JPH06326556A - 信号分析及び合成フィルタバンク - Google Patents
信号分析及び合成フィルタバンクInfo
- Publication number
- JPH06326556A JPH06326556A JP5112859A JP11285993A JPH06326556A JP H06326556 A JPH06326556 A JP H06326556A JP 5112859 A JP5112859 A JP 5112859A JP 11285993 A JP11285993 A JP 11285993A JP H06326556 A JPH06326556 A JP H06326556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input
- wideband
- subband
- filter bank
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号分析及び合成フィルタバンクにおいて、
入力信号とフィルタ処理出力信号との間の処理遅延が大
きいという課題を解決し、処理遅延が小さく、メモリ量
を削減した信号分析及び合成フィルタバンクを提供す
る。 【構成】 ブロック単位でフィルタ処理を行う信号分析
フィルタにおいて、入力される広帯域信号のサンプル数
をカウントして、広帯域信号を用いて第１の中間信号を
算出する第１の演算と、第１の中間信号を用いてサブバ
ンド信号を算出する第２の演算を開始するタイミングを
制御し、サブバンド信号を出力するシーケンス制御手段
１を設けることによって、処理遅延が小さく、メモリ量
を削減した信号分析フィルタバンクが得られる。
入力信号とフィルタ処理出力信号との間の処理遅延が大
きいという課題を解決し、処理遅延が小さく、メモリ量
を削減した信号分析及び合成フィルタバンクを提供す
る。 【構成】 ブロック単位でフィルタ処理を行う信号分析
フィルタにおいて、入力される広帯域信号のサンプル数
をカウントして、広帯域信号を用いて第１の中間信号を
算出する第１の演算と、第１の中間信号を用いてサブバ
ンド信号を算出する第２の演算を開始するタイミングを
制御し、サブバンド信号を出力するシーケンス制御手段
１を設けることによって、処理遅延が小さく、メモリ量
を削減した信号分析フィルタバンクが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号を等帯域幅のサブ
バンド信号に分割する信号分析フィルタバンクと、前記
サブバンド信号を合成して原信号を再生する信号合成フ
ィルタバンクに関するものである。
バンド信号に分割する信号分析フィルタバンクと、前記
サブバンド信号を合成して原信号を再生する信号合成フ
ィルタバンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、信号分析及び合成フィルタバンク
は、オーディオ信号や画像信号のサブバンド符号化によ
る高能率符号化を実現する信号分析及び合成手段として
注目されている。
は、オーディオ信号や画像信号のサブバンド符号化によ
る高能率符号化を実現する信号分析及び合成手段として
注目されている。
【０００３】従来の信号分析及び合成フィルタバンクと
しては、例えばジェイ・エッチ・ロスウェイラー(J.H.R
OTHWEILER)により１９８３年にボストンで開催されたア
イ・シー・エー・エス・エス・ピーの論文集(PROC. ICA
SSP 83, BOSTON)の１２８０頁〜１２８３頁に発表され
た「ポリフェーズクオドラチャーフィルタ，新しいサブ
バンド符号化技術」(POLYPHASE QUADRATURE FILTERS-A
NEW SUBBAND CODING TECHNIQUE)と題する論文（以下、
文献１と呼ぶ）や、エッチ・ジェイ・ヌスバウマー(H.
J.NUSSBAUMER)とエム・ベターリ(M.VETTERLI)により１
９８４年にサンディエゴで開催されたアイ・シー・エー
・エス・エス・ピーの論文集(PROC. ICASSP 84, SAN DI
EGO)の１１．３．１頁〜１１．３．４頁に発表された
「計算効率の高いＱＭＦフィルタバンク」(COMPUTATION
ALLY EFFICIENT QMF FILTER BANKS)と題する論文（以
下、文献２と呼ぶ）に示されている。
しては、例えばジェイ・エッチ・ロスウェイラー(J.H.R
OTHWEILER)により１９８３年にボストンで開催されたア
イ・シー・エー・エス・エス・ピーの論文集(PROC. ICA
SSP 83, BOSTON)の１２８０頁〜１２８３頁に発表され
た「ポリフェーズクオドラチャーフィルタ，新しいサブ
バンド符号化技術」(POLYPHASE QUADRATURE FILTERS-A
NEW SUBBAND CODING TECHNIQUE)と題する論文（以下、
文献１と呼ぶ）や、エッチ・ジェイ・ヌスバウマー(H.
J.NUSSBAUMER)とエム・ベターリ(M.VETTERLI)により１
９８４年にサンディエゴで開催されたアイ・シー・エー
・エス・エス・ピーの論文集(PROC. ICASSP 84, SAN DI
EGO)の１１．３．１頁〜１１．３．４頁に発表された
「計算効率の高いＱＭＦフィルタバンク」(COMPUTATION
ALLY EFFICIENT QMF FILTER BANKS)と題する論文（以
下、文献２と呼ぶ）に示されている。
【０００４】以下に、従来の信号分析及び合成フィルタ
バンクについて説明する。図５は従来の信号分析フィル
タバンクと信号合成フィルタバンクのブロック図を示す
ものである。図５において、５１は信号分析フィルタバ
ンク、５２は信号合成フィルタバンク、Ｍは帯域分割
数、５３(0)〜５３(M-1)は分析用の帯域通過フィルタ，
５４(0)〜５４(M-1)は間引き器、５５(0)〜５５(M-1)は
補間器、５６(0)〜５６(M-1)は合成用の帯域通過フィル
タ、５７は加算器である。
バンクについて説明する。図５は従来の信号分析フィル
タバンクと信号合成フィルタバンクのブロック図を示す
ものである。図５において、５１は信号分析フィルタバ
ンク、５２は信号合成フィルタバンク、Ｍは帯域分割
数、５３(0)〜５３(M-1)は分析用の帯域通過フィルタ，
５４(0)〜５４(M-1)は間引き器、５５(0)〜５５(M-1)は
補間器、５６(0)〜５６(M-1)は合成用の帯域通過フィル
タ、５７は加算器である。
【０００５】信号分析フィルタバンク５１は、Ｍ個の帯
域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)とＭ個の間引き器５
４(0)〜５４(M-1)とから成り、信号合成フィルタバンク
５２はＭ個の補間器５５(0)〜５５(M-1)とＭ個の帯域通
過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)と加算器５７とから成
る。分析用の帯域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)と合
成用の帯域通過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)は、互いに
ペアをなしている。信号分析フィルタバンク５１は、サ
ンプリング周波数ｆsの広帯域入力信号をＭ個の等帯域
幅の分析用の帯域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)によ
って帯域通過信号とし、間引き器５４(0)〜５４(M-1)で
Ｍ個のデータ毎に（Ｍ−１）個のデータを間引き、１個
のデータを出力することによって、サンプリング周波数
を１／Ｍに降下させ、サンプリング周波数ｆs／Ｍのサ
ブバンド信号に変換し、出力する。
域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)とＭ個の間引き器５
４(0)〜５４(M-1)とから成り、信号合成フィルタバンク
５２はＭ個の補間器５５(0)〜５５(M-1)とＭ個の帯域通
