JP2000347694A - 音声圧縮伸長装置 - Google Patents
音声圧縮伸長装置Info
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- JP2000347694A JP2000347694A JP11159096A JP15909699A JP2000347694A JP 2000347694 A JP2000347694 A JP 2000347694A JP 11159096 A JP11159096 A JP 11159096A JP 15909699 A JP15909699 A JP 15909699A JP 2000347694 A JP2000347694 A JP 2000347694A
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Abstract
しい部分で生じる圧縮ノイズを抑圧する。 【解決手段】 差分係数算出部3はフレーム内での差分
値の和が最小になる差分係数aiを算出し,差分1算出部
4は現時刻の信号ytから差分係数ai倍した一定時刻前の
信号ai*y(t-n)をひいた差分dtを計算し,圧縮コード格
納部8はヘッダ情報として前記差分係数aiと前記シフト
量△Iを圧縮データとして該圧縮コードctを格納する。
従って、本発明は、入力信号の変化の激しいフレームで
は大きな差分係数を,変化の少ないフレームでは小さな
差分係数を用いることにより,差分値を如何なる場合で
も同程度の値とすることができ,再生時に部分的に大き
く乗っていた量子化ノイズを削減し,高音質な音声圧縮
・伸長システムを提供できる。
Description
時系列信号を圧縮し記憶,伸長して再生する記録再生装
置に関する。
声圧縮は,記憶容量および通信容量を考慮して,そのま
まの信号を記憶および通信することが望ましくない場合
に有効である。また,マイコンなどで他の制御とともに
実時間で音声圧縮を行うためには,非常に計算量の少な
いかつ高圧縮効率かつ高音質な音声圧縮方法が要求され
ている。
ないが,その反面,再生時の音質に問題があった。
明する。
(以下,入力信号と呼ぶ)を入力するものであり,信号
格納バッファ102はフレームと呼ばれる2時刻またはそれ
以上の時刻に対応するサンプル数の前記入力信号を一時
記憶するものであり,差分1算出部103は
れているiフレーム目のt番目の前記入力信号y(i,t)とそ
の1時刻前の入力信号y(i,t-1)の差分d1(i,t)を計算し,
最適シフト量算出部104はi番目のフレーム内の前記差分
d1(i,t)の絶対値の最大値max_d1が所望の圧縮ビット数
(例えば4bit)におさめることが出来る右シフト量△i
(以降,最適シフト量と呼ぶ)を
2に記憶されている信号y(i,t)と後述する予測信号x(i,
t)の差分d2(i,t)を
分d2(i,t)を前記最適シフト量△iを用いて
(i,t)を算出する。
て前記最適シフト量△iを,また前記信号格納バッファ
に格納されているフレームiに属する入力信号に対応す
る前記圧縮コードc(i,t)を格納する。
(i,t)と対応する前記最適シフト量△iを用いて
22(i,t)と遅延部110で1時刻遅延させた1時刻前の予測信
号x(i,t-1)を用いて,現時刻の予測信号x(i,t)を
t)は差分2算出部105で用いられる。これらの処理を入力
信号が無くなるまで繰り返す。
差分1算出部及び差分2算出部では2時刻の信号の差分を
算出しているが,変化の激しい部分では,この差分値自
体が大きく圧縮することによる量子化ノイズが大きく,
再生時にその雑音が聞こえてしまうという課題があっ
た。
本発明の音声圧縮装置は、2時刻またはそれ以上の時刻
(以降,フレームと呼ぶ)に対応するサンプル数の入力信
号を一時記憶する信号格納手段と,前記信号格納手段に
記憶されている入力信号に対して差分値の和が最小とな
る差分係数列を算出する差分係数算出手段と,前記差分
係数算出手段により算出された前記差分係数列と前記信
号格納手段に記憶されている入力信号を元に第1の差分
値(以降,差分値1と呼ぶ)を計算する差分1算出手段
と,前記差分値1の絶対値のフレーム内での最大値を所
望のビット数(以降,圧縮ビット数と呼ぶ)に圧縮する
のに必要な右シフト量(以降,最適シフト量と呼ぶ)を
算出する最適シフト量算出手段と,前記信号格納手段に
記憶されている信号と後記する予測信号との第2の差分
