JPH0779256B2 - 量子化器 - Google Patents
量子化器Info
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- JPH0779256B2 JPH0779256B2 JP9242190A JP9242190A JPH0779256B2 JP H0779256 B2 JPH0779256 B2 JP H0779256B2 JP 9242190 A JP9242190 A JP 9242190A JP 9242190 A JP9242190 A JP 9242190A JP H0779256 B2 JPH0779256 B2 JP H0779256B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は語長の長いデジタル信号を高速サンプリングさ
れた語長の短いデジタル信号に変換する量子化器に関す
る。
れた語長の短いデジタル信号に変換する量子化器に関す
る。
従来の技術 近年、デジタル信号処理技術の向上により従来アナログ
処理されていた信号がデジタル処理化されてきている。
これに伴い、デジタルアナログ変換器の高性能化，ロー
コスト化がさらに重要となってきている。これら目的の
ために、ノイズシェーピング型の量子化器がよく用いら
れている。ノイズシェーピングを用いた量子化器として
は、例えば、特開昭63−209334号公報に多段ノイズシェ
ーピング型による量子化器が示されている。この量子化
器を用いると、発振等を起こすことのない安定な高次の
ノイズシェーピングを行うことができる。
処理されていた信号がデジタル処理化されてきている。
これに伴い、デジタルアナログ変換器の高性能化，ロー
コスト化がさらに重要となってきている。これら目的の
ために、ノイズシェーピング型の量子化器がよく用いら
れている。ノイズシェーピングを用いた量子化器として
は、例えば、特開昭63−209334号公報に多段ノイズシェ
ーピング型による量子化器が示されている。この量子化
器を用いると、発振等を起こすことのない安定な高次の
ノイズシェーピングを行うことができる。
しかし、一方で量子化器出力の階調が増えるという課題
もあった。そこで、この量子化器に改良を施し、量子化
器出力の階調増加を抑える手法が提案されている。
もあった。そこで、この量子化器に改良を施し、量子化
器出力の階調増加を抑える手法が提案されている。
第５図にそのブロック図を示し、その説明を行う（例え
ば、ジャーナル オブ ソリッド ステート サーキッ
ト（Journal of solid state circuit,Aug.1989,Vo
l.24,No.4）。
ば、ジャーナル オブ ソリッド ステート サーキッ
ト（Journal of solid state circuit,Aug.1989,Vo
l.24,No.4）。
遅延回路127,加算器126により積分器102が構成されてい
る。局部量子化器103,加算器128,遅延回路4,減算器101,
積分器102により１次のシェーピング次数を有する単積
分型ノイズシェーピング量子化器となるメインループ10
0が構成されている。また、加算器120と遅延回路121に
より積分器108が加算器122と遅延回路123により積分器1
10が構成されている。減算器107,109、局部量子化器
６、積分器108,110、遅延器112により２次のシェーピン
グ次数を有する二重積分型ノイズシェーピング量子化器
となるサブループ106が構成されている。サブループ106
には、減算器２により、局部量子化器103の入出力の差
が与えられている。また、積分器108の出力が乗算器130
により係数ａが掛け合わされた後加算器128を介して局
部量子化器103入力に加算されている。
る。局部量子化器103,加算器128,遅延回路4,減算器101,
積分器102により１次のシェーピング次数を有する単積
分型ノイズシェーピング量子化器となるメインループ10
0が構成されている。また、加算器120と遅延回路121に
より積分器108が加算器122と遅延回路123により積分器1
10が構成されている。減算器107,109、局部量子化器
６、積分器108,110、遅延器112により２次のシェーピン
グ次数を有する二重積分型ノイズシェーピング量子化器
となるサブループ106が構成されている。サブループ106