過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)と加算器５７とから成
る。分析用の帯域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)と合
成用の帯域通過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)は、互いに
ペアをなしている。信号分析フィルタバンク５１は、サ
ンプリング周波数ｆsの広帯域入力信号をＭ個の等帯域
幅の分析用の帯域通過フィルタ５３(0)〜５３(M-1)によ
って帯域通過信号とし、間引き器５４(0)〜５４(M-1)で
Ｍ個のデータ毎に（Ｍ−１）個のデータを間引き、１個
のデータを出力することによって、サンプリング周波数
を１／Ｍに降下させ、サンプリング周波数ｆs／Ｍのサ
ブバンド信号に変換し、出力する。
【０００６】信号合成フィルタバンク５２は、信号分析
フィルタバンク５１から出力されたサンプリング周波数
ｆs／Ｍのサブバンド信号を入力とし、補間器５５(0)〜
５５(M-1)で（Ｍ−１）個の零データを挿入することに
よってサンプリング周波数をＭ倍に上昇し、合成用の帯
域通過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)により帯域通過信号
とした後、加算器５７によって合成し、サンプリング周
波数ｆsの広帯域信号を出力する。
フィルタバンク５１から出力されたサンプリング周波数
ｆs／Ｍのサブバンド信号を入力とし、補間器５５(0)〜
５５(M-1)で（Ｍ−１）個の零データを挿入することに
よってサンプリング周波数をＭ倍に上昇し、合成用の帯
域通過フィルタ５６(0)〜５６(M-1)により帯域通過信号
とした後、加算器５７によって合成し、サンプリング周
波数ｆsの広帯域信号を出力する。
【０００７】オーディオ信号や画像信号のサブバンド符
号化では、信号分析フィルタバンクと信号合成フィルタ
バンクとの間でサブバンド信号の周波数方向の分布の偏
りや人間の聴覚特性あるいは視覚特性を利用して情報圧
縮を行い、高能率符号化を実現する。
号化では、信号分析フィルタバンクと信号合成フィルタ
バンクとの間でサブバンド信号の周波数方向の分布の偏
りや人間の聴覚特性あるいは視覚特性を利用して情報圧
縮を行い、高能率符号化を実現する。
【０００８】文献１及び文献２より、このような信号分
析及び合成フィルタバンクは、帯域幅がｆs／４Ｍで周
波数ｆにおける振幅応答Ｈ（ｆ）が次の（数１）を満足
するプロトタイプフィルタを周波数遷移することによっ
て構成することができる。
析及び合成フィルタバンクは、帯域幅がｆs／４Ｍで周
波数ｆにおける振幅応答Ｈ（ｆ）が次の（数１）を満足
するプロトタイプフィルタを周波数遷移することによっ
て構成することができる。
【０００９】
【数１】
【００１０】図６は、信号分析あるいは合成フィルタバ
ンクの周波数振幅応答を説明するための図である。図６
で、（ａ）は帯域幅ｆｓ／４Ｍのプロトタイプフィルタ
の周波数振幅応答を示す。同図で、（ｂ）は（ａ）のプ
ロトタイプフィルタを周波数遷移することによって構成
したＭ個の帯域幅ｆs／２Ｍのフィルタから成る信号分
析あるいは合成フィルタバンクの周波数振幅応答を示
す。同図に示すように、第ｉサブバンド（ただし、０≦
ｉ≦Ｍ−１）の中心周波数はｆs（２ｉ＋１）／４Ｍで
ある。
ンクの周波数振幅応答を説明するための図である。図６
で、（ａ）は帯域幅ｆｓ／４Ｍのプロトタイプフィルタ
の周波数振幅応答を示す。同図で、（ｂ）は（ａ）のプ
ロトタイプフィルタを周波数遷移することによって構成
したＭ個の帯域幅ｆs／２Ｍのフィルタから成る信号分
析あるいは合成フィルタバンクの周波数振幅応答を示
す。同図に示すように、第ｉサブバンド（ただし、０≦
ｉ≦Ｍ−１）の中心周波数はｆs（２ｉ＋１）／４Ｍで
ある。
【００１１】文献２より、直線位相非巡回形のプロトタ
イプフィルタの２ＭＰ＋１個（Ｐは正整数）のフィルタ
係数をｈ（ｌ）（ただし、０≦ｌ≦２ＭＰ）とすると
き、信号分析フィルタバンクの第ｉサブバンドのフィル
タ係数ｈa（ｉ，ｌ）は、（数２）で与えられる。
イプフィルタの２ＭＰ＋１個（Ｐは正整数）のフィルタ
係数をｈ（ｌ）（ただし、０≦ｌ≦２ＭＰ）とすると
き、信号分析フィルタバンクの第ｉサブバンドのフィル
タ係数ｈa（ｉ，ｌ）は、（数２）で与えられる。
【００１２】
【数２】
【００１３】ここで、プロトタイプフィルタの最初と最
後のフィルタ係数の値を零（ｈ（０）＝ｈ（２ＭＰ）＝
０）とすることによって、最初の値が零で２ＭＰ個のフ
ィルタ係数を有するプロトタイプフィルタが得られる。
以下、このプロトタイプフィルタを用いた信号分析及び
合成フィルタバンクについて説明する。
後のフィルタ係数の値を零（ｈ（０）＝ｈ（２ＭＰ）＝
０）とすることによって、最初の値が零で２ＭＰ個のフ
ィルタ係数を有するプロトタイプフィルタが得られる。
以下、このプロトタイプフィルタを用いた信号分析及び
合成フィルタバンクについて説明する。
【００１４】（数２）より、信号分析フィルタバンクの
サンプル時刻ｎにおける広帯域入力信号をｘ（ｎ）とす
れば第ｉサブバンドのサンプル時刻Ｍｍにおけるサブバ
ンド出力信号は（数３）で与えられる。
サンプル時刻ｎにおける広帯域入力信号をｘ（ｎ）とす
れば第ｉサブバンドのサンプル時刻Ｍｍにおけるサブバ
ンド出力信号は（数３）で与えられる。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここで、（数４）によって求められる２Ｍ
個の第１の中間信号ｗ１（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦２Ｍ
−１）を導入すると、サブバンド出力信号は（数５）に
よって求めることができ、（数３）を直接計算する場合
と比較して計算量を削減することができる。
個の第１の中間信号ｗ１（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦２Ｍ
−１）を導入すると、サブバンド出力信号は（数５）に
よって求めることができ、（数３）を直接計算する場合
と比較して計算量を削減することができる。
【００１７】
【数４】
【００１８】
【数５】
【００１９】以下、（数４）の計算を第１の演算、（数
５）の計算を第２の演算と呼ぶことにする。
５）の計算を第２の演算と呼ぶことにする。
【００２０】図７は従来の信号分析フィルタバンクの処
理タイミングを示す図である。図を見やすくするため、
図７ではＭを８とした場合の例を示したが、以下の説明
は、一般的なＭとして行う。フィルタ処理はＭサンプル
を１ブロックとするブロック単位で行われる。同図で、
（ａ）はブロック同期信号、（ｂ）はサンプル同期信
号、（ｃ）は広帯域入力信号、（ｄ）はフィルタ計算内
容、（ｅ）はサブバンド出力信号を表す。ブロック同期
信号はサブバンド信号の同期をとるための信号で、ハイ
レベルが第０サブバンド信号を表す。以下、順番に第１
サブバンド信号から第（Ｍ−１）サブバンド信号を表
す。信号分析フィルタバンクの処理はこのブロック同期
信号に同期して行われる。１ブロックを構成するＭ個の
広帯域信号ｘ（Ｍｍ−ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）
が入力されると、次のブロックで第１の演算を行うこと
により第１の中間信号ｗ１（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦２
Ｍ−１）を算出する。次に、第１の中間信号を用いて第
２の演算を行うことによりサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍ
ｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）を算出する。その次の
ブロックでサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）を出力する。
図７で（ｃ）の斜線を引いた広帯域入力信号のブロック
