JPS6359024A - 適応量子化方式 - 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】 〔概　要〕 適応量子化器の量子化ステップサイズを更新するために
、量子化ステップサイズの上限値と下限値とをそれぞれ
格納したステップサイズ更新テーブルと、この適応量子
化器の出力から再生された信号のレベルに応じて上記２
つの更新テーブルの出力にそれぞれ乗算する相補的な２
つの更新係数を発生する更新係数発生器とを設け、これ
らの乗算結果を加算して上記適応量子化器のステップサ
イズを更新するために供給するようにした。

〔産業上の利用分野〕

音声信号などを符号化して伝送する符号化伝送装置の適
応予測符号化部などに用いられる適応量子化方式に関す
る。

〔従来の技術〕

第４図は従来の適応予測符号化部の構成の例を示すもの
で、入力信号Ｓ　（ｎ）は減算器１において適応予測器
２からの予測値を差し引かれて残差信号とされてから対
数回路３を経て適応量子化器４により符号化されて符号
化出力Ｉ　（ｎ）として受信側に送出される。

一方、この符号化出力は逆量子化器５により残差信号と
された後、指数回路６により再生残差信号とされ、上記
適応予測器２の出力と加算器７において加算されて原信
号に相当する再生信号５Ｒ（ｎ）としてこの適応予測器
２へ次の入力サンプル（ｎ＋ｔ　）についての予測値を
生成して上記の減算器１に送られてこの次の入力サンプ
ルについての残差信号を生成するために用いられる。

このような量子化方式においては、入力信号５（ｎ）の
振幅の変動が大きいとその大きな振幅の部分でディジタ
ル化可能な最大値、上側では量子化信号、を出力して飽
和状態となってしまい、また逆に人力信号の振幅が小さ
いと例えば０〜５のように小さな量子化符号のみが使用
されて人力信号が忠実に再生できないことになる。

この欠点を除去するために、人力信号の振幅に応じて量
子化の特性を変更することによって最適な量子化を行う
ことが行われており、 γ △（ｎ＋１）＝Δ（ｎ）　・Ｍ　（ｌ　Ｉ　（ｎ）　ｌ
　）のようなステップサイズの更新を行うものが知られ
ている。　ここで、Δ（ｎ）およびΔ（ｎ＋１　）はそ
れぞれｎ番目およびｎ＋１番目のサンプル値に対する量
子化ステップサイズであり、Ｍ］Ｉ（ｎ）ｌ）はｎ番目
のサンプルに適用されたステップサイズである。

この第４図に示した従来例もこの量子化特性を変更する
ためのステップサイズ更新部１０を備えており、上記の
再生残差信号と適応予測器２の出力とを加算器７により
加算した再生信号ＳＲ（ｎ）は入力信号の信号レベルを
示すものであるから、この再生信号をステップサイズ更
新部１０に送り、それぞれ異なる量子化ステップサイズ
Ｍ１　（ＩＩ（ｎ）　ｌ　）、Ｍ２　　（ｌ　ｌ　（ｎ
）　ｌ　）−−Ｍｎ　（ＩＩ（ｎ）ｌ）を有するステッ
プサイズ更新テーブル８１．８２−−８　ｎの出力を切
替える切替制御器９に供給して前記適応量子化器４の量
子化ステップを切替えるようにする。

第５図は上記のステップサイズ更新テーブルとして４つ
の更新テーブルを用いる場合の例を示すもので、横軸に
は理解を容易にするために再生信号のレベルに代えて適
応量子化器４の入力サンプルについての量子化出力ディ
ジタル出力１　（ｎ）としてＤ〜７を、また縦軸にはス
テップサイズＭ（ｌ　Ｉ　（ｎ）　ｌ）をとってあり、
前回の入力信号の量子化出力値０〜７に応じて△、・、
○、×で示した４つのステップサイズがそれぞれテーブ
ルとして上記のステップサイズ更新テーブル８１．８２
．８３．８４にそれぞれ格納されている。