には、減算器２により、局部量子化器103の入出力の差
が与えられている。また、積分器108の出力が乗算器130
により係数ａが掛け合わされた後加算器128を介して局
部量子化器103入力に加算されている。
なお、ここでは、入力Ｘは16ビットのデジタル信号であ
り、局部量子化器103,6は第１表および第２表に示すと
おりの量子化を行っている。なお、出力は16384で規格
化している。
り、局部量子化器103,6は第１表および第２表に示すと
おりの量子化を行っている。なお、出力は16384で規格
化している。
ここで、局部量子化器103により発生される量子化誤差
をVq1、局部量子化器６により発生される量子化誤差をV
q2とすると、メインループ100の入力X,出力Ｗの関係、
およびサブループ106の入力Ｘ′、出力Ｗ′の関係は
（１）式，（２）式のとおり表わされる。
をVq1、局部量子化器６により発生される量子化誤差をV
q2とすると、メインループ100の入力X,出力Ｗの関係、
およびサブループ106の入力Ｘ′、出力Ｗ′の関係は
（１）式，（２）式のとおり表わされる。
Ｗ＝Ｘ＋（１−z-1）・Vq1 …（１） Ｗ′＝Ｘ′＋（１−z-1）２・Vq2 …（２） ここで、加算器２の出力は局部量子化器103の入出力差
であるので、 Ｘ′＝−Vq1 …（３） よってサブループ106の出力Ｗ′を減算器13,遅延器14に
より構成される微分器10にて微分した後、加算器12によ
りメインループ100の出力Ｗと加算すると、（１）式に
示すVq1の項が打ち消され、全体としての入出力X,Yの関
係は（４）式に示すとおりとなる。
であるので、 Ｘ′＝−Vq1 …（３） よってサブループ106の出力Ｗ′を減算器13,遅延器14に
より構成される微分器10にて微分した後、加算器12によ
りメインループ100の出力Ｗと加算すると、（１）式に
示すVq1の項が打ち消され、全体としての入出力X,Yの関
係は（４）式に示すとおりとなる。
Ｙ＝Ｘ＋（１−z-1）３・Vq2 …（４） ここで、サブループの階調の±05であるにも関わらずこ
の回路が安定に動作するのは以下の理由による。すなわ
ち、乗算器130により積分器108の値が加算器128を介し
て局部量子化器103にフィードバックされている。よっ
て、積分器108の値が大きな値のときは局部量子化器103
の入力も大きくなるため、減算器２の値は負の大きな値
となる。この値が減算器107を介して積分器108に与えら
れているが、減算器107のもう一方の入力は、高々0.5で
あるので、積分器108には負の大きな値が入力され、徐
々に積分器108の出力は小さくなる。
の回路が安定に動作するのは以下の理由による。すなわ
ち、乗算器130により積分器108の値が加算器128を介し
て局部量子化器103にフィードバックされている。よっ
て、積分器108の値が大きな値のときは局部量子化器103
の入力も大きくなるため、減算器２の値は負の大きな値
となる。この値が減算器107を介して積分器108に与えら
れているが、減算器107のもう一方の入力は、高々0.5で
あるので、積分器108には負の大きな値が入力され、徐
々に積分器108の出力は小さくなる。
このように、積分器108の値が小さくなる方向でメイン
ループ100に対してフィードバックをかけてやることで
局部量子化器６の入力を小さく抑えることが可能とな
り、局部量子化器６の出力階調を低くすることができる
ものである。
ループ100に対してフィードバックをかけてやることで
局部量子化器６の入力を小さく抑えることが可能とな
り、局部量子化器６の出力階調を低くすることができる
ものである。
ここで、Ｗの取り得る値、すなわち階調は−2,−1,…，
＋２の５通り（５値）であり、Ｗ′の取り得る値は−0.
5,＋0.5の２値であるので、Ｙの取り得る値は−3,−2,
…，＋３の７値となる。すなわち、入力信号が７値（３
ビット弱）に圧縮されることを示している。また、
（４）式は低域の量子化誤差が高域に追いやられること
を示しており、よって第５図のように構成することによ
り、入力されるデジタル信号のダイナミックレンジを損
うことなく出力するデジタル信号のビット数を圧縮する
ことができ、64倍オーバサンプリングでこの回路を動作
させると約118dBのダイナミックレンジが得られるもの
である。
＋２の５通り（５値）であり、Ｗ′の取り得る値は−0.