が、（ｄ）の斜線を引いたフィルタ計算の結果と（ｅ）
の斜線を引いたサブバンド出力信号のブロックとに影響
を及ぼす。したがって、広帯域信号が入力されてから対
応するサブバンド信号が出力されるまでの処理遅延はＭ
サンプルであった。
理タイミングを示す図である。図を見やすくするため、
図７ではＭを８とした場合の例を示したが、以下の説明
は、一般的なＭとして行う。フィルタ処理はＭサンプル
を１ブロックとするブロック単位で行われる。同図で、
（ａ）はブロック同期信号、（ｂ）はサンプル同期信
号、（ｃ）は広帯域入力信号、（ｄ）はフィルタ計算内
容、（ｅ）はサブバンド出力信号を表す。ブロック同期
信号はサブバンド信号の同期をとるための信号で、ハイ
レベルが第０サブバンド信号を表す。以下、順番に第１
サブバンド信号から第（Ｍ−１）サブバンド信号を表
す。信号分析フィルタバンクの処理はこのブロック同期
信号に同期して行われる。１ブロックを構成するＭ個の
広帯域信号ｘ（Ｍｍ−ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）
が入力されると、次のブロックで第１の演算を行うこと
により第１の中間信号ｗ１（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦２
Ｍ−１）を算出する。次に、第１の中間信号を用いて第
２の演算を行うことによりサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍ
ｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）を算出する。その次の
ブロックでサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）を出力する。
図７で（ｃ）の斜線を引いた広帯域入力信号のブロック
が、（ｄ）の斜線を引いたフィルタ計算の結果と（ｅ）
の斜線を引いたサブバンド出力信号のブロックとに影響
を及ぼす。したがって、広帯域信号が入力されてから対
応するサブバンド信号が出力されるまでの処理遅延はＭ
サンプルであった。
【００２１】また、従来の信号分析フィルタバンクで
は、フィルタ計算を実行するのに、２ＭＰ個の広帯域入
力信号と２Ｍ個の第１の中間信号とＭ個のサブバンド出
力信号とを記憶するメモリが必要であった。さらに、フ
ィルタ計算中に入力されるＭ個の広帯域信号と出力され
るＭ個のサブバンド信号を記憶しておくメモリが必要で
あり、合計で（２ＭＰ＋５Ｍ）個のメモリが必要であっ
た。
は、フィルタ計算を実行するのに、２ＭＰ個の広帯域入
力信号と２Ｍ個の第１の中間信号とＭ個のサブバンド出
力信号とを記憶するメモリが必要であった。さらに、フ
ィルタ計算中に入力されるＭ個の広帯域信号と出力され
るＭ個のサブバンド信号を記憶しておくメモリが必要で
あり、合計で（２ＭＰ＋５Ｍ）個のメモリが必要であっ
た。
【００２２】次に、従来の信号合成フィルタバンクにつ
いて説明する。信号分析フィルタバンクと同様に、信号
合成フィルタバンクの第ｉサブバンドのフィルタ係数ｈ
s（ｉ，ｌ）は（数６）で求められる。
いて説明する。信号分析フィルタバンクと同様に、信号
合成フィルタバンクの第ｉサブバンドのフィルタ係数ｈ
s（ｉ，ｌ）は（数６）で求められる。
【００２３】
【数６】
【００２４】したがって、信号合成フィルタバンクの第
ｉサブバンドのサンプル時刻Ｍｍにおける入力信号をｙ
（ｉ，Ｍｍ）とすれば、サンプル時刻Ｍｍ＋ｎ（ただ
し、０≦ｎ≦Ｍ−１）における出力信号ｘ（Ｍｍ＋ｎ）
は（数７）で与えられる。
ｉサブバンドのサンプル時刻Ｍｍにおける入力信号をｙ
（ｉ，Ｍｍ）とすれば、サンプル時刻Ｍｍ＋ｎ（ただ
し、０≦ｎ≦Ｍ−１）における出力信号ｘ（Ｍｍ＋ｎ）
は（数７）で与えられる。
【００２５】
【数７】
【００２６】ここで、４ＭＰ個の第２の中間信号ｗ２
（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦４ＭＰ−１）を導入し、０≦
ｋ≦４ＭＰ−２Ｍ−１に対して第２の中間信号ｗ２
（ｋ）をｗ２（ｋ＋２Ｍ）にシフトし、０≦ｋ≦２Ｍ−
１に対してｗ２（ｋ）を（数８）によって求めるものと
すると、広帯域出力信号は（数９）によって求めること
ができ、（数７）を直接計算する場合と比較して計算量
を削減することができる。
（ｋ）（ただし、０≦ｋ≦４ＭＰ−１）を導入し、０≦
ｋ≦４ＭＰ−２Ｍ−１に対して第２の中間信号ｗ２
（ｋ）をｗ２（ｋ＋２Ｍ）にシフトし、０≦ｋ≦２Ｍ−
１に対してｗ２（ｋ）を（数８）によって求めるものと
すると、広帯域出力信号は（数９）によって求めること
ができ、（数７）を直接計算する場合と比較して計算量
を削減することができる。
【００２７】
【数８】
【００２８】
【数９】
【００２９】以下、（数８）の計算を第３の演算、（数
９）の計算を第４の演算と呼ぶことにする。
９）の計算を第４の演算と呼ぶことにする。
【００３０】図８は従来の信号合成フィルタバンクの処
理タイミングを示す図である。図８ではＭを８とした場
合の例を示したが、以下の説明は一般的なＭとして行
う。フィルタ処理はＭサンプルを１ブロックとするブロ
ック単位で行われる。同図で、（ａ）はブロック同期信
号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）はサブバンド入
力信号、（ｄ）はフィルタ計算内容、（ｅ）は広帯域出
力信号を表す。信号合成フィルタバンクの処理はブロッ
ク同期信号に同期して行われる。１ブロックを構成する
Ｍ個のサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ
≦Ｍ−１）が入力されると、次のブロックで第３の演算
を行うことにより第２の中間信号ｗ２（ｋ）（ただし、
０≦ｋ≦２Ｍ−１）を算出する。次に、第２の中間信号
を用いて第４の演算を行うことにより広帯域信号ｘ（Ｍ
ｍ＋ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）を算出する。その
次のブロックで広帯域信号ｘ（Ｍｍ＋ｎ）を出力する。
図８で（ｃ）の斜線を引いたサブバンド入力信号のブロ
ックが、（ｄ）の斜線を引いたフィルタ計算の結果と
（ｅ）の斜線を引いた広帯域出力信号のブロックとに影
響を及ぼす。したがって、サブバンド信号が入力されて
から対応する広帯域信号が出力されるまでの処理遅延は
Ｍサンプルであった。
理タイミングを示す図である。図８ではＭを８とした場
合の例を示したが、以下の説明は一般的なＭとして行
う。フィルタ処理はＭサンプルを１ブロックとするブロ
ック単位で行われる。同図で、（ａ）はブロック同期信
号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）はサブバンド入
力信号、（ｄ）はフィルタ計算内容、（ｅ）は広帯域出
力信号を表す。信号合成フィルタバンクの処理はブロッ
ク同期信号に同期して行われる。１ブロックを構成する
Ｍ個のサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ
≦Ｍ−１）が入力されると、次のブロックで第３の演算
を行うことにより第２の中間信号ｗ２（ｋ）（ただし、
０≦ｋ≦２Ｍ−１）を算出する。次に、第２の中間信号
を用いて第４の演算を行うことにより広帯域信号ｘ（Ｍ
ｍ＋ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）を算出する。その
次のブロックで広帯域信号ｘ（Ｍｍ＋ｎ）を出力する。
図８で（ｃ）の斜線を引いたサブバンド入力信号のブロ
ックが、（ｄ）の斜線を引いたフィルタ計算の結果と
（ｅ）の斜線を引いた広帯域出力信号のブロックとに影
響を及ぼす。したがって、サブバンド信号が入力されて
から対応する広帯域信号が出力されるまでの処理遅延は
Ｍサンプルであった。
【００３１】また、上記従来の信号合成フィルタバンク
では、フィルタ計算を実行するのに、Ｍ個のサブバンド
入力信号と４ＭＰ個の第２の中間信号とＭ個の広帯域出
力信号とを記憶するメモリが必要であった。さらに、フ
