JPS60169249A

JPS60169249A - 符号伝送方法および装置

Info

Publication number: JPS60169249A
Application number: JP59242182A
Authority: JP
Inventors: フレデリツク・オーサー・ウエストール; ドミニク・サビオ・キン・イプ・リー; イアン・ロス・カメロン; ロバート・ウイリアム・マクリントク
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1985-09-02
Also published as: EP0145332B1; EP0145332A3; US4703480A; GB8330885D0; DE3472873D1; JPH0243382B2; ATE35883T1; EP0145332A2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はサブバンド符号化を用いたデータ通信に関する
。本発明は、特に、多重化されたデータおよびディジタ
ル的に符号化された音声信号の伝送に適する。

サブバンド符号化とは、音声情報その他スペクトラムが
分布する基の周波数帯を二つ以上のサブバンドに分割し
、それぞれの周波数帯域を別々に符号化することをいう
。

〔従来の技術〕

サブバンド符号化の主な利点は、例えばパルス符号変調
（ｐｕｌｓｅ　ｃｏｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　、　
Ｐ　ＣＭ）または適応差分パルス符号変調（ａｄａｐｔ
ｉｖｅ　ｄｉｆｆｅｒ−ｅｎｔｉａｌＰ　ＣＭ、　ＡＤ
　Ｐ　ＣＭ　）を用いることにより、（ａｌ　それぞれ
のサブバンドで生成される量子化雑音をその周波数帯域
内に限定し、復号化のときに他の帯域の低レベルの音声
をマスクすることなく、（ｂ）　それぞれρサブバンドの信号を、聴覚的な凸準
によりそのエネルギ分布に従って符号化し、サブバンド
全体として聴覚的に良好な音質を提供できることにある。

このようなサブバンド符号化された信号に、データ信号
を多重化する方法が考えられている。このためには、サ
ブバンドの一つのチャネルにデータ信号を固定的に挿入
する方法、あるし１はエネルギ分布少ないサブバンドに
割り当てられているビットをデータ信号の送信に使用す
る方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、一つのチャネルだけにデータ信号を挿入する方
法では、そのデータ信号用の余分な信号が必要となり、
データ多重化の効果が十分に得られてい欠点がある。ま
た、エネルギ量の少なし）サブバンドに割り当てる方法
では、データ信号が挿入されたサブバンドを判定するた
めに、さらに付随情報が必要となる欠点があった。

本発明は、以上の欠点を解決し、サブバンドの音声信号
とデータ信号とを効率的に符号化して送信できる符号伝
送装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の第一の発明は符号伝送方法であり、入力信号を
二つ以上の周波数帯域のサブバンドに分離し、割り当て
られたピント数にしたがってサブバンド毎に符号化を行
う符号伝送方法において、各サブバンドに割り当てられ
るビット数を、そのサブバンドに常に伝送されるビット
の情報の関数として適応的に決定し、符号化された信号
を復号化するには、それぞれのサブバンドに伝送される
ビットを参照して行うことを特徴とする。

本発明の第二の発明はこの方法を実施する装置であり、
入力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンドに分割す
る濾波手段と、それぞれのサブバンドを符号化するため
に使用するビット数を適応的に決定する適応的なビット
割り当て手段と、それぞれのサブバンド毎に符号化を行
う手段とを備えた送信装置と、この送信装置から送信す
る信号を受信する受信、装置とを備えた符号伝送装置に
おいて、送信装置のビット割り当て手段は、常にそれぞ
れのザブバンドに伝送されるビットから各サブバンドの
相対エネルギ量を判定する手段を含み、受信装置のビッ
ト割り当て手段は、常にそれぞれのサブバンドに伝送さ
れるビットを参照して各サブバンドの相対エネルギ量を
判定する手段を含むことを特徴とする。

本発明の第三の発明はディジタルサブバンド符号化され
た信号とともにディジクル信号を送信する符号伝送方法
であり、異なるサブバンドのエネルギ量を比較し、その
エネルギ量の少ないサブバンドのディジタルサブバンド
符号化信号にディジタルのデータ信号を適応的に挿入す
ることを特徴とする。

さらに、本発明の第四の発明はディジタルサブバンド符
号化された信号およびディジタル信号を多重化する符号
伝送装置であり、到来した周波数帯域を複数のサブバン
ドに分割する手段と、それぞれのサブバンドを別々に符
号化する手段とを備えた符号伝送装置において、サブバ
ンドのエネルギ量を測定および比較する手段と、少ない
エネルギ量のザブバンドにデータ信号を挿入する手段と
を備えたことを特徴とする。

エネルギ量の比較は、二つの隣接したサブノくンドの間
で実行することが便利である。サブバンドは、それ自身
が他のサブバンドから分割されたサブバンドでもよく、
音声情報その他の基の周波数帯域から直接に分割された
サブバンドでもよい。

