JPH08321782A - 音声符号化方法 - Google Patents
音声符号化方法Info
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- JPH08321782A JPH08321782A JP7128323A JP12832395A JPH08321782A JP H08321782 A JPH08321782 A JP H08321782A JP 7128323 A JP7128323 A JP 7128323A JP 12832395 A JP12832395 A JP 12832395A JP H08321782 A JPH08321782 A JP H08321782A
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Abstract
場合も量子化誤差が少ない音声符号化方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明は、ADPCM符号化方法であって、
音声の入力信号xnと該入力信号xnの予測値ynとの差
分dnに基づいて量子化を行う量子化器(13)と、該量子
化器(13)による量子化値qnを符号化する符号化器(14)
と、上記差分dn、及び量子化幅Δnに基づいて、量子化
幅Δnを更新し、この更新された量子化幅Δ nを上記量子
化器に送る第1量子化幅更新器(15)と、上記量子化器(1
3)による量子化値qn、及び入力信号の予測値ynに基づ
いて、次の予測信号yn+1を求める第1予測器(17)と、
を具備し、上記量子化器(13)は差分dn≧0の場合、en
=d n+Δn/2の量子化を行い、また差分dn<0の場
合、en=dn−Δn/2の量子化を行うことを特徴とす
る。
Description
に関し、特に適応パルス符号変調(AdaptivePulse Code
Modulation、以下「APCM」と称す。)方法、及び
適応差分パルス符号変調(Adaptive Differential Puls
e Code Modulation、以下「ADPCM」と称す。)方
法の改良に関する。
方法がある。この方法は音声の隣接標本間、例えば時間
t1と時間t2の音声データにおいて、時間t1に算出し
た予測値と時間t2における音声信号との差分をとり、
この差分を符号化してADPCM符号とすることによっ
て音声を圧縮し、次にその符号を復号することによっ
て、差分信号の量子化値を得、その値を逐次加算するこ
とで通常のPCM符号形式の音声を再生する方法であ
る。また、ADPCM方法は差分信号の量子化値を得る
際に必要となる量子化幅をADPCM符号に応じて適宜
変化させていくことを特徴としている。
DPCM符号化装置4、及びADPCM復号化装置5の
概略構成図であり、以下に各構成の機能を順次説明す
る。尚、以下で用いるnは整数であるとする。
に入力された信号xnと予測信号ynの差分dnを、数1
た差分dnを数2、及び数3
量子化値qnを求める機能を有する。
して符号Ln(尚、Ln=Anとする。)をメモリ6に出
力する。
し、その量子化値Δn+1は次の量子化の際に用いるた
め、量子化器42に送られる。
(Ln) と符号Lnの関係を表した表である。
化信号wnは第1予測器46に送られる。
プルだけ遅延させることによって次の予測信号yn+1を
求め、この予測信号yn+1は第1加算器41に送られ、
この第1加算器41以降の処理は上述の繰り返しであ
る。
51は数6
符号Lnを読み出して、数7
の量子化幅Δn+1は復号化器51に送られ、次の復号化
のために用いられる。尚、M(Ln)の値は表1に示す
通りである。
w’nは第2予測器54に送られる。
ンプルだけ遅延させて次の予測信号y’n+1を求め、こ
の予測信号y’n+1は第3加算器53に送られる。
に応じて変化させたときの量子化値qn、及び入力信号
xnと予測信号ynとの差分dnの関係を示した図であ
る。尚、図6中において、T<Uであると仮定する。
び“]”は境界値をその範囲に含み、“(”及び“)”は
境界値をその範囲に含まないものとすると、図6(a)
では差分dnの値が[0,T]の範囲にあるときはT/
2に、(T,2T]の範囲にあるときは3T/2に、・・
・・・、(3T,∞]の範囲にあるときは7T/2に量子
化している。
T/2に、[−2T,−T)の範囲にあるときは−3T
/2に、・・・・・、[−∞,−3T)の範囲にあるときは
−7T/2に量子化している。
が[0,U]の範囲にあるときはU/2に、(U,2
U]の範囲にあるときは3U/2に、・・・・・、(3U,
∞]の範囲にあるときは7U/2に量子化している。ま
た、[−U,0)の範囲にあるときは−U/2に、[−
2U,−U)の範囲にあるときは−3U/2に、・・・・
・、[−∞,−3U)の範囲にあるときは−7U/2に
量子化している。
子化幅を細かく設定し、逆に差分dnが大きいときには
図6(b)のように量子化幅を粗く設定することによっ
て、効率良く量子化できる。
術では、差分dnの絶対値が大きい値から小さい値に急
激に変化した際には量子化幅は大きい値のままとなって
いるため、量子化値qnの絶対値の最小値はU/2(図
6(b)参照。)と大きい値のため、|dn|≪(U/
2)の際に量子化誤差が増大することになる。
の場合でも量子化すれば、T/2(図6(a)参照。)
となったり、またU/2(図6(b)参照。)となり、
量子化値が0ではなくなってしまう。また、音声信号の
無音区間では差分dnの値が0になることが多く、量子
化誤差が増大するという欠点がある。
のまま差分dnとするものであるため、ADPCM方法
と同様の欠点がある。
れたものであり、差分dnの絶対値が大きい値から小さ