値(以降,差分値2と呼ぶ)を算出する差分2算出手段と,
前記差分値2を前記最適シフト量だけ右シフトして圧縮
ビット数化した圧縮コードを算出する差分圧縮手段と,
ヘッダ情報として前記差分係数列と前記最適シフト量,
及び同一フレームに属する入力信号に対応する前記圧縮
コードを格納する圧縮コード格納手段と,前記圧縮コー
ドを前記最適シフト量だけ左シフトした伸長差分値を算
出する圧縮コード伸長手段と,差分2算出手段で用いる
予測信号を算出する予測信号作成手段とを備える。
て、図2,図3および図4,図5を用いて説明する。
の音声圧縮装置の構成を示すブロック図を示す。
等を含む信号(以下,入力信号と呼ぶ)を入力するもの
であり,信号格納バッファ202はフレームと呼ばれる2時
刻またはそれ以上の時刻に対応するサンプル数の入力信
号を以下の処理のために一時記憶するものであり,差分
係数算出部203は前記信号格納バッファ202に記憶されて
いる入力信号に対して前記数1または数2のEが最小とな
る差分係数列a(i,k)を公知の線形予測法等を用いて算出
し,差分1算出部204は数3に示すように前記差分系数列
と前記信号格納バッファに記憶されている入力信号y(i,
t)から第1の差分値(以降,差分値1と呼ぶ)d1(i,t)を
計算し,最適シフト量算出部205は前記差分値1d1(i,t)
の絶対値のフレーム内での最大値を所望のビット数(以
降,圧縮ビット数と呼ぶ。例えば4bit)に圧縮するのに
必要な右シフト量△i(以降,最適シフト量)を前記数
6に従い算出する。
2に格納されている信号y(i,t)と後述する予測信号x(i,
t)の第2の差分値(以降,差分値2と呼ぶ)d2(i,t)を前
記数7に従い算出し,差分圧縮部207は前記差分値2d2(i,
t)を前記最適シフト量△iを用いて前記数8に従い,圧縮
ビット数化した圧縮コードc(i,t)を算出する。
前記差分係数列a(i,k)と前記シフト量△I,及び,同一
フレームに属する入力信号に対応する前記圧縮コードc
(i,t)を格納する。
(i,t)と対応する前記最適シフト量△iを用いて数9に従
い,伸長差分信号d22(i,t)を算出する。
22(i,t)と1時刻以上過去の予測信号及び差分係数列を用
いて,予測信号x(i,t)を前記数4に従い算出する。算出
された予測信号x(i,t)は差分2算出部206で用いられる。
り返す。
圧縮音声伸長装置の構成を示すブロック図であり,上記
第1の音声圧縮装置と対として使用されるものである。
ダ情報として前記差分係数列a(i,k)と前記シフト量△
i,及び,同一フレームに属する入力信号に対応する前
記圧縮コード(i,t)が前記第1の音声圧縮装置により圧縮
され記憶されており,圧縮コード伸長部302は前記圧縮
コードc(i,t)と対応する前記最適シフト量△iを用いて
数9に従い,伸長差分信号d22(i,t)を算出する。
22(i,t)と1時刻以上過去の予測信号及び差分係数列を用
いて,伸長信号x(i,t)を前記数4に従い算出する。
繰り返す。
の音声圧縮装置の構成を示すブロック図を示す。
等を含む信号(以下,入力信号と呼ぶ)を入力するもの
であり,信号格納バッファ402はフレームと呼ばれる2時
刻またはそれ以上の時刻に対応するサンプル数の入力信
号を以下の処理のために一時記憶するものであり,差分
係数算出部403は前記信号格納バッファ402に記憶されて
いる入力信号に対して前記数1または数2のEが最小とな
る差分係数列a(i,k)を公知の線形予測法等を用いて算出
し,差分1算出部405は数3に示すように前記差分系数列
と前記信号格納バッファに記憶されている入力信号y(i,
t)から第1の差分値(以降,差分値1と呼ぶ)d1(i,t)を
計算し,最適シフト量算出部406は前記差分値1d1(i,t)
の絶対値のフレーム内での最大値を所望のビット数(以
降,圧縮ビット数と呼ぶ。例えば4bit)に圧縮するのに
必要な右シフト量△i(以降,最適シフト量)を前記数
6に従い算出する。
2に格納されている信号y(i,t)と後述する予測信号x(i,
t)の第2の差分値(以降,差分値2と呼ぶ)d2(i,t)を前
記数7に従い算出し,差分圧縮部408は前記差分値2d2(i,
t)を前記最適シフト量△iを用いて前記数8に従い,圧縮
ビット数化した圧縮コードc(i,t)を算出する。
前記差分係数列a(i,k)と前記シフト量△I,及び,同一
フレームに属する入力信号に対応する前記圧縮コードc