エネルギ量の比較は、例えば、それぞれのサブハンドの
ステンプサイズの差で行ってもよいが、その比で決定す
ることが望ましい。

〔作用〕

本発明の符号伝送方法は、サブバンドの含むエネルギ量
の多少により、そのサブバンドを符号化するビット数が
適応的に変化する。しかし、エネルギ量の多少の判定は
、常にそのサブハンドに伝送されるビットにより行い、
どちらのサブバンドを伝送するのか不定のピントは判定
に使用しない。

このため、受信機に到来する信号も、常にそのサブバン
ドに伝送されるビットだけで判定を行うことができる。

このようにサブバンドのエネルギ量の判定に全ビットを
使用しないので、この判定に使用しないピントを用いて
付随情報としてのデータ信号を音声信号に挿入するごと
ができ、受信機ではデータ信号が挿入されているサブバ
ンドを容易に判定することができる。

〔実施例〕

第１図および第２図は、本発明第一実施例符号伝送装置
のブロック構成図であり、第１図は送信機、第２図は受
信機を示す。

本実施例符号伝送装置の送信機には、１６ｋＨｚの標本
化速度でＰＣＭ符号化された音声信号１が入力される。

この入力された音声信号１の周波数スペクトラムは、高
域フィルタ２および低域フィルタ３により、高域サブバ
ンドおよび低域サブバンドに分割される。これらの二つ
のサブバンドは、「デシメータ」４．５でそれぞれ８ｋ
ｔｌｚにダウンサンプルされる。説明を簡単にするため
、人力された音声信号の量子化は、双方のサブバンドで
゛４ビットの精度で行うものと仮定する。現実には、符
号化にはさらに多くのビット数が用いられ、さらに、そ
れぞれのサブバンドの符号化ビット数が同一である必要
はない。

マルチプレクサ６は、デシメータ４．５からの出力ピン
トの集合を、送信に適した形に直して出力する。マルチ
プレクサ６は、時分割多重通信装置の一部でもよく、単
純な並列直列変換器でもよい。マルチプレクサ６は、こ
の例では、８ビツトのデータを入力する。これらの８ビ
ツトの一つのビットは、恒久的に、予備のデータ信号り
の送信に割り当てられている。もっとも、これは本発明
の本質ではない。

残った７ビツトは、マルチプレクサ６の入力である二つ
のチャネルに適応的に割り当てられる。

ここでは、一つのチャネルを３ビツトの精度で量子化し
、他のチャネルを４ビツトの精度で量子化する。したが
って、高域側のチャネルの３つの上位桁ｈ３ないしり、
および低域側のチャネルの３つの上位桁１３ないし１１
が、マルチプレクサ６のそれぞれの入力に割り当てられ
る。これに対して、マルチブレク、す６の８番目の入力
は、選択回路８を経由して、選択されたチャネルの最下
位ピント、すなわち高域側の最下位桁り。または低域側
の最下位桁ｌ。の一方を受げ取る。

第２図の受信機は、基本的に送信機の鏡像となっている
。デマルチプレクサ１６は、アンプサンプル回路１４．
１５の３ビツトの上位桁入力を供給し、アンプサンプル
回路１４．１５の出力は補間フィルタ１２．１３に供給
され、補間フィルタ１２．１３の出力は加算器ＩＯで加
算されて復号化出力１１となる。

第１図の送信機に説明を戻す。選択回路８は判定回路９
により制御され、判定回路９は二つの最下位桁ｈ０また
は１０のどちらを送信するかを選択する。この判定は二
つのチャネル相互の信号またはエネルギ量の関数として
決定される。受信機では、送信機での選択に対応する選
択を１ビツトデマルチプレクサ１８で実行し、判定回路
９と機能的に同等である判定回路１９により制御される
。

受信機の判定回路１９は、送信機の動作を正確に「追跡
コするために、二つのチャネルの上位桁ｈ３ないしｈｌ
および１３ないしβ１を用いて判定を行う。サブハンド
復号器の判定回路１９は、当然に、最下位桁ｈ０、！。

にアクセスせず、どちらのビットが判定の前に選択され
ていたかも「関知しない」。

判定回路９．１９は、どちらのチャネルが高いエネルギ
を有しているかを調査し、これにより、最下位桁がない
状態で雑音分布が少なくなるように一方のチャネルの最
下位桁の送信を実行しない。