い値に急激に変化して|dn|≪(T/2)、或るいは|d
n|≪(U/2)となった際の量子化誤差を軽減すると共
に、差分dnの値が0の場合の量子化誤差の発生を抑え
る、新規な音声符号化方法を提供するものである。
を実現する符号化装置では、音声の入力信号xnと該入
力信号xnの予測値ynとの差分dnを、量子化幅Δnに基
づいて量子化を行う量子化器と、該量子化器による量子
化値qnを符号Lnに符号化する符号化器と、該符号Ln
に基づいて、量子化幅Δnを更新し、この更新された量
子化幅Δn+1を上記量子化器に送る第1量子化幅更新器
と、上記量子化器による量子化値qn、及び入力信号の
予測値ynに基づいて、次の予測信号yn+1を求める第1
予測器と、を具備し、符号化装置で生成される符号Ln
のなかの1つ以上の符号Lnが復号化された際に、上記
差分dnの復号化値q’nが0になるように量子化を行う
ことを特徴とする。
信号xnや、入力信号xnとその入力信号xnの予測値yn
との差分dnの絶対値が大きい値から小さい値に急激に
変化した際には、量子化幅Δnは大きい値のままである
が、その時に入力信号xnや差分dnの復号化値が0にな
りえるよう量子化を行うことによって発生する量子化誤
差を軽減することができる。すなわち、|dn|≪(Δn/
2)の際には、差分dnの量子化値を0とすればよい。
信号の値が0の場合も復号化値が0になりえる量子化を
行うことによって量子化誤差の発生を防ぐことができ
る。
て説明する。
るADPCM符号化装置、及びADPCM復号化装置の
概略構成図である。尚、以下で用いるnは整数であると
する。
装置に入力された信号xnと予測信号ynの差分dnを
1のLnを符号としてメモリ3に出力する(表1は従来
技術と同一であるので、ここでは割愛する。)。
新し、その量子化値Δn+1は次の量子化の際に用いられ
る。
化信号wnは第1予測器17に送られる。
プルだけ遅延させることによって次の予測信号yn+1を
求め、この予測信号yn+1は第1加算器11に送られ
る。
21は数16
符号Lnを読み出して、数17
の量子化幅Δn+1は復号化器21に送られ、次の復号化
のために用いられる。尚、M(Ln)の値は表1に示す
通りである。
w’nは第2予測器24に送られる。
ンプルだけ遅延させることによって次の予測信号y’
n+1を求め、この予測信号y’n+1は第4加算器23に送
られる。
置1の動作説明を図2のフローチャートに従って説明す
る。
測信号ynを差し引き、その差分dnを求める。ステップ
S11では、ステップS10で求めた差分dnが正の数
か、又は負の数かを判定し、正の数である場合にはステ
ップS12に進み、一方負の数である場合にはステップ
S13に進む。
めた差分dnに量子化幅Δnの1/2を加えて調整信号e
nを求めた後、ステップS14に進む。一方、ステップ
S13では、ステップS10で求めた差分dnに量子化
幅Δnの1/2を差し引いてe nを求めた後、ステップS
14に進む。
に従って量子化、及び符号化を行った後、ステップS1
5に進む。ステップS15では、ステップS14で求め
た符号Ln、及び量子化幅Δnに基づいて量子化幅Δnの
更新を行った後、ステップS16に進む。
及び量子化値qnを使って次の予測値yn+1を求める。
号に応じて変化させたときの量子化値qn、及び入力信
号xnと予測信号ynとの差分dnの関係を示した図であ
る。尚、T<Uであると仮定する。
てみると、図3(a)では調整信号enの値が(−0.5
T,0.5T]の範囲にあるときは0に、(0.5T,
1.5T]の範囲にあるときはTに、・・・・・、(2.5
T,∞]の範囲にあるときは3Tに量子化されている。
あるときは−Tに、(−2.5T,−1.5T]の範囲に
あるときは−2Tに、・・・・・、[−∞,−3.5T]の範
囲にあるときは−4Tに量子化されている。
の値が(−0.5U,0.5U]の範囲にあるときは0
に、(0.5U,1.5U]の範囲にあるときは1Uに、
・・・・・、(2.5U,∞]の範囲にあるときは3Uに量子
化されている。
あるときは−Uに、(−2.5U,−1.5U]の範囲に
あるときは−2Uに、・・・・・、(−∞,−3.5U]の範
囲にあるときは−4Uに量子化されている。
処理のフローチャートである。
置2の復号化器21はメモリ3の符号Lnを読み出し
て、数16に従って符号Ln、及び量子化幅Δnから量子
化値q’nを求め、ステップS21に進む。ステップS
21では、ステップS20で求め た量子化値q’nを使
って次の予測信号y’n+1を求め、ステップS22に進
む。最後にステップS22で符号Lnに基づいて量子化
幅の更新を行う。
では復号化信号が0になりえるように量子化することに
より、入力信号xn、或るいは入力信号xnとその入力信
号xnの予測値ynとの差分dnの絶対値が大きい値から
小さい値に急激に変化し、量子化幅Δnが大きい値のま
まであるときも、量子化値を0にすることで、従来発生
していた量子化誤差を減少させることができる。
量子化した値が0になり量子化誤差が発生しなくなると
いう効果を奏する。
符号化装置、及びADPCM復号化装置の概略構成図で
ある。
置のフローチャートである。
化の概念図である。
置のフローチャートである。
せたときの量子化値qn、及び入力信号xnと予測信号y
nとの差分dnの関係を示した図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 入力信号xnの量子化値qnを符号化器で
符号化するAPCM符号化方法であって、 上記符号化器で生成される符号Lnのなかの1つ以上の
符号Lnが復号化された際に、その復号化値q’nが0に
なるように量子化を行うことを特徴とする音声符号化方
法。 - 【請求項2】 入力信号xnと該入力信号xnの予測値y
