JPH02264300A - 音声データ符号化装置 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、音声データを圧縮するために符号化処理する
音声データ符号化装置に関する。

【従来の技術】

衛星放送用の高品位なＰＣＭ（パルス符号変！ｌ！Ｉ）
音声伝送方式の一つに準瞬時圧伸方式がある。この準瞬
時圧伸というのは、１２ビツトの音声データを３ビツト
に圧縮する場合、ＰＣＭデータを例えばｌブロック８サ
ンプル毎に分割し、このブロックの中から最大値を見つ
け出しく正でも負でも良い）、この最大値の示すビット
パターンの有効上位桁から下位へ３ビツトだけ伝送する
というものである（最上位ビットは符号を示している）
。８個のサンプルから構成されるｌブロック内の伝送ビ
ットの位置は同一であり、この位置をスケール値として
伝送する。 復号時には、切り捨てビットの位置に０が詰められ、伝
送ビットより上位のビットには符号ビットが詰められて
ビットの伸長が行われる。この方式は符号化処理が簡単
であるものの圧縮は十分ではないので、圧縮率を改善す
るため差分ＰＣＭ方式と準瞬時圧伸とを結合した方式が
考えられている。 この準瞬時圧伸を差分ＰＣＭに適用したときの様子を第
８図に示しており、第８図（ａ）は、原信号と差分デー
タ、第８図（ｂ）は、差分データの圧縮、第８図（ｃ）
は、原信号と復号信号を示している。 第８図（ａ）に示した音声信号（実線）に対し、隣り合
うサンプル間での差分値を求め（第８図（ｂ）の細線（
＃ｌ〜＃８）、これに準瞬時圧伸を適用すると第８図（
ｂ）の太線になる。ここでは、８サンプルで１ブロツク
を構成する差分データ（１２ビット信号）に準瞬時圧伸
を施し３ビツトに圧縮している。このとき各サンプル値
は、下位ビット成分が切り捨てられ■〜■となる。 一方、受信側で第８図（ｂ）に示した圧縮差分データ（
■〜■）を用い復号を行う音声信号は第８図（Ｃ）の−
点鎖線となり、復号信号には負のＤＣシフトが生じ信号
は正確に再現できない。 このように、単に準瞬時圧伸を差分ＰＣＭ方式を適用し
ただけでは、圧縮時の欠落ビットにより伝送誤差が生じ
、受信側の積分器での誤差の累積により受信不能となっ
てしまう。 このような負のＤＣシフトを防ぐ一つの方法としては、
「欠落ビットのアキュムレーションという方式」（以下
、ＤＣ−ＰＣＭ方式という。）が既に提案されている。 これは準瞬時圧伸により生じる欠落ビット成分を伝送ビ
ットにアキュムレーションという形式で補給することに
よって受信側での負のＤＣシフトを抑える方式である。 しかし、このＤＣ−ＰＣＭ方式は、アキュムレーション
により欠落ビットを補っているものの復号波形が原波形
の下側で常に追従し、ブロック内の誤差は最大で欠落ビ
ットの最大値となる。 そこで、差分ＰＣＭ方式に準瞬時圧伸を適用するという
ことを基本とし、波形的には復号波形が原波形のまわり
にまとわりつくように考慮して、誤差が最大でも伝送ビ
ットの量子化幅の１／２以下となる低ビツトレート（１
サンプル当たり２ビツト〜４ビツトに圧縮）、かつ、簡
単な処理（ハード最小）により比較的高品質な音声を提
供するのを目的として、２種類の音声符号化方式が電子
通信学５Ｐ８６−４４に提案されている。この方式を以
下、「最適ビットによる差分圧伸ＰＣＭ方式」と呼ぶ。 第１の方式は、差分データに準瞬時圧伸を施した際求ま
るブロック化した圧縮差分データを順次復号化し、原信
号と比較することで圧縮ビット数内で誤差の少ない差分
データとなるようにサンプル点毎に補正する方式であり
、第２の方式は、第１の方式において、スケール値を変
化さ仕量子ステップ幅を変えることで、原信号との誤差
パワーが最小の圧縮差分データを選択する方式である。 上記準瞬時圧伸には次のような特徴がある。 （＋）ブロック内伝送ビットの量子化ステップはスケー
ル値により決定される。 （２）各サンプル点での伝送ビットの値は小さい方の量
子化値をとる。 そこで、第１の方式でも前記（１）、（２）を考慮し、
次のような補正法となっている。 第９図に第１方式の原理を示す。サンプル点＃０を基準