この動作は標本毎に行う。これには単純な比較器で十分
である。実際の装置では、周期毎のエネルギ推定を比較
平均する。これについては以下でさらに詳しく説明する
。

第３図および第４図は本発明第二実施例符号伝送装置を
示し、第３図は送信機のブロック構成図、第４図は受信
機ブロック構成図を示す。

本実施例の送信機では、８個のビットを用い、二つのチ
ャネルに４ビツトずつを割り当てる。予備のデータ信号
りは、二つのチャネルの最下位桁ｈ０または１０の位置
に適応的に挿入される。本実施例の判定回路９′は、二
つの出力ｘ、ｙを出力する。高域側チャネルと低域側チ
ャネルとのエネルギ比が、低いしきい値以上のときには
出力Ｘが有効となり、高いしきい値以下のときには出力
ｙが有効となる。これにより、エネルギ比が二つのしき
い値の間にあるときには、データ信号りを双方のチャネ
ルに挿入する。受信機も同様に判定する。このようにし
て、計算精度の限界や送信誤りに起因して判定により生
じるデータ信号りの誤りを削減することができる。

本実施例の送信機および受信機のさらに実際的な実施例
を説明する。ただし、以下に説明する多くの部分は、第
一実施例でも同様に実施可能である。

送信機は、１６ｋｔｌｚで標本化された７ｋｌｌｚの帯
域幅の広帯域音声信号を入力するに適し、適応差分パル
ス符号変調を用いて６４ｋｂｉｔ／ｓで送信を行う。

差分符号器は、通常、ビットが消去された場合に信号対
雑音比の損失が大きい欠点があり、これを修正するため
に、埋め込み適応差分パルス符号変調ＣＥｔｓｂｅｄｄ
ｅｄ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ　）が用いられる。埋め込み符
号化（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｃｏｄｉｎｇ）については、
ｒＥｍｂｅｄｄｅｄ　ＤＰＣＭ　ｆｏｒ　ｖａｒｉａｂ
ｌｅ　ｂｉｔ　ｒａｔｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＪ　
、。

Ｄａｖｉｄ　Ｊ、Ｇｏｏｄｍａｎ　。

ＩＥＢＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｃｏｍｍ、Ｖｏｌ　Ｃ０Ｍ−２
８＋Ｎｏ、７．Ｊｕｌｙ　１９８０＋ｐｐ１０４０−１
０４６に詳しく説明されている。ただし、この文献で説明して
いる符号伝送方法は、適応符号化ではなく、サブバンド
符号化に用いられるものでもない。基本的に埋め込み差
分パルス符号変調は、予測が正確でないことによる低い
信号雑音比、およびこれにより高い量子化ステップサイ
ズが必要となること、したがって量子化雑音が大きいこ
と等の問題を解決し、送信で除去されるべき全てのビッ
トを送信機および受信機の双方予測帰還回路から排除し
ている。

第５図および第６図は本発明第三実施例の符号伝送装置
を示し、第５図は送信機のブロック構成図、第６図は受
信機のブロック構成図を示す。

本実施例符号伝送装置の送信機は、ディジタルフィルタ
２２を備えている。このディジタルフィルタ２２は、高
域フィルタ２２ａおよび低域フィルタ２２ｂで構成され
、例えばＰＣＭ符号化された信号等の、入力端子２３か
ら入力された信号を二つのサブハンドに分割する。高域
フィルタ２２ａおよび低域フィルタ２２ｂの出力は、「
デシメータ」２４のダウンサンプル回路２４ａ　、２４
ｂにそれぞれ入力され、ダウンランプルされる。ダウン
サンプル回路２４ａの出力はＡＤＰＣＭ符号器２５に供
給され、ダウンサンプル回路２４ｂの出力はＡＤＰＣＭ
符号器２６に供給される。ＡＤＰＣＭ符号器２５．２６
は、それぞれ符号語出力２７．２８を出力する。ＡＤＰ
ＣＭ符号器２５．２６は、その出力２９．３０により、
判定回路３１にステンプサイズを示す信号を供給する。

判定回路３１の出力は、データ挿入回路３２．３３に接
続され、以下に説明するような制御を行う。データ挿入
回路３２．３３の出力は、８ビツトのマルチプレクサ３
４の入力となり、このマルチプレクサ３４の出力は送信
信号として出力される。

ディジタルフィルタ２２は、直交鏡像フィルタ（ｑｕａ
ｄｒａｔｕｒｅ　ｍ１ｒｒｏｒ　ｆｉｌｔｅｒ）で構成
され、入力スペクトラムを一部が重なる二つの帯域（０
〜４ｋｌｌｚおよび４〜８ｋＨｚ）に分離するために用
いられる。

