a quantization error obtained by quantization of data using conventional non-linear quantization by a dotted line. In any case, the quantization error by the nonlinear quantization method according to the present invention is equal to or less than the quantization error by the conventional nonlinear quantization.

【0080】上述のように、本発明に係る第1の非線形
量子化方法を実施する非線形量子化装置30の代わり
に、本発明に係る第3の非線形量子化方法を実施する非
線形量子化装置を、図6乃至図8に示す伝送/記録シス
テムのオーディオ圧縮装置111における非線形量子化
器133として用いてもよい。なお、本発明に係る第3
の非線形量子化方法は、このアプリケーシュンに限定さ
れるものではなく、他の非線形量子化に適用しても上述
の効果を得ることができる。
As described above, instead of the non-linear quantizer 30 implementing the first non-linear quantizing method according to the present invention, a non-linear quantizing device implementing the third non-linear quantizing method according to the present invention is used. It may be used as the non-linear quantizer 133 in the audio compression apparatus 111 of the transmission / recording system shown in FIGS. The third aspect of the present invention
The non-linear quantization method of (1) is not limited to this application, and the above-mentioned effect can be obtained even when applied to other non-linear quantization.

【0081】本発明に係る第3の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置が、非線形量子化器133とし
て用いられる場合、折線近似値算出器51と線形量子化
器22には、ビット割当器122から入力端子11を介
して各スペクトル成分セットの語長が供給され、プリプ
ロセッサ21には、ブロックフローティングプロセッサ
132から入力端子10を介してブロックフローティン
グスペクトル成分セットが供給される。プリプロセッサ
21は、ビット割当器122からの各スペクトル成分セ
ットの語長に応じて、折線近似値算出器51により出力
される非線形関数の折線近似値を用いて、各ブロックフ
ローティングスペクトル成分セットのブロックフローテ
ィングスペクトル成分に前処理を施す。線形量子化器2
2は、得られる前処理スペクトル成分を線形量子化し、
非線形量子化スペクトル成分セットを生成する。線形量
子化器22は、この非線形量子化スペクトル成分セット
を、出力端子14を介してマルチプレクサ125に供給
する。
When the non-linear quantizer for carrying out the third non-linear quantizing method according to the present invention is used as the non-linear quantizer 133, the polygonal line approximation value calculator 51 and the linear quantizer 22 are assigned with bit allocation. The word length of each spectral component set is supplied from the converter 122 via the input terminal 11, and the pre-processor 21 is supplied with the block floating spectral component set from the block floating processor 132 via the input terminal 10. The preprocessor 21 uses the polygonal line approximation value of the non-linear function output by the polygonal line approximation value calculator 51 according to the word length of each spectrum component set from the bit allocator 122 and uses the block floating of each block floating spectrum component set. Preprocess the spectral components. Linear quantizer 2
2 linearly quantizes the resulting preprocessed spectral components,
Generate a set of non-linear quantized spectral components. The linear quantizer 22 supplies this nonlinear quantized spectral component set to the multiplexer 125 via the output terminal 14.

【0082】上述のように、スペクトル成分セットが量
子化の前に周波数帯域分割される場合、ビット割当器1
22は、各周波数帯域のスペクトル成分の量子化のため
のスケールファクタと語長を割り当てる。ブロックフロ
ーティングプロセッサ132は、各周波数帯域のスペク
トル成分にブロックフローティング処理を施す。この場
合、折線近似値算出器51は、各周波数帯域についての
非線形関数の折線近似値を生成して、プリプロセッサ2
1に供給する。プリプロセッサ21は、折線近似値算出
器51からの折線近似値を用いて、各周波数帯域のブロ
ックフローティングスペクトル成分に前処理を施す。
As described above, if the spectral component set is frequency band divided before quantization, the bit allocator 1
22 assigns a scale factor and word length for quantizing the spectral component of each frequency band. The block floating processor 132 performs block floating processing on the spectrum component of each frequency band. In this case, the polygonal line approximation value calculator 51 generates the polygonal line approximation value of the non-linear function for each frequency band, and the preprocessor 2
Feed to 1. The preprocessor 21 uses the polygonal line approximation value from the polygonal line approximation value calculator 51 to pre-process the block floating spectrum component of each frequency band.

【0083】上述の非線形量子化装置と従来の非線形量
子化装置は、量子化レベル数(又は語長)にかかわら
ず、同じ非線形関数f()を用いる。これにより、量子化
装置の性能が制限される。これは、所定関数の量子化効
果が、データの量子化に用いる量子化レベル数(又は語
長)に応じて変化するためである。ここで、本発明に係
る第4の非線形量子化方法を実施する非線形量子化装置
において、非線形関数f()は、データ量子化のために割
り当てられた量子化レベル数(又は語長)に従って、複
数の非線形関数からなる非線形関数セットの中から選択
される。非線形関数セットは、データの量子化のために
割り当てられた量子化レベル数に従って異なる各原型の
非線形関数の折線近似値セットにより構成される。
The above-mentioned nonlinear quantizer and the conventional nonlinear quantizer use the same nonlinear function f () regardless of the number of quantization levels (or word length). This limits the performance of the quantizer. This is because the quantization effect of the predetermined function changes according to the number of quantization levels (or word length) used for data quantization. Here, in the non-linear quantization apparatus for implementing the fourth non-linear quantization method according to the present invention, the non-linear function f () is calculated according to the number of quantization levels (or word length) assigned for data quantization. It is selected from a non-linear function set consisting of multiple non-linear functions. The non-linear function set consists of a set of polygonal line approximations of the non-linear function of each prototype that differ according to the number of quantization levels assigned for quantizing the data.

【0084】図15に、本発明に係る第4の非線形量子
化方法で用いられる非線形関数セットの例を示す。この
非線形関数セットは、7種類の関数からなるため、量子
化レベル数が7つの許容値を有する量子化方法に適して
いる。また、この非線形関数セットは、量子化レベル数
の値のうち2つ以上が同じ非線形関数を用いる場合、量
子化レベル数が8つ以上の許容値を有する非線形量子化
方法に用いることができる。
FIG. 15 shows an example of a nonlinear function set used in the fourth nonlinear quantization method according to the present invention. Since this non-linear function set consists of seven types of functions, it is suitable for a quantization method in which the number of quantization levels has seven allowable values. In addition, this non-linear function set can be used in a non-linear quantization method having an allowable value of eight or more quantization levels when two or more of the values of the number of quantization levels use the same non-linear function.

【0085】図15に示す非線形関数セットにおいて、
線形関数に最も近い関数を、最小の量子化レベル数、す
なわち最小の量子化語長に対して用いることが好まし
い。量子化レベル数の値が増大するに従って、あるい
は、量子化語長が長くなるに従って、非線形性の高い非
線形関数が選択される。これにより、長い量子化語長を
用いて非線形性の高い量子化を行うことができると共
に、非線形性の高い関数が短い量子化語長で用いられる
場合に生じる歪を防止することができる。
In the non-linear function set shown in FIG.
The function closest to the linear function is preferably used for the smallest number of quantization levels, ie the smallest quantized word length. A non-linear function having high non-linearity is selected as the number of quantization levels increases or as the quantization word length increases. This makes it possible to perform quantization with high non-linearity using a long quantized word length, and prevent distortion that occurs when a function with high non-linearity is used with a short quantized word length.

【0086】例えば、y=x0.55のような非線形関数
を、約2ビット又は3ビットの語長で用いることがで
き、y=x0.4のような非線形関数を、4ビットの語長
で用いることができる。
For example, a nonlinear function such as y = x 0.55 can be used with a word length of about 2 bits or 3 bits, and a nonlinear function such as y = x 0.4 can be used with a word length of 4 bits. You can

【0087】図16は、本発明に係る第4の非線形量子
化方法を実施する非線形量子化装置60の構成を示すロ
ック図である。この非線形量子化装置60において、量
子化されるデータは、非線形関数セレクタ62で得られ
る非線形関数に従って、プレプロセッサ21により前処
理が施される。得られる前処理データは、プリプロセッ
サ21から線形量子化器22に供給される。線形量子化
器22は、このデータを線形量子化して非線形量子化デ
ータを生成し、出力端子14を介して出力する。
FIG. 16 is a lock diagram showing the configuration of a non-linear quantization apparatus 60 for implementing the fourth non-linear quantization method according to the present invention. In the non-linear quantizer 60, the quantized data is pre-processed by the pre-processor 21 according to the non-linear function obtained by the non-linear function selector 62. The obtained preprocessed data is supplied from the preprocessor 21 to the linear quantizer 22. The linear quantizer 22 linearly quantizes this data to generate nonlinear quantized data, and outputs it through the output terminal 14.

【0088】非線形関数ブロック63は、異なる非線形
関数のセットを記憶する。また、この非線形関数ブロッ
ク63は、非線形関数の代わりに、各非線形関数の折線
近似値を記憶するようにすることができる。非線形関数
の代わりに、各非線形関数の折線近似値を用いると、隣
接する量子化値の中点に存在するように決定値を変化さ
せることにより、量子化エラーを減少させることができ
る。単純化のため、特に記述がない限り、以下の「非線
形関数」は非線形関数とその折線近似値とを示すことと
する。
The non-linear function block 63 stores a different set of non-linear functions. Further, the non-linear function block 63 may store the polygonal line approximation value of each non-linear function instead of the non-linear function. By using a polygonal line approximation value of each non-linear function instead of the non-linear function, it is possible to reduce the quantization error by changing the decision value so that it exists at the midpoint of the adjacent quantized values. For simplicity, the following “non-linear function” indicates a non-linear function and its polygonal line approximation value, unless otherwise specified.

【0089】非線形関数セレクタ62は、所定の非線形
関数選択方法を用いて、非線形関数ブロック63に記憶
されている非線形関数セットから、データの非線形量子
化に用いる非線形関数の1つを選択する。非線形関数セ
レクタ62は、選択した非線形関数をプリプロセッサ2
1に供給する。プリプロセッサ21は、入力端子10を
介してデータが供給され、選択された非線形関数に応じ
て各データに前処理を施し、得られた前処理データを線
形量子化器22に供給する。線形量子化器22は、前処
理データを線形量子化して、出力端子14を介して非線
形量子化データを出力する。
The non-linear function selector 62 selects one of the non-linear functions used for non-linear quantization of data from the non-linear function set stored in the non-linear function block 63 using a predetermined non-linear function selection method. The non-linear function selector 62 outputs the selected non-linear function to the preprocessor 2
Feed to 1. The preprocessor 21 is supplied with data via the input terminal 10, performs preprocessing on each data according to the selected nonlinear function, and supplies the obtained preprocessed data to the linear quantizer 22. The linear quantizer 22 linearly quantizes the preprocessed data and outputs the non-linear quantized data via the output terminal 14.

