JPH0897726A - サブバンド帯域分割／合成方法およびその装置 - Google Patents
サブバンド帯域分割／合成方法およびその装置Info
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- JPH0897726A JPH0897726A JP6233820A JP23382094A JPH0897726A JP H0897726 A JPH0897726 A JP H0897726A JP 6233820 A JP6233820 A JP 6233820A JP 23382094 A JP23382094 A JP 23382094A JP H0897726 A JPH0897726 A JP H0897726A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単純な構成で、高能率符号化が可能なサブバ
ンド帯域分割／合成方法およびその装置を提供する。 【構成】 ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−１）とローパス
フィルタ（ＬＰＦ−１）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ
−１）にカスケード接続されたダウンサンプラ（ＤＳ−
１）を基本のサブバンド分割手段とした複数段からなる
サブバンド分割装置２と、アップサンプラ（ＵＳ−１）
およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）のカスケード接
続、および加算器４を基本のサブバンド合成手段とした
複数段からなるサブバンド合成装置３とを備えたサブバ
ンド分割／合成装置１。
ンド帯域分割／合成方法およびその装置を提供する。 【構成】 ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−１）とローパス
フィルタ（ＬＰＦ−１）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ
−１）にカスケード接続されたダウンサンプラ（ＤＳ−
１）を基本のサブバンド分割手段とした複数段からなる
サブバンド分割装置２と、アップサンプラ（ＵＳ−１）
およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）のカスケード接
続、および加算器４を基本のサブバンド合成手段とした
複数段からなるサブバンド合成装置３とを備えたサブバ
ンド分割／合成装置１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は音響信号または画像信
号のサブバンド符号化に際して必要なサブバンド帯域分
割／合成方法およびその装置に関する。
号のサブバンド符号化に際して必要なサブバンド帯域分
割／合成方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のサブバンド分割／合成装置におい
て、ＱＭＦ（クオドゥラチャー・ミラー・フィルタ）を
用いて音響信号または画像信号を複数の周波数帯域（サ
ブバンド）に分割したり、複数の周波数帯域（サブバン
ド）に分割された音響信号または画像信号を１つの周波
数帯域に合成して再生するよう構成されたものは知られ
ている。
て、ＱＭＦ（クオドゥラチャー・ミラー・フィルタ）を
用いて音響信号または画像信号を複数の周波数帯域（サ
ブバンド）に分割したり、複数の周波数帯域（サブバン
ド）に分割された音響信号または画像信号を１つの周波
数帯域に合成して再生するよう構成されたものは知られ
ている。
【０００３】従来のサブバンド分割／合成装置の構成お
よび動作の概要について説明する。図５に従来のサブバ
ンド分割／合成装置の要部ブロック構成図、図６に従来
のサブバンド分割／合成装置の分割周波数帯域説明図、
図７に従来のサブバンド分割／合成装置のフィルタ係数
特性図および周波数応答特性図、図８に従来のサブバン
ド分割／合成装置のサブバンド周波数特性図を示す。
よび動作の概要について説明する。図５に従来のサブバ
ンド分割／合成装置の要部ブロック構成図、図６に従来
のサブバンド分割／合成装置の分割周波数帯域説明図、
図７に従来のサブバンド分割／合成装置のフィルタ係数
特性図および周波数応答特性図、図８に従来のサブバン
ド分割／合成装置のサブバンド周波数特性図を示す。
【０００４】図５において、従来のサブバンド分割／合
成装置１１は、サブバンド分割装置１２およびサブバン
ド合成装置１３を備え、サブバンド分割装置１２は信号
入力ＳIの周波数帯域を複数（例えば、図６に示す(1)〜
(4)のサブバンド）の周波数帯域（サブバンド）に分割
してサブバンド信号ＳO1、ＳO2、ＳO3およびＳO4がそれ
ぞれ伝送路１〜伝送路４に出力される。
成装置１１は、サブバンド分割装置１２およびサブバン
ド合成装置１３を備え、サブバンド分割装置１２は信号
入力ＳIの周波数帯域を複数（例えば、図６に示す(1)〜
(4)のサブバンド）の周波数帯域（サブバンド）に分割
してサブバンド信号ＳO1、ＳO2、ＳO3およびＳO4がそれ
ぞれ伝送路１〜伝送路４に出力される。
【０００５】一方、サブバンド合成装置１３は伝送路１
〜伝送路４から供給されるサブバンド信号ＳO1、ＳO2、
ＳO3およびＳO4に対応したサブバンド信号ＲO1、ＲO2、
ＲO3およびＲO4を取込んで合成し、１つの周波数帯域の
信号出力ＳOを再生するよう構成される。
〜伝送路４から供給されるサブバンド信号ＳO1、ＳO2、
ＳO3およびＳO4に対応したサブバンド信号ＲO1、ＲO2、
ＲO3およびＲO4を取込んで合成し、１つの周波数帯域の
信号出力ＳOを再生するよう構成される。
【０００６】サブバンド分割装置１２は、ハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）とカスケード接続されたダウンサンプラ
（ＤＳ）、およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）とカスケ
ード接続されたダウンサンプラ（ＤＳ）の組合せで１つ
のサブバンド分割手段が構成される。
ルタ（ＨＰＦ）とカスケード接続されたダウンサンプラ
（ＤＳ）、およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）とカスケ
ード接続されたダウンサンプラ（ＤＳ）の組合せで１つ
のサブバンド分割手段が構成される。
【０００７】初段のサブバンド分割手段はハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ−Ａ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ａ）
と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ａ）およびダウンサン
プラ（ＤＳ−Ｂ）、２段目のサブバンド分割手段はハイ
パスフィルタ（ＨＰＦ−Ｃ）およびダウンサンプラ（Ｄ
Ｓ−Ｄ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ｃ）およびダ
ウンサンプラ（ＤＳ−Ｅ）、同様に３段目のサブバンド
分割手段はハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｆ）およびダウ
ンサンプラ（ＤＳ−Ｇ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ
−Ｆ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ｈ）でそれぞれ構
成される。
ルタ（ＨＰＦ−Ａ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ａ）
と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ａ）およびダウンサン
プラ（ＤＳ−Ｂ）、２段目のサブバンド分割手段はハイ
パスフィルタ（ＨＰＦ−Ｃ）およびダウンサンプラ（Ｄ
Ｓ−Ｄ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ｃ）およびダ
ウンサンプラ（ＤＳ−Ｅ）、同様に３段目のサブバンド
分割手段はハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｆ）およびダウ
ンサンプラ（ＤＳ−Ｇ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ
−Ｆ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ｈ）でそれぞれ構
成される。
【０００８】ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ａ、ＨＰＦ−