ィルタ計算中に入力されるＭ個のサブバンド信号と出力
されるＭ個の広帯域信号を記憶しておくメモリが必要で
あり、合計で（４ＭＰ＋４Ｍ）個のメモリが必要であっ
た。
では、フィルタ計算を実行するのに、Ｍ個のサブバンド
入力信号と４ＭＰ個の第２の中間信号とＭ個の広帯域出
力信号とを記憶するメモリが必要であった。さらに、フ
ィルタ計算中に入力されるＭ個のサブバンド信号と出力
されるＭ個の広帯域信号を記憶しておくメモリが必要で
あり、合計で（４ＭＰ＋４Ｍ）個のメモリが必要であっ
た。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の信号分析フィルタバンクでは広帯域信号を入力して
から対応するサブバンド信号を出力するまでの処理遅延
が大きい、という問題点を有していた。同様に、上記従
来の信号合成フィルタバンクではサブバンド信号を入力
してから対応する広帯域信号を出力するまでの処理遅延
が大きい、という問題点を有していた。
来の信号分析フィルタバンクでは広帯域信号を入力して
から対応するサブバンド信号を出力するまでの処理遅延
が大きい、という問題点を有していた。同様に、上記従
来の信号合成フィルタバンクではサブバンド信号を入力
してから対応する広帯域信号を出力するまでの処理遅延
が大きい、という問題点を有していた。
【００３３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、広帯域入力信号とサブバンド出力信号との間の処理
遅延が小さい信号分析フィルタバンクと、サブバンド入
力信号と広帯域出力信号との間の処理遅延が小さい信号
合成フィルタバンクを提供することを目的とする。
で、広帯域入力信号とサブバンド出力信号との間の処理
遅延が小さい信号分析フィルタバンクと、サブバンド入
力信号と広帯域出力信号との間の処理遅延が小さい信号
合成フィルタバンクを提供することを目的とする。
【００３４】また、分析及び合成フィルタ処理を行うの
に必要なメモリ量を削減し、ハードウェア規模を削減し
た信号分析及び合成フィルタバンクを提供することを目
的とする。
に必要なメモリ量を削減し、ハードウェア規模を削減し
た信号分析及び合成フィルタバンクを提供することを目
的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の信号分析フィルタバンクは、第１の演算を開
始することが出来るタイミングを示す第１のタイミング
信号の立ち下がりから広帯域信号を用いて第１の演算を
行うことにより第１の中間信号を算出し、第１の演算が
完了したタイミングを示す第１のタイミング信号の立ち
下がりの直後から第１の中間信号を用いて第２の演算を
行うことによりサブバンド信号を算出しサブバンド信号
を出力するシーケンス制御手段を備えている。
に本発明の信号分析フィルタバンクは、第１の演算を開
始することが出来るタイミングを示す第１のタイミング
信号の立ち下がりから広帯域信号を用いて第１の演算を
行うことにより第１の中間信号を算出し、第１の演算が
完了したタイミングを示す第１のタイミング信号の立ち
下がりの直後から第１の中間信号を用いて第２の演算を
行うことによりサブバンド信号を算出しサブバンド信号
を出力するシーケンス制御手段を備えている。
【００３６】本発明の信号合成フィルタバンクは、第３
の演算を開始することが出来るタイミングを示す第２の
タイミング信号の立ち下がりからまずＭ個サブバンド信
号が入力されるまでの期間で前のブロックで入力された
Ｍ個のサブバンド信号を用いて第３の演算の部分演算を
行うことにより第２の中間信号の部分を算出しＭ個のサ
ブバンド信号が入力された後で、Ｍ個のサブバンド信号
を用いて第３の演算の部分演算を行うことにより第２の
中間信号の部分を算出し、第２の中間信号を用いて第４
の演算を行うことにより広帯域信号を算出し、広帯域信
号を出力するシーケンス制御手段を備えている。
の演算を開始することが出来るタイミングを示す第２の
タイミング信号の立ち下がりからまずＭ個サブバンド信
号が入力されるまでの期間で前のブロックで入力された
Ｍ個のサブバンド信号を用いて第３の演算の部分演算を
行うことにより第２の中間信号の部分を算出しＭ個のサ
ブバンド信号が入力された後で、Ｍ個のサブバンド信号
を用いて第３の演算の部分演算を行うことにより第２の
中間信号の部分を算出し、第２の中間信号を用いて第４
の演算を行うことにより広帯域信号を算出し、広帯域信
号を出力するシーケンス制御手段を備えている。
【００３７】
【作用】本発明の信号分析フィルタバンクは、上記した
シーケンス制御手段により、ブロック単位のフィルタ演
算を入力される広帯域信号のサンプル数をカウントして
第１及び第２の演算を行うことが出来るタイミングから
開始することにより、入出力信号間の処理遅延を大きく
減少させ、分析フィルタ処理を行うのに必要なメモリ量
を削減することができる。
シーケンス制御手段により、ブロック単位のフィルタ演
算を入力される広帯域信号のサンプル数をカウントして
第１及び第２の演算を行うことが出来るタイミングから
開始することにより、入出力信号間の処理遅延を大きく
減少させ、分析フィルタ処理を行うのに必要なメモリ量
を削減することができる。
【００３８】本発明の信号合成フィルタバンクは、上記
したシーケンス制御手段により、ブロック単位のフィル
タ演算を入力されるサブバンド信号のサンプル数をカウ
ントして第３及び第４の演算を行うことが出来るタイミ
ングから開始することにより、入出力信号間の処理遅延
を大きく減少させ、合成フィルタ処理を行うのに必要な
メモリ量を削減することができる。
したシーケンス制御手段により、ブロック単位のフィル
タ演算を入力されるサブバンド信号のサンプル数をカウ
ントして第３及び第４の演算を行うことが出来るタイミ
ングから開始することにより、入出力信号間の処理遅延
を大きく減少させ、合成フィルタ処理を行うのに必要な
メモリ量を削減することができる。
【００３９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００４０】図１は本発明の実施例の信号分析及び合成
フィルタバンクの構成を示すブロック図である。図１
で、１はシーケンス制御部、２はランダムアクセスメモ
リ（以下、ＲＡＭと呼ぶ）、３はリードオンリーメモリ
（以下、ＲＯＭと呼ぶ）、４は演算部、５は広帯域信号
入出力部、６はサブバンド信号入出力部である。
フィルタバンクの構成を示すブロック図である。図１
で、１はシーケンス制御部、２はランダムアクセスメモ
リ（以下、ＲＡＭと呼ぶ）、３はリードオンリーメモリ
（以下、ＲＯＭと呼ぶ）、４は演算部、５は広帯域信号
入出力部、６はサブバンド信号入出力部である。
【００４１】以上のように構成された信号分析及び合成
フィルタバンクについて、以下その動作を説明する。
フィルタバンクについて、以下その動作を説明する。
【００４２】図１で、シーケンス制御部１は内蔵してい
る命令メモリの内容を順次読み出し、読み出した命令を
解読して、各部の動作を制御する。ＲＡＭ２は入力信号
と中間信号と出力信号等を記憶するメモリである。ＲＯ
Ｍ３はフィルタ計算に必要なプロトタイプフィルタの係
数テーブルとコサイン関数テーブル等を記憶するデータ
メモリである。演算部４は加算，乗算等の算術演算と論
理和，論理積等の論理演算を行う演算ユニットである。
シーケンス制御部１の制御でＲＡＭ２とＲＯＭ３に記憶
されているデータを用いて演算部４で積和計算を行うこ
とによりフィルタ処理計算を行う。広帯域信号入出力部
５はシーケンス制御部１の制御で広帯域信号をサンプル
単位で入力あるいは出力するインターフェース部であ
る。サブバンド信号入出力部６はシーケンス制御部１の
制御でサブバンド信号をサンプル単位で入力あるいは出
力するインターフェース部である。
る命令メモリの内容を順次読み出し、読み出した命令を
解読して、各部の動作を制御する。ＲＡＭ２は入力信号
と中間信号と出力信号等を記憶するメモリである。ＲＯ
Ｍ３はフィルタ計算に必要なプロトタイプフィルタの係
数テーブルとコサイン関数テーブル等を記憶するデータ