【0090】非線形量子化装置60を用いた第4の実施
例において、一般的には、非線形関数ブロック63に記
憶された非線形関数セットには、各許容量子化レベル数
(又は各許容語長)についての非線形関数が含まれてい
る。データの量子化に用いられる量子化レベル数を示す
入力が、入力端子11を介して、線形量子化器22及び
非線形関数セレクタ62に供給される。非線形関数セレ
クタ62は、データの量子化に用いられる量子化レベル
数(又は語長)を示す入力に応じて、非線形関数ブロッ
ク63に記憶されている非線形関数のうち1つを選択し
て、プリプロセッサ21に供給する。
In the fourth embodiment using the non-linear quantizer 60, generally, the number of permissible quantization levels (or each permissible word length) is included in the non-linear function set stored in the non-linear function block 63. Includes a nonlinear function for. An input indicating the number of quantization levels used for data quantization is supplied to the linear quantizer 22 and the non-linear function selector 62 via the input terminal 11. The non-linear function selector 62 selects one of the non-linear functions stored in the non-linear function block 63 according to the input indicating the number of quantization levels (or word length) used for data quantization, and the preprocessor 21.

【0091】また、他の例において、非線形関数セレク
タ62は、量子化レベル数の値のうち2つ以上が同じ非
線形関数を選択するように構成されてもよい。しかし、
非線形関数の折線近似値が、非線形関数の代わりに用い
られる場合、量子化レベル数の値のうち2つ以上が同じ
原型の非線形関数を選択したとしても、異なる折線近似
値が必要となる。
In another example, the non-linear function selector 62 may be constructed so that two or more of the values of the number of quantization levels select the same non-linear function. But,
When the polygonal line approximation value of the non-linear function is used instead of the non-linear function, different polygonal line approximation values are required even if two or more of the quantization level values have the same prototype non-linear function.

【0092】上述のように、本発明に係る第1の非線形
量子化方法を実施する非線形量子化装置の代わりに、本
発明に係る第4の非線形量子化方法を実施する非線形量
子化装置を、図6乃至図8に示す伝送/記録システム1
10のオーディオ圧縮装置111における非線形量子化
器133として用いるようにしてもよい。なお、本発明
に係る第4の非線形量子化方法は、このアプリケーショ
ンに限定されるものではなく、他の非線形量子化に適用
することができ、この場合にも、上述の効果を得ること
ができる。
As described above, in place of the non-linear quantizing device implementing the first non-linear quantizing method according to the present invention, a non-linear quantizing device implementing the fourth non-linear quantizing method according to the present invention is The transmission / recording system 1 shown in FIGS.
10 may be used as the non-linear quantizer 133 in the audio compression apparatus 111. The fourth non-linear quantization method according to the present invention is not limited to this application and can be applied to other non-linear quantization, and in this case, the above-described effect can be obtained. .

【0093】本発明に係る第4の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置が、非線形量子化器133とし
て用いられる場合、非線形関数セレクタ62には、ビッ
ト割当器122から入力端子11を介して、各スペクト
ル成分セット毎の語長が供給される。プリプロセッサ2
1には、ブロックフローティングプロセッサ132から
入力端子10を介して、ブロックフローティングスペク
トル成分セットが供給される。プリプロセッサ21は、
ビット割当器122からの語長に応じて、非線形関数セ
レクタ62により選択された非線形関数を用いて、各ブ
ロックフローティングスペクトル成分セットのブロック
フローティングスペクトル成分に前処理を施す。線形量
子化器22は、得られた前処理スペクトル成分を線形量
子化して非線形量子化スペクトル成分セットを生成し、
出力端子14を介してマルチプレクサ125に供給す
る。
When the non-linear quantizer for carrying out the fourth non-linear quantizing method according to the present invention is used as the non-linear quantizer 133, the non-linear function selector 62 is connected to the non-linear function selector 62 from the bit allocator 122 via the input terminal 11. Thus, the word length for each spectral component set is provided. Preprocessor 2
1 is supplied with the block floating spectral component set from the block floating processor 132 via the input terminal 10. The preprocessor 21
According to the word length from the bit allocator 122, the non-linear function selected by the non-linear function selector 62 is used to pre-process the block floating spectral components of each block floating spectral component set. The linear quantizer 22 linearly quantizes the obtained preprocessed spectral components to generate a non-linear quantized spectral component set,
It is supplied to the multiplexer 125 via the output terminal 14.

【0094】スペクトル成分セットが量子化の前に周波
数帯域に分割されているとすると、上述のように、ビッ
ト割当器122は、各周波数帯域のスペクトル成分の量
子化のためのスケールファクタと語長を割り当てる。ブ
ロックフローティングプロセッサ132は、各周波数帯
域のスペクトル成分にブロックフローティング処理を施
す。この場合、非線形関数セレクタ62は、各周波数帯
域について、非線形関数ブロック63に記憶された非線
形関数セットから非線形関数を選択する。非線形関数セ
レクタ62は、各周波数帯域について選択した非線形関
数をプリプロセッサ21に供給し、プリプロセッサ21
は、非線形関数セレクタ62からの非線形関数を用い
て、各周波数帯域のブロックフローティングスペクトル
成分に前処理を施す。
Assuming that the spectral component set is divided into frequency bands before quantization, as described above, the bit allocator 122 determines the scale factor and word length for quantizing the spectral components of each frequency band. Assign The block floating processor 132 performs block floating processing on the spectrum component of each frequency band. In this case, the nonlinear function selector 62 selects a nonlinear function from the nonlinear function set stored in the nonlinear function block 63 for each frequency band. The non-linear function selector 62 supplies the non-linear function selected for each frequency band to the preprocessor 21, and the preprocessor 21
Uses the non-linear function from the non-linear function selector 62 to pre-process the block floating spectrum component in each frequency band.

【0095】また、本発明に係る第1及び第2の非線形
量子化方法は、語長又は量子化レベル数に応じて異なる
非線形関数を用いることができる。本発明に係る第1の
非線形量子化方法を実施する非線形量子化装置におい
て、図1に示すように、入力端子11を介した入力を、
非線形関数ブロック33に供給することができ、非線形
関数ブロック33は、量子化レベル数又は語長によって
変化する非線形関数を、量子化値算出器31に供給する
ことができる。
The first and second nonlinear quantization methods according to the present invention can use different nonlinear functions depending on the word length or the number of quantization levels. In the non-linear quantization apparatus for implementing the first non-linear quantization method according to the present invention, as shown in FIG.
The non-linear function block 33 can be supplied to the non-linear function block 33. The non-linear function block 33 can supply the non-linear function that changes depending on the number of quantization levels or the word length to the quantization value calculator 31.

【0096】本発明に係る第2の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置において、図9に示すように、
テーブルセレクタ41に記憶されるテーブルセットのテ
ーブルにおけるデータエントリは、量子化レベル数によ
り異なる非線形関数を用いて算出することができる。入
力端子11を介した量子化レベル数(又は語長)を示す
入力に応じてルックアップテーブルを選択することによ
り、量子化レベル数に応じて異なる非線形関数を自動的
に選択する本発明に係る第3の非線形量子化方法におけ
る異なる非線形関数の使用は、図16を参照して説明し
た通りである。
In the non-linear quantization apparatus for carrying out the second non-linear quantization method according to the present invention, as shown in FIG.
The data entry in the table of the table set stored in the table selector 41 can be calculated by using a non-linear function that differs depending on the number of quantization levels. The present invention automatically selects different nonlinear functions according to the number of quantization levels by selecting a lookup table according to an input indicating the number of quantization levels (or word length) via the input terminal 11. The use of different nonlinear functions in the third nonlinear quantization method is as described with reference to FIG.

【0097】量子化データが、データ量子化の際の量子
化レベル数に従って選択された非線形関数を用いて量子
化される場合、量子化データは、従来の逆量子化器では
逆量子化できない。これは、従来の逆量子化器が単一の
非線形関数のみに基づいているためである。図17は、
本発明に係る非線形逆量子化方法を実施する非線形逆量
子化装置70を示すブロック図である。この非線形逆量
子化装置70において、線形逆量子化器71は、入力端
子15を介して非線形量子化データを受信すると共に、
非線形量子化データの量子化の際の量子化レベル数(又
は語長)を示す各入力を、入力端子16を介して受信す
る。また、量子化レベル数を示す入力は、非線形逆関数
セレクタ74に供給される。線形逆量子化器71は、量
子化レベル数を示す入力に応じて非線形量子化データを
逆量子化し、得られた非線形データをポストプロセッサ
72に供給する。このポストプロセッサ72は、選択さ
れた非線形逆関数に後処理を施し、得られた逆量子化デ
ータを出力端子17に供給する。
When the quantized data is quantized using a non-linear function selected according to the number of quantization levels in the data quantization, the quantized data cannot be inverse quantized by the conventional inverse quantizer. This is because the conventional dequantizer is based on only a single non-linear function. Figure 17
It is a block diagram which shows the nonlinear dequantization apparatus 70 which implements the nonlinear dequantization method which concerns on this invention. In the nonlinear inverse quantizer 70, the linear inverse quantizer 71 receives the nonlinear quantized data via the input terminal 15, and
Each input indicating the number of quantization levels (or word length) at the time of quantization of the non-linear quantized data is received via the input terminal 16. The input indicating the number of quantization levels is supplied to the non-linear inverse function selector 74. The linear dequantizer 71 dequantizes the non-linear quantized data according to an input indicating the number of quantization levels, and supplies the obtained non-linear data to the post processor 72. The post processor 72 post-processes the selected nonlinear inverse function and supplies the obtained inverse quantized data to the output terminal 17.

【0098】非線形逆量子化装置70は、量子化レベル
数に応じて選択された異なる非線形関数を用いて量子化
された量子化データを逆量子化しなければならないの
で、複数の非線形逆関数のセットが記憶されている非線
形逆関数ブロック73を有する。各非線形逆関数は、オ
ーディオ圧縮装置111(図6)で用いられる非線形関
数の1つに対応する。例えば、各非線形逆関数は、非線
形量子化装置60(図16)における非線形関数ブロッ
ク63に記憶される非線形関数の1つに対応してもよ
い。
Since the non-linear inverse quantizer 70 has to dequantize the quantized quantized data using different non-linear functions selected according to the number of quantization levels, a set of plural non-linear inverse functions is set. Has a non-linear inverse function block 73 in which is stored. Each non-linear inverse function corresponds to one of the non-linear functions used in audio compressor 111 (FIG. 6). For example, each non-linear inverse function may correspond to one of the non-linear functions stored in the non-linear function block 63 in the non-linear quantizer 60 (FIG. 16).