Ｃ、ＨＰＦ−Ｆ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−
Ａ、ＬＰＦ−Ｃ、ＬＰＦ−Ｆ）は、図７に示すフィルタ
係数特性および周波数応答特性を有し、フィルタに入力
される信号はそれぞれ所定のフィルタ係数で畳み込ま
れ、所定の周波数を境界として高帯域側と低帯域側のサ
ブバンドに分割される。例えば、初段のサブバンド分割
手段に入力される入力信号ＳIは、ハイパスフィルタ
（ＨＰＦ−Ａ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ａ）
の作用により、それぞれ高帯域側の信号ＳBおよび低帯
域側の信号ＳAに分割される。
Ｃ、ＨＰＦ−Ｆ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−
Ａ、ＬＰＦ−Ｃ、ＬＰＦ−Ｆ）は、図７に示すフィルタ
係数特性および周波数応答特性を有し、フィルタに入力
される信号はそれぞれ所定のフィルタ係数で畳み込ま
れ、所定の周波数を境界として高帯域側と低帯域側のサ
ブバンドに分割される。例えば、初段のサブバンド分割
手段に入力される入力信号ＳIは、ハイパスフィルタ
（ＨＰＦ−Ａ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−Ａ）
の作用により、それぞれ高帯域側の信号ＳBおよび低帯
域側の信号ＳAに分割される。
【０００９】初段のサブバンド分割手段で分割された低
帯域側の信号ＳAがダウンサンプラ（ＤＳ−Ｂ）を介し
て２段目のサブバンド分割手段に入力される信号Ｓ
Cは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｃ）およびローパス
フィルタ（ＬＰＦ−Ｃ）の作用により、それぞれ高帯域
側の信号ＳDおよび低帯域側の信号ＳEに分割される。同
様に、低帯域側の信号ＳEがダウンサンプラ（ＤＳ−
Ｅ）を介して３段目のサブバンド分割手段に入力される
信号ＳFは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｆ）およびロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ−Ｆ）の作用により、それぞれ
高帯域側の信号ＳHおよび低帯域側の信号ＳIに分割され
る。
帯域側の信号ＳAがダウンサンプラ（ＤＳ−Ｂ）を介し
て２段目のサブバンド分割手段に入力される信号Ｓ
Cは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｃ）およびローパス
フィルタ（ＬＰＦ−Ｃ）の作用により、それぞれ高帯域
側の信号ＳDおよび低帯域側の信号ＳEに分割される。同
様に、低帯域側の信号ＳEがダウンサンプラ（ＤＳ−
Ｅ）を介して３段目のサブバンド分割手段に入力される
信号ＳFは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ｆ）およびロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ−Ｆ）の作用により、それぞれ
高帯域側の信号ＳHおよび低帯域側の信号ＳIに分割され
る。
【００１０】ダウンサンプラ（ＤＳ）は、それぞれ入力
される信号をそれぞれの帯域のサンプリング周波数を減
少（例えば、１／２）してダウンサンプリング（間引）
し、伝送する情報量を減少するよう構成される。例え
ば、初段のサブバンド分割手段のダウンサンプラ（ＤＳ
−Ａ）は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ａ）から供給さ
れる高帯域側の信号ＳBをダウンサンプリングし、信号
ＳO1が伝送路１に送出される。また、初段のサブバンド
分割手段のダウンサンプラ（ＤＳ−Ｂ）は、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ−Ｂ）から供給される低帯域側の信号Ｓ
Aをダウンサンプリングし、信号ＳCが２段目のサブバン
ド分割手段に供給される。
される信号をそれぞれの帯域のサンプリング周波数を減
少（例えば、１／２）してダウンサンプリング（間引）
し、伝送する情報量を減少するよう構成される。例え
ば、初段のサブバンド分割手段のダウンサンプラ（ＤＳ
−Ａ）は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−Ａ）から供給さ
れる高帯域側の信号ＳBをダウンサンプリングし、信号
ＳO1が伝送路１に送出される。また、初段のサブバンド
分割手段のダウンサンプラ（ＤＳ−Ｂ）は、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ−Ｂ）から供給される低帯域側の信号Ｓ
Aをダウンサンプリングし、信号ＳCが２段目のサブバン
ド分割手段に供給される。
【００１１】２段目のサブバンド分割手段のダウンサン
プラ（ＤＳ−Ｄ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ｅ）
は、高帯域側の信号ＳDおよび低帯域側の信号ＳEをそれ
ぞれダウンサンプリングし、信号ＳO2が伝送路２に送出
され、信号ＳFが３段目のサブバンド分割手段に供給さ
れる。同様にして３段目のサブバンド分割手段のダウン
サンプラ（ＤＳ−Ｇ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−
Ｈ）は、高帯域側の信号ＳHおよび低帯域側の信号ＳIを
それぞれダウンサンプリングし、信号ＳO3、信号ＳO4が
それぞれ伝送路３、伝送路４に送出される。
プラ（ＤＳ−Ｄ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−Ｅ）
は、高帯域側の信号ＳDおよび低帯域側の信号ＳEをそれ
ぞれダウンサンプリングし、信号ＳO2が伝送路２に送出
され、信号ＳFが３段目のサブバンド分割手段に供給さ
れる。同様にして３段目のサブバンド分割手段のダウン
サンプラ（ＤＳ−Ｇ）およびダウンサンプラ（ＤＳ−
Ｈ）は、高帯域側の信号ＳHおよび低帯域側の信号ＳIを
それぞれダウンサンプリングし、信号ＳO3、信号ＳO4が
それぞれ伝送路３、伝送路４に送出される。
【００１２】このように、サブバンド分割装置１２に帯
域分割されたサブバンドは、図６に示す４つの周波数帯
域（１）〜（４）を形成し、伝送路１〜伝送路４に送出
される信号（ＳO1、ＳO2、ＳO3、ＳO4）には、それぞれ
周波数帯域（１）〜（４）に対応した周波数成分が含ま
れる。
域分割されたサブバンドは、図６に示す４つの周波数帯
域（１）〜（４）を形成し、伝送路１〜伝送路４に送出
される信号（ＳO1、ＳO2、ＳO3、ＳO4）には、それぞれ
周波数帯域（１）〜（４）に対応した周波数成分が含ま
れる。
【００１３】図８に従来のサブバンド分割／合成装置の
サブバンド周波数特性図を示す。サブバンド分割装置１
２の各サブバンド分割手段に帯域分割されたサブバンド
には、図８に示す直流（ＤＣ）成分から各々のサンプリ
ング周波数の１／２（ＦS／２）までの全ての周波数成
分が含まれる。
サブバンド周波数特性図を示す。サブバンド分割装置１
２の各サブバンド分割手段に帯域分割されたサブバンド
には、図８に示す直流（ＤＣ）成分から各々のサンプリ
ング周波数の１／２（ＦS／２）までの全ての周波数成
分が含まれる。
【００１４】サブバンド合成装置１３は、アップサンプ
ラ（ＵＳ）とカスケード接続されたローパスフィルタ
（ＬＰＦ）、およびアップサンプラ（ＵＳ）とカスケー
ド接続されたハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の組合せで１
つのサブバンド合成手段が構成される。
ラ（ＵＳ）とカスケード接続されたローパスフィルタ
（ＬＰＦ）、およびアップサンプラ（ＵＳ）とカスケー
ド接続されたハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の組合せで１
つのサブバンド合成手段が構成される。
【００１５】初段のサブバンド合成手段はアップサンプ
ラ（ＵＳ−ｂ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−ｃ）
と、アップサンプラ（ＵＳ−ａ）およびハイパスフィル
タ（ＨＰＦ−ｃ）、２段目のサブバンド合成手段はアッ
プサンプラ（ＵＳ−ｅ）およびローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ−ｆ）と、アップサンプラ（ＵＳ−ｄ）およびハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ−ｆ）、同様に３段目のサブバンド
合成手段はアップサンプラ（ＵＳ−ｈ）およびローパス
フィルタ（ＬＰＦ−ｉ）と、アップサンプラ（ＵＳ−
