JPS6251535B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6251535B2 JPS6251535B2 JP15831581A JP15831581A JPS6251535B2 JP S6251535 B2 JPS6251535 B2 JP S6251535B2 JP 15831581 A JP15831581 A JP 15831581A JP 15831581 A JP15831581 A JP 15831581A JP S6251535 B2 JPS6251535 B2 JP S6251535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- sub
- maximum value
- quantization
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3053—Block-companding PCM systems
Description
この発明は、ニアリ インスタンタニアス コ
ンパンデイング（Nearly Instantaneous
Compan−ding、以下NICと記す）により入力音
声を帯域圧縮して符号化し、またそれを復号化す
るブロツク符号化復号化方式に関する。 音声信号は、冗長性を持ち、この冗長性を考慮
して符号化することにより帯域圧縮が可能とな
る。この冗長性とは音声信号の振幅分布が一様で
ないこと、音声信号に相関があること等であり、
この二つの冗長性に注目して帯域圧縮を行う方法
にNIC方式がある。 このNIC方式の詳細については、“Nearly
Instantaneous Companding for Nonuniformly
Quantized PCM”と題して発表された文献１−
IEEE Transaction on Communications、Vol.
COM−24、No.8 August1976、pp864−873に詳
しい。以下簡単にNIC符号化復号化方式について
説明する。 第１図は、NIC符号化復号化方式の一例を示
す。この方式では入力音声信号はＡ−法則または
μ−法則非線形符号化をされており、この信号を
適当な長さ（ブロツク）毎に区切り、その中で一
定量子化を行う。第１図の端子１から入力された
原信号は、１ブロツク分の遅延回路１０に貯えら
れると同時に最大値検出回路２０で１ブロツク内
での原信号の振幅の最大値が探される。その最大
値が検出されると、この最大値に応じて量子化ス
テツプサイズを決定し、エンコーダ３０で前記ス
テツプサイズをもとに遅延回路１０からの出力信
号を量子化しNIC符号化を行う。マルチプレクサ
４０は最大値検出回路２０からの量子化ステツプ
サイズに関する情報を表わすブロツク符号とエン
コーダ３０の出力信号とを合成して端子２から送
信する。 受信側では端子３から受信した信号をデマルチ
プレクサ５０でブロツク符号を分離し、レジスタ
７０に格納し、レジスタ７０よりデコーダ６０に
量子化ステツプを伝える。デコーダ６０ではその
入力された量子化ステツプに応じてデマルチプレ
クサ５０からの信号について原信号を再生し端子
４から出力する。 NIC符号化復号化方式は、ブロツク符号を、１
ブロツクに１度送信するだけで良い。このためブ
ロツク長が十分小さいときには、４ビツトNICで
ほゞ６ビツトPCMと同等の音声が得られること
が知られている。 第２図はNIC符号器への入力音声信号の一例を
示す。Ｔはブロツク長で振幅の最大値はＭであ
る。この信号をNIC符号化すると、最大値Ｍに対
してブロツク符号が決定される。各サンプルはブ
ロツク符号によつて決定される量子化ステツプで
符号化されるため、ブロツク長を長くとると振幅
の比較的大きいところではSN特性は良くなる
が、振幅の小さいところではかなりあらい量子化
となるためSN特性を劣化させ聴覚的には雑音が
増加することになる。 この発明の目的は１ブロツク内における大振幅
と小振幅との存在にもとずくSN比の劣化を改善
したNIC方式による符号化復号化方式を提供する
ことにある。 この発明によれば、送信側において入力音声信
号を一定時間ごとに区切りブロツク化し、この各
ブロツクを２等分してサブブロツクを作り、その
サブブロツクごとに量子化特性を決定し、ブロツ
ク符号にサブブロツクに関する情報をブロツク符
号に対する修正項として付加した信号と、量子化
された信号とを送信し、受信側においては送られ
てきたサブブロツクに関する情報とブロツク符号
とからサブブロツクごとに量子化特性を決定し、
量子化された信号の逆量子化を行い音声信号を再
生することにより、ブロツク情報を大幅に増加さ
せることなくＳ／Ｎのよい長ブロツクのNIC符号
化復号化方式を得る。 このような構成であるためサブブロツク毎に異
つた量子化特性を持たせることが可能となり、音
声に対して相対的にSN特性が良くなり、特に音
声の始まり、終りの区間での雑音を低減できる。 第３図はNIC符号器への入力音声信号の一例を
示す。説明を簡単にするためブロツク長をＴと
し、Ｔ／２づつのサブブロツクＦ１，Ｆ２に等分
してある。この発明の方式によれば、この２つの
サブブロツクＦ１，Ｆ２の中でそれぞれ最大値