nとの差分dnの量子化値qnを符号化器で符号化するA
DPCM符号化方法であって、 上記符号化器で生成される符号Lnのなかの1つ以上の
符号Lnが復号化された際に、上記差分dnの復号化値
q’nが0になるように量子化を行うことを特徴とする
音声符号化方法。 - 【請求項3】 上記符号化器で上記入力信号xnの大き
さをいくつかの区間に区分して量子化する際に、1つの
区間が上記大きさ0を含むようにし、その区間に対する
符号Lnが復号化器に入力されたときに、復号化値q’n
が0になるようにすることを特徴とする請求項1記載の
音声符号化方法。 - 【請求項4】 上記符号化器で上記差分dnをいくつか
の区間に区分して量子化する際に、1つの区間が上記差
分dn=0を含むようにし、その区間に対する符号Lnが
復号化器に入力されたときに、上記差分dnの復号化値
q’nが0になるようにすることを特徴とする請求項2
記載の音声符号化方法。 - 【請求項5】 入力信号xnの量子化値qnを符号化器で
符号化するAPCM符号化方法であって、 APCM符号化装置へ入力された音声の入力信号xnの
量子化器による量子化の際、入力信号xn≧0の場合、
調整信号en=xn+Δn/2の量子化値qnを求め、また
入力信号xn<0の場合、調整信号en=xn−Δn/2の
量子化値qnを求める第1ステップと、 第1ステップによる量子化値qnを符号化し、符号Lnを
求める第2ステップと、 第2ステップによる符号Lnに基づいて量子化幅Δn+1を
算出し、その量子化幅Δn+1を上記量子化器に送る第3
ステップと、 上記量子化幅Δn+1で調整信号en+1の量子化値qn+1を
求める第4ステップと、からなることを特徴とする音声
符号化方法。 - 【請求項6】 入力信号xnと該入力信号xnの予測値y
nとの差分dnの量子化値qnを符号化器で符号化するA
DPCM符号化方法であって、 ADPCM符号化装置へ入力された音声の入力信号xn
と該入力信号xnの予測値ynとの差分dnの量子化器に
よる量子化の際、差分dn≧0の場合、調整信号en=d
n+Δn/2の量子化値qnを求め、また差分dn<0の場
合、調整信号en=dn−Δn/2の量子化値qnを求める
第1ステップと、 第1ステップによる量子化値qnを符号化し、符号Lnを
求める第2ステップと、 第2ステップによる符号Lnに基づいて量子化幅Δn+1を
算出し、その量子化幅Δn+1を上記量子化器に送る第3
ステップと、 上記量子化値qn、及び予測値ynに基づいて、次の予測
信号yn+1を求める第4ステップと、 上記量子化幅Δn+1で調整信号en+1の量子化値qn+1を
求める第5ステップと、からなることを特徴とする音声
符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07128323A JP3143359B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 音声符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07128323A JP3143359B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 音声符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08321782A true JPH08321782A (ja) | 1996-12-03 |
JP3143359B2 JP3143359B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=14981943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07128323A Expired - Lifetime JP3143359B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 音声符号化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3143359B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010074200A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 国立大学法人九州工業大学 | 適応差分パルス符号変調の符号化装置及び復号化装置 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP07128323A patent/JP3143359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010074200A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 国立大学法人九州工業大学 | 適応差分パルス符号変調の符号化装置及び復号化装置 |
US8482439B2 (en) | 2008-12-26 | 2013-07-09 | Kyushu Institute Of Technology | Adaptive differential pulse code modulation encoding apparatus and decoding apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3143359B2 (ja) | 2001-03-07 |
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