これらのテーブル８は、切替制御器９の出力によってマ
ルチプレクサ９′として示した切替回路によって人力信
号に最適なステップサイズ更新テーブルのデータが適応
量子化器４に送られて入力信号のレベルに適応した量子
化が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の適応量子化器４における符号化の際の量子化ステ
ップサイズを前回の符号化出力によって逐次更新する方
法として例えば上記従来例に示したようなステップサイ
ズの更新を行うものが知られており、上記の従来例では
再生信号のレベルに応じて切替制御器９がステップサイ
ズ更新テーブル８の出力をマルチプレクサ９′として示
した切替手段を切替えることによってステップサイズの
更新を行っている。

このようなステップサイズの更新は、相関の強い音声の
伝送に最適な値に設定されているために、例え上述の従
来例に示すように４つのステップサイズ更新テーブルを
備える場合であっても、相関の弱いデータを音声帯域の
モデム信号として伝送すると適切なステップサイズ値と
ならず、データの伝送を正確に行うことは困難であった
。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図の原理図に示すように、本発明は適応量子化器３
０における量子化のステップサイズを更新するステップ
サイズ更新部２０を、ステップサイズの上限値を記憶す
る第１のステップサイズ更新テーブル２１１と、ステッ
プサイズの下限値を記憶する第２のステップサイズ更新
テーブル２１２と、量子化された出力信号のレベルに応
じて和がｒｌＪになる２つの更新係数α、１−αとを発
生する更新係数発生器２２と、上記第１のステップサイ
ズ更新テーブル２１１の出力とこの更新係数発生器２２
からの更新係数αとを乗算する乗算器２３１と、上記第
２のステップサイズ更新テーブル２１２の出力とこの更
新係数発生器２２からの更新係数１−αとを乗算する乗
算器２３２と、これら乗算器２３１．２３２との出力を
加算する加算器２４とによって構成した。

〔作　用〕

ステップサイズ更新テーブル２１１は、第２図に示した
、入力信号すなわち適応量子化器３０の量子化出力のレ
ベルに応じたステップサイズの予め定めた上限値Ｍ１を
、またステップサイズ更新テーブル２１２はこのステッ
プサイズの予め定めた下限値Ｍ２をそれぞれ格納してい
る。

更新係数発生器２２は上記適応量子化器３０の出力から
再生された入力信号レベルすなわち再生信号レベルＳＲ
に基づいて係数α−３Ｒ／Ａを算出するが、このＡはテ
ーブルの上限値Ｍ１に対応する入力信号レベルであって
この上限値とともに予め定めた値である。このようにし
て求められた係数αは更新係数αとして乗算器２３１に
送られてステップサイズ更新テーブル２１１の出力と乗
算され、またこの更新係数αを１から減算した更新係数
１−αは乗算器２３２に送られてステップサイズ更新テ
ーブル２１２の出力と乗算され、これら乗算器２３１．
２３２の出力は加算器２４において加算される。

この加算により得られる加算器２４の出力Ｍ（ｌ　Ｉ　
（ｎ）ｌ）は、 α・Ｍｔ　　（ｌ　　Ｉ　　（ｎ）　　ｌ）＋（１−α
）・Ｍ２　（Ｉ　Ｉ　（ｎ）１）となり、 α＝１のとき Ｍ（ＩＩ（ｎ）ｌ）−Ｍｔ　　（ＩＩ（ｎ）ｌ）α＝０
のとき Ｍ（ｌ　Ｉ　（ｎ）　１）−１ｖ！ｚ　　（ｌ　Ｉ　（
ｎ）　ｌ）であって、１〉α〉０のときにはＭｔ　　（
ｌ　Ｉ　（ｎ）ｌ）とＭ２　　（ｌ　Ｉ　（ｎ）　ｌ）
の間の連続した値のいずれかの値となる。

