JPH0241045B2 - Deeta*teeburunosakuseioyobisakuinhoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力データｘに対しその関数値ｙが圧
縮された値となる例えば対数関数又は指数関数の
如き関数の値を索引するテーブルの作成並びにそ
のテーブルからの索引方法に関する。

音声信号等の信号処理プロセスに於いては音声
信号の時間的変動をフーリエ変換して得られるパ
ワ・スペクトラムの対数を用いて当該音声信号の
特徴を抽出することが一般に行なわれているが、
これは人間の耳が音声の周波数スペクトラム上振
幅に対して対数的な感度を有するからである。

従つて音声信号処理のプロセスに於いてはデー
タの対数値を求める必要が生ずるがこれを汎用マ
イクロ・プロセツサを用い「近似法」で行うのは
能率が悪い。

そこでテーブルを用いて索引することが考えら
れるが索引すべき入力データｘの値はｌビツトの
プロセツサを用いるとすると前記パワ・スペクト
ラムを求める演算過程に乗算が入る為2lビツト表
示となる。この場合2lビツト中上位ｌビツトを用
いるのが一般的ではあるが例えばこのデータの対
数を求めるには2lビツト全てを用いたい。しかし
そのままでは処理することは不可能である。

一方、前記ｘの値を二進数で表現した場合必ず
しも全ビツトを用いる必要はなくその内の一部の
ビツトを用いてテーブルから関数値を索引しても
誤差が殆んど出ない場合がある。この為一般に分
割処理が行なわれるわけであるが、この処理に於
いて単純に分割したのでは使用するビツトの組の
値が零に近いところでは誤差が大きくなると共に
誤差の程度も一定しないという欠陥があつた。

本発明は上述の如き従来のデータ索引方式が有
する欠陥を除去する為になされたものであつて、
ｙ＝ｆ（ｘ）なる関数の値を索引するテーブルに
於いて関数値ｙを等分割しこれに対応する入力デ
ータｘの値を用いてテーブルを作成するに当り特
定ビツト数の二進数で表現されるｘの値をその桁
の順に従つて所要ビツト毎に分割し、各分割した
ビツトの組の末尾と次のビツトの組の頭の所要の
数ビツトを重複せしめ、これら分割した各ビツト
の組毎に前記テーブルを用意すると共に前記各ビ
ツトの組の重複しないビツトの部分にビツトの立
つ最上桁のビツトの組を以つてｘ値とみなしこれ
に対応する前記テーブルを用いて関数値ｙを索引
するようにしたデータ・テーブルの作成及びこれ
を用いての索引方法を提供することを目的とす
る。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は関数ｙ＝logxに於ける入力データｘ
と関数値ｙの値との関係を視覚的に示す図であ
る。

即ち、ある演算結果、例えば前述の如く音声信
号をフーリエ変換した結果得られるパワ・スペク
トラム上の所要のポイントを入力データx₁，x₂…
…，x_oとしこれらを等間隔に目盛りこれに対応す
る関数値ｙをテーブルによつて求めんとすれば入
力データのダイナミツク・レンジを充分に欲い場
合には前記入力データの語長制限を受けて所望の
レンジを得にくくなる上前記入力データｘの値が
大きい部分では関数値ｙの値は飽和状態にある為
殆んど変化せず極めて能率の悪いテーブルとなる
ことは明らかである。

この問題を解決する為、本発明に於いては第２
図に示す如く予想される前記入力データｘのレン
ジに対する関数値ｙを等間隔に分割しこれに対応
するｘの値を用いてテーブルを作成する。而して
テーブルのアドレスを関数値ｙに対応させること
によつて関数値を求めることはいうまでもない。

さて、関数値ｙを索引するテーブルは上述の手
法に基づいて作成しておくのであるが、入力デー
タｘの語長がこれを処理するプロセツサの取扱い
能力を越える為分割処理を必要とする場合のある
こと前述のとうりである。

そこで説明簡単の為８ビツトのプロセツサを使
用するものとし、乗算の結果得た16ビツトのデー
タｘの値から前述のテーブルを用いて関数値ｙを
索引する場合を想定する。