ｇ）およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ−ｉ）でそれぞれ
構成される。
ラ（ＵＳ−ｂ）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−ｃ）
と、アップサンプラ（ＵＳ−ａ）およびハイパスフィル
タ（ＨＰＦ−ｃ）、２段目のサブバンド合成手段はアッ
プサンプラ（ＵＳ−ｅ）およびローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ−ｆ）と、アップサンプラ（ＵＳ−ｄ）およびハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ−ｆ）、同様に３段目のサブバンド
合成手段はアップサンプラ（ＵＳ−ｈ）およびローパス
フィルタ（ＬＰＦ−ｉ）と、アップサンプラ（ＵＳ−
ｇ）およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ−ｉ）でそれぞれ
構成される。
【００１６】アップサンプラ（ＵＳ）は入力されるサブ
バンド分割された周波数帯域の信号をそれぞれの帯域の
サンプリング周波数を増加（例えば、２倍）してアップ
サンプリング（補間）し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の作用により図７のフィ
ルタ係数で畳み込んで合成される。
バンド分割された周波数帯域の信号をそれぞれの帯域の
サンプリング周波数を増加（例えば、２倍）してアップ
サンプリング（補間）し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の作用により図７のフィ
ルタ係数で畳み込んで合成される。
【００１７】初段のサブバンド合成手段は、伝送路４を
介して入力される最も低帯域のサブバンド信号ＲO4と、
伝送路３からの２番目に低い低帯域のサブバンド信号Ｒ
O3を、それぞれアップサンプラ（ＵＳ−ｂ）およびアッ
プサンプラ（ＵＳ−ａ）でアップサンプリングした信号
ＲB、ＲAを、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ−ｃ）
およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ−ｃ）を介して図７の
フィルタ係数で畳み込み、合成してサブバンド合成信号
ＲEが得られる。
介して入力される最も低帯域のサブバンド信号ＲO4と、
伝送路３からの２番目に低い低帯域のサブバンド信号Ｒ
O3を、それぞれアップサンプラ（ＵＳ−ｂ）およびアッ
プサンプラ（ＵＳ−ａ）でアップサンプリングした信号
ＲB、ＲAを、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ−ｃ）
およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ−ｃ）を介して図７の
フィルタ係数で畳み込み、合成してサブバンド合成信号
ＲEが得られる。
【００１８】２段目のサブバンド合成手段は、サブバン
ド合成信号ＲEと、伝送路２からのサブバンド信号ＲO2
をアップサンプラ（ＵＳ−ｅ）およびアップサンプラ
（ＵＳ−ｄ）でアップサンプリングした後、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ−ｆ）およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ
−ｆ）を介してサブバンド合成信号ＲKが得られる。
ド合成信号ＲEと、伝送路２からのサブバンド信号ＲO2
をアップサンプラ（ＵＳ−ｅ）およびアップサンプラ
（ＵＳ−ｄ）でアップサンプリングした後、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ−ｆ）およびハイパスフィルタ（ＨＰＦ
−ｆ）を介してサブバンド合成信号ＲKが得られる。
【００１９】同様にして、サブバンド合成信号ＲKと、
伝送路１からのサブバンド信号ＲO1を３段目のサブバン
ド合成手段で合成して１つの周波数帯域に合成された信
号出力ＳOが得られる。
伝送路１からのサブバンド信号ＲO1を３段目のサブバン
ド合成手段で合成して１つの周波数帯域に合成された信
号出力ＳOが得られる。
【００２０】このように、従来のサブバンド分割／合成
装置１１はサブバンド分割装置１２を備え、信号入力Ｓ
Iをローパスフィルタ（ＬＰＦ）とハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）のフィルタ係数で畳み込んで、信号入力ＳI
の周波数帯域を高帯域側と低帯域側に分割し、さらに低
帯域側に帯域分割を繰返して複数のサブバンドを形成す
るとともに、各サブバンドをダウンサンプリング（間引
き）して情報量を減少させるて伝送することにより、信
号入力ＳIを伝送する場合に較べて効率的な伝送がなさ
れる。なお、従来例では低帯域側を更に低帯域側と高帯
域側に分割したものを示したが、高帯域側も更に低帯域
側と高帯域側に分割するよう構成されたものがある。
装置１１はサブバンド分割装置１２を備え、信号入力Ｓ
Iをローパスフィルタ（ＬＰＦ）とハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）のフィルタ係数で畳み込んで、信号入力ＳI
の周波数帯域を高帯域側と低帯域側に分割し、さらに低
帯域側に帯域分割を繰返して複数のサブバンドを形成す
るとともに、各サブバンドをダウンサンプリング（間引
き）して情報量を減少させるて伝送することにより、信
号入力ＳIを伝送する場合に較べて効率的な伝送がなさ
れる。なお、従来例では低帯域側を更に低帯域側と高帯
域側に分割したものを示したが、高帯域側も更に低帯域
側と高帯域側に分割するよう構成されたものがある。
【００２１】また、従来のサブバンド分割／合成装置１
１はサブバンド合成装置１３を備え、複数のサブバンド
に分割され、かつダウンサンプリング（間引き）された
信号をアップサンプリング（補間）して１つの周波数帯
域の信号出力ＳOを合成するので、元の信号入力ＳIに近
い信号出力ＳOが再生される。
１はサブバンド合成装置１３を備え、複数のサブバンド
に分割され、かつダウンサンプリング（間引き）された
信号をアップサンプリング（補間）して１つの周波数帯
域の信号出力ＳOを合成するので、元の信号入力ＳIに近
い信号出力ＳOが再生される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】ＱＭＦ（クオドゥラチ
ャー・ミラー・フィルタ）を用いた従来のサブバンド分
割／合成装置は、ダウンサンプリングの課程で元の信号
成分に側波帯成分の一部が混入するエリアシングやアッ
プサンプリングの課程で側波帯（イメージング）が発生
するするため、サブバンド合成時にエリアシングやイメ
ージングをキャンセルするようローパスフィルタならび
にハイパスフィルタのフィルタ係数が設定されている。
ャー・ミラー・フィルタ）を用いた従来のサブバンド分
割／合成装置は、ダウンサンプリングの課程で元の信号
成分に側波帯成分の一部が混入するエリアシングやアッ
プサンプリングの課程で側波帯（イメージング）が発生
するするため、サブバンド合成時にエリアシングやイメ
ージングをキャンセルするようローパスフィルタならび
にハイパスフィルタのフィルタ係数が設定されている。
【００２３】しかし、分割された各サブバンドにはエリ
アシングが含まれており、ＱＭＦ（クオドゥラチャー・
ミラー・フィルタ）では周波数帯域の分割前と分割後の
データ量は変化しないが、分割された各サブバンドの信
号には図８に示す直流から各々のサンプリング周波数Ｆ
Sの１／２までの周波数成分が含まれており、サブバン
ドをＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析したり線形予測し
て高能率符号化を図る場合、直流成分および極低周波成
分が含まれることによりサブバンドのＦＦＴ解析ができ
ず、一方、サンプリング周波数ＦSの約１／４以上の周
波数（ＦS／４）が含まれることによりサブバンドの線
形予測ができない課題がある。
アシングが含まれており、ＱＭＦ（クオドゥラチャー・
ミラー・フィルタ）では周波数帯域の分割前と分割後の
データ量は変化しないが、分割された各サブバンドの信
号には図８に示す直流から各々のサンプリング周波数Ｆ
Sの１／２までの周波数成分が含まれており、サブバン
ドをＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析したり線形予測し
て高能率符号化を図る場合、直流成分および極低周波成
分が含まれることによりサブバンドのＦＦＴ解析ができ
ず、一方、サンプリング周波数ＦSの約１／４以上の周
波数（ＦS／４）が含まれることによりサブバンドの線
形予測ができない課題がある。
