JPS60131A - 量子化ステツプサイズ適応方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（ａ）　従来技術と問題点 本発明は、ＰＣＭ祠号復号復号器ける量子化器出力符号
器によって量子化ステノブサイズを適応的に変化させる
量子化器に係り、入力信号の特性の変化に対応してお一
子化特性を変化させることでも；子化雑音を小さく出来
る量子化ステップサイズ適応方式に関する。 （ｂ）　従来技術と問題点 適応重子化法としては、従来これがら］−子化しようと
する入力に対する量子化ステノブサイズΔ（ｎ）を、−
ｆ−のｉ［前の量子化ステノブサイズΔ（ｎ−１）でぶ
子化された出力符号語Ｉ（ｎ−１）によってΔ（ｎ）＝
＝Δ（ｎ−１）Ｍ（ＩＩ（ｎ−１）　ｌ　ｌなるアルゴ
リズムで適応的に変化さして量子化する方式が有効であ
ると云われている。ここで、Ｍ（ＩＩ（ｎ−１）ｌ）は
出力符号ｍ１Ｉ（ｎ−１）ｌに対応して、予め与えであ
るｌｒＬ　ｆｒ従って得られる係数である。この従来例
ノステッグサイズ更新回路のブロック図を示スと第１図
の如くである。 図中１．　５ｉｉ；遅延回路、２は絶対値をめる回路、
３はテーブル回路、４は乗算器を示す。 第１図に従って説明すると、これから量子化しようとす
る入力に対するステノプザイズム（ｎ）をめるのは、遅
延回路１の出力の面前の符号語Ｉ（Ｉｔ−１）ノ絶対値
ｌ０ｎ−１）ｌを絶対値をめる回路２でめ、これをテー
ブル回路３に加え、予め記憶している表に従って絶対値
ＩＩ（ｎ−１／）Ｉに対応した乗数Ｍ（ｌＨｎ−１）Ｉ
）をめ、この乗数を遅延回路５の出力の直前のステップ
サイズΔ（ｎ−１）に乗算器４にて乗算してステップサ
イズΔ（ｎ）＝Δ（ｎ−１）Ｍ（ＩＩ（ｎ−’１）ｌ）
を出力している。 この場合問題になるのは関数Ｍ（・）の選び方であり、
入力信号が音声信号の場合の有音声と無音声との違い等
の特性の差異に応じて夫々れ最も適した関数を選ぶこと
が望ましいが、これでは多くの表をテーブル回路３に持
つ必要がおシ、テーブル回路３の回路規模が大きくな）
又制御も複雑になる。従って従来、表としては代表的な
関数のみを待つことになり、入力信号によっては量子化
雑音が多くなる欠点がある。又従米表を用いるのでなく
、乗ａｌ１次式に示す直前の符号語１■（ｎ−ｘ）１の
４次の多項式 ％式％） （但し、係数Ｃ１＊　ｃ、−１・・・・・・ＣＧは常数
）を用い演算でめるよう印している方法があるが、この
場合も多項式の係数Ｃｔ、Ｃｔ−１・・・・ｃｏは定数
であるので入力信号によっては量子化雑音が大きくなる
欠点がある。即ち入力信号が音声信号の如く特性的な変
動が大きい場合は、上記２つの方法とも細量子化丼音が
大きくなる場合がある。 （Ｃ）　発明の目的 本発明の目的は上記の欠点に鑑み、量子化雑音をよル小
さく出来る量子化ステップサイズ適応方式の提供にある
。 （ｄ）　発明の構成 本発明は上記の目的を達成するために、上記の関ａＭ（
・）を自前の出力符号語Ｉ（ｎ−１）のｔ次多項式Ｍ（
ＩＩ（ｎ−１）　ｌ　）＝ＣｌｌＩ（ｎ−１）１’＋Ｃ
Ｉ−ｔｌＩ（ｎ−１）”・・・・・・・・・嶋Ｃ。 で表わし、関数Ｍ（りを用いて逐次ステップサイズの更
新を行うと同時に、多項式の係数Ｃｔ、　ｃｔ−１゜・
・・・・・Ｃ０を過去の符号語における１次相関の大き
さによってシラピックに修正することで、より入力信号
の特性にあった適応量子化処理を行うようにしたもので
ある。 （ｅ）　発明の実施例 以下、本発明の一実施例につき図に従って説明する。 第２図は本発明を適用する適応差分符号器のブロック図
、第３図は本発明の実施例のステップサイズ更新回路の
ブロック図、第４図は本発明の実施例の積分値ａにより
かわる関数Ｍ（ＩＩ（ｎ−１）１）の特性図でおる１、 図中６．９．１７ｉｊ：加算器、７は量子化器、８は逆
′ｌＹ：子化器、１０は予測器、１１は量子化ステップ
サイズ発生器、１２，１５，１６．１８は乗詩−器、１
３゜１４．１９は遅延回路、２０は絶対値をめる回路、
２１は係数発生回路、２２は演算回路、４．５は第１図
の場合と同じ機能の乗ｎ器、遅延回路を示すＯ 第２図は、本発明を適用する７３号器の一例の適応差分
符号器を示している。入力信号５（ｎ−１）と予測器１
０の出力との差を加算器６にてとった量子化器７の入力
Ｘ（ｎ−１）は量子化器７において、スデノプザイズム
（ｎ−１）で量子化され、かつ符号化され符号ｔＪｊＨ
ｎ−１）を発生する。次の量子化器７への入力Ｘ、（ｎ
）に対するステップサイズΔ（ｎ）は、量子化ステップ