メモリである。演算部４は加算，乗算等の算術演算と論
理和，論理積等の論理演算を行う演算ユニットである。
シーケンス制御部１の制御でＲＡＭ２とＲＯＭ３に記憶
されているデータを用いて演算部４で積和計算を行うこ
とによりフィルタ処理計算を行う。広帯域信号入出力部
５はシーケンス制御部１の制御で広帯域信号をサンプル
単位で入力あるいは出力するインターフェース部であ
る。サブバンド信号入出力部６はシーケンス制御部１の
制御でサブバンド信号をサンプル単位で入力あるいは出
力するインターフェース部である。
【００４３】図２はシーケンス制御部１の詳細ブロック
図を示すものであ。図２で、２１はプログラムカウン
タ、２２は命令メモリ、２３は命令レジスタ、２４は命
令デコーダ、２５はジャンプ制御部、２６は処理タイミ
ング制御部である。
図を示すものであ。図２で、２１はプログラムカウン
タ、２２は命令メモリ、２３は命令レジスタ、２４は命
令デコーダ、２５はジャンプ制御部、２６は処理タイミ
ング制御部である。
【００４４】以上のように構成されたシーケンス制御部
１について、以下その動作を説明する。プログラムカウ
ンタ２１は命令メモリ２２を順番にアクセスして必要な
命令を読み出すためのアドレス発生回路である。割り込
み命令を含むジャンプ命令が実行されたときはジャンプ
制御部２５によってジャンプ条件の判定とプログラムカ
ウンタ２１の制御を行う。すなわち、ジャンプ条件が成
立したときはプログラムカウンタ２１にジャンプ先のア
ドレスをロードすることによって、命令をジャンプする
ことができる。命令メモリ２２は命令を記憶しているメ
モリであり、通常ＲＯＭで構成される。命令レジスタ２
３は命令メモリ２２の出力を記憶するレジスタであり、
プログラムカウンタ２１と同期して動作する。命令デコ
ーダ２４は命令レジスタ２３の内容を解読して、各部の
制御を行う命令の復号化器である。すなわち、ＲＡＭ２
の内容を読み書きするためのアドレスとデータの転送方
向と転送先、ＲＯＭ３の内容を読み出すためのアドレス
とデータの転送先、演算部４で実行する演算の種類の選
択、広帯域信号入出力部５に対する広帯域入出力信号の
読み出しと書き込み、サブバンド信号入出力部６に対す
るサブバンド入出力信号の読み出しと書き込み等を制御
する。ジャンプ制御部２５にはサンプル同期信号が入力
され、サンプル同期信号と同期して広帯域信号入出力部
５を介して広帯域信号を、またサブバンド信号入出力部
６を介してサブバンド信号を入出力することができる。
１について、以下その動作を説明する。プログラムカウ
ンタ２１は命令メモリ２２を順番にアクセスして必要な
命令を読み出すためのアドレス発生回路である。割り込
み命令を含むジャンプ命令が実行されたときはジャンプ
制御部２５によってジャンプ条件の判定とプログラムカ
ウンタ２１の制御を行う。すなわち、ジャンプ条件が成
立したときはプログラムカウンタ２１にジャンプ先のア
ドレスをロードすることによって、命令をジャンプする
ことができる。命令メモリ２２は命令を記憶しているメ
モリであり、通常ＲＯＭで構成される。命令レジスタ２
３は命令メモリ２２の出力を記憶するレジスタであり、
プログラムカウンタ２１と同期して動作する。命令デコ
ーダ２４は命令レジスタ２３の内容を解読して、各部の
制御を行う命令の復号化器である。すなわち、ＲＡＭ２
の内容を読み書きするためのアドレスとデータの転送方
向と転送先、ＲＯＭ３の内容を読み出すためのアドレス
とデータの転送先、演算部４で実行する演算の種類の選
択、広帯域信号入出力部５に対する広帯域入出力信号の
読み出しと書き込み、サブバンド信号入出力部６に対す
るサブバンド入出力信号の読み出しと書き込み等を制御
する。ジャンプ制御部２５にはサンプル同期信号が入力
され、サンプル同期信号と同期して広帯域信号入出力部
５を介して広帯域信号を、またサブバンド信号入出力部
６を介してサブバンド信号を入出力することができる。
【００４５】本実施例では、シーケンス制御部１にさら
に処理タイミング制御部２６を設け、ブロック同期信号
に同期してサンプル同期信号により入力サンプル数をカ
ウントし、信号分析フィルタ計算時には広帯域信号を用
いて第１の中間信号を算出する第１の演算を開始するタ
イミングと第１の中間信号を用いてサブバンド信号を算
出する第２の演算を開始するタイミングを示す第１のタ
イミング信号をジャンプ制御部２５に出力し、信号合成
フィルタ計算時にはサブバンド信号を用いて第２の中間
信号を算出する第３の演算を開始するタイミングと第２
の中間信号を用いて広帯域信号を算出する第４の演算を
開始するタイミングを示す第２のタイミング信号をジャ
ンプ制御部２５に出力する。
に処理タイミング制御部２６を設け、ブロック同期信号
に同期してサンプル同期信号により入力サンプル数をカ
ウントし、信号分析フィルタ計算時には広帯域信号を用
いて第１の中間信号を算出する第１の演算を開始するタ
イミングと第１の中間信号を用いてサブバンド信号を算
出する第２の演算を開始するタイミングを示す第１のタ
イミング信号をジャンプ制御部２５に出力し、信号合成
フィルタ計算時にはサブバンド信号を用いて第２の中間
信号を算出する第３の演算を開始するタイミングと第２
の中間信号を用いて広帯域信号を算出する第４の演算を
開始するタイミングを示す第２のタイミング信号をジャ
ンプ制御部２５に出力する。
【００４６】図１及び図２の構成は、以下に説明するす
べての実施例に共通の構成であるが、個々の実施例で実
行する命令の内容とその順序が異なっている。すなわ
ち、個々の実施例でシーケンス制御部１の命令メモリ２
２の内容が異なる。また、信号分析フィルタバンクで
は、広帯域信号入出力部５を入力部とし、サブバンド信
号入出力部６を出力部として用いるが、信号合成フィル
タバンクでは、広帯域信号入出力部５を出力部とし、サ
ブバンド信号入出力部６を入力部として用いる。
べての実施例に共通の構成であるが、個々の実施例で実
行する命令の内容とその順序が異なっている。すなわ
ち、個々の実施例でシーケンス制御部１の命令メモリ２
２の内容が異なる。また、信号分析フィルタバンクで
は、広帯域信号入出力部５を入力部とし、サブバンド信
号入出力部６を出力部として用いるが、信号合成フィル
タバンクでは、広帯域信号入出力部５を出力部とし、サ
ブバンド信号入出力部６を入力部として用いる。
【００４７】図３は本発明の第１の実施例における信号
分析フィルタバンクの処理タイミングを示す図である。
図３ではＭを８とした場合の例を示したが、以下の説明
は一般的なＭについて行う。同図で、（ａ）はブロック
同期信号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）は広帯域
入力信号、（ｄ）は第１のタイミング信号、（ｅ）はフ
ィルタ処理内容、（ｆ）はサブバンド出力信号を表す。
従来例ではＭサンプルの広帯域信号が入力された次のブ
ロックでフィルタ計算を行い更にその次のブロックでサ
ブバンド信号が出力されていたが、本実施例では広帯域
信号が入力されている途中からフィルタ計算を行い、算
出されたサブバンド信号を順次出力する。第１のタイミ
ング信号の立ち上がりのタイミングＡが示す広帯域信号
ｘ（Ｍｍ−Ｍ／２−１）が広帯域信号入出力部５を介し
て入力された直後から（数１０）に示す第１の演算を演
算部４で行うことにより第１の中間信号のｗ１（０）〜
ｗ１（Ｍ−１）を算出する。
分析フィルタバンクの処理タイミングを示す図である。
図３ではＭを８とした場合の例を示したが、以下の説明
は一般的なＭについて行う。同図で、（ａ）はブロック
同期信号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）は広帯域
入力信号、（ｄ）は第１のタイミング信号、（ｅ）はフ
ィルタ処理内容、（ｆ）はサブバンド出力信号を表す。
従来例ではＭサンプルの広帯域信号が入力された次のブ
ロックでフィルタ計算を行い更にその次のブロックでサ
ブバンド信号が出力されていたが、本実施例では広帯域
信号が入力されている途中からフィルタ計算を行い、算
出されたサブバンド信号を順次出力する。第１のタイミ
ング信号の立ち上がりのタイミングＡが示す広帯域信号