(i,t)を格納する。
(i,t)と対応する前記最適シフト量△iを用いて数9に従
い,伸長差分信号d22(i,t)を算出する。
22(i,t)と1時刻以上過去の予測信号及び差分係数列を用
いて,予測信号x(i,t)を前記数4に従い算出する。算出
された予測信号x(i,t)は差分2算出部407で用いられる。
り返す。
の圧縮音声伸長装置の構成を示すブロック図であり,上
記第2の音声圧縮装置と対として使用されるものであ
る。
ッダ情報として前記差分係数列a(i,k)と前記シフト量△
i,及び,同一フレームに属する入力信号に対応する前
記圧縮コードc(i,t)が前記第1の音声圧縮装置により圧
縮され記憶されており,圧縮コード伸長部503は前記圧
縮コードc(i,t)と対応する前記最適シフト量△iを用い
て数9に従い,伸長差分信号d22(i,t)を算出する。
22(i,t)と1時刻以上過去の予測信号及び差分係数列を用
いて,伸長信号x(i,t)を前記数4に従い算出する。
繰り返す。
長装置は,差分係数列を用いることにより,各々の信号
の変化に応じた差分係数列を用いることにより,差分値
を如何なる場合での同程度の値とすることにより,再生
時に部分的に大きく重畳していた量子化ノイズを削減
し,高音質な音声圧縮・伸長システムを提供できる。
の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
Claims (4)
- 【請求項1】 入力信号を圧縮し記憶する音声圧縮記憶
装置であって,2時刻またはそれ以上の時刻(以降,フレ
ームと呼ぶ)に対応するサンプル数の入力信号を一時記
憶する信号格納手段と,前記信号格納手段に記憶されて
いる入力信号に対して 【数1】 または 【数2】 のEが最小となる差分係数列a(i,k)を算出する差分係数
算出手段と,前記差分係数算出手段により算出された前
記差分係数列と前記信号格納手段に記憶されている入力
信号を元に 【数3】 に従い第1の差分値(以降,差分1と呼ぶ)d1(i,t)を計
算する差分1算出手段と,前記差分値1の絶対値のフレ
ーム内での最大値を所望のビット数(以降,圧縮ビット
数と呼ぶ)に圧縮するのに必要な右シフト量(以降,最
適シフト量と呼ぶ)を算出する最適シフト量算出手段
と,前記 信号格納手段に記憶されている信号と後記す
る予測信号との第2の差分値(以降,差分値2と呼ぶ)
を算出する差分2算出手段と,前記差分値2を前記最適シ
フト量だけ右シフトして圧縮ビット数化した圧縮コード
を算出する差分圧縮手段と,ヘッダ情報として前記差分
係数列と前記最適シフト量,及び同一フレームに属する
入力信号に対応する前記圧縮コードを格納する圧縮コー
ド格納手段と,前記圧縮コードを前記最適シフト量だけ
左シフトした伸長差分値を算出する圧縮コード伸長手段
と,過去の予測信号を記憶しておく予測信号記憶手段
と,差分2算出手段で用いる予測信号x(i,t)を 【数4】 に従い算出する予測信号作成手段とを備えることを特長
とする音声圧縮装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の音声圧縮記憶装置で圧縮
した音声を伸長する圧縮音声伸長再生装置であって,前
記請求項1記載の音声圧縮記録装置による圧縮結果(前
記差分係数と前記最適シフト量と前記圧縮コード)を格
納しておく圧縮コード格納手段と,前記圧縮コードを前
記シフト量だけ左シフトした伸長差分値を算出する圧縮
コード伸長手段と,過去の再生信号を記憶しておく再生
信号記憶手段と,前記数4に従い現時刻の再生信号x(i,
t)を算出する伸長信号作成手段とを備えることを特長と
する圧縮音声伸長再生装置。 - 【請求項3】 入力信号を圧縮し記憶する音声圧縮記憶
装置であって,2時刻またはそれ以上の時刻(以降,フ
レームと呼ぶ)に対応するサンプル数の入力信号を一時
記憶する信号格納手段と,2つまたはそれ以上の差分係
数列をインデックスで検索可能な形で記憶しておく差分
係数記憶手段と,前記信号格納手段に記憶されている入
力信号に対して前記数1または前記数2のEが最小となる
差分係数列a(i,k)を前記差分係数記憶手段から選択する
差分係数選択手段と,前記差分係数選択手段により選択
された前記差分係数列と前記信号格納手段に記憶されて
いる入力信号を元に前記数3に従い第1の差分値(以降,
差分値1と呼ぶ)d1(i,t)を計算する差分1算出手段と,