【００２４】また、エリアシングやイメージングをサブ
バンド合成時にキャンセルするよう構成されているの
で、サブバンドで波形変化（劣化）がある場合には、サ
ブバンド合成時にエリアシングやイメージングが残り、
合成品質を低下させる課題がある。
バンド合成時にキャンセルするよう構成されているの
で、サブバンドで波形変化（劣化）がある場合には、サ
ブバンド合成時にエリアシングやイメージングが残り、
合成品質を低下させる課題がある。
【００２５】さらに、上記課題を解決するためにＱＭＦ
（クオドゥラチャー・ミラー・フィルタ）を用いず、サ
ンプリング周波数を一定に保ってフィルタリングする
と、帯域分割数に比例して扱うデータ量も増加し、高能
率符号化には適さない課題がある。
（クオドゥラチャー・ミラー・フィルタ）を用いず、サ
ンプリング周波数を一定に保ってフィルタリングする
と、帯域分割数に比例して扱うデータ量も増加し、高能
率符号化には適さない課題がある。
【００２６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はサブバンドのＦＦＴ解析ま
たは線形予測が可能で、高能率符号化に適したサブバン
ド分割／合成装置を提供することにある。
なされたもので、その目的はサブバンドのＦＦＴ解析ま
たは線形予測が可能で、高能率符号化に適したサブバン
ド分割／合成装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明に係るサブバンド分割／合成装置のサブバンド
分割方法は、音響信号または映像信号をサンプリング周
波数のほぼ１／８の周波数で高帯域側と低帯域側の２つ
のサブバンドに分割する第１ステップと、第１ステップ
で２分割されたサブバンドの低帯域側の音響信号または
映像信号に元のサンプリング周波数の１／２の周波数で
ダウンサンプリングを施す第２ステップと、第２ステッ
プでダウンサンプリングを施された低帯域側の音響信号
または映像信号をサンプリング周波数の１／１６の周波
数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバンドに分割する
第３ステップと、第３ステップで２分割されたサブバン
ドの低帯域側の音響信号または映像信号に元のサンプリ
ング周波数の１／４の周波数でダウンサンプリングを施
す第４ステップと、以後、第３ステップと第４ステップ
を所定回数ｎだけ繰返し、ダウンサンプリングを施され
た低帯域側をサンプリング周波数の１／（８×
２(n-1)）の周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブ
バンドに分割した後、２分割されたサブバンドの低帯域
側に元のサンプリング周波数の１／２nの周波数でダウ
ンサンプリングを施して所望のサブバンド数ｋを得る第
５ステップの順に複数の周波数帯域に分割することを特
徴とする。
この発明に係るサブバンド分割／合成装置のサブバンド
分割方法は、音響信号または映像信号をサンプリング周
波数のほぼ１／８の周波数で高帯域側と低帯域側の２つ
のサブバンドに分割する第１ステップと、第１ステップ
で２分割されたサブバンドの低帯域側の音響信号または
映像信号に元のサンプリング周波数の１／２の周波数で
ダウンサンプリングを施す第２ステップと、第２ステッ
プでダウンサンプリングを施された低帯域側の音響信号
または映像信号をサンプリング周波数の１／１６の周波
数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバンドに分割する
第３ステップと、第３ステップで２分割されたサブバン
ドの低帯域側の音響信号または映像信号に元のサンプリ
ング周波数の１／４の周波数でダウンサンプリングを施
す第４ステップと、以後、第３ステップと第４ステップ
を所定回数ｎだけ繰返し、ダウンサンプリングを施され
た低帯域側をサンプリング周波数の１／（８×
２(n-1)）の周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブ
バンドに分割した後、２分割されたサブバンドの低帯域
側に元のサンプリング周波数の１／２nの周波数でダウ
ンサンプリングを施して所望のサブバンド数ｋを得る第
５ステップの順に複数の周波数帯域に分割することを特
徴とする。
【００２８】また、この発明に係るサブバンド分割／合
成装置のサブバンド分割装置は、音響信号または画像信
号の高帯域周波数成分を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）と、低帯域周波数成分を通過させるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）に
カスケード接続されたダウンサンプラとを第１のサブバ
ンド分割段とし、ダウンサンプラに第２のサブバンド分
割段をカスケード接続し、この第２のサブバンド分割段
のダウンサンプラに第３のサブバンド分割段をカスケー
ド接続し、以下同様にカスケード接続した複数のサブバ
ンド分割段を備え、音響信号または映像信号を複数の周
波数帯域に分割することを特徴とする。
成装置のサブバンド分割装置は、音響信号または画像信
号の高帯域周波数成分を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）と、低帯域周波数成分を通過させるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）に
カスケード接続されたダウンサンプラとを第１のサブバ
ンド分割段とし、ダウンサンプラに第２のサブバンド分
割段をカスケード接続し、この第２のサブバンド分割段
のダウンサンプラに第３のサブバンド分割段をカスケー
ド接続し、以下同様にカスケード接続した複数のサブバ
ンド分割段を備え、音響信号または映像信号を複数の周
波数帯域に分割することを特徴とする。
【００２９】さらに、この発明に係るサブバンド分割／
合成装置のサブバンド合成方法は、複数のサブバンドに
分割された前記音響信号または映像信号の内、最も低い
周波数帯域の信号をこのサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施した後、高
帯域成分をローパスフィルタで除去する第１ステップ
と、第１ステップで得られた信号と２番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第２ステップと、第２ステップで
合成した信号を再度このサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施したのち、
高帯域成分をローパスフィルタで除去する第３ステップ
と、第３ステップで得られた信号と３番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第４ステップと、以後、第３ステ
ップと第４ステップを所定回数繰返し、サブバンドに分
割された複数の周波数帯域の信号を１つの周波数帯域の
信号に合成する第５ステップの順に複数の周波数帯域か
ら１つの周波数帯域に合成することを特徴とする。
合成装置のサブバンド合成方法は、複数のサブバンドに
分割された前記音響信号または映像信号の内、最も低い
周波数帯域の信号をこのサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施した後、高
帯域成分をローパスフィルタで除去する第１ステップ
と、第１ステップで得られた信号と２番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第２ステップと、第２ステップで
合成した信号を再度このサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施したのち、
高帯域成分をローパスフィルタで除去する第３ステップ
と、第３ステップで得られた信号と３番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第４ステップと、以後、第３ステ
ップと第４ステップを所定回数繰返し、サブバンドに分
割された複数の周波数帯域の信号を１つの周波数帯域の
信号に合成する第５ステップの順に複数の周波数帯域か
ら１つの周波数帯域に合成することを特徴とする。
【００３０】また、この発明に係るサブバンド分割／合
成装置のサブバンド合成装置は、複数のサブバンドに分
割された最も低い周波数帯域の前記音響信号または画像
信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アッ
プサンプラにカスケード接続されたローパスフィルタ
と、ローパスフィルタからの信号と次に低い周波数帯域
の前記音響信号または画像信号を合成する加算器とを第
１のサブバンド合成段とし、加算器に第２のサブバンド
合成段をカスケード接続し、第２のサブバンド合成段の