としてサンプル点＃１．＃２．＃３の差分をそれぞれ１
３ビツトで形成し、準瞬時圧伸により３ビツトに圧縮す
る場合を考える。この場合の差分値の絶対値はサンプル
点＃Ｉが最大になり、３ビツトの圧縮差分データはこの
サンプル＃１を基準に形成される。スケール値は＃ｌの
ビットパターンの最上位桁の桁位置となる。各々のサン
プル＃１．＃２．＃３の値は、この量子化幅で表現可能
なデータに置換される。例えば、サンプル＃ｌの圧縮差
分データは実際の値ｐＨよりも下の値Ｐ　１２（＝（０
／Ｏ））となる。ところで、この量子化幅で表現できる
データのうち、ＰＩ３よりも１つ大きな値Ｐ　１３（−
（０１１））に対応したデータの方がよりサンプル＃ｌ
の実際の値ｐＨに近い。 そこで、このＰＩ３をサンプル＃ｌの圧縮差分データと
すれば復号化したときの音声信号の誤差を小さくするこ
とができる。この時の復号値の誤差は、最大でもこの圧
縮差分データの量子化幅のｌ／２に抑えることができる
。 同様にサンプル＃２．＃３については、その復号値が符
号化前の信号の値（サンプル＃２ではＰ２１、サンプル
＃３ではＰ３１）にもっとも近くなる圧縮差分データを
選択すればよい。この場合、サンプル＃２については、
Ｐ２１よりも小さい値Ｐ２２に基づいた復号値に比べて
Ｐ２１よりも大きいＰ２３に基づた復号値の方がよりＰ
２１に近いので、サンプル＃１の復号値であるＰＩ３と
Ｐ２３との差分（＝（１／Ｏ））を圧縮差分データに設
定する。サンプル＃３についてもＰ２３とＰ３１の差分
（＝（００１））を圧縮差分データに設定する。 このようにして元の音声信号に対する追従性が向上した
圧縮差分データを形成することができる。 そのための操作としては、復号値と真値との誤差が小さ
くなるように圧縮差分データにそのＬＳＢを加減算する
操作を繰り返し施す。 ところで、差分データの変化が大きくサンプル点が上述
の３ビツトでは表現できない時には、その３ビツトで表
現できる最大値（０１１）を送って代用する。同様にマ
イナス側でこのようなことが生じた時には負の最大値（
／Ｏ０）を送って代用するものとする。また、ブロック
間における欠落ビットの発生に対しては、前ブロックの
最後のサンプル点での再生値を用いて、次のブロックの
先頭のサンプル点までの差分を計算することで対処する
。 第１方式の構成の第１Ｏ図に示す。まず、入力信号は８
ＫＨｚでサンプリングされて１２ビツト原データとなり
、ｌサンプル前のデータとの差分値が計算される。差分
値は例えば８サンプルでｌブロックを構成し準瞬時圧伸
が行われる。これによって得られた圧縮差分データに第
１方式を適応しサンプル点毎に補正を行う。第／Ｏ図の
最適化差分ビットルーチンがこの処理を行っている。伝
送時にはマルチプレクサによって１ブロツクの始めにス
ケール値が付加され、順次補正された圧縮差分データが
伝送される。復号時にはこのスケール値をもとに圧縮さ
れた差分データの伸長と復号が行われる。 第１方式で示した方式を基に各ブロック内での復号波形
の誤差パワーが最少となるようにスケール値と差分デー
タを選択する第２方式を考案した。 この第２方式は、１つのブロックに対し、通常の準瞬時
圧伸により求まるスケール値の他の２つのスケール値を
設定し、それぞれのスケール値に対して第１方式を適用
することでまず各サンプル点での誤差が最小となる差分
データを求め、さらにこれらの差分データ群の中からブ
ロック内での原音声信号との誤差パワーが最小となる差
分データを選択する方式である。ここで３つのスケール
値とは、通常準瞬時圧伸により求まるスケール値と、こ
れを基争にしてスケール値−１、スケール値＋１したも
のである。スケール値を変化させた時の復号波形の追従
の様子を第１１図に示す。第１１図（ａ）は、準瞬時圧
伸により得られるスケール値ＳＯの場合、第１１図（ｂ
）は、スケール値ＳＯより１だけ小さいスケール値（Ｓ
ｏ−１）の場合、第１１図（Ｃ）は、スケール値Ｓｏよ
り１だけ大きいスケール値（ＳＯ＋１）の場合を示して
いる。 第２方式の構成を第１２図に示す。第／Ｏ図の第１方式
との違いは、３つのスケール値を設定している点と３つ