前記差分値1の絶対値のフレーム内での最大値を所望の
ビット数(以降,圧縮ビット数と呼ぶ)に圧縮するのに
必要な右シフト量(以降,最適シフト量と呼ぶ)を算出
する最適シフト量算出手段と,前記信号格納手段に記憶
されている信号と後記する予測信号との第2の差分値
(以降,差分値2と呼ぶ)を算出する差分2算出手段と,
前記差分値2を前記最適シフト量だけ右シフトして圧縮
ビット数化した圧縮コードを算出する差分圧縮手段と,
ヘッダ情報として前記差分係数列に対応するインデック
スと前記最適シフト量,及び同一フレームに属する入力
信号に対応する前記圧縮コードを格納する圧縮コード格
納手段と,前記圧縮コードを前記最適シフト量だけ左シ
フトした伸長差分値を算出する圧縮コード伸長手段と,
過去の予測信号を記憶しておく予測信号記憶手段と,差
分2算出手段で用いる予測信号を前記数4に従い算出す
る予測信号作成手段とを備えることを特長とする音声圧
縮装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の音声圧縮記憶装置で圧縮
した音声を伸長する圧縮音声伸長再生装置であって,2
つまたはそれ以上の差分係数列をインデックスで検索可
能な形で記憶しておく差分係数記憶手段と,前記請求項
1記載の音声圧縮記録装置による圧縮結果(前記差分係
数列のインデックスと前記最適シフト量と前記圧縮コー
ド)を格納しておく圧縮コード格納手段と,前記圧縮コ
ードを前記シフト量だけ左シフトした伸長差分値を算出
する圧縮コード伸長手段と,前記差分係数記憶手段から
前記差分系数列のインデックスを元に対応する差分系数
列を読み出す手段と,過去の再生信号を記憶しておく再
生信号記憶手段と,前記数4に従い現時刻の再生信号x
(i,t)を算出する伸長信号作成手段とを備えることを特
長とする圧縮音声伸長再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159096A JP2000347694A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 音声圧縮伸長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159096A JP2000347694A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 音声圧縮伸長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347694A true JP2000347694A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15686160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11159096A Pending JP2000347694A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 音声圧縮伸長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000347694A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004112256A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2004-12-23 | Fujitsu Limited | 音声符号化装置 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11159096A patent/JP2000347694A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004112256A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2004-12-23 | Fujitsu Limited | 音声符号化装置 |
| US7072830B2 (en) | 2003-06-10 | 2006-07-04 | Fujitsu Limited | Audio coder |
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