【0099】また、非線形逆量子化装置70は、非線形
逆関数セレクタ74を有し、この非線形逆関数セレクタ
74が、量子化器における非線形データの選択に用いら
れた選択方法と同じ方法で、非線形逆関数ブロック73
に記憶された非線形逆関数のうち1つを選択する。選択
された非線形逆関数は、ポストプロセッサ72に供給さ
れる。ポストプロセッサ72は、選択された非線形逆関
数を用いて、線形逆量子化器71からの非線形データに
後処理を施す。したがって、図示の例では、ポストプロ
セッサ72は、量子化器60でデータの前処理に用いら
れた非線形関数の逆関数を用いて、非線形データに後処
理を施す。ポストプロセッサ72は、得られた逆量子化
データを出力端子17に供給する。
Further, the non-linear inverse quantization device 70 has a non-linear inverse function selector 74, and the non-linear inverse function selector 74 uses the same non-linear method as the selection method used for the non-linear data selection in the quantizer. Inverse function block 73
Select one of the non-linear inverse functions stored in. The selected nonlinear inverse function is supplied to the post processor 72. The post processor 72 uses the selected nonlinear inverse function to post-process the nonlinear data from the linear inverse quantizer 71. Therefore, in the illustrated example, the post-processor 72 performs post-processing on the non-linear data using the inverse function of the non-linear function used by the quantizer 60 to pre-process the data. The post processor 72 supplies the obtained dequantized data to the output terminal 17.

【0100】非線形逆量子化装置70の一般的な例にお
いて、非線形逆関数ブロック73に記憶された非線形逆
関数セットには、量子化レベル数(又は語長)の各許容
値についての非線形逆関数が含まれる。入力端子11を
介して線形量子化器71に供給された、非線形量子化デ
ータの量子化に用いられる量子化レベル数(又は語長)
を示す入力は、非線形逆関数セレクタ74にも供給され
る。非線形逆関数セレクタ74は、非線形量子化データ
の量子化に用いられる量子化レベル数を示す入力に応じ
て、非線形逆関数ブロック73に記憶された非線形逆関
数のうち1つを選択し、ポストプロセッサ72に供給す
る。
In a general example of the non-linear inverse quantizer 70, the non-linear inverse function set stored in the non-linear inverse function block 73 includes a non-linear inverse function for each allowable value of the number of quantization levels (or word length). Is included. Number of quantization levels (or word length) used for quantization of non-linear quantized data supplied to the linear quantizer 71 via the input terminal 11.
The input indicating is also supplied to the non-linear inverse function selector 74. The non-linear inverse function selector 74 selects one of the non-linear inverse functions stored in the non-linear inverse function block 73 according to the input indicating the number of quantization levels used for quantizing the non-linear quantized data, and the post-processor Supply to 72.

【0101】量子化レベル数(又は語長)の許容値の数
と比較して、非線形逆関数セットの非線形逆関数が少な
い例においても、非線形逆関数セレクタ74は、量子化
レベル(又は語長)を示す入力端子11からの入力が必
要となる。
Even in the example in which the number of non-linear inverse functions of the non-linear inverse function set is small as compared with the number of allowable values of the number of quantization levels (or word length), the non-linear inverse function selector 74 uses the quantization level (or word length). ) Is required to be input from the input terminal 11.

【0102】図18は、図6に示す伝送/記録システム
110のオーディオ伸長装置112において、本発明に
係る非線形逆量子化方法を実施する逆量子化器を適用し
た例を示すブロック図である。なお、本発明に係る非線
形逆量子化方法は、この用法に限定されるものではな
く、他の非線形逆量子化に適用されても上述の利点を供
給することができる。
FIG. 18 is a block diagram showing an example in which an inverse quantizer for implementing the nonlinear inverse quantization method according to the present invention is applied to the audio decompression device 112 of the transmission / recording system 110 shown in FIG. It should be noted that the nonlinear dequantization method according to the present invention is not limited to this usage, and can be applied to other nonlinear dequantization to provide the above-mentioned advantages.

【0103】オーディオ伸長装置112において、伝送
/記録媒体からの圧縮信号は、ディマルチプレクサ22
5に供給される。ディマルチプレクサ225は、圧縮信
号から量子化スペクトル成分セットと各ビット割当パラ
メータとを抽出すると共に、ビット割当パラメータから
各量子化スペクトル成分セット毎の語長とスケールファ
クタとを抽出する。ディマルチプレクサ225は、スペ
クトル成分セットを非線形逆量子化装置233の入力端
子15に供給し、各語長を非線形逆量子化装置233の
入力端子16に供給する。また、ディマルチプレクサ2
25は、スケールファクタをブロックフローティングリ
リースプロセッサ232に供給する。
In the audio decompression device 112, the compressed signal from the transmission / recording medium is sent to the demultiplexer 22.
5 is supplied. The demultiplexer 225 extracts a quantized spectrum component set and each bit allocation parameter from the compressed signal, and also extracts a word length and a scale factor for each quantized spectrum component set from the bit allocation parameter. The demultiplexer 225 supplies the spectral component set to the input terminal 15 of the non-linear inverse quantizer 233 and supplies each word length to the input terminal 16 of the non-linear inverse quantizer 233. Also, the demultiplexer 2
25 supplies the scale factor to the block floating release processor 232.

【0104】非線形逆量子化装置233は、各語長を用
いてディマルチプレクサ225からの各非線形量子化ス
ペクトル成分セットを非線形逆量子化し、線形逆量子化
器71(図17)による量子化スペクトル成分の非線形
逆量子化を制御すると共に、ポストプロセッサ72によ
り用いられる非線形逆関数を選択して、線形逆量子化器
71の線形逆量子化により得られる非線形スペクトル成
分に後処理を施す。
The non-linear inverse quantizer 233 non-linearly dequantizes each non-linear quantized spectrum component set from the demultiplexer 225 using each word length, and the quantized spectrum component by the linear de-quantizer 71 (FIG. 17). In addition to controlling the non-linear dequantization of (1), the non-linear inverse function used by the post-processor 72 is selected, and the non-linear spectrum component obtained by the linear dequantization of the linear dequantizer 71 is post-processed.

【0105】非線形逆量子化装置233により出力され
たブロックフローティングスペクトル成分セットは、ブ
ロックフローティングリリースプロセッサ232に供給
される。このブロックフローティングリリースプロセッ
サ232は、オーディオ圧縮装置において各スペクトル
成分セットに対して行われたブロックフローティングの
逆の処理を行う。ブロックフローティングプロセッサ2
32は、各セットのブロックフローティングスペクトル
成分を、ディマルチプレクサ225からのスケールファ
クタで乗算し、再生スペクトル成分セットを供給する。
The block floating spectral component set output by the non-linear inverse quantizer 233 is supplied to the block floating release processor 232. The block floating release processor 232 performs the reverse process of the block floating performed for each spectral component set in the audio compression device. Block floating processor 2
32 multiplies each set of block floating spectral components by the scale factor from the demultiplexer 225 to provide a reconstructed spectral component set.

【0106】ブロックフローティングリリースプロセッ
サ232は、再生スペクトル成分セットを時間−周波数
合成器221に供給する。時間−周波数合成器221
は、各再生スペクトル成分セットを時間領域に逆変換
し、オーディオ出力信号ブロックを再生する。
The block floating release processor 232 supplies the reconstructed spectral component set to the time-frequency synthesizer 221. Time-frequency synthesizer 221
Transforms each set of reproduced spectral components back into the time domain and reproduces the audio output signal block.

【0107】オーディオ圧縮装置111においてスペク
トル成分セットが量子化の前に周波数帯域分割されてい
る場合、ディマルチプレクサ225は、量子化スペクト
ル成分の各周波数帯域とそれに対応するスケールファク
タと語長とを、圧縮信号から抽出する。非線形逆量子化
装置233は、各周波数帯域の語長を用いて各周波数帯
域の量子化スペクトル成分を非線形逆量子化する。ブロ
ックフローティングリリースプロセッサ232は、得ら
れる各ブロックフローティングスペクトル成分に施され
たブロックフローティング処理を解除し、再生スペクト
ル成分帯域を出力する。時間−周波数合成器221は、
全周波数帯域の再生スペクトル成分を時間領域に逆直交
変換し、得られた帯域信号ブロックを合成して、オーデ
ィオ出力信号ブロックを再生する。
When the spectral component set is frequency band-divided in the audio compression device 111 before quantization, the demultiplexer 225 sets each frequency band of the quantized spectral component and its corresponding scale factor and word length as follows. Extract from the compressed signal. The non-linear dequantization device 233 non-linearly dequantizes the quantized spectral component of each frequency band using the word length of each frequency band. The block floating release processor 232 releases the block floating processing applied to each of the obtained block floating spectral components, and outputs the reproduced spectral component band. The time-frequency synthesizer 221
The reproduction spectrum components of all frequency bands are inversely orthogonally transformed into the time domain, the obtained band signal blocks are combined, and the audio output signal block is reproduced.

【0108】本発明の実施例を詳細に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、クレー
ムにより定義される本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention defined by the claims. Is.

【0109】[0109]

【発明の効果】本発明に係る非線形量子化方法では、デ
ータ値を有する各データを受信し、量子化レベル数を示
す語長情報を受信し、語長情報と非線形関数から、量子
化レベル数の各量子化レベルについて量子化値を決定
し、量子化レベル数の全量子化レベルについて決定した
量子化値を不均等な間隔にし、各データのデータ値に最
も近い量子化値を有する量子化レベルを、対応する各量
子化データとして選択することにより、各データを非線
形量子化する際に、複数の量子化レベルから選択された
量子化レベルを用い、非線形関数に応じてデータを非線
形量子化する。これにより、本発明に係る非線形量子化
方法では、従来の非線形量子化方法に比して、量子化エ
ラーを低減することができる。
According to the nonlinear quantization method of the present invention, each data having a data value is received, word length information indicating the number of quantization levels is received, and the number of quantization levels is calculated from the word length information and the nonlinear function. Quantized values are determined for each of the quantized levels of, and the quantized values determined for all the quantized levels of the number of quantized levels are unevenly spaced, and the quantized value having the quantized value closest to the data value of each By selecting a level as each corresponding quantized data, when quantizing each data non-linearly, the quantizing level selected from a plurality of quantizing levels is used, and the data is non-linear quantizing according to the non-linear function. To do. As a result, the nonlinear quantization method according to the present invention can reduce the quantization error as compared with the conventional nonlinear quantization method.