適切なフィルタの定数を第１表に示す。第１表は３２ビ
ツト構成の低域フィルタの定数ｈ　Ｌ　（ｎ）を示す。

低域フィルタの定数と高域フィルタの定数とは、ｈｕ（
ｎ）　−１・ｈｔ（ｎ）の関係がある。ここでｎ＝０．１．２−−（Ｎ−１＞　
であり、Ｎはビット数である。

（本頁以下余白）第１表二つのサブバンドのそれぞれに含まれる信号は、それぞ
れ、ダウンサンプル回路２４ａ（４〜８ｋｌｌｚ）、２
４ｂ（０〜４ｋｔｌｚ）に供給される。これらのダウン
サンプル回路２４ａ　、　２４ｂば、毎秒８０００個の
標本を標本化し、二つの独立なＡＤＰＣＭ符号器２５．
２６にそれぞれ出力する。ＡＤＰＣＭ符号器２５．２６
ばそれ自体公知のものであり、ここでは、ＡＤＰＣＭ符
号器２５．２６での二つのサブバンドの符号化は対称で
ある必要はないことに注意すれば十分である。

例えば、低域側サブバンドは、５ビツト構成のロバスト
・ジャヤント量子化回路（ｒｏｂｕｓｔ　Ｊａｙａｎｔ
ｑｕａｎｔｉｓｅｒ　）および４ｋｌｌｚ帯域幅の音声
に対して最適化された固定第四オーダの予測回路により
、ＡＤＰＣＭで符号化される。この一方で、高域側サブ
バンド（４〜８ｋＨｚ）は、３ビツト構成のロバスト・
ジャヤント量子化回路および固定第一オーダの予測回路
を用いて符号化される。

受信機では、デマルチプレクサ５５が低域側および高域
側ザブバンドに分離し、基本的に送信機と逆の順序で信
号を処理する。ディジタルフィルタ４２、補間フィルタ
４２ａ　、４２ｂ　、加算器４３、アンプサンプル回路
４Ａ、　４４ａ　、　４４ｂ　、　ＡＤＰＣＭ復号器４
５．４６、判定回路５１、データ信号再生回路５２．５
３およびデマルチプレクサは、基本的に、それぞれディ
ジタルフィルタ２２、高域フィルタ２２ａ、低域フィル
タ２２ｂ１入力端子２３、°デシメータ２４、ダウンサ
ンプル回路２４ａ　、　２４ｂ　、　ＡＤＰＣＭ符号器
２５．２６、判定回路３１、データ信号挿入回路３２．
３３およびマルチプレクサの鏡像である。

したがって、６４ｋｂｉ　ｔ／ｓの信号が、分離され、
復号化され、補間され、ディジタルフィルタ４２で処理
される。これにより、７　ｋＨｚ帯域幅の信号が再生さ
れる。この後に、二つのチャネルは加算器４３で連結さ
れる。

送信機および受信機は、データ信号挿入のための判定回
路３１およびデータ信号再生のための判定回路４１に付
加的に、それぞれデータ信号挿入回路３２．３３および
データ信号再生回路５２．５３を備えている。

ＡＤＰＣＭ符号器２５．２６のそれぞれの３ビントおよ
び５ビツト出力は、データ信号挿入回路３２．３３に供
給される。データ信号挿入回路３２．３３心よ、低域側
チャネル出力の５番目の符号化ビ・ノド（最下位ビット
）の位置、または高域側チャネルの３番目の符号化ビッ
トの位置の一方または双方に、データ信号りを挿入して
そこのビ・ノドと置き換える。データ信号りの挿入の仕
方について以下に説明する。

データ信号りを、高域側、低域側または双方のチャネル
に挿入した場合の送信機の出力は、５＋（２＋Ｄ）、（４＋Ｄ）＋３、または、（４＋Ｄ）＋　（２＋Ｄ）となる。

判定回路３１．５１は単純な比較器で実施することがで
き、それぞれＡＤＰＣＭ符号器２５．２６またはＡＤＰ
ＣＭ復号器４５．４６からの適応ステップサイズΔ（ス
ケーリング因子）を比較する。

第７図にＡＤＰＣＭ符号器２５．２６のプロ・ツク構成
図を示し、第８図にＡＤＰＣＭ復号器４５．４６のブロ
ック構成図を示す。

加算回路６０のｉ方の入力には、符号化する信号が入力
される。加算回路６０の他方の入力には、予測回路６７
の出力が反転入力される。加算回路６０の出力は、乗算
回路６１の一方の大力に接続される。

乗算回路６１の他方には、ステ・７プサイズ適応回路６
４の一方の出力（１／Δ、ただしΔは適応ステップ→）
゛イズ）が人力される。乗算回路６１の出力は量子化回
路６２に接続される。量子化回路６２の出力が、このＡ
ＤＰＣＭ符号器の出力となる。また、量子化回路６２の
出力は係数回路６３に接続される。係数回路６３の出力
は、ステップサイズ適応回路６４および加算回路６５に
接続される。加算回路６５は、係数回路６３の出力に０
．５を付加して乗算回路６６の一方に人力する。ステッ
プサイズ適応回路６４は、適応ステップサイズΔおよび
その逆数を出力し、その適応ステソプサ゛イズΔの出力
は乗算回路６６に入力される。乗算回路６６の出力は、
音声信号の適応予測を行うための予測回路６７に接続さ
れる。ステ・ノブサイズ適応回路６４の適応ステップサ
イズΔ出力は、データ信号りの挿入するチャネルの判定
に使用される。