加算器に第３のサブバンド合成段をカスケード接続し、
以下同様にカスケード接続した複数のサブバンド合成段
を備え、複数のサブバンドに分割された前記音響信号ま
たは画像信号を１つの周波数帯域の信号に合成すること
を特徴とする。
成装置のサブバンド合成装置は、複数のサブバンドに分
割された最も低い周波数帯域の前記音響信号または画像
信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アッ
プサンプラにカスケード接続されたローパスフィルタ
と、ローパスフィルタからの信号と次に低い周波数帯域
の前記音響信号または画像信号を合成する加算器とを第
１のサブバンド合成段とし、加算器に第２のサブバンド
合成段をカスケード接続し、第２のサブバンド合成段の
加算器に第３のサブバンド合成段をカスケード接続し、
以下同様にカスケード接続した複数のサブバンド合成段
を備え、複数のサブバンドに分割された前記音響信号ま
たは画像信号を１つの周波数帯域の信号に合成すること
を特徴とする。
【００３１】
【作用】この発明に係るサブバンド分割／合成装置のサ
ブバンド分割方法は、音響信号または映像信号をサンプ
リング周波数の１／８の周波数で高帯域側と低帯域側の
２つのサブバンドに分割する第１ステップと、第１ステ
ップで２分割されたサブバンドの低帯域側の音響信号ま
たは映像信号に元のサンプリング周波数の１／２の周波
数でダウンサンプリングを施す第２ステップと、第２ス
テップでダウンサンプリングを施された低帯域側の音響
信号または映像信号をサンプリング周波数の１／１６の
周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバンドに分割
する第３ステップと、第３ステップで２分割されたサブ
バンドの低帯域側の音響信号または映像信号に元のサン
プリング周波数の１／４の周波数でダウンサンプリング
を施す第４ステップと、以後、第３ステップと第４ステ
ップを所定回数ｎだけ繰返し、ダウンサンプリングを施
された低帯域側をサンプリング周波数の１／（８×２(
n-1)）の周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバン
ドに分割した後、２分割されたサブバンドの低帯域側に
元のサンプリング周波数の１／２nの周波数でダウンサ
ンプリングを施して所望のサブバンド数ｋを得る第５ス
テップの順に複数の周波数帯域に分割するので、分割し
た各サブバンドにはエリアシングや直流成分が含まれず
高能率符号化のためのＦＦＴ解析や線形予測を行うこと
ができる。
ブバンド分割方法は、音響信号または映像信号をサンプ
リング周波数の１／８の周波数で高帯域側と低帯域側の
２つのサブバンドに分割する第１ステップと、第１ステ
ップで２分割されたサブバンドの低帯域側の音響信号ま
たは映像信号に元のサンプリング周波数の１／２の周波
数でダウンサンプリングを施す第２ステップと、第２ス
テップでダウンサンプリングを施された低帯域側の音響
信号または映像信号をサンプリング周波数の１／１６の
周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバンドに分割
する第３ステップと、第３ステップで２分割されたサブ
バンドの低帯域側の音響信号または映像信号に元のサン
プリング周波数の１／４の周波数でダウンサンプリング
を施す第４ステップと、以後、第３ステップと第４ステ
ップを所定回数ｎだけ繰返し、ダウンサンプリングを施
された低帯域側をサンプリング周波数の１／（８×２(
n-1)）の周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバン
ドに分割した後、２分割されたサブバンドの低帯域側に
元のサンプリング周波数の１／２nの周波数でダウンサ
ンプリングを施して所望のサブバンド数ｋを得る第５ス
テップの順に複数の周波数帯域に分割するので、分割し
た各サブバンドにはエリアシングや直流成分が含まれず
高能率符号化のためのＦＦＴ解析や線形予測を行うこと
ができる。
【００３２】また、この発明に係るサブバンド分割／合
成装置のサブバンド分割装置は、音響信号または画像信
号の高帯域周波数成分を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）と、低帯域周波数成分を通過させるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）に
カスケード接続されたダウンサンプラとを第１のサブバ
ンド分割段とし、ダウンサンプラに第２のサブバンド分
割段をカスケード接続し、この第２のサブバンド分割段
のダウンサンプラに第３のサブバンド分割段をカスケー
ド接続し、以下同様にカスケード接続した複数のサブバ
ンド分割段を備えので、分割された各サブバンドの周波
数帯域が局在化して極低周波や直流成分、およびサンプ
リング周波数の１／４以上の周波数成分を含まないた
め、高能率符号化のためのＦＦＴ解析や線形予測を行う
ことができる。
成装置のサブバンド分割装置は、音響信号または画像信
号の高帯域周波数成分を通過させるハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）と、低帯域周波数成分を通過させるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）に
カスケード接続されたダウンサンプラとを第１のサブバ
ンド分割段とし、ダウンサンプラに第２のサブバンド分
割段をカスケード接続し、この第２のサブバンド分割段
のダウンサンプラに第３のサブバンド分割段をカスケー
ド接続し、以下同様にカスケード接続した複数のサブバ
ンド分割段を備えので、分割された各サブバンドの周波
数帯域が局在化して極低周波や直流成分、およびサンプ
リング周波数の１／４以上の周波数成分を含まないた
め、高能率符号化のためのＦＦＴ解析や線形予測を行う
ことができる。
【００３３】さらに、この発明に係るサブバンド分割／
合成装置のサブバンド合成方法は、複数のサブバンドに
分割された前記音響信号または映像信号の内、最も低い
周波数帯域の信号をこのサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施した後、高
帯域成分をローパスフィルタで除去する第１ステップ
と、第１ステップで得られた信号と２番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第２ステップと、第２ステップで
合成した信号を再度このサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施したのち、
高帯域成分をローパスフィルタで除去する第３ステップ
と、第３ステップで得られた信号と３番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第４ステップと、以後、第３ステ
ップと第４ステップを所定回数繰返し、サブバンドに分
割された複数の周波数帯域の信号を１つの周波数帯域の
信号に合成する第５ステップの順に複数の周波数帯域か
ら１つの周波数帯域に合成するので、エリアシングをキ
ャンセルする必要がなく、各サブバンドにおける量子化
誤差や波形歪の合成波形への影響を最小限に抑えること
ができる。
合成装置のサブバンド合成方法は、複数のサブバンドに
分割された前記音響信号または映像信号の内、最も低い
周波数帯域の信号をこのサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施した後、高
帯域成分をローパスフィルタで除去する第１ステップ
と、第１ステップで得られた信号と２番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第２ステップと、第２ステップで
合成した信号を再度このサブバンドのサンプリング周波
数の２倍の周波数でアップサンプリングを施したのち、
高帯域成分をローパスフィルタで除去する第３ステップ
と、第３ステップで得られた信号と３番目に低い周波数
帯域の信号を合成する第４ステップと、以後、第３ステ
ップと第４ステップを所定回数繰返し、サブバンドに分
割された複数の周波数帯域の信号を１つの周波数帯域の
信号に合成する第５ステップの順に複数の周波数帯域か
ら１つの周波数帯域に合成するので、エリアシングをキ
ャンセルする必要がなく、各サブバンドにおける量子化
誤差や波形歪の合成波形への影響を最小限に抑えること
ができる。
【００３４】また、この発明に係るサブバンド分割／合
成装置のサブバンド合成装置は、複数のサブバンドに分
割された最も低い周波数帯域の前記音響信号または画像
信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アッ
プサンプラにカスケード接続されたローパスフィルタ