M1、M2の検出を行い、もしM1／２≧M2の場合
は、M1がブロツク符号を表わす情報となり、サ
ブブロツクＦ１ではこの情報によつて決められた
量子化特性で量子化が行われ、サブブロツクＦ２
ではM1／２によつて決められた量子化特性で量
子化が行われる。このときブロツク符号には
“10”の符号をさらに付加し送出する。こゝで、
ブロツク符号は入力８ビツトPCMの３ビツトセ
グメントナンバーに続くいくつかのビツトと仮定
し、最大値は入力信号の絶対値を用いている。 次に1M≦M2／２となつた場合は、M2がブロ
ツク符号を表わす情報となり、サブブロツクＦ１
ではM2／２によつて決められた量子化特性で量
子化が行われ、サブブロツクＦ２ではM2によつ
て決められた量子化特性で量子化が行われる。こ
のときブロツク符号には“01”の符号が付加され
て送出される。 さらにM1／２＜M2あるいはM2／２＜M1の場
合には、大きい方の最大値のブロツク符号と、こ
の情報によつて決められる量子化特性で量子化が
行われる。このときブロツク符号には“11”の符
号が付加されて送出される。 受信側ではブロツク符号に付加されてきた２ビ
ツトのサブブロツクに関する情報を見て、量子化
特性を決定し、サブブロツクごとに逆量子化を行
い音声信号が得られる。 ブロツク符号に付加するビツトについてまとめ
ると表−１のようになる。
ンパンデイング（Nearly Instantaneous
Compan−ding、以下NICと記す）により入力音
声を帯域圧縮して符号化し、またそれを復号化す
るブロツク符号化復号化方式に関する。 音声信号は、冗長性を持ち、この冗長性を考慮
して符号化することにより帯域圧縮が可能とな
る。この冗長性とは音声信号の振幅分布が一様で
ないこと、音声信号に相関があること等であり、
この二つの冗長性に注目して帯域圧縮を行う方法
にNIC方式がある。 このNIC方式の詳細については、“Nearly
Instantaneous Companding for Nonuniformly
Quantized PCM”と題して発表された文献１−
IEEE Transaction on Communications、Vol.
COM−24、No.8 August1976、pp864−873に詳
しい。以下簡単にNIC符号化復号化方式について
説明する。 第１図は、NIC符号化復号化方式の一例を示
す。この方式では入力音声信号はＡ−法則または
μ−法則非線形符号化をされており、この信号を
適当な長さ（ブロツク）毎に区切り、その中で一
定量子化を行う。第１図の端子１から入力された
原信号は、１ブロツク分の遅延回路１０に貯えら
れると同時に最大値検出回路２０で１ブロツク内
での原信号の振幅の最大値が探される。その最大
値が検出されると、この最大値に応じて量子化ス
テツプサイズを決定し、エンコーダ３０で前記ス
テツプサイズをもとに遅延回路１０からの出力信
号を量子化しNIC符号化を行う。マルチプレクサ
４０は最大値検出回路２０からの量子化ステツプ
サイズに関する情報を表わすブロツク符号とエン
コーダ３０の出力信号とを合成して端子２から送
信する。 受信側では端子３から受信した信号をデマルチ
プレクサ５０でブロツク符号を分離し、レジスタ
７０に格納し、レジスタ７０よりデコーダ６０に
量子化ステツプを伝える。デコーダ６０ではその
入力された量子化ステツプに応じてデマルチプレ
クサ５０からの信号について原信号を再生し端子
４から出力する。 NIC符号化復号化方式は、ブロツク符号を、１
ブロツクに１度送信するだけで良い。このためブ
ロツク長が十分小さいときには、４ビツトNICで
ほゞ６ビツトPCMと同等の音声が得られること
が知られている。 第２図はNIC符号器への入力音声信号の一例を
示す。Ｔはブロツク長で振幅の最大値はＭであ
る。この信号をNIC符号化すると、最大値Ｍに対
してブロツク符号が決定される。各サンプルはブ
ロツク符号によつて決定される量子化ステツプで
符号化されるため、ブロツク長を長くとると振幅
の比較的大きいところではSN特性は良くなる
が、振幅の小さいところではかなりあらい量子化
となるためSN特性を劣化させ聴覚的には雑音が
増加することになる。 この発明の目的は１ブロツク内における大振幅
と小振幅との存在にもとずくSN比の劣化を改善
したNIC方式による符号化復号化方式を提供する
ことにある。 この発明によれば、送信側において入力音声信
号を一定時間ごとに区切りブロツク化し、この各
ブロツクを２等分してサブブロツクを作り、その
サブブロツクごとに量子化特性を決定し、ブロツ
ク符号にサブブロツクに関する情報をブロツク符
号に対する修正項として付加した信号と、量子化
された信号とを送信し、受信側においては送られ
てきたサブブロツクに関する情報とブロツク符号
とからサブブロツクごとに量子化特性を決定し、
量子化された信号の逆量子化を行い音声信号を再
生することにより、ブロツク情報を大幅に増加さ
せることなくＳ／Ｎのよい長ブロツクのNIC符号
化復号化方式を得る。 このような構成であるためサブブロツク毎に異
つた量子化特性を持たせることが可能となり、音
声に対して相対的にSN特性が良くなり、特に音
声の始まり、終りの区間での雑音を低減できる。 第３図はNIC符号器への入力音声信号の一例を