【0110】本発明に係る量子化方法では、データ値を
有する各データを受信し、量子化レベル数を示す語長情
報を受信し、各量子化レベル数の各量子化レベルについ
てのテーブルエントリを有する各量子化レベルについて
の量子化テーブルの集合からなる量子化テーブルセット
を供給し、量子化テーブルセットから、語長情報により
示される量子化レベル数についての量子化テーブルを選
択し、選択された量子化テーブルから、テーブルエント
リが各データのデータ値に対応している量子化レベル
を、対応する各量子化データとして選択することによ
り、各データを量子化する際に、複数の量子化レベルか
ら選択された量子化レベルを用いて、データを量子化す
る。これにより、本発明に係る量子化方法では、従来の
量子化方法に比して、量子化エラーを低減することがで
きる。
In the quantization method according to the present invention, each data having a data value is received, word length information indicating the number of quantization levels is received, and a table entry for each quantization level of each number of quantization levels is received. A quantization table set consisting of a set of quantization tables for each quantization level having is supplied, and a quantization table for the number of quantization levels indicated by the word length information is selected from the quantization table set and selected. From the quantization table, by selecting the quantization level whose table entry corresponds to the data value of each data as the corresponding quantization data, when quantizing each data, Quantize the data using the selected quantization level. As a result, the quantization method according to the present invention can reduce the quantization error as compared with the conventional quantization method.

【0111】本発明に係る非線形量子化方法では、各非
線形量子化特性を決定する非線形関数セットを供給し、
それぞれデータ値を有するデータを受信し、量子化レベ
ル数を示す語長情報を受信し、語長情報に応じて非線形
関数セットから1つの非線形関数を選択し、選択された
非線形関数を各データに適用することによりデータに前
処理を行い、前処理データを生成することにより、各デ
ータを非線形量子化する際に、複数の量子化レベルから
選択された量子化レベルを用い、非線形関数に応じてデ
ータを非線形量子化する。これにより、本発明に係る非
線形量子化方法では、従来の非線形量子化方法に比し
て、量子化エラーを低減することができる。
In the non-linear quantization method according to the present invention, a non-linear function set for determining each non-linear quantization characteristic is supplied,
Receiving data each having a data value, receiving word length information indicating the number of quantization levels, selecting one nonlinear function from the nonlinear function set according to the word length information, and selecting the selected nonlinear function for each data By applying pre-processing to the data and generating pre-processed data, the quantization level selected from a plurality of quantization levels is used when nonlinearly quantizing each data, and according to the nonlinear function. Non-linear quantization of data. As a result, the nonlinear quantization method according to the present invention can reduce the quantization error as compared with the conventional nonlinear quantization method.

【0112】本発明に係る非線形逆量子化方法では、複
数の非線形関数のそれぞれに対応する非線形逆関数のセ
ットを供給し、非線形量子化データを受信し、量子化レ
ベル数を示す語長情報を受信し、語長情報に応じて非線
形量子化データを線形逆量子化し、非線形データを生成
し、非線形逆関数セットから1つの非線形逆関数を選択
し、選択された非線形逆関数を各非線形データに適用す
ることによって非線形データに後処理を行い、逆量子化
データを生成することにより、複数の非線形関数から選
択された1つの非線形関数に応じて、情報信号の元のデ
ータを非線形量子化することにより得られ、元のデータ
と比較して少ないビットで情報信号を表し、それぞれ多
数の量子化レベルから選択された量子化レベルを有する
非線形量子化データを逆量子化して、逆量子化されたデ
ータを生成する。これにより、本発明に係る非線形逆量
子化方法では、従来の非線形量子化方法に比して、量子
化エラーが少ないデータを得ることができる。
In the non-linear inverse quantization method according to the present invention, a set of non-linear inverse functions corresponding to each of a plurality of non-linear functions is supplied, non-linear quantized data is received, and word length information indicating the number of quantization levels is obtained. Receive, linearly inverse quantize the non-linear quantized data according to the word length information, generate non-linear data, select one non-linear inverse function from the non-linear inverse function set, and select the selected non-linear inverse function to each non-linear data Non-linear quantization of the original data of the information signal according to one non-linear function selected from a plurality of non-linear functions by applying post-processing to the non-linear data by applying and generating inverse quantized data The non-linear quantization data, which is obtained by the above method, represents the information signal with fewer bits than the original data, and has a quantization level selected from a large number of quantization levels. The inversely quantized, and generates the inverse quantized data. As a result, the non-linear inverse quantization method according to the present invention can obtain data with less quantization error than the conventional non-linear quantization method.

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

【図1】 本発明に係る第1の非線形量子化方法を実施
する非線形量子化装置の具体的な構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a specific configuration of a non-linear quantization device for implementing a first non-linear quantization method according to the present invention.

【図2】 本発明に係る第1の非線形量子化方法におけ
る各量子化レベルの量子化値の算出を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating calculation of a quantized value at each quantization level in the first non-linear quantization method according to the present invention.

【図3】 本発明に係る第1の非線形量子化方法で用い
られる非線形関数の例を示す特性図であり、比較のた
め、線形関数も示す。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a non-linear function used in the first non-linear quantization method according to the present invention, and also shows a linear function for comparison.

【図4】 本発明により行われる3量子化レベルでの非
線形量子化により生じる量子化エラーの絶対値を示す特
性図であり、比較のため、従来の3量子化レベルでの非
線形量子化により生じる量子化エラーの絶対値も示す。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an absolute value of a quantization error caused by non-linear quantization at three quantization levels according to the present invention, and for comparison, caused by non-linear quantization at three conventional quantization levels. The absolute value of the quantization error is also shown.

【図5】 本発明により行われる7量子化レベルでの非
線形量子化により生じる量子化エラーの絶対値を示す特
性図であり、比較のため、従来の7量子化レベルでの非
線形量子化により生じる量子化エラーの絶対値も示す。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an absolute value of a quantization error caused by non-linear quantization at 7 quantization levels according to the present invention, and for comparison, caused by non-linear quantization at conventional 7 quantization levels. The absolute value of the quantization error is also shown.

【図6】 伝送/記録前に、本発明に係る非線形量子化
方法を用いてオーディオ信号を圧縮するオーディオ伝送
/記録システムの具体的な構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of an audio transmission / recording system that compresses an audio signal using the nonlinear quantization method according to the present invention before transmission / recording.

【図7】 図6に示す伝送/記録システムのオーディオ
圧縮装置の具体的な構成を示すブロック図であり、この
オーディオ圧縮装置は、本発明に係る非線形量子化方法
を実施する非線形量子化装置を有する。
FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of an audio compression apparatus of the transmission / recording system shown in FIG. 6, the audio compression apparatus being a non-linear quantization apparatus for implementing the non-linear quantization method according to the present invention. Have.

【図8】 図6に示す伝送/記録システムのオーディオ
圧縮装置における時間−周波数分析器の具体的な構成を
示すブロック図である。
8 is a block diagram showing a specific configuration of a time-frequency analyzer in the audio compression device of the transmission / recording system shown in FIG.

【図9】 本発明に係る第2の非線形量子化方法を実施
する非線形量子化装置の具体的な構成を示すブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram showing a specific configuration of a non-linear quantization device that implements a second non-linear quantization method according to the present invention.

【図10】 本発明に係る第2の非線形量子化方法で用
いられる5つの量子化レベルについての量子化テーブル
の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a quantization table for five quantization levels used in the second nonlinear quantization method according to the present invention.

【図11】 本発明に係る第3の非線形量子化方法で用
いられる5つの量子化レベルについての非線形関数の折
線近似値を示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing polygonal line approximation values of a nonlinear function for five quantization levels used in the third nonlinear quantization method according to the present invention.

【図12】 本発明に係る第3の非線形量子化方法に用
いられる7つの量子化レベルについての非線形関数の折
線近似値を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing polygonal line approximation values of a non-linear function for seven quantization levels used in the third non-linear quantization method according to the present invention.

【図13】 本発明に係る第3の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置の具体的な構成を示すブロック
図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a specific configuration of a non-linear quantization apparatus that implements a third non-linear quantization method according to the present invention.

【図14】 本発明に係る非線形量子化方法により得ら
れた量子化値及び決定値を説明する入力領域の図であ
る。
FIG. 14 is a diagram of an input area for explaining a quantized value and a decision value obtained by the non-linear quantization method according to the present invention.

【図15】 本発明に係る第4の非線形量子化方法で用
いられる非線形関数セットの例を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing an example of a nonlinear function set used in a fourth nonlinear quantization method according to the present invention.

【図16】 本発明に係る第4の非線形量子化方法を実
施する非線形量子化装置の具体的な構成を示すブロック
図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a specific configuration of a non-linear quantization device that implements a fourth non-linear quantization method according to the present invention.

【図17】 本発明に係る非線形逆量子化方法を実施す
る非線形逆量子化装置の具体的な構成を示すブロック図
である。
FIG. 17 is a block diagram showing a specific configuration of a non-linear inverse quantization device that implements the non-linear inverse quantization method according to the present invention.

【図18】 図6に示す伝送/記録システムのオーディ
オ伸長装置の具体的な構成を示すブロック図であり、こ
のオーディオ伸長装置は、本発明に係る非線形逆量子化
方法を実施する非線形逆量子化装置を有する。
18 is a block diagram showing a specific configuration of an audio decompression device of the transmission / recording system shown in FIG. 6, the audio decompression device performing a nonlinear dequantization method according to the present invention. Have a device.

【図19】 従来の線形量子化の入力領域を示す図であ
る。
FIG. 19 is a diagram showing an input region of conventional linear quantization.

【図20】 線形量子化の前にデータが非線形変換され
る従来の非線形量子化装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a conventional non-linear quantization device in which data is non-linearly transformed before performing linear quantization.

【図21】 非線形量子化モデルに基づく線形量子化を
説明する入出力の図である。
FIG. 21 is an input / output diagram illustrating linear quantization based on a nonlinear quantization model.

【図22】 従来の非線形量子化を説明する入出力の図
である。
FIG. 22 is an input / output diagram illustrating conventional non-linear quantization.

【図23】 従来の非線形量子化により発生した各量子
化レベルの量子化値を示すの入出力の図である。
FIG. 23 is an input / output diagram showing a quantized value of each quantization level generated by conventional non-linear quantization.