5,＋0.5の２値であるので、Ｙの取り得る値は−3,−2,
…，＋３の７値となる。すなわち、入力信号が７値（３
ビット弱）に圧縮されることを示している。また、
（４）式は低域の量子化誤差が高域に追いやられること
を示しており、よって第５図のように構成することによ
り、入力されるデジタル信号のダイナミックレンジを損
うことなく出力するデジタル信号のビット数を圧縮する
ことができ、64倍オーバサンプリングでこの回路を動作
させると約118dBのダイナミックレンジが得られるもの
である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、サブループ106内
の積分器108の値が確定した後、積分器108出力→乗算器
130→加算器128→局部量子化器103→減算器２→減算器1
07→積分器108→減算器109→積分器110→局部量子化器
６の経路を通って再度演算を行わなければならず、非常
に多くの演算時間を要する。しかも、帰還が初段の積分
器である積分器108出力より掛かっており、以降の積分
器110については無帰還であるため、積分器110について
は発振、あるいは、オーバフローの防止策がないに等し
い。よって、例えばサブループとして３次以上のシェー
ピング次数を有するものを用いることが困難となるとい
う問題点があった。
の積分器108の値が確定した後、積分器108出力→乗算器
130→加算器128→局部量子化器103→減算器２→減算器1
07→積分器108→減算器109→積分器110→局部量子化器
６の経路を通って再度演算を行わなければならず、非常
に多くの演算時間を要する。しかも、帰還が初段の積分
器である積分器108出力より掛かっており、以降の積分
器110については無帰還であるため、積分器110について
は発振、あるいは、オーバフローの防止策がないに等し
い。よって、例えばサブループとして３次以上のシェー
ピング次数を有するものを用いることが困難となるとい
う問題点があった。
本発明は上記の問題点に鑑み、より少ない演算時間で、
同様の効果を得ることができる量子化器を提供すること
を目的とする。
同様の効果を得ることができる量子化器を提供すること
を目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明による量子化器は、入力
信号の量子化を行う第１の局部量子化器を有し、与えら
れた入力のノイズシェーピングを行う第１のノイズシェ
ーピング型量子化器と、入力信号の量子化を行う第２の
局部量子化器と、前記第２の局部量子化器の発生する量
子化誤差を検出する検出手段と、この検出手段の出力に
所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回路とを有し、
第１のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差と前記帰還回路の出力とを加算して第２の局部量子
化器に入力し、前記帰還回路の出力の出力レベルと前記
第１のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差とに基づき、前記第１の局部量子化器の出力値に所
定の値を加減算する制御手段を備え、前記第２の局部量
子化器の出力を第１のノイズシェーピング型量子化器の
次数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出
力とを加算し、その加算結果を出力として取り出すよう
にしたものである。
信号の量子化を行う第１の局部量子化器を有し、与えら
れた入力のノイズシェーピングを行う第１のノイズシェ
ーピング型量子化器と、入力信号の量子化を行う第２の
局部量子化器と、前記第２の局部量子化器の発生する量
子化誤差を検出する検出手段と、この検出手段の出力に
所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回路とを有し、
第１のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差と前記帰還回路の出力とを加算して第２の局部量子
化器に入力し、前記帰還回路の出力の出力レベルと前記
第１のノイズシェーピング型量子化器が発生する量子化
誤差とに基づき、前記第１の局部量子化器の出力値に所
定の値を加減算する制御手段を備え、前記第２の局部量
子化器の出力を第１のノイズシェーピング型量子化器の
次数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出
力とを加算し、その加算結果を出力として取り出すよう
にしたものである。
あるいは、入力信号の量子化を行う第１の局部量子化器
を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第
１のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子
化を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子化
器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検