ＡＤＰＣＭ復号器に入力された音声信号は、加算回路７
０および係数回路７１に人力される。係数回路７１の出
力は、ステップサイズ適応回路７２および加算回路７３
に入力される。加算回路７３は、係数回路７１の出力に
０．５を付加して乗算器７４に入力する。

ステップサイズ適応回路７２の出力は、乗算回路７４お
よび乗算回路７５に入力され、さらに、データ信号りの
挿入されたチャネルの判定に利用される。

乗算回路７４の出力は、予測回路７６に入力される。

乗算回路７５の出力および予測回路７６の出力は加算回
路７７に入力される。加算回路７７の出力がこのＡＤＰ
ＣＭ復号器の出力となる。

このようなＡＤＰＣＭ符号器および復号器によるデータ
信号挿入の判定の決定方法、およびデータ信号再生方法
について説明する。

分離するだめの付随情報なしでどのチャネルにデータ信
号が含まれているかを判定する必要がある。このような
判定のためには、後方適応データ多重化が用いら、れる
。後方適応データ多重化により、多重化および分離のデ
ータチャネルを選択するための判定は、サブバンド符号
器およびサブバンド復号器のそれぞれのステップサイズ
適応回路６４．７２により導出される。

データ信号を挿入するチャネルは、以下のように決定さ
れる。それぞれのサブバンド信号から、基本的にエネル
ギ量を測定することにより得られるスペクトラム包絡線
推定を得る。これらのスペクトラム包絡線推定を比較す
ることにより、その信号が有声音（母音等）、無声音（
子音）および中間音のいずれかを判定する。

音声信号が有声音であるときには、高域側チャネル（４
〜８　ｋＨｚ）にデータ信号を挿入し、エネルギ量の多
い低域側チャネルを５ビツトで標本化することができる
。

この一方で、音声信号が無声音、あるいは有声音か無声
音かが明白ではないときには、低域側チャネル（０〜４
ｋｌｌｚ）にデータ信号を挿入し、これにより、低域側
の帯域の音声信号を４ビツトで符号化する。このとき、
高域側チャネルでは３ビツトを全て使用して音声信号の
高い周波数を正確に符号化できる。

データ信号を挿入するチャネルを判定するために、二つ
のチャネルの量子化回路のステップサイズ・パラメータ
を利用して、短時間スペクトラム包絡線情報を得る。こ
の情報は、ジャヤント・アルゴリズムを用いるときに後
方適応モードで導出することができ、低域側および高域
側チャネルのそれぞれの量子化回路のｎ＋１番目のステ
ップサイズ・パラメータΔｌ１（ｎ＋１）、Δｕ（ｎ＋
１）は、Δｐ　（ｎ＋１）＝Δｊ！　（ｎ）’　Ｍ　ｊ
ｌ！　（１７！（ｎ））　−−−−−−ｆｉｌおよび、 Δｕ（ｒ＋＋１）＝Δｕ（ｎ）’Ｍｕ（Ｉｕ（ｎ））　
−−−−−−（２１で与えられる。ここで、Ｉ　ｊ２　
（ｎ）は低域側チャネルの量子化回路からのｎ番目の出
力符号語であり、Ｉｕ　（ｎ）は高域側チャネルの量子
化回路からのｎ番目の出力符号語である。また、Ｍｌｌ
β（ｎ））およびＭｕ（Ｉｕ（ｎ））は、それぞれＩＩ
（ｎ）　、Ｉｕ（ｎ）の関数であり、係数回路６３によ
る係数値を示す。種々のビット数での量子化回路に対す
る値を第２表に示す。Ｔは「もれ因子」であり、送信誤
りの効果を消すために要求される。典型的にはγは０．
９８４に選択される。

第　２　表°。

符号器の説明に便利なように、（１１式および（２）式
を対数の形で示し、複雑な指数動作を排除する。

すなわち、ｄＩｌ（ｎ＋１）＝Ｔ−ｄｉｎ）＋１！（Ｈ！（ｎ））
　−・＝（３１および、ｄｕ（ｎ＋１）　＝　ｒ　・ｄｕ（ｎ）　＋ｍｕ（Ｉｕ
（ｎ））　−＝（４１で表す。ただし、ｄＩｌ（ｎ）、
ｄｕ（ｎ）、ｍ　ｌ　（Ｉ　ｆｔ　（ｎ））およびｍｕ
（Ｉｕ（ｎン）は、それぞれ、Δｊ２（ｎ）、Δｕ　（
ｎ）、Ｍ　ｔｔ　（Ｉ　Ｉｔ　（ｎ））およびＭｕ（Ｉ
ｕ（ｎ））の対数値である。