示す。説明を簡単にするためブロツク長をＴと
し、Ｔ／２づつのサブブロツクＦ１，Ｆ２に等分
してある。この発明の方式によれば、この２つの
サブブロツクＦ１，Ｆ２の中でそれぞれ最大値
M1、M2の検出を行い、もしM1／２≧M2の場合
は、M1がブロツク符号を表わす情報となり、サ
ブブロツクＦ１ではこの情報によつて決められた
量子化特性で量子化が行われ、サブブロツクＦ２
ではM1／２によつて決められた量子化特性で量
子化が行われる。このときブロツク符号には
“10”の符号をさらに付加し送出する。こゝで、
ブロツク符号は入力８ビツトPCMの３ビツトセ
グメントナンバーに続くいくつかのビツトと仮定
し、最大値は入力信号の絶対値を用いている。 次に1M≦M2／２となつた場合は、M2がブロ
ツク符号を表わす情報となり、サブブロツクＦ１
ではM2／２によつて決められた量子化特性で量
子化が行われ、サブブロツクＦ２ではM2によつ
て決められた量子化特性で量子化が行われる。こ
のときブロツク符号には“01”の符号が付加され
て送出される。 さらにM1／２＜M2あるいはM2／２＜M1の場
合には、大きい方の最大値のブロツク符号と、こ
の情報によつて決められる量子化特性で量子化が
行われる。このときブロツク符号には“11”の符
号が付加されて送出される。 受信側ではブロツク符号に付加されてきた２ビ
ツトのサブブロツクに関する情報を見て、量子化
特性を決定し、サブブロツクごとに逆量子化を行
い音声信号が得られる。 ブロツク符号に付加するビツトについてまとめ
ると表−１のようになる。
【表】
表−１のM1及びM2は第３図のM1及びM2に対
応している。このようにブロツク符号に２ビツト
付加するだけで入力信号に適したNIC符号化がで
き、SN比の改善が図れる。 次にこの発明の実施例を第４図を用いて詳細に
説明する。入力音声信号はＡ−法則又はμ−法則
で非直線符号化されている。端子１から入力され
た信号は時間的に分離されている遅延回路１１０
に1/2ブロツク長分づつ貯えられるとともに最大
値検出回路１２０で２つのサブブロツクＦ１，Ｆ
２内の振幅の最大値が探される。最大値M1、M2
が検出されると、量子化ステツプ決定回路１７０
に送られる。量子化ステツプ決定回路１７０では
２つのサブブロツクの最大値M1、M2の比較が行
われ、サブブロツクの量子化ステツプを決め、ブ
ロツク符号を作り、表−１に示した方法に従つて
付加ビツトを加えた形のブロツク符号とする。エ
ンコーダ１３０では、量子化ステツプ決定回路１
７０によつて決定されたステツプサイズでサブブ
ロツクづつの量子化が行われ、マルチプレクサ１
４０はエンコーダ１３０からの出力信号と量子化
ステツプ決定回路１７０からの量子化ステツプに
関する情報とを合成して端子２より送信する。 受信側では端子３から受信した信号をデマルチ
プレクサ１５０でブロツク符号を分離し、受信側
量子化ステツプ決定回路１８０に格納する。この
回路１８０ではブロツク符号に付加された２ビツ
トの符号からサブブロツクの量子化ステツプサイ
ズを決定し、デコーダ１６０に伝える。デコーダ
１６０ではサブブロツクごとに逆量子化を行い再
生信号を端子４から出力する。 以上述べたように、NIC方式のブロツクをサブ
ブロツクにわけ、サブブロツク間の相対関係に関
する情報をブロツク符号に付加して伝送すること
により音声品質の良いNIC符号化復号化方式が実
現できる。この実施例ではブロツク長を２等分し
た場合についてのべたが、ブロツク長は何等分し
てもよい。
応している。このようにブロツク符号に２ビツト
付加するだけで入力信号に適したNIC符号化がで
き、SN比の改善が図れる。 次にこの発明の実施例を第４図を用いて詳細に
説明する。入力音声信号はＡ−法則又はμ−法則
で非直線符号化されている。端子１から入力され
た信号は時間的に分離されている遅延回路１１０
に1/2ブロツク長分づつ貯えられるとともに最大
値検出回路１２０で２つのサブブロツクＦ１，Ｆ
２内の振幅の最大値が探される。最大値M1、M2
が検出されると、量子化ステツプ決定回路１７０
に送られる。量子化ステツプ決定回路１７０では
２つのサブブロツクの最大値M1、M2の比較が行
われ、サブブロツクの量子化ステツプを決め、ブ
ロツク符号を作り、表−１に示した方法に従つて
付加ビツトを加えた形のブロツク符号とする。エ
ンコーダ１３０では、量子化ステツプ決定回路１
７０によつて決定されたステツプサイズでサブブ
ロツクづつの量子化が行われ、マルチプレクサ１
４０はエンコーダ１３０からの出力信号と量子化
ステツプ決定回路１７０からの量子化ステツプに
関する情報とを合成して端子２より送信する。 受信側では端子３から受信した信号をデマルチ
プレクサ１５０でブロツク符号を分離し、受信側
量子化ステツプ決定回路１８０に格納する。この
回路１８０ではブロツク符号に付加された２ビツ
トの符号からサブブロツクの量子化ステツプサイ
ズを決定し、デコーダ１６０に伝える。デコーダ
１６０ではサブブロツクごとに逆量子化を行い再
生信号を端子４から出力する。 以上述べたように、NIC方式のブロツクをサブ
ブロツクにわけ、サブブロツク間の相対関係に関
する情報をブロツク符号に付加して伝送すること