出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還
回路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子化
器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加算
して前記第２の局部量子化器に入力するようにし、前記
前記帰還回路の出力の出力レベルに基づき、前記第１の
局部量子化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段
とを備え、前記第２の局部量子化器出力を第１のノイズ
シェーピング型量子化器の次数に応じ、その微分出力と
前記制御手段の出力とを微分して加算し、その加算結果
を出力として取り出すようにしたものである。
を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第
１のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子
化を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子化
器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検
出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還
回路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子化
器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加算
して前記第２の局部量子化器に入力するようにし、前記
前記帰還回路の出力の出力レベルに基づき、前記第１の
局部量子化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段
とを備え、前記第２の局部量子化器出力を第１のノイズ
シェーピング型量子化器の次数に応じ、その微分出力と
前記制御手段の出力とを微分して加算し、その加算結果
を出力として取り出すようにしたものである。
作用 上記のように、帰還回路の出力およびメインループが発
生する量子化誤差の値に応じてメインループにおける局
部量子化器の出力を＋1,＋2,…，あるいは、−1,−2,
…，するようにしたため、メインループの発生する量子
化誤差が必ず帰還回路の出力と逆極正になり、しかも帰
還回路の出力の値に応じて、メインループの発生する量
子化誤差の値が変化する。よって、この値と帰還回路の
出力との加算結果が入力されるサブループにおける局部
量子化器の入力レベルの絶対値は常に一定の値より小さ
くなり、サブループにおける局部量子化器の階調を少な
くすることができる。また、帰還回路の出力が予め確定
しているため演算に要する時間も少なくて済むものであ
る。
生する量子化誤差の値に応じてメインループにおける局
部量子化器の出力を＋1,＋2,…，あるいは、−1,−2,
…，するようにしたため、メインループの発生する量子
化誤差が必ず帰還回路の出力と逆極正になり、しかも帰
還回路の出力の値に応じて、メインループの発生する量
子化誤差の値が変化する。よって、この値と帰還回路の
出力との加算結果が入力されるサブループにおける局部
量子化器の入力レベルの絶対値は常に一定の値より小さ
くなり、サブループにおける局部量子化器の階調を少な
くすることができる。また、帰還回路の出力が予め確定
しているため演算に要する時間も少なくて済むものであ
る。
実施例 以下、図面に基づき本発明の説明を行う。
第１図は本発明による量子化器の実施例である。この図
を説明すると、１は局部量子化器であり、入力される信
号の量子化を行う。入力と出力の関係は第３表に示すと
おりである。なお、出力は1264で規格化している。
を説明すると、１は局部量子化器であり、入力される信
号の量子化を行う。入力と出力の関係は第３表に示すと
おりである。なお、出力は1264で規格化している。
５は制御回路であり、後述の振幅検出器11の出力と局部
量子化器１の出力を加算するもので、ここでは第２図に
示すとおりの構成となっている。すなわち、加算器20に
より振幅検出器11の出力Ｃと、局部量子化器１の出力Q1
とを加算し、リミッタ21によりその結果が−３〜＋３を
超えないようにしている。６は局部量子化器であり、入
力と出力の関係は第３表に示すとおりである。９は帰還
回路であり、その伝達関数Ｈ（ｚ）は（５）式に示され
るとおりで、具体的には第３図に示すとおりの構成とな
っている。
量子化器１の出力を加算するもので、ここでは第２図に
示すとおりの構成となっている。すなわち、加算器20に
より振幅検出器11の出力Ｃと、局部量子化器１の出力Q1
とを加算し、リミッタ21によりその結果が−３〜＋３を
超えないようにしている。６は局部量子化器であり、入
力と出力の関係は第３表に示すとおりである。９は帰還
回路であり、その伝達関数Ｈ（ｚ）は（５）式に示され
るとおりで、具体的には第３図に示すとおりの構成とな
っている。
Ｈ（ｚ）＝−2z-1＋z-2 …（５） つまり、入力が遅延回路41に与えられ、乗算器44によっ