上述の再帰アルゴリズムにより、それぞれのサブバンド
の帯域に分割された音声の、短時間項のエネルギ包絡線
を測定することができる。

サブバンド復号器では、どのサブバンドにデータ信号が
挿入されているかを、次のようにして決定する。最初に
、低域側サブバンドと高域側サブバンドとの量子化ステ
ップサイズの比が、で得られる。ここで、μは定数であ
り、Ｖ　（ｎ）は連続データピント割当てに適用される
時間変化する信号である。

ディジタル処理を単純化するために、（５）式を対数の
式で、ｖ（ｎ）＝ｌｏｇ（Δｕ（ｎ））＋ｌｏｇ（μ）−１ｏ
ｇ（Δ　ＩＩ　（ｎ））　−−−（６１＝ｄｕ　（ｎ）
　−ｄ　ｌｌ（ｎ）　＋　ｌｏｇ　（ｔＪ　）　−−−
−−−（７）と表す。実験では（７）式のμの値を２に
設定した。

判定のしきい値がｖ（ｎ）　＝　０に設定されたときに
は、有声音と無声音との判定が行われることが明らかで
ある。残念なことに、このような厳密な判定では、ν（
ｎ）の値が判定レベルに近いときに、データ信号の挿入
されたチャネル選択の誤りが系統的に発生する可能性が
生じる。・°これは、エネルギ包絡線の測定の精度の限
界によるものであり、サブバンド復号器に入力された信
号による関数ｖ　（ｎ）が、サブバンド復号器が出力し
た関数ν（ｎ）と完全に同期していな゛いことに起因す
る。

このため、関数ｖ（ｎ）が上と下とのしきい値Ｕ、ｌの
間になるときに、双方のサブバンドに同時にデータ信号
を挿入する。この場合には、双方のチャネルにデータ信
号を挿入するために、音声信号の精度を瞬間的に劣化さ
せるが、データ信号の送信誤りを削減し、サブバンド符
号器とサブバンド復号器で発生するステップサイズ・パ
ラメータの配列違いによる系統的な誤りを削減すること
ができる。

以上で説明したデータ信号挿入方法をミニコンピユータ
上で浮動少数点フォートランによりシミュレートし、固
定データビット割り当てと比較した。固定データビット
割り当てでは、データ信号を、全ての時間にわたり、高
域側または低域側の一方のサブバンド符号語に多重化さ
れる。通常の音声符号化送信器および受信器で使用され
る日本電気株式会社製μＰＤ　７７２０マイクロプロセ
ツサの有限精度の限界をシミュレートし、サブバンド符
号器の（チャネル）の直列化された出力に不規則誤りを
人力した。