と、ローパスフィルタからの信号と次に低い周波数帯域
の前記音響信号または画像信号を合成する加算器とを第
１のサブバンド合成段とし、加算器に第２のサブバンド
合成段をカスケード接続し、第２のサブバンド合成段の
加算器に第３のサブバンド合成段をカスケード接続し、
以下同様にカスケード接続した複数のサブバンド合成段
で構成できるので、単純な構成で合成波形を得ることが
できる。
成装置のサブバンド合成装置は、複数のサブバンドに分
割された最も低い周波数帯域の前記音響信号または画像
信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アッ
プサンプラにカスケード接続されたローパスフィルタ
と、ローパスフィルタからの信号と次に低い周波数帯域
の前記音響信号または画像信号を合成する加算器とを第
１のサブバンド合成段とし、加算器に第２のサブバンド
合成段をカスケード接続し、第２のサブバンド合成段の
加算器に第３のサブバンド合成段をカスケード接続し、
以下同様にカスケード接続した複数のサブバンド合成段
で構成できるので、単純な構成で合成波形を得ることが
できる。
【００３５】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係るサブバンド分割／合
成装置の要部ブロック構成図、図２はこの発明に係るサ
ブバンド分割／合成装置の分割周波数帯域説明図、図３
はこの発明に係るサブバンド分割／合成装置のフィルタ
係数特性図および周波数応答特性図、図４はこの発明に
係るサブバンド分割／合成装置のサブバンド周波数特性
図である。
て説明する。図１はこの発明に係るサブバンド分割／合
成装置の要部ブロック構成図、図２はこの発明に係るサ
ブバンド分割／合成装置の分割周波数帯域説明図、図３
はこの発明に係るサブバンド分割／合成装置のフィルタ
係数特性図および周波数応答特性図、図４はこの発明に
係るサブバンド分割／合成装置のサブバンド周波数特性
図である。
【００３６】図１において、サブバンド分割／合成装置
１は、サブバンド分割装置２およびサブバンド合成装置
３を備える。サブバンド分割装置２は、ハイパスフィル
タ（ＨＰＦ−１）とローパスフィルタ（ＬＰＦ−１）
と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−１）にカスケード接続
されたダウンサンプラ（ＤＳ−１）を第１のサブバンド
分割手段とし、同様の組合せで第２のサブバンド分割手
段および第３のサブバンド分割手段を構成する。なお、
サブバンド分割手段の段数は必要に応じて増加すること
ができる。
１は、サブバンド分割装置２およびサブバンド合成装置
３を備える。サブバンド分割装置２は、ハイパスフィル
タ（ＨＰＦ−１）とローパスフィルタ（ＬＰＦ−１）
と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ−１）にカスケード接続
されたダウンサンプラ（ＤＳ−１）を第１のサブバンド
分割手段とし、同様の組合せで第２のサブバンド分割手
段および第３のサブバンド分割手段を構成する。なお、
サブバンド分割手段の段数は必要に応じて増加すること
ができる。
【００３７】ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−１）およびロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ−１）に入力された信号入力Ｓ
Iは図３に示すフィルタ係数で畳み込まれ、図２に示す
サンプリング周波数ＦSの１／８の周波数ＦS／８で高帯
域側と低帯域側のサブバンドに分割され、高帯域側（図
２の(1)部分）のサブバンド信号Ｓ1は伝送路１に送出さ
れる。
ーパスフィルタ（ＬＰＦ−１）に入力された信号入力Ｓ
Iは図３に示すフィルタ係数で畳み込まれ、図２に示す
サンプリング周波数ＦSの１／８の周波数ＦS／８で高帯
域側と低帯域側のサブバンドに分割され、高帯域側（図
２の(1)部分）のサブバンド信号Ｓ1は伝送路１に送出さ
れる。
【００３８】一方、低帯域側（図２の(2)+(3)+(4)部
分）のサブバンド信号Ｓａはダウンサンプラ（ＤＳ−
１）で元のサンプリング周波数ＦSの１／２の周波数
（ＦS／２）でダウンサンプリング（間引き）が施さ
れ、低帯域側のサブバンド信号Ｓｂが第２のサブバンド
分割手段に供給される。
分）のサブバンド信号Ｓａはダウンサンプラ（ＤＳ−
１）で元のサンプリング周波数ＦSの１／２の周波数
（ＦS／２）でダウンサンプリング（間引き）が施さ
れ、低帯域側のサブバンド信号Ｓｂが第２のサブバンド
分割手段に供給される。
【００３９】サブバンド信号Ｓｂは第２のサブバンド分
割手段で、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−２）およびロー
パスフィルタ（ＬＰＦ−２）に入力され、図３に示すフ
ィルタ係数で畳み込まれ、図２に示すサンプリング周波
数ＦSの１／１６の周波数ＦS／１６で高帯域側（図２の
(2)部分）と低帯域側（図２の(3)+(4)部分）のサブバン
ドに分割され、高帯域側のサブバンド信号Ｓ2は伝送路
２に送出される。
割手段で、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−２）およびロー
パスフィルタ（ＬＰＦ−２）に入力され、図３に示すフ
ィルタ係数で畳み込まれ、図２に示すサンプリング周波
数ＦSの１／１６の周波数ＦS／１６で高帯域側（図２の
(2)部分）と低帯域側（図２の(3)+(4)部分）のサブバン
ドに分割され、高帯域側のサブバンド信号Ｓ2は伝送路
２に送出される。
【００４０】一方、低帯域側（図２の(3)+(4)部分）の
サブバンド信号ＳCはダウンサンプラ（ＤＳ−２）で元
のサンプリング周波数ＦSの１／４の周波数（ＦS／
２2）でダウンサンプリング（間引き）が施され、低帯
域側のサブバンド信号Ｓｄが第３のサブバンド分割手段
に供給される。
サブバンド信号ＳCはダウンサンプラ（ＤＳ−２）で元
のサンプリング周波数ＦSの１／４の周波数（ＦS／
２2）でダウンサンプリング（間引き）が施され、低帯
域側のサブバンド信号Ｓｄが第３のサブバンド分割手段
に供給される。
【００４１】同様に、サブバンド信号Ｓｄは第３のサブ
バンド分割手段で、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−３）お
よびローパスフィルタ（ＬＰＦ−３）に入力され、図３
に示すフィルタ係数で畳み込まれ、図２に示すサンプリ
ング周波数ＦSの１／３２の周波数ＦS／３２で高帯域側
（図２の(3)部分）と低帯域側（図２の(4)部分）のサブ
バンドに分割され、高帯域側のサブバンド信号Ｓ3は伝
送路３に送出される。
バンド分割手段で、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ−３）お
よびローパスフィルタ（ＬＰＦ−３）に入力され、図３
に示すフィルタ係数で畳み込まれ、図２に示すサンプリ
ング周波数ＦSの１／３２の周波数ＦS／３２で高帯域側
（図２の(3)部分）と低帯域側（図２の(4)部分）のサブ
バンドに分割され、高帯域側のサブバンド信号Ｓ3は伝
送路３に送出される。
【００４２】また、低帯域側（図２の(4)部分）のサブ
バンド信号Ｓｅはダウンサンプラ（ＤＳ−３）で元のサ
ンプリング周波数ＦSの１／８の周波数（ＦS／２3）で
ダウンサンプリング（間引き）が施され、低帯域側のサ
ブバンド信号Ｓ4が伝送路４に送出される。
バンド信号Ｓｅはダウンサンプラ（ＤＳ−３）で元のサ
ンプリング周波数ＦSの１／８の周波数（ＦS／２3）で
ダウンサンプリング（間引き）が施され、低帯域側のサ
ブバンド信号Ｓ4が伝送路４に送出される。
【００４３】帯域分割された各サブバンドの周波数帯域
は図４に示すように、局在化した周波数帯域を有し、直
流成分を含む極低周波数成分が含まれず、各々のサンプ
リング周波数ＦSの１／４以上の周波数成分が極めて少
ないので、エアリシング成分やイメージング成分の発生
を防止してサブバンド毎のＦＦＴ分析や線形予測が可能
となる。
は図４に示すように、局在化した周波数帯域を有し、直
流成分を含む極低周波数成分が含まれず、各々のサンプ
リング周波数ＦSの１／４以上の周波数成分が極めて少
ないので、エアリシング成分やイメージング成分の発生
を防止してサブバンド毎のＦＦＴ分析や線形予測が可能
となる。
【００４４】なお、本発明において、低帯域側と高帯域
側の最初のサブバンド分割をサンプリング周波数ＦSの
ほぼ１／８の周波数に設定したが、正確なＦS／８周波
数は必要とされず、本発明の主旨に従って、低帯域側を
間引く際に折り返しが発生しないような周波数で分割す
るよう構成することもできる。
側の最初のサブバンド分割をサンプリング周波数ＦSの
ほぼ１／８の周波数に設定したが、正確なＦS／８周波
数は必要とされず、本発明の主旨に従って、低帯域側を