ｘ（Ｍｍ−Ｍ／２−１）が広帯域信号入出力部５を介し
て入力された直後から（数１０）に示す第１の演算を演
算部４で行うことにより第１の中間信号のｗ１（０）〜
ｗ１（Ｍ−１）を算出する。
【００４８】
【数１０】
【００４９】このように第１のタイミング信号の立ち上
がりの広帯域信号ｘ（Ｍｍ−Ｍ／２−１）が広帯域信号
入出力部５を介して入力された直後から（数１０）に示
す第１の演算の部分演算を演算部４で行うことにより第
１の中間信号であるｗ１（ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−
１）を算出する。
がりの広帯域信号ｘ（Ｍｍ−Ｍ／２−１）が広帯域信号
入出力部５を介して入力された直後から（数１０）に示
す第１の演算の部分演算を演算部４で行うことにより第
１の中間信号であるｗ１（ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−
１）を算出する。
【００５０】次に、第１の演算によりＭ個の第１の中間
信号が算出されたことを示す第１のタイミング信号の立
ち下がりのタイミングＢの直後から（数１１）に示す第
２の演算を演算部４で開始することによりサブバンド信
号ｙ（０，Ｍｍ）を算出し、サブバンド信号入出力部６
を介して順次出力する。
信号が算出されたことを示す第１のタイミング信号の立
ち下がりのタイミングＢの直後から（数１１）に示す第
２の演算を演算部４で開始することによりサブバンド信
号ｙ（０，Ｍｍ）を算出し、サブバンド信号入出力部６
を介して順次出力する。
【００５１】
【数１１】
【００５２】このように第１のタイミング信号の立ち下
がりのタイミングＢから第１の中間信号を用いて（数１
１）に示す第２の演算を演算部４で行うことによりサブ
バンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）
を算出し、サブバンド信号入出力部６を介して順次出力
する処理を第１のタイミング信号に同記して行うことに
より、サブバンド信号を第０サブバンドから順番に算出
し、出力する。
がりのタイミングＢから第１の中間信号を用いて（数１
１）に示す第２の演算を演算部４で行うことによりサブ
バンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）
を算出し、サブバンド信号入出力部６を介して順次出力
する処理を第１のタイミング信号に同記して行うことに
より、サブバンド信号を第０サブバンドから順番に算出
し、出力する。
【００５３】図３で（ｃ）の斜線を引いた広帯域入力信
号のサンプルが、（ｅ）の斜線を引いた部分のフィルタ
計算の結果と（ｆ）の斜線を引いたサブバンド出力信号
のサンプルとに影響を及ぼす。したがって、広帯域信号
が入力されてから対応するサブバンド信号が出力される
までの処理遅延は１サンプルであり、従来例のＭサンプ
ルと比較して大きく削減することができる。
号のサンプルが、（ｅ）の斜線を引いた部分のフィルタ
計算の結果と（ｆ）の斜線を引いたサブバンド出力信号
のサンプルとに影響を及ぼす。したがって、広帯域信号
が入力されてから対応するサブバンド信号が出力される
までの処理遅延は１サンプルであり、従来例のＭサンプ
ルと比較して大きく削減することができる。
【００５４】第１の実施例の信号分析フィルタバンクで
は、フィルタ計算を実行するのに、２ＭＰ個の広帯域入
力信号と２Ｍ個の第１の中間信号とを記憶するメモリが
必要である。広帯域信号入出力部５からの広帯域入力信
号は入力されるとすぐに２ＭＰ個の広帯域入力信号メモ
リに記憶されるので広帯域入力信号を記憶するための別
なメモリは不要である。また、サブバンド出力信号は第
２の演算が終了するとすぐにサブバンド信号入出力部６
に出力されるのでサブバンド出力信号を記憶しておくメ
モリは不要である。したがって、第１の実施例では合計
で（２ＭＰ＋４Ｍ）個のメモリが必要である。これは従
来例の（２ＭＰ＋５Ｍ）個と比較してメモリ量がＭ個少
ない。
は、フィルタ計算を実行するのに、２ＭＰ個の広帯域入
力信号と２Ｍ個の第１の中間信号とを記憶するメモリが
必要である。広帯域信号入出力部５からの広帯域入力信
号は入力されるとすぐに２ＭＰ個の広帯域入力信号メモ
リに記憶されるので広帯域入力信号を記憶するための別
なメモリは不要である。また、サブバンド出力信号は第
２の演算が終了するとすぐにサブバンド信号入出力部６
に出力されるのでサブバンド出力信号を記憶しておくメ
モリは不要である。したがって、第１の実施例では合計
で（２ＭＰ＋４Ｍ）個のメモリが必要である。これは従
来例の（２ＭＰ＋５Ｍ）個と比較してメモリ量がＭ個少
ない。
【００５５】以上のように第１の実施例では、第１の演
算を開始すことが出来るタイミングを示す第１のタイミ
ング信号の立ち上がりから広帯域信号を用いて第１の演
算を行うことにより第１の中間信号を算出し、第１の演
算を完了したことを示す第１のタイミング信号の立ち下
がりの直後から第１の中間信号を用いて第２の演算を行
うことによりサブバンド信号を算出し、サブバンド信号
を順次出力するシーケンス制御手段を設けることによ
り、広帯域入力信号とサブバンド出力信号との間の処理
遅延を小さくでき、分析フィルタ処理を行うのに必要な
メモリ量を削減することができる。
算を開始すことが出来るタイミングを示す第１のタイミ
ング信号の立ち上がりから広帯域信号を用いて第１の演
算を行うことにより第１の中間信号を算出し、第１の演
算を完了したことを示す第１のタイミング信号の立ち下
がりの直後から第１の中間信号を用いて第２の演算を行
うことによりサブバンド信号を算出し、サブバンド信号
を順次出力するシーケンス制御手段を設けることによ
り、広帯域入力信号とサブバンド出力信号との間の処理
遅延を小さくでき、分析フィルタ処理を行うのに必要な
メモリ量を削減することができる。
【００５６】図４は本発明の第２の実施例における信号
合成フィルタバンクの処理タイミングを示す図である。
図４ではＭを８とした場合の例を示したが、説明は一般
的なＭの場合について行う。同図で、（ａ）はブロック
同期信号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）はサブバ
ンド入力信号、（ｄ）は第２のタイミング信号、（ｅ）
はフィルタ計算内容、（ｆ）は広帯域出力信号を表す。
従来例ではＭサンプルのサブバンド信号が入力された次
のブロックでフィルタ計算を行い更にその次のブロック
で広帯域信号が出力されていたが、本実施例ではサブバ
ンド信号が入力されている途中からフィルタ計算を行
い、算出された広帯域信号を順次出力する。第２のタイ
ミング信号の立ち上がりのタイミングＣからブロック同
期信号の立ち上がりまでの期間で１ブロック前に入力さ
れたＭ個のサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ−Ｍ）（ただ
し、０≦ｉ≦Ｍ−１）を用いて（数１２）に示す第３の
演算を演算部４で行うことにより第２の中間信号のｗ２
（Ｍ／２）〜ｗ２（Ｍ−１）を算出する。次にブロック
同期信号の立ち上がりの直後から入力されたＭ個のサブ
バンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）
がサブバンド信号入出力部６を介して入力された後で０
≦ｋ≦４ＭＰ−２Ｍ−１に対する第２のｗｓ（ｋ）をｗ
ｓ（ｋ＋２Ｍ）にシフトし、（数１２）に示す第３の演
算を演算部４で行うことにより第２の中間信号ｗ２
（０）〜ｗ２（Ｍ／２ー１）を算出する。
合成フィルタバンクの処理タイミングを示す図である。
図４ではＭを８とした場合の例を示したが、説明は一般
的なＭの場合について行う。同図で、（ａ）はブロック
同期信号、（ｂ）はサンプル同期信号、（ｃ）はサブバ
ンド入力信号、（ｄ）は第２のタイミング信号、（ｅ）
はフィルタ計算内容、（ｆ）は広帯域出力信号を表す。
従来例ではＭサンプルのサブバンド信号が入力された次
のブロックでフィルタ計算を行い更にその次のブロック
で広帯域信号が出力されていたが、本実施例ではサブバ