て２倍された出力と、遅延回路42の出力との差を減算器
43により求めている。11は振幅検出器であり、減算器２
の出力、すなわち、メインループの出力である（−Vq
1）と帰還回路９の出力βを入力とし、それらのレベル
に応じて、ここで３ビットの信号Ｃ（C2,C1,C0）を出力
し、その入出力の関係は第５表に示すとおりとなってい
る。
て２倍された出力と、遅延回路42の出力との差を減算器
43により求めている。11は振幅検出器であり、減算器２
の出力、すなわち、メインループの出力である（−Vq
1）と帰還回路９の出力βを入力とし、それらのレベル
に応じて、ここで３ビットの信号Ｃ（C2,C1,C0）を出力
し、その入出力の関係は第５表に示すとおりとなってい
る。
次に、第１図に示す回路の動作について説明する。加算
器3,局部量子化器1,制御回路5,減算器2,遅延器４により
単積分型ノイズシェーピングのメインループが構成され
る。局部量子化器１および制御回路５の双方により発生
される量子化誤差をVq1とすると、減算器２の出力は−V
q1となる。この値が遅延器４を介して入力にフィードバ
ックされるため、この制御回路５の出力Ｗは従来例の場
合と同様（６）式のとおりとなる。
器3,局部量子化器1,制御回路5,減算器2,遅延器４により
単積分型ノイズシェーピングのメインループが構成され
る。局部量子化器１および制御回路５の双方により発生
される量子化誤差をVq1とすると、減算器２の出力は−V
q1となる。この値が遅延器４を介して入力にフィードバ
ックされるため、この制御回路５の出力Ｗは従来例の場
合と同様（６）式のとおりとなる。
Ｗ＝Ｘ＋（１−z-1）・Vq1 …（６） 一方、局部量子化器６、加算器７、減算器８、帰還回路
９により二重積分型ノイズシェーピングのサブループが
構成される。ここで、局部量子化器６への入力について
考えると、この値は帰還回路９による帰還量βから前述
のメインループの発生する量子化誤差Vq1を引いたもの
となる。振幅検出器11により、仮に帰還量β＝20000、
サブループの入力（−Vq1）＝12000のときには、第５表
により局部量子化器１の出力が＋２され、局部量子化器
６の入力Ｐ′は、 Ｐ′＝12000−11264×２＋20000＝9472 …（７） となり、必ず帰還量βより小さく、しかも局部量子化器
６の入力限界である11264以下に抑えることができる。
よって、この回路においても従来例の場合と同様、局部
量子化器６が発生する量子化誤差をVq2として、 Ｗ′＝−Vq1＋（１−z-1）２・Vq2 …（８） によって、加算器12の出力Ｙは Ｙ＝Ｗ＋（１−z-1）・Ｗ′ ＝Ｘ＋（１−z-1）３・Vq2 …（９） となり、３次のノイズシェーピングが得られることにな
る。この場合、局部量子化器１の出力が−３〜＋３の７
値であり、局部量子化器６の出力が±0.5の２値である
ので、最終出力Ｙは、−４〜＋４の９値となり、従来例
と同様のシェーピング効果を得ることができる。
９により二重積分型ノイズシェーピングのサブループが
構成される。ここで、局部量子化器６への入力について
考えると、この値は帰還回路９による帰還量βから前述
のメインループの発生する量子化誤差Vq1を引いたもの
となる。振幅検出器11により、仮に帰還量β＝20000、
サブループの入力（−Vq1）＝12000のときには、第５表
により局部量子化器１の出力が＋２され、局部量子化器
６の入力Ｐ′は、 Ｐ′＝12000−11264×２＋20000＝9472 …（７） となり、必ず帰還量βより小さく、しかも局部量子化器
６の入力限界である11264以下に抑えることができる。
よって、この回路においても従来例の場合と同様、局部
量子化器６が発生する量子化誤差をVq2として、 Ｗ′＝−Vq1＋（１−z-1）２・Vq2 …（８） によって、加算器12の出力Ｙは Ｙ＝Ｗ＋（１−z-1）・Ｗ′ ＝Ｘ＋（１−z-1）３・Vq2 …（９） となり、３次のノイズシェーピングが得られることにな
る。この場合、局部量子化器１の出力が−３〜＋３の７
値であり、局部量子化器６の出力が±0.5の２値である
ので、最終出力Ｙは、−４〜＋４の９値となり、従来例
と同様のシェーピング効果を得ることができる。
ここで、信号の伝達経路について考えると、第３図より
わかるとおり、帰還回路９の出力は振幅検出器11の出力
の如何に関わらず確定しており、減算器２出力の符号だ
けが問題になる。ここで、仮に帰還回路９の出力と減算
器２の出力の符号が異なった場合であっても、信号の伝
達経路は、振幅検出器11→制御回路５→減算器２→加算
器７→減算器８または局部量子化器６と大幅に短くな
る。また、メインループに対する帰還についても、局部
量子化器６の入力となる値が小さくなるように帰還を掛
けているため、サブループ全体に対しての帰還が掛か
り、帰還回路９の設計の自由度が高くなり、例えば帰還
回路９の特性が３次以上のものであっても回路が安定に
動作させることができる。すなわち、例えば、局部量子
化器６として第４表に示したものを用い、また、帰還回
路９の伝達関数として（10）式に示すような高次のもの
を用いてもよいものである。
わかるとおり、帰還回路９の出力は振幅検出器11の出力
の如何に関わらず確定しており、減算器２出力の符号だ