により音声品質の良いNIC符号化復号化方式が実
現できる。この実施例ではブロツク長を２等分し
た場合についてのべたが、ブロツク長は何等分し
てもよい。
第１図は従来のNIC符号化復号化方式を示すブ
ロツク図、第２図及び第３図はそれぞれNIC符号
器への入力音声信号の一例を示す波形図、第４図
はこの発明による符号化復号化方式の一実施例を
示すブロツク図である。 １：送信部の入力端子、２：送信部の出力端
子、３：受信部の入力端子、４：受信部の出力端
子、１１０：遅延回路、１２０：最大値検出回
路、１３０：エンコーダ、１４０：マルチプレク
サ、１５０：デマルチプレクサ、１６０：デコー
ダ、１７０：送信側量子化ステツプ決定回路、１
８０：受信側量子化ステツプ決定回路。
ロツク図、第２図及び第３図はそれぞれNIC符号
器への入力音声信号の一例を示す波形図、第４図
はこの発明による符号化復号化方式の一実施例を
示すブロツク図である。 １：送信部の入力端子、２：送信部の出力端
子、３：受信部の入力端子、４：受信部の出力端
子、１１０：遅延回路、１２０：最大値検出回
路、１３０：エンコーダ、１４０：マルチプレク
サ、１５０：デマルチプレクサ、１６０：デコー
ダ、１７０：送信側量子化ステツプ決定回路、１
８０：受信側量子化ステツプ決定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力音声信号を、一定時間ごとに区切り、ブ
ロツク化して送信及び受信するブロツク符号化復
号化方式において、 送信側において前記ブロツクを更にＮ個（Ｎは
２以上の整数）のサブブロツクに等分して各サブ
ブロツクごとの振幅の最大値を検出し、その検出
値のうちの最大の値を量子化ステツプサイズをし
めす情報として送信すると共に、その最大の値の
ｎ分の１（ｎは１より大）に対し各サブブロツク
の値が大きいか小さいかを判定し、小さい場合に
は振幅が最大の値のサブブロツクは、その最大の
値で、他のサブブロツクは最大の値のｎ分の１で
それぞれ量子化し、大きい場合には振幅の最大の
値でサブブロツクを量子化して前記判定結果と共
に送信するようにし、 受信側においては判定結果に応じて各サブブロ
ツクごとに逆量子化を行うようにしたブロツク符
号化復号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15831581A JPS5859639A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ブロツク符号化復号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15831581A JPS5859639A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ブロツク符号化復号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859639A JPS5859639A (ja) | 1983-04-08 |
| JPS6251535B2 true JPS6251535B2 (ja) | 1987-10-30 |
Family
ID=15668942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15831581A Granted JPS5859639A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ブロツク符号化復号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5859639A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60203024A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-14 | Sharp Corp | オ−デイオ信号処理装置 |
| JPS61146021A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Sharp Corp | デイジタル信号の処理装置 |
| JPS6348919A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fujitsu Ltd | デイジタル信号処理プロセツサによる自動利得調整方式 |
| JPS63151225A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-23 | Victor Co Of Japan Ltd | 適応形高能率符号化方式 |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP15831581A patent/JPS5859639A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5859639A (ja) | 1983-04-08 |
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