間引く際に折り返しが発生しないような周波数で分割す
るよう構成することもできる。
【００４５】サブバンド合成装置３は、アップサンプラ
（ＵＳ−１）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）の
カスケード接続、および加算器４で第１のサブバンド合
成手段し、同様の組合せで第２のサブバンド合成手段お
よび第３のサブバンド合成手段を構成する。なお、サブ
バンド合成手段の段数は必要に応じて増加することがで
きる。
（ＵＳ−１）およびローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）の
カスケード接続、および加算器４で第１のサブバンド合
成手段し、同様の組合せで第２のサブバンド合成手段お
よび第３のサブバンド合成手段を構成する。なお、サブ
バンド合成手段の段数は必要に応じて増加することがで
きる。
【００４６】まず、第１のサブバンド合成段において、
伝送路４から入力される最も低帯域側のサブバンド信号
Ｒ4はアップサンプラ（ＵＳ−１）により、このサブバ
ンドの２倍サンプリング周波数でアップサンプリング
（補間）され、このアップサンプリング（補間）された
信号Ｒａはローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）のフィルタ
係数で畳み込みがなされた後、信号Ｒｂが加算器４で伝
送路３から入力される２番目に低い周波数帯域のサブバ
ンド信号Ｒ3と合成（図２の(4)と(3)の部分）され、合
成信号Ｒｃが第２のサブバンド合成手段に供給される。
伝送路４から入力される最も低帯域側のサブバンド信号
Ｒ4はアップサンプラ（ＵＳ−１）により、このサブバ
ンドの２倍サンプリング周波数でアップサンプリング
（補間）され、このアップサンプリング（補間）された
信号Ｒａはローパスフィルタ（ＬＰＦ−４）のフィルタ
係数で畳み込みがなされた後、信号Ｒｂが加算器４で伝
送路３から入力される２番目に低い周波数帯域のサブバ
ンド信号Ｒ3と合成（図２の(4)と(3)の部分）され、合
成信号Ｒｃが第２のサブバンド合成手段に供給される。
【００４７】次に、合成信号Ｒｃは第２のサブバンド合
成手段で、アップサンプラ（ＵＳ−２）により、このサ
ブバンドの２倍のサンプリング周波数でアップサンプリ
ング（補間）され、信号Ｒｄがローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ−５）のフィルタ係数で畳み込みがなされた後、信号
Ｒｅが加算器５で伝送路２から入力される周波数帯域の
サブバンド信号Ｒ2と合成（図２の(4)+(3)と(2)の部
分）され、合成信号Ｒｆが第３のサブバンド合成手段に
供給される。
成手段で、アップサンプラ（ＵＳ−２）により、このサ
ブバンドの２倍のサンプリング周波数でアップサンプリ
ング（補間）され、信号Ｒｄがローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ−５）のフィルタ係数で畳み込みがなされた後、信号
Ｒｅが加算器５で伝送路２から入力される周波数帯域の
サブバンド信号Ｒ2と合成（図２の(4)+(3)と(2)の部
分）され、合成信号Ｒｆが第３のサブバンド合成手段に
供給される。
【００４８】同様にして、合成信号Ｒｆは第３のサブバ
ンド合成手段で、アップサンプラ（ＵＳ−３）、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ−６）を介して信号Ｒｈとなり、加
算器６で伝送路１からの入力される最も高帯域側のサブ
バンド信号Ｒ1と合成され（図２の(4)+(3)+(2)と(1)の
部分）、１つの周波数帯域に合成された信号出力ＳOU T
が得られる。
ンド合成手段で、アップサンプラ（ＵＳ−３）、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ−６）を介して信号Ｒｈとなり、加
算器６で伝送路１からの入力される最も高帯域側のサブ
バンド信号Ｒ1と合成され（図２の(4)+(3)+(2)と(1)の
部分）、１つの周波数帯域に合成された信号出力ＳOU T
が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るサブ
バンド帯域分割／合成方法およびその装置は、分割した
各サブバンドの周波数帯域が直流成分と極低周波成分、
およびサンプリング周波数の１／４以上の成分を含まな
いよう局在化させることができるるので、各サブバンド
毎にＦＦＴ（高速フーリエ変換）分析や線形予測を実行
することが可能となる。
バンド帯域分割／合成方法およびその装置は、分割した
各サブバンドの周波数帯域が直流成分と極低周波成分、
およびサンプリング周波数の１／４以上の成分を含まな
いよう局在化させることができるるので、各サブバンド
毎にＦＦＴ（高速フーリエ変換）分析や線形予測を実行
することが可能となる。
【００５０】また、この発明に係るサブバンド帯域分割
／合成方法およびその装置は、上記分割方法および合成
方法を用いたので、分割装置および合成装置を単純化す
ることができる。
／合成方法およびその装置は、上記分割方法および合成
方法を用いたので、分割装置および合成装置を単純化す
ることができる。
【００５１】よって、単純な構成で、高能率符号化が可
能なサブバンド帯域分割／合成方法およびその装置を提
供することができる。
能なサブバンド帯域分割／合成方法およびその装置を提
供することができる。
【図１】この発明に係るサブバンド分割／合成装置の要
部ブロック構成図
部ブロック構成図
【図２】この発明に係るサブバンド分割／合成装置の分
割周波数帯域説明図
割周波数帯域説明図
【図３】この発明に係るサブバンド分割／合成装置のフ
ィルタ係数特性図および周波数応答特性図
ィルタ係数特性図および周波数応答特性図
【図４】この発明に係るサブバンド分割／合成装置のサ
ブバンド周波数特性図
ブバンド周波数特性図
【図５】従来のサブバンド分割／合成装置の要部ブロッ
ク構成図
ク構成図
【図６】従来のサブバンド分割／合成装置の分割周波数
帯域説明図
帯域説明図
【図７】従来のサブバンド分割／合成装置のフィルタ係
数特性図および周波数応答特性図
数特性図および周波数応答特性図
【図８】従来のサブバンド分割／合成装置のサブバンド
周波数特性図
周波数特性図
１，１１…サブバンド分割／合成装置、２，１２…サブ
バンド分割装置、３，１３…サブバンド合成装置、４，
５，６…加算器、ＨＰＦ１〜３，ＨＰＦ（−Ａ，−Ｃ，
−Ｆ、−ｃ，−ｆ，−ｉ）…ハイパスフィルタ、ＬＰＦ
１〜６，ＬＰＦ（−Ｂ，−Ｃ，−Ｆ−ｃ，−ｆ，−ｉ）
…ローパスフィルタ、ＤＳ１〜３，ＤＳ（−Ａ，−Ｂ，
−Ｄ，−Ｅ、−Ｇ，−Ｈ）…ダウンサンプラ、ＵＳ１〜
３，ＵＳ（−ａ，−ｂ，−ｄ，−ｅ，−ｇ，−ｈ）…ア
ップサンプラ、ＦS…サンプリング周波数、ＳI…信号入
力、ＳO，ＳOUT…信号出力。
バンド分割装置、３，１３…サブバンド合成装置、４，
５，６…加算器、ＨＰＦ１〜３，ＨＰＦ（−Ａ，−Ｃ，
−Ｆ、−ｃ，−ｆ，−ｉ）…ハイパスフィルタ、ＬＰＦ
１〜６，ＬＰＦ（−Ｂ，−Ｃ，−Ｆ−ｃ，−ｆ，−ｉ）
…ローパスフィルタ、ＤＳ１〜３，ＤＳ（−Ａ，−Ｂ，
−Ｄ，−Ｅ、−Ｇ，−Ｈ）…ダウンサンプラ、ＵＳ１〜
３，ＵＳ（−ａ，−ｂ，−ｄ，−ｅ，−ｇ，−ｈ）…ア
ップサンプラ、ＦS…サンプリング周波数、ＳI…信号入
力、ＳO，ＳOUT…信号出力。
Claims (4)
- 【請求項１】 音響信号または映像信号を複数の周波数
帯域に分割するサブバンド分割装置と、複数の周波数帯
域に分割された音響信号または映像信号を１つの周波数
帯域に合成するサブバンド合成装置を備え、前記音響信
号または映像信号を帯域分割するとともに帯域合成する
サブバンド分割／合成方法およびその装置において、 前記サブバンド分割は、以下のステップに従って複数の
周波数帯域に分割することを特徴とするサブバンド帯域
分割方法。 第１ステップ：音響信号または映像信号をサンプリング
周波数のほぼ１／８の周波数で高帯域側と低帯域側の２
つのサブバンドに分割する。 第２ステップ：第１ステップで２分割されたサブバンド
の低帯域側の音響信号または映像信号に元のサンプリン
グ周波数の１／２の周波数でダウンサンプリングを施
す。 第３ステップ：第２ステップでダウンサンプリングを施
された低帯域側の音響信号または映像信号をサンプリン
グ周波数のほぼ１／１６の周波数で高帯域側と低帯域側
の２つのサブバンドに分割する。 第４ステップ：第３ステップで２分割されたサブバンド
の低帯域側の音響信号または映像信号に元のサンプリン
グ周波数の１／４の周波数でダウンサンプリングを施
す。 第５ステップ：以後、第３ステップと第４ステップを所
定回数ｎだけ繰返し、ダウンサンプリングを施された低
帯域側をサンプリング周波数の１／（８×２(n -1)）の
周波数で高帯域側と低帯域側の２つのサブバンドに分割