【図24】 図23に示す従来の非線形量子化方法によ
り発生した各量子化レベルの量子化値を説明する入力領
域の図である。
FIG. 24 is a diagram of an input area for explaining the quantized value of each quantization level generated by the conventional nonlinear quantization method shown in FIG. 23.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 非線形量子化装置 31 量子化値算出器 32 量子化器 33 非線形関数ブロック 110 伝送/記録システム 111 オーディオ圧縮装置 112 オーディオ伸長装置 113 伝送/記録媒体 121 時間−周波数分析器 122 ビット割当器 123 スペクトル量子化器 124 聴覚心理モデル 125 マルチプレクサ 132 ブロックフローティングプロセッサ 133 非線形量子化器 30 Non-Linear Quantizer 31 Quantized Value Calculator 32 Quantizer 33 Non-Linear Function Block 110 Transmission / Recording System 111 Audio Compressor 112 Audio Decompressor 113 Transmission / Recording Medium 121 Time-Frequency Analyzer 122 Bit Allocation 123 Spectral Quantum Quantifier 124 psychoacoustic model 125 multiplexer 132 block floating processor 133 non-linear quantizer

Claims (58)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少ないビット数を用いて、情報信号を表
す量子化されたデータを生成するために、情報信号を表
すデータを非線形量子化する非線形量子化方法であっ
て、各データを非線形量子化する際に、複数の量子化レ
ベルから選択された量子化レベルを用い、非線形関数に
応じてデータを非線形量子化する非線形量子化方法にお
いて、 データ値を有する各データを受信する工程と、 量子化レベル数を示す語長情報を受信する工程と、 上記語長情報と非線形関数から、上記量子化レベル数の
各量子化レベルについて量子化値を決定し、上記量子化
レベル数の全量子化レベルについて決定した量子化値を
不均等な間隔にする決定工程と、 各データのデータ値に最も近い量子化値を有する量子化
レベルを、対応する各量子化データとして選択する選択
工程とを有すること特徴とする非線形量子化方法。
1. A non-linear quantization method for non-linearly quantizing data representing an information signal in order to generate quantized data representing an information signal using a small number of bits, wherein each data is non-linear quantized. In the non-linear quantization method of non-linearly quantizing the data according to the non-linear function, using a quantization level selected from a plurality of quantization levels, the step of receiving each data having a data value, Receiving word length information indicating the number of quantization levels, determining a quantization value for each quantization level of the number of quantization levels from the word length information and a non-linear function, and performing total quantization of the number of quantization levels. Determining the quantized values determined for the levels to be unequal intervals, and selecting the quantization level having the closest quantized value to each data as the corresponding quantized data Nonlinear quantization method characterized by having a that selection process.
【請求項2】 上記非線形関数が出力範囲を有し、 上記決定工程は、 上記非線形関数から、この非線形関数の逆である非線形
逆関数を得る工程と、 上記量子化レベルを、非線形関数の出力範囲にわたって
均等に割り当て、対応する数の等間隔値を生成する工程
と、 上記非線形逆関数を用いて各等間隔値を処理し、対応す
る各量子化値を生成する工程とを有することを特徴とす
る請求項1記載の非線形量子化方法。
2. The non-linear function has an output range, and in the determining step, a step of obtaining a non-linear inverse function which is the inverse of the non-linear function from the non-linear function, the quantization level being the output of the non-linear function. The method further comprises the steps of equally allocating over the range and generating a corresponding number of equally spaced values, and processing each equally spaced value using the nonlinear inverse function to produce each corresponding quantized value. The nonlinear quantization method according to claim 1.
【請求項3】 上記情報信号に対して時間−周波数分析
を行い、データを生成する工程を有することを特徴とす
る請求項1記載の非線形量子化方法。
3. The nonlinear quantization method according to claim 1, further comprising a step of performing time-frequency analysis on the information signal to generate data.
【請求項4】 上記情報信号は複数サンプルの列からな
り、 上記時間−周波数分析を行う工程は、情報信号のサンプ
ルブロックに対して時間−周波数分析を行ってデータを
生成する工程からなり、 上記情報信号のサンプルブロックから、上記語長情報を
受信する工程で受信される語長情報を得る工程を有する
ことを特徴とする請求項3記載の非線形量子化方法。
4. The information signal is composed of a sequence of a plurality of samples, and the step of performing the time-frequency analysis includes the step of performing time-frequency analysis on a sample block of the information signal to generate data. 4. The non-linear quantization method according to claim 3, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of receiving the word length information from a sample block of an information signal.
【請求項5】 上記時間−周波数分析を行う工程におい
て、 上記情報信号のサンプルブロックからスペクトル成分セ
ットを得る工程と、 上記スペクトル成分セットからスケールファクタを得る
工程と、 上記スケールファクタを用いて、スペクトル成分セット
にブロックフローティングを行い、データを生成する工
程とを有し、 上記語長情報を得る工程は、スペクトル成分セットから
語長情報を得る工程を有することを特徴とする請求項4
記載の非線形量子化方法。
5. In the step of performing the time-frequency analysis, obtaining a spectrum component set from the sample block of the information signal, obtaining a scale factor from the spectrum component set, and using the scale factor, a spectrum is obtained. The block floating is performed on the component set to generate data, and the step of obtaining the word length information includes a step of obtaining word length information from the spectral component set.
Non-linear quantization method described.
【請求項6】 上記情報信号は複数サンプルの列からな
り、 上記時間−周波数分析を行う工程は、 上記情報信号のサンプルブロックを直交変換してデータ
を生成する工程を有することを特徴とする請求項3記載
の非線形量子化方法。
6. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and the step of performing the time-frequency analysis includes a step of orthogonally transforming a sample block of the information signal to generate data. Item 5. The non-linear quantization method according to item 3.
【請求項7】 上記サンプルブロックを直交変換してデ
ータを生成する工程は、 上記サンプルブロックを直交変換して周波数帯域分割さ
れたスペクトル成分を生成する工程と、 上記各周波数帯域のスペクトル成分についてスケールフ
ァクタを得る工程と、 上記スケールファクタに応じて、各周波数帯域のスペク
トル成分にブロックフローティングを行い、得られるブ
ロックフローティングスペクトル成分をデータとして供
給する工程とを有し、 上記各周波数帯域のスペクトル成分から、上記語長情報
を受信する工程で受信される語長情報を得る工程を有す
ることを特徴とする請求項6記載の非線形量子化方法。
7. The step of orthogonally transforming the sample block to generate data includes the step of orthogonally transforming the sample block to generate frequency band divided spectral components, and scaling the spectral components of each frequency band. A step of obtaining a factor, and a step of performing block floating on the spectrum component of each frequency band according to the scale factor, and supplying the obtained block floating spectrum component as data, from the spectrum component of each frequency band 7. The non-linear quantization method according to claim 6, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of receiving the word length information.
【請求項8】 上記時間−周波数分析を行う工程は、 複数サブバンドの1つにおける時間−周波数スペクトル
成分のシーケンスをデータとして生成するために、上記
情報信号をフィルタリングする工程を有することを特徴
とする請求項3記載の非線形量子化方法。
8. The step of performing the time-frequency analysis comprises filtering the information signal to generate a sequence of time-frequency spectral components in one of a plurality of subbands as data. The non-linear quantization method according to claim 3.
【請求項9】 上記フィルタリング工程は、 複数サブバンドの1つにおける時間−周波数スペクトル
成分のシーケンスについてスケールファクタを得る工程
と、 上記スケールファクタに応じて、上記複数サブバンドの
1つにおける時間−周波数スペクトル成分のシーケンス
にブロックフローティングを行い、得られるブロックフ
ローティングスペクトル成分をデータとして供給する工
程とを有し、 上記複数サブバンドの1つにおける時間−周波数スペク
トル成分のシーケンスから、上記語長情報を受信する工
程で受信される語長情報を得る工程を有することを特徴
とする請求項8記載の非線形量子化方法。
9. The filtering step comprises obtaining a scale factor for a sequence of time-frequency spectral components in one of the plurality of subbands, and time-frequency in one of the plurality of subbands depending on the scale factor. Block-floating a sequence of spectral components and supplying the resulting block-floating spectral components as data, receiving the word length information from a sequence of time-frequency spectral components in one of the plurality of subbands. 9. The non-linear quantization method according to claim 8, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of performing.
【請求項10】 データにブロックフローティングを行
い、それぞれブロックフローティングデータ値を有する
ブロックフローティングデータを生成する工程を有し、 上記選択工程において、各ブロックフローティングデー
タのブロックフローティングデータ値に最も近い量子化
値を有する量子化レベルが、対応する各量子化データと
して選択されることを特徴とする請求項1記載の非線形
量子化方法。
10. A step of performing block floating on data to generate block floating data having a block floating data value, wherein in the selecting step, a quantization value closest to the block floating data value of each block floating data. The non-linear quantization method according to claim 1, characterized in that a quantization level having is selected as each corresponding quantized data.
【請求項11】 量子化レベル数の各量子化レベルにお
ける隣接する量子化レベル間の決定値を、量子化レベル
の量子化値とそれに隣接する量子化レベルの量子化値か
ら算出する工程と、 量子化レベル数の各量子化レベルについて、各量子化レ
ベルの量子化値を含む隣接する決定値から、入力範囲を
決定する工程とを有し、 上記量子化レベルの選択工程において、各データのデー
タ値を含む入力範囲を有する量子化レベルが、対応する
各量子化データとして選択されることを特徴とする請求
項1記載の非線形量子化方法。
11. A step of calculating a decision value between adjacent quantization levels at each quantization level of the number of quantization levels from the quantization value of the quantization level and the quantization value of the adjacent quantization level, For each quantization level of the number of quantization levels, there is a step of determining the input range from the adjacent decision value including the quantization value of each quantization level, in the quantization level selection step, 2. The non-linear quantization method according to claim 1, wherein a quantization level having an input range including data values is selected as each corresponding quantized data.
【請求項12】 各量子化レベルとその入力範囲を量子
化テーブルに記憶する工程を有し、 上記量子化レベルの選択工程は、 データ値を、量子化テーブルに記憶された入力範囲と比
較し、各データのデータ値を含む入力範囲を識別する工
程と、 量子化テーブルから、各データのデータ値を含む入力範
囲の量子化レベルを、対応する各量子化データとして読
み出す工程とを有することを特徴とする請求項11記載
の非線形量子化方法。
12. A step of storing each quantization level and its input range in a quantization table, wherein the step of selecting the quantization level compares the data value with the input range stored in the quantization table. , A step of identifying an input range including the data value of each data, and a step of reading the quantization level of the input range including the data value of each data as the corresponding quantized data from the quantization table. The non-linear quantization method according to claim 11, which is characterized in that
【請求項13】 量子化レベル数の許容範囲を供給する
工程と、 各量子化レベルについて、量子化レベルの量子化値を決
定する工程と、量子化レベルとそれに隣接する量子化レ
ベルとの間の決定値を算出する工程と、量子化レベルの
入力範囲を決定する工程と、量子化レベルとその入力範
囲を量子化テーブルに記憶する工程とを繰り返し行うこ
とにより、上記量子化レベル数の許容範囲内の各量子化