この結果、例えば、８　ｋｂｉ　ｔ／ｓのデータ信号を
、５６ｋｂｉｔ／ｓのサブハンド符号化された音声帯域
のチャネルに挿入するのに都合がよいことが判明した。

本発明のサブハンド符号化方法は、例えば低い帯域の適
応予測を行うことによりデータ伝送容量を増加させるこ
とができる。

本発明は、１、構成が比較的簡単であり、符号器に用いられるディ
ジタル信号処理マイクロコンピュータで得られる処理容
量を最大に利用でき、２、　データ多重化機能に必要な
制御のための付随情報を送信、する必要がなく、３、　上述の実施例では、８　ｋｂｉｔ／ｓの一部デー
タ伝送容量を実現でき、４、本発明を他の技術と組合わせて、例えば、２１６ｋ
ｂｉｔ／ｓ以上にデータ伝送°容量を増加させることも
可能である等の利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、構成が比較的簡単であ
り、符号器に用いられるディジタル信号処理マイクロコ
ンピュータで得られる処理容量を最大に利用でき、デー
タ多重化機能に必要な制御のための付随情報を送信する
必要がなくなる効果がある。さらに、データ信号を例え
ば低域側チャネルに固定して割り当てる固定データ多重
化に比較して、本発明は、感知できる音声の歪を顕著に
削減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。第２図は受信機のブロック構成図。第３図は本発明第二実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。第４図は受信機のブロック構成図。第５図は本発明第三実施例符号伝送装置の送信機のブロ
ック構成図。第６図は受信機のブロック構成図。第７図はＡＤＰＣＭ符号器のブロック構成図。第８図はＡＤＰＣＭ復号器のブロック構成図。２・・・高域フィルタ、３・・・低域フィルタ、４．５
・・・デシメータ、６・・・マルチプレクサ、８・・・
選択回路、９・・・判定回路、１０・・・加算器、１２
．１３・・・補間フィルタ、１４．１５・・・アップサ
ンプル回路、１Ｇ・・・デマルチプレクサ、１８・・・
１ビツト・デマルチプレクサ、１９・・・判定回路、２
２・・・ディジタルフィルタ、２２ａ・・・高域フィル
タ、２２ｂ・・・低域フィルタ、２３・・・入力端子、
２４・・・デシメータ、２４ａ　、２４ｂ・・・ダウン
サンプル回路、２５．２６・・・ＡＤＰＣＭ符号器、３
１・・・判定回路、３２．３３・・・デ−タ信号再生回
路、３４・・・マルチプレクサ、４２・・・ディジタル
フィルタ、４２ａ　、　４２ｂ・・・補間フィルタ、４
３・・・加算器、４４．４４ａ　、　４４ｂ・・・アッ
プサンプル回路、４５．４６・・・ＡＤＰＣＭ復号器、
５１・・・判定回路、５２．５３・・・データ信号再生
回路、５５・・・デマルチプレクサ、６０・・・加算回
路、６１・・・乗算回路、６２・・・量子化回路、６３
・・・係数回路、６４・・・ステップサイズ適応回路、
６５・・・加算回路、６６・・・乗算回路、６７・・・
予測回路、７０・・・加算回路、７１・・・係数回路、
７２・・・ステップサイズ適応回路、７３・・・加算回
路、７４・・・乗算器、７５・・・乗算回路、７６・・
・予測回路、７７・・・加算回路。特許出願人代理人　、−＼図面め浄口（内容に変更なし）ＵＦｉｇ、２゜第１頁の続き＠発明者　イアン・ロスｅカメロ　イギリン　−・　９０発　明　者　計く一ト・ライリア　イボ１ツム◆マク
リントク　ド・ウス国・ワーワイツクシャー・レアミングトンスパリンク
トン・バレイロード２７幡地ス国・ケント・ニアセブンオークス・オトフオーイロー
パーク３旙地手続補正書昭和６０年１り？８日１、事件の表示昭和５９年特許願第２４２１８２号２、発明の名称　符号伝送方法および装置４、代理人　
〒１７７　！！　０３−９２８−５６７３６、　補正に
より増加する発明の数　な　し７、補正の対象　図面８、補正の内容　図面の浄書（内容に変更なし）９、添
付書類の目録図面　１通手続補正書〔方式〕昭和６０年３月２０日特許庁長官　志゛賀　学　殿工、事件の表示昭和５９年特許願第２４２１８２号２、発明の名称　符号伝送方法および装置４、代理人　
〒１７７１１！　０３−９２８−５６７３６、補正によ
り増加する発明の数　な　し７、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄８、補正の内容（１）明細書第１７頁５行目ないし９行目ｒ　ｒＥｍｂ
ｅｄｄｅｄ　ＤＰＣＭ　ｆｏｒ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　ｂ
ｉｔ　ｒａｔｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＪ、Ｄａｖｉｄ　Ｊ、Ｇｏｏｄｍａｎ　。ＩＨＥＥ　Ｔｒａｎｓ、Ｃｏｍｎ＋、Ｖｏｌ　Ｃ０Ｍ−
２８＋Ｎｏ、７＋Ｊｕｌｙ　１９８０＋ｐｐ１０４０−
１０４６　Ｊを、［デビフド・ジェー・グツドマン（Ｄａｖｉｄ　Ｊ、Ｇ
ｏｏｄｍａｎ）が「通信に関するＩＥＥＥ会報（ＩＥＥ
Ｅ　Ｔｒａｎｓ、Ｃｏｍ＋ｍ、）Ｊ第Ｃ０Ｍ−２８巻第
７号（１９８０年７月）第１０４０頁ないし第１０４６
頁に発表した「可変ビット変度転送のための埋め込み差
分パルス符号変調（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ＤＰＣＭ　ｆｏ
ｒ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　ｂｉｔｒａｔｅ　ｔｒａｎｓｍ
ｉｓｓｉｏｎ）Ｊ　Ｊと補正する。