した後、２分割されたサブバンドの低帯域側に元のサン
プリング周波数の１／２nの周波数でダウンサンプリン
グを施して所望のサブバンド数ｋを得る。 ただし、ｎを分割回数とし、ｋ＝ｎ＋１ - 【請求項２】 前記音響信号または画像信号の高帯域周
波数成分を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）と、
低帯域周波数成分を通過させるローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）と、このローパスフィルタ（ＬＰＦ）にカスケード
接続されたダウンサンプラとを第１のサブバンド分割段
とし、前記ダウンサンプラに第２のサブバンド分割段を
カスケード接続し、この第２のサブバンド分割段のダウ
ンサンプラに第３のサブバンド分割段をカスケード接続
し、以下同様にカスケード接続した複数のサブバンド分
割段を備え、前記音響信号または映像信号を複数の周波
数帯域に分割することを特徴とする請求項１記載のサブ
バンド帯域分割装置。 - 【請求項３】 前記サブバンド合成は、以下のステップ
に従って複数の周波数帯域から１つの周波数帯域に合成
することを特徴とするサブバンド帯域合成方法。 第１ステップ：複数のサブバンドに分割された前記音響
信号または映像信号の内、最も低い周波数帯域の信号を
このサブバンドのサンプリング周波数の２倍の周波数で
アップサンプリングを施した後、高帯域成分をローパス
フィルタで除去する。 第２ステップ：第１ステップで得られた信号と２番目に
低い周波数帯域の信号を合成する。 第３ステップ：第２ステップで合成した信号を再度この
サブバンドのサンプリング周波数の２倍の周波数でアッ
プサンプリングを施したのち、高帯域成分をローパスフ
ィルタで除去する。 第４ステップ：第３ステップで得られた信号と３番目に
低い周波数帯域の信号を合成する。 第５ステップ：以後、第３ステップと第４ステップを所
定回数繰返し、サブバンドに分割された複数の周波数帯
域の信号を１つの周波数帯域の信号に合成する。 - 【請求項４】 複数のサブバンドに分割された最も低い
周波数帯域の前記音響信号または画像信号をアップサン
プリングするアップサンプラと、このアップサンプラに
カスケード接続されたローパスフィルタと、このローパ
スフィルタからの信号と次に低い周波数帯域の前記音響
信号または画像信号を合成する加算器とを第１のサブバ
ンド合成段とし、前記加算器に第２のサブバンド合成段
をカスケード接続し、この第２のサブバンド合成段の加
算器に第３のサブバンド合成段をカスケード接続し、以
下同様にカスケード接続した複数のサブバンド合成段を
備え、複数のサブバンドに分割された前記音響信号また
は画像信号を１つの周波数帯域の信号に合成することを
特徴とする請求項１記載のサブバンド帯域合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233820A JPH0897726A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | サブバンド帯域分割／合成方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233820A JPH0897726A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | サブバンド帯域分割／合成方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897726A true JPH0897726A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16961081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6233820A Pending JPH0897726A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | サブバンド帯域分割／合成方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897726A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527032A (ja) | 2008-07-14 | 2011-10-20 | エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート | 音声／音楽統合信号の符号化／復号化装置 |
| CN102270454A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 宇达电脑（上海）有限公司 | 改善音频输出的方法及装置 |
| JP2014039212A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | フィルタバンク、楽音変調装置及び信号圧縮装置 |
| KR20150032867A (ko) * | 2012-06-19 | 2015-03-30 | 인스티튜트 퓌어 룬트퐁크테크닉 게엠베하 | 서브-대역 스플리터 유닛 및 서브-대역 스플리터 유닛이 제공된 포락 곡선 검출기 |
| CN110111800A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-09 | 深圳信息职业技术学院 | 一种电子耳蜗的频带划分方法、装置及电子耳蜗设备 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP6233820A patent/JPH0897726A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527032A (ja) | 2008-07-14 | 2011-10-20 | エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート | 音声／音楽統合信号の符号化／復号化装置 |
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| US9818411B2 (en) | 2008-07-14 | 2017-11-14 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for encoding and decoding of integrated speech and audio |
| US10403293B2 (en) | 2008-07-14 | 2019-09-03 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for encoding and decoding of integrated speech and audio |
| US10714103B2 (en) | 2008-07-14 | 2020-07-14 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for encoding and decoding of integrated speech and audio |
| US11705137B2 (en) | 2008-07-14 | 2023-07-18 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for encoding and decoding of integrated speech and audio |
| CN102270454A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 宇达电脑（上海）有限公司 | 改善音频输出的方法及装置 |
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| JP2015527779A (ja) * | 2012-06-19 | 2015-09-17 | インスティテュート フューア ランドファンクテクニック ゲーエムベーハー | サブバンドスプリッタ部、及びサブバンドスプリッタ部を備えた包絡線検出器 |
| JP2014039212A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | フィルタバンク、楽音変調装置及び信号圧縮装置 |
| CN110111800A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-09 | 深圳信息职业技术学院 | 一种电子耳蜗的频带划分方法、装置及电子耳蜗设备 |
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