レベル数についての量子化テーブルを構築する工程と、 上記構築された量子化テーブルから、語調情報により示
される量子化レベル数についての量子化テーブルを選択
する工程とを有し、 上記データ値を比較する工程と量子化テーブルから読み
出す工程は、上記選択された量子化テーブルを用いて行
うことを特徴とする請求項12記載の非線形量子化方
法。
13. A step of providing an allowable range of the number of quantization levels, a step of determining a quantization value of the quantization level for each quantization level, and a quantization level and a quantization level adjacent thereto. By repeating the steps of calculating the decision value of γ, the step of determining the input range of the quantization level, and the step of storing the quantization level and its input range in the quantization table. There is a step of constructing a quantization table for each number of quantization levels within the range, and a step of selecting a quantization table for the number of quantization levels indicated by the tone information from the constructed quantization table. 13. The non-linear method according to claim 12, wherein the step of comparing the data values and the step of reading from the quantization table are performed using the selected quantization table. Quantization method.
【請求項14】 複数の非線形関数の1つを用いてデー
タが非線形量子化され、 それぞれ異なる量子化レベル数に対応する複数の非線形
関数を供給する工程と、 語長情報に応じて、複数の非線形関数の1つを指定する
工程と、 量子化レベル数の各量子化レベルについて量子化値を決
定する工程において、指定された非線形関数と語長情報
から量子化値を決定することを特徴とする請求項13記
載の非線形量子化方法。
14. Data is non-linearly quantized using one of a plurality of non-linear functions, and a plurality of non-linear functions corresponding to different numbers of quantization levels are provided, and a plurality of non-linear functions are provided according to word length information. In the step of specifying one of the nonlinear functions and the step of determining the quantization value for each quantization level of the number of quantization levels, the quantization value is determined from the specified nonlinear function and word length information. The nonlinear quantization method according to claim 13.
【請求項15】 各量子化レベルとその量子化値を量子
化テーブルに記憶する工程を有し、 上記量子化レベルの選択工程は、 データ値を、量子化テーブルに記憶された入力範囲と比
較し、各データのデータ値を含む入力範囲を識別する工
程と、 対応する各量子化データとして、各データのデータ値を
含む入力範囲の量子化レベルを、量子化テーブルから読
み出す工程とを有することを特徴とする請求項1記載の
非線形量子化方法。
15. A step of storing each quantization level and its quantization value in a quantization table, wherein the step of selecting the quantization level compares the data value with an input range stored in the quantization table. Then, the method includes the step of identifying an input range including the data value of each data, and the step of reading the quantization level of the input range including the data value of each data from the quantization table as the corresponding quantized data. The nonlinear quantization method according to claim 1, wherein
【請求項16】 量子化レベル数の許容範囲を供給する
工程と、 各量子化レベルについて、量子化値を決定する工程と、
量子化レベルとその量子化値を量子化テーブルに記憶す
る工程とを繰り返し行うことにより、上記量子化レベル
数の許容範囲内の各量子化レベル数についての量子化テ
ーブルを構築する工程と、 上記構築された量子化テーブルから、語長情報により示
される量子化レベル数についての量子化テーブルを選択
する工程とを有し、 上記データ値を比較する工程と量子化テーブルから読み
出す工程は、上記選択された量子化テーブルを用いて行
うことを特徴とする請求項15記載の非線形量子化方
法。
16. A step of providing an allowable range of the number of quantization levels, a step of determining a quantization value for each quantization level,
Constructing a quantization table for each quantization level number within the allowable range of the quantization level number by repeating the quantization level and the step of storing the quantization value in the quantization table; A step of selecting a quantization table for the number of quantization levels indicated by the word length information from the constructed quantization table, the step of comparing the data values and the step of reading from the quantization table 16. The non-linear quantization method according to claim 15, wherein the non-linear quantization method is performed by using the generated quantization table.
【請求項17】 複数の非線形関数の1つを用いてデー
タを非線形量子化し、 異なる量子化レベル数に対応する複数の非線形関数を供
給する工程と、 語長情報に応じて複数の非線形関数のうち1つを指定す
る工程とを有し、 上記量子化レベル数の各量子化レベルについての量子化
値を決定する工程において、上記指定された非線形関数
と語長情報から量子化値を決定することを特徴とする請
求項16記載の非線形量子化方法。
17. A step of nonlinearly quantizing data using one of a plurality of nonlinear functions to supply a plurality of nonlinear functions corresponding to different numbers of quantization levels, and In the step of determining the quantization value for each quantization level of the number of quantization levels, the step of designating one of them is used to determine the quantization value from the specified nonlinear function and word length information. The non-linear quantization method according to claim 16, wherein
【請求項18】 複数の非線形関数の1つを用いて、デ
ータが非線形量子化され、 異なる量子化レベル数に対応する複数の非線形関数を供
給する工程と、 語長情報に応じて複数の非線形関数のうち1つを指定す
る工程とを有し、 上記量子化レベル数の各量子化レベルについて量子化値
を決定する工程において、上記指定された非線形関数と
語長情報から量子化を決定することを特徴とする請求項
1記載の非線形量子化方法。
18. Data is nonlinearly quantized using one of a plurality of non-linear functions to provide a plurality of non-linear functions corresponding to different numbers of quantization levels; and a plurality of non-linear functions according to word length information. A step of designating one of the functions, and in the step of determining a quantization value for each quantization level of the number of quantization levels, the quantization is determined from the designated nonlinear function and word length information. The non-linear quantization method according to claim 1, wherein
【請求項19】 上記指定された非線形関数は出力範囲
を有し、 上記決定工程は、 非線形関数から、この非線形関数の逆である非線形逆関
数を得る工程と、 上記量子化レベル数の量子化レベルを、量子化関数の出
力範囲にわたり均等に割り当て、対応する数の等間隔値
を生成する工程と、 上記非線形逆関数を用いて各等間隔値を処理し、各量子
化値を生成する工程とを有することを特徴とする請求項
18記載の非線形量子化方法。
19. The specified non-linear function has an output range, and the determining step includes: obtaining from the non-linear function a non-linear inverse function that is the inverse of the non-linear function; and quantizing the number of quantization levels. Assigning levels evenly over the output range of the quantizing function to generate a corresponding number of equally spaced values, and processing each equally spaced value using the nonlinear inverse function to produce each quantized value 19. The non-linear quantization method according to claim 18, further comprising:
【請求項20】 少ないビット数を用いて、情報信号を
表す量子化されたデータを生成するために、情報信号を
表すデータを量子化する量子化方法であって、各データ
を量子化する際に、複数の量子化レベルから選択された
量子化レベルを用いて、データを量子化する量子化方法
において、 データ値を有する各データを受信する工程と、 量子化レベル数を示す語長情報を受信する工程と、 上記各量子化レベル数の各量子化レベルについてのテー
ブルエントリを有する各量子化レベルについての量子化
テーブルの集合からなる量子化テーブルセットを供給す
る工程と、 上記量子化テーブルセットから、語長情報により示され
る量子化レベル数についての量子化テーブルを選択する
工程と、 上記選択された量子化テーブルから、テーブルエントリ
が各データのデータ値に対応している量子化レベルを、
対応する各量子化データとして選択する工程とを有する
ことを特徴とする量子化方法。
20. A quantizing method for quantizing data representing an information signal in order to generate quantized data representing an information signal using a small number of bits, wherein each data is quantized. In a quantization method for quantizing data using a quantization level selected from a plurality of quantization levels, a step of receiving each data having a data value, and word length information indicating the number of quantization levels are included. A step of receiving, a step of supplying a quantization table set consisting of a set of quantization tables for each quantization level having a table entry for each quantization level for each number of quantization levels, and the quantization table set From the step of selecting a quantization table for the number of quantization levels indicated by the word length information, and The quantization levels but which correspond to the data value of each data,
And a step of selecting each corresponding quantized data.
【請求項21】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、量子化テーブルのテーブルエントリは、
非線形量子化特性を供給することを特徴とする請求項2
0記載の量子化方法。
21. In the step of supplying the quantization table set, the table entry of the quantization table is
3. A non-linear quantization characteristic is supplied.
The quantization method described in 0.
【請求項22】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、量子化テーブルのテーブルエントリは、
非線形量子化特性を決定する単一の非線形関数から得ら
れることを特徴とする請求項21記載の量子化方法。
22. In the step of supplying the quantization table set, the table entry of the quantization table is
22. Quantization method according to claim 21, characterized in that it is obtained from a single non-linear function which determines the non-linear quantization characteristic.
【請求項23】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、量子化テーブルのテーブルエントリは、
異なる量子化テーブルにおいて異なる非線形量子化特性
を供給することを特徴とする請求項20記載の量子化方
法。
23. In the step of supplying the quantization table set, the table entry of the quantization table is
21. Quantization method according to claim 20, characterized in that different non-linear quantization characteristics are provided in different quantization tables.
【請求項24】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、多数の量子化レベルについての量子化テ
ーブルのテーブルエントリは、少数の量子化レベルにつ
いての量子化テーブルのテーブルエントリと比較して、
より高い非線形量子化特性を供給することを特徴とする
請求項23記載の量子化方法。
24. In the step of providing the quantization table set, the table entries of the quantization table for a large number of quantization levels are compared with the table entries of the quantization table for a small number of quantization levels,
24. Quantization method according to claim 23, characterized in that it provides a higher non-linear quantization characteristic.
【請求項25】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、 各量子化レベルは、各量子化値を有し、 量子化テーブルの各テーブルエントリは、量子化レベル
の量子化値とそれに隣接する量子化レベルの量子化値と
の中間にある決定値の間の値を含む各量子化レベルにつ
いての入力範囲を有し、 上記選択工程により、各データのデータ値が入力範囲に
含まれているテーブルエントリの量子化レベルを選択す
ることを特徴とする請求項20記載の量子化方法。
25. In the step of providing the quantizer table set, each quantizer level has a respective quantizer value, and each table entry of the quantizer table is adjacent to the quantizer value of the quantizer level. There is an input range for each quantization level that includes a value between the quantized value and the quantized value that is in the middle of the quantized level, and the data value of each data is included in the input range by the above selection process. 21. The quantizing method according to claim 20, wherein the quantizing level of the table entry is selected.