ンド信号が入力されている途中からフィルタ計算を行
い、算出された広帯域信号を順次出力する。第２のタイ
ミング信号の立ち上がりのタイミングＣからブロック同
期信号の立ち上がりまでの期間で１ブロック前に入力さ
れたＭ個のサブバンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ−Ｍ）（ただ
し、０≦ｉ≦Ｍ−１）を用いて（数１２）に示す第３の
演算を演算部４で行うことにより第２の中間信号のｗ２
（Ｍ／２）〜ｗ２（Ｍ−１）を算出する。次にブロック
同期信号の立ち上がりの直後から入力されたＭ個のサブ
バンド信号ｙ（ｉ，Ｍｍ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ−１）
がサブバンド信号入出力部６を介して入力された後で０
≦ｋ≦４ＭＰ−２Ｍ−１に対する第２のｗｓ（ｋ）をｗ
ｓ（ｋ＋２Ｍ）にシフトし、（数１２）に示す第３の演
算を演算部４で行うことにより第２の中間信号ｗ２
（０）〜ｗ２（Ｍ／２ー１）を算出する。
【００５７】
【数１２】
【００５８】次に、第３の演算により入力されたＭ個の
サブバンド信号に用いてＭ／２個の第２のｗ２（０）〜
ｗ２（Ｍ／２−１）が算出されたことを示す第２のタイ
ミング信号の立ち下がりのタイミングＤの直後から第２
の中間信号を用いて（数１３）に示す第４の演算を行う
ことにより広帯域信号ｘ（Ｍｍ）を算出し、広帯域信号
を広帯域信号入出力部５を介して出力する。
サブバンド信号に用いてＭ／２個の第２のｗ２（０）〜
ｗ２（Ｍ／２−１）が算出されたことを示す第２のタイ
ミング信号の立ち下がりのタイミングＤの直後から第２
の中間信号を用いて（数１３）に示す第４の演算を行う
ことにより広帯域信号ｘ（Ｍｍ）を算出し、広帯域信号
を広帯域信号入出力部５を介して出力する。
【００５９】
【数１３】 （数１２）と（数１３）とで表される処理を第２のタイ
ミング信号の立ち上がりからブロック同期信号の立ち上
がりまでの期間で１ブロック前に入力されたサブバンド
信号を用いてｗ２（ｉ）（ただし、Ｍ／２≦ｉ≦Ｍ−
１）を算出し、ブロック同期信号の立ち上がりの直後か
ら入力されたサブバンド信号を用いてｗ２（ｉ）（ただ
し、０≦ｉ≦Ｍ／２−１）を算出し、広帯域信号ｘ（Ｍ
ｍ＋ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）をｎ＝０から順番
に算出し、出力する。図４で（ｃ）の斜線を引いたサブ
バンド入力信号のサンプルが、（ｅ）の斜線を引いた部
分のフィルタ計算の結果と（ｆ）の斜線を引いた広帯域
出力信号のサンプルとに影響を及ぼす。したがって、サ
ブバンド信号が入力されてから対応する広帯域信号が出
力されるまでの処理遅延は３サンプルであり、従来例の
Ｍサンプルと比較して大きく削減することができる。こ
こで、処理遅延はブロック同期信号の立ち上がりから開
始する第２の中間信号ｗ２（ｉ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ
／２−１）を算出する第３の演算の部分演算に要する時
間であり、図４では２サンプル分としている。
ミング信号の立ち上がりからブロック同期信号の立ち上
がりまでの期間で１ブロック前に入力されたサブバンド
信号を用いてｗ２（ｉ）（ただし、Ｍ／２≦ｉ≦Ｍ−
１）を算出し、ブロック同期信号の立ち上がりの直後か
ら入力されたサブバンド信号を用いてｗ２（ｉ）（ただ
し、０≦ｉ≦Ｍ／２−１）を算出し、広帯域信号ｘ（Ｍ
ｍ＋ｎ）（ただし、０≦ｎ≦Ｍ−１）をｎ＝０から順番
に算出し、出力する。図４で（ｃ）の斜線を引いたサブ
バンド入力信号のサンプルが、（ｅ）の斜線を引いた部
分のフィルタ計算の結果と（ｆ）の斜線を引いた広帯域
出力信号のサンプルとに影響を及ぼす。したがって、サ
ブバンド信号が入力されてから対応する広帯域信号が出
力されるまでの処理遅延は３サンプルであり、従来例の
Ｍサンプルと比較して大きく削減することができる。こ
こで、処理遅延はブロック同期信号の立ち上がりから開
始する第２の中間信号ｗ２（ｉ）（ただし、０≦ｉ≦Ｍ
／２−１）を算出する第３の演算の部分演算に要する時
間であり、図４では２サンプル分としている。
【００６０】第２の実施例の信号合成フィルタバンクで
は、フィルタ計算を実行するのに、Ｍ個のサブバンド入
力信号と４ＭＰ個の第２の中間信号とを記憶するメモリ
が必要である。さらに、フィルタ計算中に入力されるＭ
個のサブバンド信号を記憶しておくメモリが必要であ
る。広帯域信号は算出されるとすぐに出力されるので広
帯域信号を記憶するメモリは不要である。したがって、
第２の実施例では合計で（４ＭＰ＋２Ｍ）個のメモリが
必要である。これは従来例の（４ＭＰ＋４Ｍ）個と比較
してメモリ量が２Ｍ個少ない。
は、フィルタ計算を実行するのに、Ｍ個のサブバンド入
力信号と４ＭＰ個の第２の中間信号とを記憶するメモリ
が必要である。さらに、フィルタ計算中に入力されるＭ
個のサブバンド信号を記憶しておくメモリが必要であ
る。広帯域信号は算出されるとすぐに出力されるので広
帯域信号を記憶するメモリは不要である。したがって、
第２の実施例では合計で（４ＭＰ＋２Ｍ）個のメモリが
必要である。これは従来例の（４ＭＰ＋４Ｍ）個と比較
してメモリ量が２Ｍ個少ない。
【００６１】以上のように第２の実施例では、第３の演
算を開始することが出来るタイミングを示す第２のタイ
ミング信号の立ち上がりから前のブロックで入力された
サブバンド信号を用いて第３の演算の部分演算を行い、
次にブロック同期信号の立ち上がり直後から入力された
サブバンド信号を用いて第３の部分演算を行うことによ
り第２の中間信号を算出し、第３の演算を完了したこと
を示す第２のタイミング信号の立ち下がり直後から第２
の中間信号を用いて第４の演算を行うことにより広帯域
信号を算出し、広帯域信号を順次出力するシーケンス制
御手段を設けることにより、サブバンド入力信号と広帯
域出力信号との間の処理遅延を小さくでき、合成フィル
タ処理を行うのに必要なメモリ量を削減することができ
る。
算を開始することが出来るタイミングを示す第２のタイ
ミング信号の立ち上がりから前のブロックで入力された
サブバンド信号を用いて第３の演算の部分演算を行い、
次にブロック同期信号の立ち上がり直後から入力された
サブバンド信号を用いて第３の部分演算を行うことによ
り第２の中間信号を算出し、第３の演算を完了したこと
を示す第２のタイミング信号の立ち下がり直後から第２
の中間信号を用いて第４の演算を行うことにより広帯域
信号を算出し、広帯域信号を順次出力するシーケンス制
御手段を設けることにより、サブバンド入力信号と広帯
域出力信号との間の処理遅延を小さくでき、合成フィル
タ処理を行うのに必要なメモリ量を削減することができ
る。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明の信号分析フィルタ
バンクは、広帯域信号を入力してから対応するサブバン
ド信号を出力するまでの時間を短くすることができ、分
析フィルタ処理を行うのに必要なメモリ量を削減するこ
とができる。
バンクは、広帯域信号を入力してから対応するサブバン
ド信号を出力するまでの時間を短くすることができ、分
析フィルタ処理を行うのに必要なメモリ量を削減するこ
とができる。
【００６３】本発明の信号合成フィルタバンクは、サブ
バンド信号を入力してから対応する広帯域信号を出力す
るまでの時間を短くすることができ、合成フィルタ処理
を行うのに必要なメモリ量を削減することができる。
バンド信号を入力してから対応する広帯域信号を出力す
るまでの時間を短くすることができ、合成フィルタ処理
を行うのに必要なメモリ量を削減することができる。
【図１】本発明の実施例における信号分析及びフィルタ
バンクの構成を示すブロック図
バンクの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例におけるシーケンス制御部の構
成を示す詳細ブロック図
成を示す詳細ブロック図
【図３】本発明の第１の実施例における信号分析フィル
タバンクの処理タイミングを示す図
タバンクの処理タイミングを示す図