Claims

【特許請求の範囲】＋１１　人力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンド
に分離し、割り当てられたビット数にしたがってサブバンド毎に符
号化を行う符号伝送方法において、各サブバンドに割り当てられるビット数を、そのサブバ
ンドに常に伝送されるピントの情報の関数として適応的
に決定し、符号化された信号を復号化するには、それぞれのサブバ
ンドに伝送されるビットを参照して行うことを特徴とす
る符号伝送方法。（２）　符号化された信号は、ディジタル的に符号化さ
れた音声信号である特許請求の範囲第（１１項に記載の
符号伝送方法。（３）　ビットの割り当ては、データ信号をあらかじめ
設定されたビイノド位置に割り当て、データ信号を符号
化された信号に挿入する特許請求の範囲第（１）項また
は第（２）項に記載の符号伝送方法。（４）　ビットの割り当ては、エネルギ量の低いサブバ
ンドに適応的にデータ信号ごビットを割り当て、データ
信号を符号化された信号に挿入する特許請求の範囲第（
１）項または第（２）項に記載の符号伝送方法。（５）　ビットの割り当ては、二つの隣接したサブバン
ドのエネルギ量を比較する方法を含む特許請求の範囲第
ｔｉ＞項ないし第（４）項のいずれかに記載の符号伝送
方法。（６）　サブバンドのエネルギ量を比較する方法は、エ
ネルギ量の比をめる特許請求の範囲第（５）項に記載の
符号伝送方法。（７）データ信号の挿入は、二つのサブバンドのエネル
ギ量を比較し、これらの差または比が所定の値より小さ
いときに、データ信号をその双方のサブバンドに挿入す
る特許請求の範囲第（４）項に記載の符号伝送方法。（８）それぞれのサブバンドの符号化は埋め込み適応微
分パルスコード変調により符号化され、サブバンドのエ
ネルギ量を比較する方法は、埋め込み適応微分パルスコ
ード変調による符号化のステップサイズを比較してめる特許請求の範囲第（１１項ないし第（７）項に記載の符
号伝送方法。（９）　サブバンドは、７ｋＨｚの音声帯域で６４ｋｂ
ｉｔ／ｓ音声転送システムの二つの隣接した半周波数帯
域であり、総伝送容量は８ビツトであり、低域側サブバ
ンドは４または５ビツトで、高域サブバンドは２または
３ビツトで符号化される特許請求の範囲第（１）項ない
し第（８）項のいずれかに記載の符号伝送方法。 α０）異なるサブバンドのエネルギ量を比較し、そのエ
ネルギ量の少ないサブバンドのディジタルサブハンド符
号化信号にディジタルのデータ信号を適応的に挿入する符号伝送方法。 αυ　入力信号を二つ以上の周波数帯域のサブバンドに
分割する浦波手段と、それぞれのサブバンドを符号化するために使用するビッ
ト数を、適応的に決定する適応的なビット割り当て手段
と、それぞれのサブバンド毎に笛号化を行う手段とを備えた
送信装置と、この送信装置から送信する信号を受信する
受信装置とを備えた符号伝送装置において、送信装置のビット割り当て手段は、常にそれぞれのサブ
バンドに伝送されるビットから各サブバンドの相対エネ
ルギ量を判定する手段を含み、受信装置のビット割り当
て手段は、常にそれぞれのサブバンドに伝送されるビッ
トを参照して各サブバンドの相対エネルギ量を判定する
手段を含むことを特徴とする符号伝送装置。Ｏａ　符号化を行う手段は埋め込み適応差分パルス符号
変調符号器を含み、相対エネルギ量を判定する手段は上記埋め込み適応差分
パルス符号変調符号器の量子化ステップサイズを比較す
る手段を含む特許請求の範囲第００項に記載の符号伝送装置。（至）相対エネルギ量を判定する手段は、二つの隣接し
たサブバンドのエネルギ量を測定する手段およびそのエ
ネルギ量を比較する手段を含む特許請求の範囲第００項
または（２）項に記載の符号伝送装置。（ロ）比較する手段は、測定されたエネルギ量の比をめ
る手段を含む特許請求の範囲第（至）項に記載の符号伝
送装置。０９　ビット割り当て手段は、符号化された信号の予め
定められた位置にデータ信号のビットを挿入する手段を
含む特許請求の範囲第０υ項ないし第（２）項のいずれかに
記載の符号伝送装置。ＯＱ　ビット割り当て手段は、符号化された信号にデータ信号を挿入する手段と、エネルギ量の少ないサブバンドにデータ信号を選択的に
挿入する挿入手段とを含む特許請求の範囲第ａυ項ないしく口）項のいずれかに記
載の符号伝送装置。（２）挿入手段は、二つのサブバンドのエネルギ量の違
いが予め定められた値より小さいときに二つのサブバン
ドにデータ信号を挿入する手段を含む特許請求の範囲第
００項に記載の符号伝送装置。０呻　濾波手段は、入力信号を複数のサブバンドに分割
するディジタルフィルタである特許請求の範囲第００項
ないし第（５）項のいずれかに記載の符号伝送装置。０９　到来した周波数帯域を複数のサブバンドに分割す
る手段と、゛それぞれのサブバンドを別々に符号化する手段とを備えた符号伝送装置において、サブバンドのエネルギ量を測定および比較する手段と、少ないエネルギ量のサブバンドにデータ信号を挿入する
手段とを備えたことを特徴とする符号伝送装置。