サイズ１１にてΔ（ｎ）＝へ（ｎ−１）・Ｍ（ｌＨｎ−
１）ｌ］で与えられる。この量子化ステップサイズ発生
器１１の部分が４

【発明の対称となる。を発１１１］の
場合は、上記の関数Ｍ（・）としては先ＶＣ辰、明した
直前の符号語ＩＩ（ｎ−１，＞ｌの４次の多項式を用い
、係数Ｃｔ−１ｔｃ、・・・・・・Ｃｏｆ；ｃ過去の符
号語におりる１次相関の大きさによって適応的に変化さ
す。以下、ｔ＝３の場合を１シリにとりステップサイズ
Δ（ｎ）の決定方法に付き第３図、第４図を用いてＨｌ
ｌ明ｒる。ｔ＝３とすると、を次の多項式は次の（１）
式の如くなる。 ｋｉ（１Ｈｎ−１）ｌ）＝ＣｓｌＨｎ−１）ｌ’＋ｃｚ
ｌＩ（ｎ−１）Ｉ”＋Ｃ＋　ｌ　Ｉ　（ｎｌ　）　ｌ　
＋　Ｃｏ　・−−−・−４１）第３図にお・いて直前の
出力符号語１（ｎ−１）を最大の符号語１１　ｍａ　Ｘ
　ｌで割ったものを乗算器１２．遅延回路１３でめ、こ
れを（１）式を演算する演算回路２２に加えると共に次
段に送ｐ１遅延回路１４゜求め、１−ｄ（但し、αは過
去の符号語の１次の相関を除々に減少さすために用いる
リーク定数で例えば０．１）を乗算する乗算器】６．遅
延回路１９の出力にリーク定数αを乗算する乗算器１８
．加算器１７よシなる積分器にて、Ｉ（ｎ−１）、Ｈｎ
−２）・・・・・０１次相関をαなるリーク定数をもっ
て積分された値を、絶対値をめる回路２０にて絶対値を
めた積分値ａを発生させる。この積分値ａはにて係数発
生回路２１より出力する係数Ｃ３＋　ｃ、　１ｃ、　、
　Ｃｏを制御し、この係数Ｃｉ、　Ｃ２＋　ＣＩ、Ｃ１
ｌを演算回路２２に加える。この演算回路２２では、入
力した１Ｑヨユ及びＣｓ　、　Ｃｔ　、Ｃｔ　、Ｃｏに
よシ上記ｍａｘ （］　）式１（従ッテ演ｎ　シ、関数Ｍ（ｌ　Ｉ（ｎ−
ｘ）ｌ　）を得乗算器４にて直前のステップサイズΔ（
ｎ−１）と乗算してステップサイズΔ（ｎ）を得る。こ
の場合リーク係数ｄは符号［ｒ！ＩＩ（ｎ−１１１の変
化に比べａを十分ゆっくシ変化するように設定する０肇
子化雑音としては、代表的に過負荷歪及び粒子雑音があ
るが、ＳＺＮ比的には過負荷歪の影響が大きい。この為
、ステップサイズｆ：？ｒｊ加させる連関を、減少させ
る速度に比べ大きくする方が良いとさ１１．ておシ、特
に入力信号の１次相関が小さな場合は減少速ｊ現を十分
小さくする必敷があるとされている。そこで関数Ｍ（・
）の値としては、第４図に示す如く積分値ａがほぼ１に
近い時は第４図イに示す如（Ｈｎ−１）／Ｉｍａｘが１
では関ａＭ（−）は２．８程度、０．５では０．９程度
、０．１では０．８程度又積刀値ａがＯに近い時はＷ、
４図口に示す如く、Ｉ　（ｎ−１’）／　Ｉｍｍｘが１
では関数Ｍ（”）Ｕ　１．８程度。 数Ｍ（・）は中間の値となる。 従って、この関数Ｍ（・）を実現するよう積分値ａに応
じて係数Ｃｓ、　ｃ、、　ＣＩＴ　Ｃ（＋を係数発生回
路２１よシ発生するよう係数発生回路２１を、構成して
おく。このような係数発生回路２１は容易に実現可能で
ある。このようＶこすることにより入力信号が音声信号
の如く振幅変動が大きく、かつ特性が変化しても間借Ｍ
（・）の係数を過去の符号語における１次相関の大きさ
によシ適応的に修正することで量子化特性を変化させ量
子化雑音をよシ小さく田型る。 （イ）発明の効果 以上詳ｊ’（ｉｔに８９．明ぜる如く本発明によれば、
入力信号の特性に合った量子化特性を実現できる為、＠
ト化雑繕を従来方式のものよりよシ小さく出琴る効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

Ｈ７１＋　１．ｄｌは従来例のステンプザイズ更新回路
のブ１ル１数Ｍ（ｌＨｎ−１）＋３の特性図ｆ、Ｓる。 ４図中ｔ、　５．１３．１４．１９は遅延回路、２，２
０は絶対値をめろ回路、３はテーブル回路、４．１２゜
１５、１ｆ３．１８は乗ｙＬ器、６．９．１７は加算器
、７は量子化）ｉ′号、８は逆量子化器、１０は予測器
、１１はスデップツイズ発生器、２１は係数発生回路、
２２　は演Ｊｔｌ：ｔＩ＋ｌ鮎６　と７３りす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テップサイズの更新を１μ前の符号語Ｉ（ｎ−１）のｔ
   次の多項式（Ｃｌｌ　Ｉ（ｎ−１）　ｌ’＋ｃ！−ＩＩ
   Ｉ（ｎ−１）　ｌ’−’＝・＋Ｃｏ）の値に基づいて逐
   次更新するとき、該多項式の係数Ｃ，，Ｃ，−１・・・
   ・Ｃｏを過去の符号語における１次相関の大きさによっ
   て適応的に修正するようにしたことを特徴とする量子化
   ステップサイズ適応方式。