の補正された差分データの中から最良のものを選択する
比較ロジックが付加されている点である。この第２方式
は、第１方式に比べて処理は複雑となるが、復号信号の
誤差パワーは小さくなり音声品質は良くなるものと考え
られる。

【発明が解決しようとする課題】

上述した第２方式の最適ビットによる差分圧伸ＰＣＭ方
式においては、処理アルゴリズムが複雑なために、ソフ
トウェアにて実現されていたものであるが、そのために
処理速度が遅いといった欠点があった。 本発明は、上記問題点をなくすためになされたものであ
り、ハードウェア化により処理速度の高速化を図った音
声データ符号化装置を提供することを目的とする。

【発明の概要】

本発明は、低ビツトレートで高品質な音声を提供する音
声符号化（圧縮）方式をＬＳＩにて実現するものであり
、本ＬＳＩで用いられているアルゴリズムは、前述の電
子通信学会５Ｐ８６−４４最適差分ビットによる差分圧
伸ＰＣＭにおいて示されている第２方式に準拠したもの
となっている。

【課題を解決するための手段】

本発明の音声符号化装置は、予めホストＣＰＵにより行
われた、音声データのサンプリング処理及びブロック内
での最大差分値よりデータ圧縮処理を行い、符号化した
データを外部メモリに出力する処理を行う音声データ符
号化装置であって、音声データ、最大差分データ及び圧
縮データに対し、外部メモリとアクセスする際のアドレ
スポインタ、人出力を制御するためのＩ／Ｏコントロー
ル、データ圧縮処理の開始、終了を制御するコントロー
ルレジスタを有するｒ／Ｏインターフェース部と、 ブロックの最大差分値と、最初の音声データと前復号値
レジスタとの差分との比較により、大きい方を改めて最
大差分値とするとともに、この最大差分値よりスケール
値を決定する、最大差分値補正及びスケール値計算部と
、 音声データ、前復号値、スケール値より符号化を行い、
内部符号化テーブルにセットすると同時に誤差量の２乗
の和を計算する音声データ圧縮部と、 ３つのスケール値に対して求められたそれぞれ誤差量の
２乗の和を比較して、最小の誤差量を持つスケール値を
決定し、内部符号化テーブルの値を外部に出力する最小
誤差検出部と、 を備えたことを特徴とする。

【作用】

本発明になるＬＳＩはホストＣＰＵとともに使用するこ
とを前提としており、音声データのサンプリング処理及
びブロック内の最大差分データ計算処理がＣＰＵにより
行われた後、本ＬＳＩによりデータ圧縮処理が行われる
。第１図に本発明の音声データ符号化装置のシステム全
体図を示す。 以下に本ＬＳＩにおける処理アルゴリズムの概要を説明
する。 （１）ＣＰＵによる前処理 概要で述べたように、本ＬＳＩを動作させる前にＣＰＵ
により、外部メモリをセットアツプする必要がある。外
部メモリ中にはサンプリングされた音声データを音声デ
ータバッファに、また、８個の音声データを１ブロツク
として、ブロック内での音声データの差分値の最大値デ
ータを、最大差分値データバッファにセットアツプする
。 次にＣＰＵで、外部メモリ中の音声データが語頭データ
がどうか判定を行い、判定した結果語頭であればデータ
圧縮処理を開始する。 （２）初期化 そして、音声データブロックの先頭データのアドレスを
音声データアドレスポインタ２に設定する。次に最大差
分データのアドレスを、最大差分データアドレスポイン
タに設定する。次に圧縮後のデータを出力するアドレス
を圧縮データアドレスポインタに設定する。この後、コ
ントロールレジスタに圧縮処理開始コマンドを書込む。 これらの処理はＣＰＵから本ＬＳＩに対して行われる。 また、これにより音声データ圧縮処理が開始される。音
声データ圧縮処理開始後はバスの制御権はＣＰＵより本
チップに移る。 （３）最大差分値補正 ブロックの最大差分データと、ブロックの先頭の音声デ
ータと前復号値データの差分とを比較し、大きい方を最
大差分データに再設定する。 （４）スケール値計算 最大差分データよりスケール値を計算する。 （５）音声データの符号化、復号化、誤差量の計算 ８個の音声データについてそれぞれ、符号化。 復号化、誤差量の計算を行い、符号化、復号化と誤差量