したがって、この加算器２４の出力である上記Ｍ（ＩＩ
（ｎ）ｌ）の値を適応量子化器４のステップサイズ更新
値として供給することにより、この適応量子化器は最適
なステップサイズ更新値を連続的な値として使用して量
子化を行うことかできる。

〔実施例〕

第３図は本発明を第４図に示した従来例のステップサイ
ズ更新部１０に適用した実施例を示すもので、第４図の
構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して示
しである。

この実施例のステップサイズ更新部１０′は、第１図に
よって説明したように、ステップサイズの上限値を格納
した上限ステップサイズ更新テーブル１１１と、ステッ
プサイズの下限値を格納した下限ステップサイズ更新テ
ーブル１１２と、再生信号Ｓ　Ｒ（ｎ　）のレベルに基
づいて上記上限ステップサイズ更新テーブル１１１の出
力と乗算器１３１により乗算される更新係数αと上記下
限ステップサイズ更新テーブル１１２の出力と乗算器１
３２により乗算される上記更新係数αの１の補数である
１−αの更新係数を出力する更新係数発生器１２と、上
記加算器１３１．１３２の出力を加算する加算器１４と
からなる。

このステップサイズ更新部１０′の作用効果は先に第１
図の原理図により説明したところと同一であり、またこ
の実施例の作用についても第４図の従来例がステップサ
イズ更新データとして予めステップサイズ更新テーブル
に格納されているデ−タを適応量子化器４に供給するの
に対し、この第３図の実施例では上限ステップサイズ更
新テーブル１１１に格納されている上限ステップサイズ
と下限ステップサイズ更新テーブル１１２に格納されて
いる下限ステップサイズの間の連続した値のステップサ
イズが適応量子化器４に供給され得るために、音声以外
のデータに対しても最適な量子化を行い得るものである
が、それ以外の構成と作用効果については第４図の従来
例について説明したところから明らかであるので詳細な
説明は省略する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、適応量子化器における量子化のステッ
プサイズが連続した値として得られるので、音声以外の
データに対しても最適なステップサイズを使用して量子
化することができ、したがって伝送中における誤りの発
生を防止して正確な伝送が可能になるという格別の効果
を達成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明によるステップサイズの更新を説明する図、第３
図は本発明の実施例を示すブロワ。 り図、第４図は従来例のブロック図、第５図は従来のス
テップサイズの更新を説明する図である。 ２０はステップサイズ更新部、２１１．２１２はステッ
プサイズ更新テーブル、２２は更新係数発生器、２３１
．２３２は乗算器、２４は加算器、３０は適応量子化器
である。 特許出願人　　　富　士　通　株式会社庫裡面 第１図 不繁囲１でＪろス示ソフ０４イス、−、ｔ　析イ迭床の
ステ７ブ可／ス゛、ｔ−ｓ４ 第５図 うε　　古也　イ多１１ 第３図 ￥ガ払　　采　　イて弓 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号を量子化するための適応量子化器３０における
   量子化ステップサイズを更新するためのステップサイズ
   更新部２０において、 ステップサイズの上限値を格納した第１のステップサイ
   ズ更新テーブル２１＿１と、ステップサイズの下限値を
   格納した第２のステップサイズ更新テーブル２１＿２と
   、前記適応量子化器３０の出力から再生された再生信号
   のレベルに基づいて相補的な２つの更新係数を発生する
   更新係数発生器２２と、上記２つのステップサイズ更新
   テーブルの出力と上記更新係数発生器からの２つの更新
   係数とをそれぞれ乗算する２つの乗算器２３＿１、２３
   ＿２と、これら乗算器の出力を加算して前記適応量子化
   器３０に供給する加算器２４とを設け、上記再生信号の
   レベルに応じて上記ステップサイズ更新テーブルに格納
   された上限値と下限値との間の連続した値を有するステ
   ップサイズ更新値を上記適応量子化器に供給するように
   したことを特徴とする適応量子化方式。