【請求項26】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、量子化テーブルのテーブルエントリにお
ける入力範囲は、非線形量子化特性を供給するように設
定されていることを特徴とする請求項25記載の量子化
方法。
26. In the step of supplying the quantization table set, the input range in the table entry of the quantization table is set so as to supply a non-linear quantization characteristic. Quantization method.
【請求項27】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、 各量子化レベルは各量子化値を有し、 量子化テーブルの各テーブルエントリは、各量子化レベ
ルの量子化値を有し、 上記選択工程により、量子化値が各データのデータ値に
最も近い値であるテーブルエントリの量子化レベルを選
択することを特徴とする請求項20記載の量子化方法。
27. In the step of providing the quantization table set, each quantization level has each quantization value, each table entry of the quantization table has a quantization value of each quantization level, 21. The quantization method according to claim 20, wherein in the selection step, the quantization level of the table entry whose quantization value is the closest to the data value of each data is selected.
【請求項28】 上記量子化テーブルセットを供給する
工程において、量子化テーブルのテーブルエントリにお
ける量子化値は、非線形量子化特性を供給するように設
定されていることを特徴とする請求項27記載の量子化
方法。
28. In the step of supplying the quantization table set, the quantization value in the table entry of the quantization table is set so as to supply a non-linear quantization characteristic. Quantization method.
【請求項29】 情報信号に時間−周波数分析を行い、
データを生成する工程を有することを特徴とする請求項
20記載の量子化方法。
29. A time-frequency analysis is performed on the information signal,
21. The quantization method according to claim 20, further comprising the step of generating data.
【請求項30】 上記情報信号が複数サンプルの列から
なり、 上記時間−周波数分析を行う工程において、情報信号の
サンプルブロックに対して時間−周波数分析を行い、デ
ータを生成し、 情報信号のサンプルブロックから、上記語長情報を受信
する工程で受信される語長情報を得る工程を有すること
を特徴とする請求項29記載の量子化方法。
30. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and in the step of performing the time-frequency analysis, a time-frequency analysis is performed on a sample block of the information signal to generate data, and 30. The quantization method according to claim 29, further comprising the step of obtaining word length information received in the step of receiving the word length information from a block.
【請求項31】 上記時間−周波数分析を行う工程は、 情報信号のサンプルブロックから、スペクトル成分セッ
トを得る工程と、 上記スペクトル成分セットからスケールファクタを得る
工程と、 上記スケールファクタを用いてスペクトル成分セットに
ブロックフローティングを行い、データを生成する工程
とを有し、 上記語長情報を得る工程は、スペクトル成分セットから
語長情報を得る工程を有することを特徴とする請求項3
0記載の量子化方法。
31. The step of performing the time-frequency analysis includes: obtaining a spectral component set from a sample block of an information signal; obtaining a scale factor from the spectral component set; and using the scale factor to obtain a spectral component. The step of performing block floating on a set to generate data, wherein the step of obtaining word length information includes the step of obtaining word length information from a spectral component set.
The quantization method described in 0.
【請求項32】 上記情報信号は複数サンプルの列から
なり、 上記時間−周波数分析を行う工程は、情報信号のサンプ
ルブロックを直交変換してデータを生成する工程を有す
ることを特徴とする請求項29記載の量子化方法。
32. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and the step of performing the time-frequency analysis includes a step of orthogonally transforming a sample block of the information signal to generate data. 29. The quantization method described in 29.
【請求項33】 上記サンプルブロックを直交変換して
データを生成する工程は、 サンプルブロックを直交変換して、周波数帯域分割され
たスペクトル成分を生成する工程と、 各周波数帯域のスペクトル成分についてのスケールファ
クタを得る工程と、 上記スケールファクタに応じて各周波数帯域のスペクト
ル成分にブロックフローティングを行い、得られるブロ
ックフローティングスペクトル成分をデータとして供給
する工程とを有し、 各周波数帯域のスペクトル成分から、上記語長情報を受
信する工程で受信される語長情報を得る工程を有するこ
とを特徴とする請求項32記載の量子化方法。
33. The step of orthogonally transforming the sample block to generate data includes the step of orthogonally transforming the sample block to generate frequency band divided spectral components, and a scale for spectral components of each frequency band. A step of obtaining a factor, and performing block floating on the spectrum component of each frequency band according to the scale factor, and supplying the obtained block floating spectrum component as data, from the spectrum component of each frequency band, 33. The quantization method according to claim 32, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of receiving word length information.
【請求項34】 上記時間−周波数分析を行う工程は、
情報信号にフィルタリングを行い、複数のサブバンドの
1つにおける時間領域スペクトル成分のシーケンスを、
データとして生成する工程を有することを特徴とする請
求項29記載の量子化方法。
34. The step of performing the time-frequency analysis comprises:
The information signal is filtered to obtain a sequence of time domain spectral components in one of the subbands,
30. The quantization method according to claim 29, further comprising a step of generating it as data.
【請求項35】 上記フィルタリングを行う工程は、 複数のサブバンドの1つにおける時間領域スペクトル成
分のシーケンスについてスケールファクタを得る工程
と、 上記スケールファクタに応じて、上記複数のサブバンド
の1つにおける時間領域スペクトル成分のシーケンスに
ブロックフローティングを行い、得られるブロックフロ
ーティングスペクトル成分をデータとして生成する工程
とを有し、 上記複数のサブバンドの1つにおける時間領域スペクト
ル成分のシーケンスから、上記語長情報を受信する工程
で受信される語長情報を得る工程を有することを特徴と
する請求項34記載の量子化方法。
35. The step of filtering comprises obtaining a scale factor for a sequence of time domain spectral components in one of the plurality of sub-bands, and in one of the plurality of sub-bands depending on the scale factor. Performing block floating on the sequence of time domain spectral components and generating the obtained block floating spectral components as data, from the sequence of time domain spectral components in one of the plurality of subbands, the word length information The quantization method according to claim 34, further comprising the step of obtaining word length information received in the step of receiving.
【請求項36】 データにブロックフローティングを行
い、それぞれブロックフローティングデータ値を有する
ブロックフローティングデータを生成する工程を有し、 上記選択工程において、テーブルエントリが、各ブロッ
クフローティングデータのブロックフローティングデー
タ値に対応する量子化レベルを、対応する各量子化デー
タとして選択することを特徴とする請求項20記載の量
子化方法。
36. A step of performing block floating on data to generate block floating data having a block floating data value, wherein the table entry corresponds to the block floating data value of each block floating data in the selecting step. 21. The quantization method according to claim 20, wherein the quantization level to be selected is selected as each corresponding quantization data.
【請求項37】 少ないビット数を用いて、情報信号を
表す量子化されたデータを生成するために、情報信号を
表すデータを非線形量子化する非線形量子化方法であっ
て、各データを非線形量子化する際に、複数の量子化レ
ベルから選択された量子化レベルを用い、非線形関数に
応じてデータを非線形量子化する非線形量子化方法にお
いて、 各非線形量子化特性を決定する非線形関数セットを供給
する工程と、 それぞれデータ値を有するデータを受信する工程と、 量子化レベル数を示す語長情報を受信する工程と、 上記語長情報に応じて非線形関数セットから1つの非線
形関数を選択する工程と、 上記選択された非線形関数を各データに適用することに
よりデータに前処理を行い、前処理データを生成する工
程とを有することを特徴とする非線形量子化方法。
37. A non-linear quantization method for non-linearly quantizing data representing an information signal in order to generate quantized data representing an information signal using a small number of bits, the non-linear quantization method comprising: A non-linear quantization method that uses a quantization level selected from multiple quantization levels to quantize data in accordance with the non-linear function, and supplies a set of non-linear functions that determine each non-linear quantization characteristic. , A step of receiving data each having a data value, a step of receiving word length information indicating the number of quantization levels, and a step of selecting one nonlinear function from the nonlinear function set according to the word length information. And pre-processing the data by applying the selected non-linear function to each data, and generating pre-processed data. Linear quantization method.
【請求項38】 量子化レベル数の許容範囲を決定する
工程を有し、 上記非線形関数セットを供給する工程において、量子化
レベル数の許容範囲内における各量子化レベル数につい
て、異なる非線形関数を供給することを特徴とする請求
項37記載の非線形量子化方法。
38. A step of determining an allowable range of the number of quantization levels, wherein in the step of supplying the set of nonlinear functions, a different nonlinear function is set for each number of quantization levels within the allowable range of the number of quantization levels. The non-linear quantization method according to claim 37, characterized in that the non-linear quantization method is provided.
【請求項39】 上記非線形関数セットを供給する工程
において、各非線形関数の非線形性が異なり、 上記選択工程において、語長情報が多数の量子化レベル
を示す場合に選択された非線形関数は、語長情報が少数
の量子化レベルを示す場合に選択された非線形関数と比
較して、非線形性が高いことを特徴とする請求項37記
載の非線形量子化方法。
39. In the step of supplying the non-linear function set, the non-linearity of each non-linear function is different, and in the selecting step, the non-linear function selected when the word length information indicates a large number of quantization levels is 38. The non-linear quantization method according to claim 37, characterized in that the non-linear function is higher than the non-linear function selected when the long information indicates a small number of quantization levels.
【請求項40】 量子化レベル数について許容範囲を決
定する工程を有し、 上記非線形関数セットを供給する工程において、非線形
関数セットの各非線形関数として、量子化レベル数の許
容範囲内の各量子化レベル数について供給された非線形
関数の折線近似値を供給し、 上記折線近似値は、量子化レベル数と同数存在する非線
形関数との一致点と、これらの連続する点を連結する線
形部分とを有することを特徴とする請求項37記載の非
線形量子化方法。
40. A step of determining a permissible range for the number of quantization levels, wherein in the step of supplying the non-linear function set, each quantum within the permissible range of the number of quantization levels is set as each non-linear function of the non-linear function set. The polygonal line approximation value of the supplied non-linear function for the number of quantization levels is supplied, and the polygonal line approximation value has a coincidence point with the same number of non-linear functions as the number of quantization levels and a linear part connecting these consecutive points. 38. The non-linear quantization method according to claim 37, wherein:
【請求項41】 上記非線形関数セットを供給する工程
において、折線近似値により概算された非線形関数は、
非線形性がそれぞれ異なり、多数の量子化レベル数につ
いての折線近似値により概算された非線形関数は、少数
の量子化レベル数についての折線近似値により概算され
た非線形関数と比較して、非線形性が低いことを特徴と
する請求項40記載の非線形量子化方法。
41. In the step of supplying the set of non-linear functions, the non-linear function estimated by the polygonal line approximation is