の計算は並列に処理される。 また、８個のデータについて処理終了後、スケール値を
１増したものおよびｌ減じたものについて同様の処理を
行う。符号化されたデータはそれぞれ３つに分けて内部
テーブルに格納される。 （６）最小差分データの検出 （５）で処理した３つのスケール値のうちで誤差最小の
ものを選ぶ。 （７）符号化データの出力 誤差が最小となるスケール値で符号化したデータを内部
テーブルより外部メモリに出力する。 ＣＰＵに対して割込み信号を発生し符号化処理終了を知
らせる。

【実施例】

第２図は、この発明の音声データ符号化装置の一実施例
を示すＬＳＩの構成図である。 ｌＯは、外部メモリとデータの受は渡しを行うために必
要なＩ／Ｏインターフェース部であり、以下の各回路よ
りなる。 音声データアドレスポインタ１（１６ビツトアツプカウ
ンタ）・ 外部メモリ中の参照する音声データのアドレスを示し、
音声データアドレスポインタ２により、ブロック単位で
圧縮処理開始時に初期化され、データ読み込み時に自動
的にインクリメントされる。 音声データアドレスポインタ２（１６ビツトレジスタ）
： 音声データブロックの先頭データのアドレスを示す。ス
ケール値ごとの圧縮処理を開始する前に、音声データア
ドレスポインタ１をこれにより初期化し、音声データア
ドレスポインタ２はホストＣＰＵにより初期化される。 最大差分データアドレスポインタ（１６ビツトアツプカ
ウンタ）： 各音声データブロックごとに計算される最大差分データ
のアドレスを示す。ｌブロック圧縮終了後に自動的にイ
ンクリメントされ、圧縮処理開始時にホストＣＰＵによ
り初期化される。 圧縮データアドレスポインタ（１６ビツトアツプカウン
タ） 音声データ圧縮処理終了後、外部メモリの出力光のアド
レスを示す。データ出力時に自動的にインクリメントさ
れ、圧縮処理開始時にホストＣＰＵにより初期化される
。 音声データレジスタ０（８ビツトレジスタ）ニブロック
の先頭の音声データを保持するレジスであり、ブロック
単位の圧縮処理開始時に初期化される。 最大差分レジスタ０（８ビツトレジスタ）ニブロックの
最大差分データを保持するレジスタであり、ブロック単
位の圧縮処理開始時に初期化される。 前復号値レジスタ０（８ビツトレジスタ）：ひとつ前の
ブロックの最終の符号化された音声データを、復号化し
たデータとして保持するレジスタである。 前復号値レジスタ１（８ビツトレジスタ）＝３つのスケ
ール値で符号化した中で誤差最小の場合の、最終の符号
化された音声データを復号化したデータを保持するレジ
スタである。 コントロールステータスレジスタ（３ビツトレジスタ）
： チップ内部の状態を外部からコントロールするため、又
は外部に知らせるためフラグで構成される。 ｒＥフラグ（インタラブドイネーブルフラグ）：割込み
許可を示すフラグであり、データ圧縮処理中以外は常に
外部からコントロール可能となっている。このフラグは
、 １＝イネーブル ０−ディスエーブルを表す。 ＩＲＱフラグ（インクラブドリクエストフラグ）：外部
に割込み要求の有無を知らせるフラグであり、外部から
フラグのリセット可能であるがセットは行えない。読み
出しは常に可能で、 ｌ＝割込み要求有り ０＝割込み要求無し を表す。 ５ＴＡＲＴフラグ（スタートフラグ）：音声データ圧縮
処理の実行を司るフラグである。 ２０は、最大差分値補正及びスケール値の計算を行う最
大差分値補正及びスケール値計算部であり、第３図に示
すように、ブロックの最大差分データ（最大差分レジス
タ０の値）による差分と、差分値計算回路２１にて計算
したブロックの先頭の音声データと前復号値データとの
差分とを比較器２２にて比較し、大きい方をこの最大差
分データレジスタ１（８ビツトレジスタ）２３に保持す
る。 ３０は、音声データの符号化、復号化及び誤差計算を行
う音声データ圧縮部であり、第４図に示すように、以下
の各回路よりなる。 音声データレジスタ１（３１）及び音声データレジスタ
２（３２Ｘ各８ビツトレジスタ）：音声データ圧縮部３
０では音声データの符号化および復号化処理と、誤差量