先ず16ビツトのデータｘが第３図に示す如きも
のであつたと仮定し、これを８ビツトずつに２等
分して夫々のビツトの組Ａ及びＢについて作成し
ておいたテーブルのいずれかを用いて関数値ｙを
索引するものとすると、Ａのテーブルを用いれば
下位８ビツトを全く無視したことになりかなりの
誤差を生じ、一方Ｂのテーブルを用いれば上位の
桁を無視したことになり更に一層誤差が大きくな
ることが予想される。

この問題を解決する為、本発明に於いては分割
したビツトの各組を数ビツトづつ重複させビツト
分割点近傍にビツトが立つた場合の出力の誤差を
極力小さくすると共にこれを平均化するようにし
たものである。

即ち、第４図に示す如くデータｘの値を６ビツ
トづつの３つのビツトの組Ｘ，Ｙ及びＺに夫々い
ずれのビツトの組であるかを示す弁別符号00，01
及び10を付すと共に各ビツトの組のデータを示す
最下位と最上位の各１ビツトを重複せしめる。

而して上位のビツトの組Ｘから順にビツトの立
つている桁を調べ前記データを示すビツトとし
て、そのビツトの組より下位に属するビツトの組
と重複しない部分にビツトが立つている場合その
ビツトの組のテーブルを用いて関数値を索引する
こととする。第４図の実施例の場合にはビツトの
組Ｙの第２桁目にビツトが立つのでこれに対応す
るテーブルを使用すべきことが理解されよう。

尚、テーブルの索引方法としては所謂２分法を
用いれば迅速に所望の値に到達することが可能で
あり、テーブルに記載されたｘの値が入力データ
と一致しない場合には該入力データに最も近い値
であつてそれより大又は小のいずれかを採用する
よう約束しておけばよい。

以上説明した演算プロセスの一実施例として符
号ビツトが零であるデータを取扱つた場合を第５
図ａ乃至ｃのフロー・チヤートで示す。

本発明に係るデータ・テーブルの作成及び索引
方法は以上説明した如く構成するので広いダイナ
ミツク・レンジを要求される入力データを対数或
は分数べき関数の如く単調に増減しかつその値が
圧縮される関数で変換する必要のあるデータ処
理、例えば音声信号の特徴を分析，抽出する場合
その演算プロセスを簡易化，高速化すると共に関
数変換に伴う誤差を小さくしかも平均化する上で
著しく有効である。

尚、前記分割したビツトの組間の重複部を何ビ
ツトにしても差しつかえなく、これを大きくすれ
ばする程該重複部近傍にビツトが立つようなデー
タの関数変換時の誤差を小さくしうるがテーブル
の数が増え処理がめんどうになることは明らかで
あるので許容される誤差と演算時間、コスト等を
勘案して適当な値を定めればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータｘに対する関数値を求める為の
一手法を説明する図、第２図は本発明に係るテー
ブル作成手法を説明する図、第３図は従来のデー
タ分割処理要領を説明する図、第４図は本発明の
データ分割処理要領を説明する図、第５図ａ乃至
ｃはその処理手順を説明するフロー・チヤートで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力データｘに対して定まる関数ｙ＝ｆ（ｘ）
   の値を等分割し、前記ｙの値に対応する前記ｘの
   値を用いてそのアドレスが前記ｙの値に対応する
   よう作成したテーブルから前記入力データｘの関
   数値ｙを索引するに際して、特定桁数の二進数で
   表現されるｘの値をその桁の上位から順に所定の
   ビツト数毎に分割し、分割したビツトの組の末尾
   と次のビツトの組の頭の所要の数ビツトを重複せ
   しめると共に前記各ビツトの組毎に夫々対応する
   上記テーブルを用意し前記各ビツトの組の前記ｘ
   の値を示すビツトとして、あるビツトの組より下
   位に属するビツトの組と重複しない部分にビツト
   の立つ最上桁のビツトの組に対応するテーブルを
   選択して前記関数値ｙを索引するようにしたこと
   を特徴とするデータ・テーブルの作成及び索引方
   法。