【図４】本発明の第２の実施例における信号合成フィル
タバンクの処理タイミングを示す図
タバンクの処理タイミングを示す図
【図５】従来の信号分析フィルタバンクと信号合成フィ
ルタバンクの構成を示すブロック図
ルタバンクの構成を示すブロック図
【図６】（ａ）はプロトタイプフィルタの周波数振幅応
答を示すスペクトル図 （ｂ）はプロトタイプフィルタを周波数遷移することに
より構成した信号分析あるいは合成フィルタバンクの周
波数振幅応答を示すスペクトル図
答を示すスペクトル図 （ｂ）はプロトタイプフィルタを周波数遷移することに
より構成した信号分析あるいは合成フィルタバンクの周
波数振幅応答を示すスペクトル図
【図７】従来の信号分析フィルタバンクの処理タイミン
グを示す図
グを示す図
【図８】従来の信号合成フィルタバンクの処理タイミン
グを示す図
グを示す図
１ シーケンス制御部 ２ ＲＡＭ ３ ＲＯＭ ４ 演算部 ５ 広帯域信号入出力部 ６ サブバンド信号入出力部 ２１ プログラムカウンタ ２２ 命令メモリ ２３ 命令レジスタ ２４ 命令デコーダ ２５ ジャンプ制御部 ２６ 処理タイミング制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｍ個の入力サンプルを１ブロックとして
ブロック単位で入力されたサンプリング周波数ｆsの広
帯域信号をＭ個の等帯域幅のサンプリング周波数がｆs
／Ｍのサブバンド信号に分割する信号フィルタバンクで
あって、 前記広帯域信号の入力したサンプル数をカウントして、
Ｍ／２個の前記広帯域信号が入力した後から前記広帯域
信号を用いて第１の中間信号を算出する第１の演算行
い、Ｍ個の前記第１の中間信号が算出された後から前記
サブバンド信号を算出する第２の演算とを行う処理タイ
ミングを制御してフィルタ演算を行い前記サブバンド信
号を出力するシーケンス制御手段を備えたことを特徴と
する信号分析フィルタバンク。 - 【請求項２】 Ｍサンプルを１ブロックとしてブロック
単位で入力されたＭ個の等帯域幅のサンプリング周波数
ｆs／Ｍのサブバンド信号を合成してサンプリング周波
数ｆsの広帯域信号を再生する信号合成フィルタバンク
であって、 前記サブバンド信号の入力したサンプル数をカウントし
て、Ｍ個の前記サブバンド信号が入力する前に１ブロッ
ク前のＭ個の前記サブバンド信号を用いて第２の中間信
号の一部を算出する第３の演算の部分演算を行い、Ｍ個
の前記サブバンド信号が入力した後から前記Ｍ個の前記
サブバンド信号を用いて前記第２の中間信号の一部を算
出する前記第３の演算の部分演算を行い、Ｍ個の前記第
２の中間信号が算出された後から前記広帯域信号を算出
する第４の演算を行う処理タイミングを制御してフィル
タ演算を行い前記広帯域信号を出力するシーケンス制御
手段を備えたことを特徴とする信号合成フィルタバン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112859A JPH06326556A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 信号分析及び合成フィルタバンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112859A JPH06326556A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 信号分析及び合成フィルタバンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326556A true JPH06326556A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14597325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112859A Pending JPH06326556A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 信号分析及び合成フィルタバンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326556A (ja) |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5112859A patent/JPH06326556A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6405229B1 (en) | Digital filters | |
| EP2817882B1 (en) | Low delay real-to-complex conversion in overlapping filter banks for partially complex processing | |
| JP2005148274A (ja) | 複素指数変調フィルタバンクの信号分析方法、信号合成方法、そのプログラム及びその記録媒体 | |
| US5602599A (en) | Apparatus and method incorporating digital video processing for reduction/magnification of digital video images to produce low-pass filtered images | |
| JPH06326556A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| US6590510B2 (en) | Sample rate converter | |
| JPH06152328A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| JPH06314953A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| KR0147758B1 (ko) | Mpeg-2 오디오 복호화기의 합성 필터 | |
| EP0299537B1 (en) | Apparatus and Method for processing digital signal | |
| JPH07135448A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| KR0151523B1 (ko) | 디지탈 오디오 디코더에 있어서 데이터 연산처리 속도 개선회로 | |
| JP3468677B2 (ja) | 周波数変換装置 | |
| JPH07264005A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| Redmill et al. | Design of multiplier free linear phase perfect reconstruction filter banks using transformations and genetic algorithms | |
| JPH0575389A (ja) | 信号分析及び合成フイルタバンク | |
| JPH0758595A (ja) | 信号分析及び合成フィルタバンク | |
| JPS6326112A (ja) | トランスバ−サルフイルタ−係数演算装置 | |
| KR0176468B1 (ko) | 대역 통합 필터 | |
| JPH11220358A (ja) | デジタルフィルタ | |
| JP3589746B2 (ja) | Ｍｐｅｇオーディオデコーダ | |
| Desneux et al. | A dedicated DSP architecture for discrete wavelet transform | |
| JPH0613842A (ja) | 帯域分割及び合成フィルタ処理装置 | |
| JP2605350B2 (ja) | パターン・マッチング処理回路 | |
| JPH0219478B2 (ja) |