の計算が並列に行われるが、音声の符号化及び復号化に
用いられる音声データを保持するレジスタが音声データ
レジスタ１（３１）であり、誤差量の計算時に用いられ
るのが音声データレジスタ２（３２）となっている。 スケール値レジスタ３３（４ビツトレジスタ）：前記最
大差分データレジスタ１（２３）により計算されるスケ
ール値を保持しておくレジスタである。 復号値レジスタ３４（８ビツトレジスタ）：符号化した
データを再度復号化し保持しておくレジスタである。 差分データレジスタ３５（８ビツトレジスタ）：符号化
及び復号化処理時に用いられる作業用レジスタである。 誤差レジスタ３６（８ビツトレジスタ）音声データレジ
スタ２（３２）の音声データと復号値レジスタ３４の復
号化データの差を保持するレジスタである。 ４０は、誤差の最小値を検出する最小誤差検出部であり
、第５図に示すように、累積誤差レジスタ４１（２０ビ
ツトレジスタ）からなり、ブロックごとに音声データと
復号化されたデータの差の２乗の和を保持し、スケール
値ごとに計算されるこの値について比較器４２について
比較器４２にて逐次比較を行い、前の値より小さい場合
に累積誤差レジスタ４１のデータを入れ換える。 ５０は、符号化された音声データを格納している符号化
データテーブルであり、以下の回路からなる。 符号化データテーブル（４ビツト×９×３レジスタ）： ３つのスケール値に対して、ブロックごとに符号化され
た４ビツトの９個のデータを格納する。このデータは、
１個のスケール値データと８個の符号化された音声デー
タのデータである。 アドレスカウンタ（４ビツトカウンタ）：符号化データ
テーブルに対する９進のアドレスカウンタ。 ６０は、ループカウンタ（２ビツトカウンタ）であり、
３つのスケール値による圧縮処理を制御するための３進
のカウンタである。 ７０は、最小スケール値レジスタであり、３つのスケー
ル値のうち、誤差最小のものが１．２．３のうちどれか
を保持しておくレジスタである。 次に、第２図における各入力端子について説明する。 Ｋ クロック入力端子であり、内部動作の括準となるクロッ
ク信号が入力される。 Ｃ８゜ チップセレクト（ローアクティブ）端子であり、この端
子がローの時、外部ＣＰＵ等からチップの内部レジスタ
にアクセス可能になる。 ＲＤ： ／Ｏリード入力（ローアクティブ）端子であり、チップ
セレクト信号がアクティブで、この端子がローの時に、
外部からチップの内部レジスタのデータを読み出すこと
が可能となる。 Ｒ ＩＯライト入力（ローアクティブ）端子であり、チップ
セレクト信号がアクティブでこの端子がローの時に、外
部からチップの内部レジスタにデータを書き込むことが
可能となる。 ＡＯ，ＡＩ、Ａ３ニ アドレス０、アドレス１、アドレス２の各入力端子であ
り、チップセレクト信号、ＩＯリード／ライト信号とあ
わせて、外部から読み書き可能なレジスタの指定をする
。 ＤＯ−Ｄ７： データバス（双方向）の端子であり、内部レジスタと外
部とのデータのやりとりは、すべてのバスを通じて行わ
れる。チップセレクト信号とＩＯリード信号がアクティ
ブの時出力端子となり、それ以外には入力端子となる。 ＲＥＳＥＴ： リセット入力（ハイアクティブ）端子であり、この端子
をハイにすることでチップの初期化が行われる。 ＥＡＤＹ レディー出力（ローアクティブ）端子であり、この端子
は、外部とデータのやりとりをする時に、次のデータに
対するチップ内部の準備が整ったか否かを示し、この端
子をローにすることで準備の整ったことを外部に知らせ
る。 ＡＤＯ−ＡＤ１５・ アドレスバスの端子であり、これらの端子により外部メ
モリのアドレスを指定する。 ＵＳＹ ビジー出力（ハイアクティブ）の端子であり、この端子
をハイにすることで、外部に対して現在、データ圧縮処
理中であることを示す。 ＭＣ９： メモリチップセレクト出力（ローアクティブ）であり、
この端子をローにすることで外部メモリをアクティブに
する。 ＩＲＱ： 割込みリクエスト出力（ハイアクティブ）であり、この
端子をハイにすることで外部ＣＰＵに対して割込み処理
を要求する。この端子はコントロールステータスレジス