The nonlinearity is different, and the nonlinear function estimated by the polygonal approximation for a large number of quantization levels has a nonlinearity compared to the nonlinear function estimated by a polygonal approximation for a small number of quantization levels. The non-linear quantization method according to claim 40, which is low.
【請求項42】 上記非線形関数セットを供給する工程
において、折線近似値の全てが同じ非線形関数を概算す
ることを特徴とする請求項40記載の非線形量子化方
法。
42. The non-linear quantization method according to claim 40, wherein in the step of supplying the non-linear function set, all of the polygonal line approximation values approximate the same non-linear function.
【請求項43】 上記情報信号に時間−周波数分析を行
い、データを生成する工程を有することを特徴とする請
求項37記載の非線形量子化方法。
43. The non-linear quantization method according to claim 37, further comprising the step of performing time-frequency analysis on the information signal to generate data.
【請求項44】 上記情報信号は複数サンプルの列から
なり、 上記時間−周波数分析を行う工程において、情報信号の
サンプルブロックに時間−周波数分析を行ってデータを
生成し、 情報信号のサンプルブロックから、上記語長情報を受信
する工程で受信される語長情報を得る工程を有すること
を特徴とする請求項43記載の非線形量子化方法。
44. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and in the step of performing the time-frequency analysis, a sample block of the information signal is subjected to time-frequency analysis to generate data, and the data signal is extracted from the sample block of the information signal. 44. The nonlinear quantization method according to claim 43, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of receiving the word length information.
【請求項45】 上記時間−周波数分析を行う工程は、 情報信号のサンプルブロックからスペクトル成分セット
を得る工程と、 スペクトル成分セットからスケールファクタを得る工程
と、 スケールファクタを用いて、スペクトル成分セットにブ
ロックフローティングを施し、データを生成する工程と
を有し、 上記語長情報を得る工程は、スペクトル成分セットから
語長情報を得る工程を有することを特徴とする請求項4
4記載の非線形量子化方法。
45. The step of performing the time-frequency analysis includes: obtaining a spectral component set from a sample block of an information signal; obtaining a scale factor from the spectral component set; and using the scale factor to obtain a spectral component set. Applying block floating and generating data, wherein the step of obtaining word length information comprises the step of obtaining word length information from a spectral component set.
4. The non-linear quantization method described in 4.
【請求項46】 上記情報信号は複数サンプルの列から
なり、 上記時間−周波数分析を行う工程は、情報信号のサンプ
ルブロックを直交変換してデータを生成する工程を有す
ることを特徴とする請求項43記載の非線形量子化方
法。
46. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and the step of performing the time-frequency analysis includes a step of orthogonally transforming a sample block of the information signal to generate data. 43. The non-linear quantization method described in 43.
【請求項47】 上記サンプルブロックを直交変換して
データを生成する工程は、 サンプルブロックを直交変換し、周波数帯域分割された
スペクトル成分を生成する工程と、 各周波数帯域のスペクトル成分についてのスケールファ
クタを得る工程と、 上記スケールファクタに応じて、各周波数帯域のスペク
トル成分にブロックフローティングを行い、得られるブ
ロックフローティングスペクトル成分をデータとして供
給する工程とを有し、 各周波数帯域のスペクトル成分から、語長情報を受信す
る工程で受信される語長情報を得る工程を有することを
特徴とする請求項46記載の非線形量子化方法。
47. The step of orthogonally transforming the sample block to generate data includes the step of orthogonally transforming the sample block to generate frequency band divided spectral components, and a scale factor for the spectral components of each frequency band. And a step of performing block floating on the spectrum component of each frequency band according to the scale factor, and supplying the obtained block floating spectrum component as data. The non-linear quantization method according to claim 46, further comprising a step of obtaining word length information received in the step of receiving length information.
【請求項48】 上記時間−周波数分析を行う工程は、
情報信号にフィルタリングを行い、複数のサブバンドの
1つにおける時間領域スペクトル成分のシーケンスをデ
ータとして生成する工程を有することを特徴とする請求
項43記載の非線形量子化方法。
48. The step of performing the time-frequency analysis comprises:
The non-linear quantization method according to claim 43, further comprising the step of filtering the information signal and generating a sequence of time domain spectral components in one of the plurality of subbands as data.
【請求項49】 上記フィルタリングを行う工程は、 複数のサブバンドの1つにおける時間領域スペクトル成
分のシーケンスについてのスケールファクタを得る工程
と、 上記スケールファクタに応じて、上記複数のサブバンド
の1つにおける時間領域スペクトル成分のシーケンスに
ブロックフローティングを行い、得られるブロックフロ
ーティングスペクトル成分をデータとして供給する工程
とを有し、 上記複数のサブバンドの1つにおける時間領域スペクト
ル成分のシーケンスから、上記語長情報を受信する工程
で受信される語長情報を得る工程を有することを特徴と
する請求項48記載の非線形量子化方法。
49. The step of filtering comprises obtaining a scale factor for a sequence of time domain spectral components in one of a plurality of subbands, and one of the plurality of subbands depending on the scale factor. Block-floating the sequence of time-domain spectral components in, and supplying the resulting block-floating spectral components as data, from the sequence of time-domain spectral components in one of the plurality of subbands, the word length 49. The non-linear quantization method according to claim 48, further comprising the step of obtaining word length information received in the step of receiving information.
【請求項50】 データにブロックフローティングを行
い、ブロックフローティングデータを生成する工程を有
し、 上記前処理工程において、前処理データは、選択された
非線形関数を各ブロックフローティングデータに適用す
ることにより生成されることを特徴とする請求項37記
載の非線形量子化方法。
50. A step of performing block floating on data to generate block floating data, wherein in the preprocessing step, the preprocessing data is generated by applying a selected nonlinear function to each block floating data. 38. The non-linear quantization method according to claim 37, wherein:
【請求項51】 複数の非線形関数から選択された1つ
の非線形関数に応じて、情報信号の元のデータを非線形
量子化することにより得られ、元のデータと比較して少
ないビットで情報信号を表し、それぞれ多数の量子化レ
ベルから選択された量子化レベルを有する非線形量子化
データを逆量子化して、逆量子化されたデータを生成す
る非線形逆量子化方法において、 複数の非線形関数のそれぞれに対応する非線形逆関数の
セットを供給する工程と、 非線形量子化データを受信する工程と、 量子化レベル数を示す語長情報を受信する工程と、 上記語長情報に応じて非線形量子化データを線形逆量子
化し、非線形データを生成する工程と、 上記非線形逆関数セットから1つの非線形逆関数を選択
する工程と、 上記選択された非線形逆関数を各非線形データに適用す
ることにより非線形データに後処理を行い、逆量子化デ
ータを生成する工程とを有することを特徴とする非線形
逆量子化方法。
51. The information signal is obtained by nonlinearly quantizing the original data of the information signal according to one nonlinear function selected from a plurality of nonlinear functions, and the information signal is obtained with fewer bits compared to the original data. In a nonlinear dequantization method that dequantizes nonlinear quantized data having a quantization level selected from a large number of quantization levels to generate dequantized data. Supplying a set of corresponding non-linear inverse functions, receiving non-linear quantized data, receiving word length information indicating the number of quantization levels, and non-linear quantized data according to the word length information. Linearly inverse quantizing to generate nonlinear data, selecting one nonlinear inverse function from the nonlinear inverse function set, and selecting each of the selected nonlinear inverse functions. Applying non-linear data to post-process the non-linear data to generate dequantized data.
【請求項52】 上記選択工程において、語長情報に応
じて非線形逆関数の1つを選択することを特徴とする請
求項51記載の非線形逆量子化方法。
52. The non-linear inverse quantization method according to claim 51, wherein in the selecting step, one of the non-linear inverse functions is selected according to the word length information.
【請求項53】 上記量子化レベル数の許容範囲を決定
する工程を有し、 上記非線形逆関数セットを供給する工程において、量子
化レベル数の許容範囲内における各量子化レベル数につ
いて、異なる非線形逆関数を供給することを特徴とする
請求項52記載の非線形逆量子化方法。
53. A step of determining the allowable range of the number of quantization levels, wherein in the step of supplying the set of nonlinear inverse functions, a different nonlinearity is obtained for each number of quantization levels within the allowable range of the number of quantization levels. The non-linear inverse quantization method according to claim 52, wherein an inverse function is supplied.
【請求項54】 上記非線形逆関数セットを供給する工
程において、非線形逆関数は非線形性が異なり、 上記選択工程において、語長情報が多数の量子化レベル
を示す場合に選択された非線形逆関数は、語長情報が少
数の量子化レベルを示す場合に選択された非線形逆関数
と比較して、非線形性が高いことを特徴とする請求項5
2記載の非線形逆量子化方法。
54. In the step of supplying the set of non-linear inverse functions, the non-linear inverse functions have different non-linearities, and in the selecting step, the non-linear inverse function selected when the word length information indicates a large number of quantization levels is 6. The non-linearity is higher than the non-linear inverse function selected when the word length information indicates a small number of quantization levels.
2. The non-linear inverse quantization method described in 2.
【請求項55】 データに時間−周波数合成を行い、情
報信号を再生する工程を有することを特徴とする請求項
51記載の非線形逆量子化方法。
55. The non-linear inverse quantization method according to claim 51, further comprising the step of performing time-frequency synthesis on the data to reproduce the information signal.
【請求項56】 スケールファクタを受信する工程と、 上記時間−周波数合成を行う工程の前に、上記スケール
ファクタに応じて、逆量子化データに行われたブロック
フローティングを解除してブロックフローティングリリ
ースデータを生成する工程とを有し、 上記時間−周波数合成工程において、ブロックフローテ
ィングリリースデータに対して時間−周波数合成を行う
ことを特徴とする請求項55記載の非線形逆量子化方
法。
56. Before the step of receiving a scale factor and the step of performing the time-frequency combination, the block floating release data is released by canceling the block floating performed on the dequantized data according to the scale factor. 56. The non-linear inverse quantization method according to claim 55, wherein the block-floating release data is subjected to time-frequency synthesis in the time-frequency synthesis step.
【請求項57】 上記情報信号は複数サンプルの列から
なり、 上記時間−周波数合成工程において、ブロックフローテ
ィングリリースデータに時間−周波数合成を行って、情
報信号のサンプルブロックを再生することを特徴とする
請求項56記載の非線形逆量子化方法。
57. The information signal comprises a sequence of a plurality of samples, and in the time-frequency synthesis step, time-frequency synthesis is performed on the block floating release data to reproduce a sample block of the information signal. The non-linear inverse quantization method according to claim 56.
【請求項58】 上記後処理を行った後に、逆量子化デ
ータにブロックフローティング解除を行う工程を有する
ことを特徴とする請求項51記載の非線形逆量子化方
法。
58. The non-linear inverse quantization method according to claim 51, further comprising the step of releasing block floating from the inversely quantized data after the post-processing.
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