タの割込みリクエストフラグ（ＩＲＱ）と割込みイネー
ブルフラグ（Ｉ　Ｅ）でコントロールされる。 本ＬＳＩの内部レジスタのうち、音声データアドレスポ
インタ２、最大差分データアドレスポインタ、圧縮デー
タアドレスポインタへは８ビット単位に分けて読み書き
可能であり、チップセレクト信号をアクティブにするこ
とで本ＬＳＩが選択され、ＡＯ，ＡＩ、Ａ２．Ａ３信号
で対象とするレジスタを設定する。さらにＩＯリード／
ライト信号で読み出しか書き込みかを指定する。以下に
組み合わせをテーブルに示す。 データの読み書きは全てデータバス（Ｄｏ−Ｄ７）を通
じて行われる。 データの読み書きは音声データ圧縮処理中（ビジィ端子
がハイの場合）は全てのレジスタに対して不可となる。 コントロールステータスレジスタとのデータのやりとり
は、データバスの下位３ビツトを使用する、ＤＯビット
はＩＥフラグ、ＤＩビットはＩＲＱ、Ｄ２ビットは５Ｔ
ＡＲＴフラグにそれぞれ対応する。 次に、上記構成になる音声データ符号化装置である本Ｌ
ＳＩの動作サイクルを第６図のフローチャートに基づき
説明する。 ステップＡ：音声データアドレスポインタ１に音声デー
タアドレスポインタ２によりブロックの先頭アドレスを
セットする。 ステップＢ：最大差分値補正 ステップＣ：第１スケール値計算 ステップＤ：第１スケール値による８個の音声データ圧
縮処理及び誤差量計算 ステップＥ：累積誤差レジスタに第１スケール値による
累積誤差をセットするとともに、最小誤差スケール値レ
ジスタに１を、前復号値しノスタ１に第１スケール値に
よる最終データの復号値をセットする。また、同時に音
声データアドレスポインタｌに音声データアドレスポイ
ンタ２により、ブロックの先頭アドレスをセットし、第
２スケール値を計算する。 ステップＦ：第２スケール値による、８個の音声データ
圧縮処理及び誤差量計算 ステップＧ：累積誤差レジスタと第２スケール値による
累積誤差を比較し、第２スケール値による累積誤差が小
さい場合は、累積誤差レジスタに第２スケール値による
累積誤差をセットするとと乙に、最小誤差スケール値レ
ジスタに２を、前復号値レジスタｌに第２スケール値に
よる最終データの復号値をセットする。また同時に、音
声データアドレスポインタｌに音声データアドレスポイ
ンタ２によりブロックの先頭アドレスをセットし、第３
スケール値を計算する。 ステップＨ：第３スケール値による、８個の音声データ
圧縮処理及び誤差量計算 ステップ■：累積誤差しノスタと第３スケール値による
累積誤差を比較し、第３スケール値による累積誤差が小
さい場合は、累積誤差レジスタに第３スケール値による
累積誤差をセットするとともに、最小誤差スケール値レ
ジスタに３を、前復号値レジスタｌに第３スケール値に
よる最終データの復号値をセットする。 ステップＪ：累積誤差が最小のスケール値で符号化した
データを外部メモリに出力する。 ステップに：音声データ圧縮処理が終了したことを、割
込み信号を発生させることによりＣＰＵに知らせる。 上記のり、Ｆ、Ｈの各ステップにおける音声データ圧縮
処理のルーチンを第７図に示している。 ステップＱｌ：初期化するか。 ステップＱ２：圧縮処理をスタートするか。 ステップＴＯ：復号値レジスタの値をクリアする。累積
誤差レジスタをクリアする。誤差レジスタをクリアする
。スケール値レジスタをセットする。音声データレジス
タ２をクリアする。 ステップＴＩ＝音声データレジスタｌに音声データをセ
ットする。前復号値データを復号値レジスタにセットす
る。 ステップＴ２：音声データ１と復号値レジスタの差分の
絶対値をとり差分レジスタにセットする。 音声データレジスタ２に音声データレジスタ１の内容を
セットする。 ステップＴ３：差分レジスタを右シフトし符号化する。 ステップＴ４：差分レジスタの値をテーブルにセットす
る。 ステップＴ５：差分レジスタを左シフトし復号化する。 ステップＴ６＋復号値レジスタと差分レジスタを足しあ
わせて再度復号値レジスタにセットする。 ステップＱ３；最終の音声データか。 ステップエフ。音声データレジスタｌに音声データをセ
ット。復号値レジスタと音声データレジスタの差分の絶
対値をとり、誤差レジスタにセットする。 ステップＴ８：音声データレジスタｌと復号値レジスタ
の差分の絶対値をとり、差分レジスタにセットする。音
声データレジスタ２に音声データレジスタ１の内容をセ
ット。誤差レジスタの値の２乗をとり、累積誤差レジス
タにセットする。 ステップＴ９・復号値レジスタと音声データレジスタ２
の差分の絶対値をとり、誤差レジスタにセットする。 ステップＴＩＯ：誤差レジスタの値の２乗をとり、累積
誤差レジスタにセットする。 ステップＴｌｌ：前復号値レジスタの値をセットする。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明は低ビツトレートで高品質
の音声を提供できる、最適差分ビットによる差分圧伸Ｐ
ＣＭにおいて音声データの符号化処理のアルゴリズムを
ハードウェア化したＬＳＩにて行うようにしたので高速
処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音声データ符号化装置のシステム図、
第２図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第３
図は、第２図における最大差分値補正及びスケール値計
算部の詳細を示すブロック図、第４図は、第２図におけ
る音声データ圧縮部の詳細を示すブロック図、第５図は
、第２図における最小誤差検出部の詳細を示すブロック
図、第６図は第２図図示の装置における動作サイクルを
示すフローチャート、第７図は、第６図における各スケ
ール値による音声データ圧縮処理を示すフローチャート
、第８図（ａ）〜第８図（ｃ）は、準瞬時圧伸を差分Ｐ
ＣＭに適用した方式を説明するための図であり、第８図
（ａ）は、原信号と差分データを示す図、第８図（ｂ）
は、差分データの圧縮、を示す図、第８図（ｃ）は、原
信号と復号信号を示す図、第９図は、最適ビットによる
差分圧伸ＰＣＭ方式における第１の方式の説明に用いた
図、第／Ｏ図は前記第１方式の構成図、第１１図（ａ）
〜第１１図（Ｃ）は、最適ビットによる差分圧伸ＰＣＭ
方式における第２方式を説明するために用いた図であり
、第１１図（ａ）はスケール値ＳＯの場合、第１１図（
ｂ）は、スケール値ＳＯより１だけ小さいスケール値（
ｓｏ−１）の場合、第１１図（Ｃ）は、スケール値ＳＯ
より１だけ大きいスケール値（ＳＯ＋１）の場合を示す
図、第１２図は前記第２方式の構成図である。 ／Ｏ・・・Ｉ／Ｏインターフェース部、２０・・・最大
差分値補正及びスケール値計算部、３０・・・音声デー
タ圧縮部、４０・・・最小誤差検出部、５０・・・符号
化データテーブル、６０・・ループカウンタ、７０・・
・最小スケール値レジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）予めホストＣＰＵにより行われた、音声データの
   サンプリング処理及びブロック内での最大差分値よりデ
   ータ圧縮処理を行い、符号化したデータを外部メモリに
   出力する処理を行う音声データ符号化装置であって、 音声データ、最大差分データ及び圧縮データに対し、外
   部メモリとアクセスする際のアドレスポインタ、入出力
   を制御するためのＩ／Ｏコントロール、データ圧縮処理
   の開始、終了を制御するコントロールレジスタを有する
   Ｉ／Ｏインターフェース部と、 ブロックの最大差分値と、最初の音声データと前復号値
   レジスタとの差分との比較により、大きい方を改めて最
   大差分値とするとともに、この最大差分値よりスケール
   値を決定する、最大差分値補正及びスケール値計算部と
   、 音声データ、前復号値、スケール値より符号化を行い、
   内部符号化テーブルにセットすると同時に誤差量の２乗
   の和を計算する音声データ圧縮部と、 ３つのスケール値に対して求められたそれぞれ誤差量の
   ２乗の和を比較して、最小の誤差量を持つスケール値を
   決定し、内部符号化テーブルの値を外部に出力する最小
   誤差検出部と、 を備えたことを特徴とする音声データ符号化装置。