けが問題になる。ここで、仮に帰還回路９の出力と減算
器２の出力の符号が異なった場合であっても、信号の伝
達経路は、振幅検出器11→制御回路５→減算器２→加算
器７→減算器８または局部量子化器６と大幅に短くな
る。また、メインループに対する帰還についても、局部
量子化器６の入力となる値が小さくなるように帰還を掛
けているため、サブループ全体に対しての帰還が掛か
り、帰還回路９の設計の自由度が高くなり、例えば帰還
回路９の特性が３次以上のものであっても回路が安定に
動作させることができる。すなわち、例えば、局部量子
化器６として第４表に示したものを用い、また、帰還回
路９の伝達関数として（10）式に示すような高次のもの
を用いてもよいものである。
この伝達関数を用いると低域で４次のノイズシェーピン
グ効果が得られ、32倍オーバサンプリングでこの回路を
動作させると約118dBのダイナミックレンジを得ること
ができる。
グ効果が得られ、32倍オーバサンプリングでこの回路を
動作させると約118dBのダイナミックレンジを得ること
ができる。
第４図は本発明による量子化器の他の実施例である。な
お、この図において第１図〜第３図と同一機能を有する
ものについては同一の符号を付し、詳細な説明は省略す
る。本実施例と、第１図に示した実施例との相違点は、
振幅検出器15であり、第１図において振幅検出器11が減
算器２と帰還回路９の双方の出力を入力していたのと比
較し、この振幅検出器15は、帰還回路９の出力のみを入
力としている。この振幅検出器15の入出力の関係は第６
表に示すとおりとなっている。
お、この図において第１図〜第３図と同一機能を有する
ものについては同一の符号を付し、詳細な説明は省略す
る。本実施例と、第１図に示した実施例との相違点は、
振幅検出器15であり、第１図において振幅検出器11が減
算器２と帰還回路９の双方の出力を入力していたのと比
較し、この振幅検出器15は、帰還回路９の出力のみを入
力としている。この振幅検出器15の入出力の関係は第６
表に示すとおりとなっている。
このように構成しても第１図とほぼ同様の動作となり、
減算器２の出力する値が帰還回路９の出力を打ち消す方
向となるため、サブループが安定に動作し、より少ない
階調でより大きいシェーピング効果を得ることができ
る。
減算器２の出力する値が帰還回路９の出力を打ち消す方
向となるため、サブループが安定に動作し、より少ない
階調でより大きいシェーピング効果を得ることができ
る。
なお、以上の実施例において、局部量子化器１としては
−３〜＋３の５値を出力するものを用いたが、無論これ
に限ったものではなく、６値以上、あるいは、５値以下
のものであって良い。また、帰還回路９の伝達関数とし
て（５）式、あるいは（10）式に示すものを用い、ま
た、局部量子化器６として２値、あるいは３値出力のも
のを用いた場合について示したが、無論これに限定され
たものでないとは言うまでもない。また、振幅検出器1
1,15の出力値についても第５表、あるいは第６表に示し
たものに限ったものではなく、＋3,−３をも出力する、
あるいは、±１と０のみを出力するといったものでもよ
いものである。また、メインループについても単積分型
のノイズシェーピング回路である必要はなく、要は、こ
のループで発生される量子化誤差がサブループに入力さ
れ、サブループにおける量子化誤差の帰還量とサブルー
プに入力されるメインループからの値によってメインル
ープの局部量子化器出力に対して加算、減算等の制御を
かければ良いものである。
−３〜＋３の５値を出力するものを用いたが、無論これ
に限ったものではなく、６値以上、あるいは、５値以下
のものであって良い。また、帰還回路９の伝達関数とし
て（５）式、あるいは（10）式に示すものを用い、ま
た、局部量子化器６として２値、あるいは３値出力のも
のを用いた場合について示したが、無論これに限定され
たものでないとは言うまでもない。また、振幅検出器1
1,15の出力値についても第５表、あるいは第６表に示し
たものに限ったものではなく、＋3,−３をも出力する、
あるいは、±１と０のみを出力するといったものでもよ
いものである。また、メインループについても単積分型
のノイズシェーピング回路である必要はなく、要は、こ
のループで発生される量子化誤差がサブループに入力さ
れ、サブループにおける量子化誤差の帰還量とサブルー
プに入力されるメインループからの値によってメインル
ープの局部量子化器出力に対して加算、減算等の制御を
かければ良いものである。
発明の効果 以上述べたように本発明は、入力信号の量子化を行う第
１の局部量子化器を有し、与えられた入力のノイズシェ
ーピングを行う第１のノイズシェーピング型量子化器
と、入力信号の量子化を行う第２の局部量子化器と、前
記第２の局部量子化器の発生する量子化誤差を検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に所定の伝達関数に乗
じて帰還させる帰還回路とを有し、前記第１のノイズシ
ェーピング型量子化器が発生する量子化誤差と、前記帰
還回路の出力とを加算して前記第２の局部量子化器に入
力するようにし、前記帰還回路出力の出力レベルと前記
第１のノイズシェピング型量子化器が発生する量子化誤
差とに基づき、前記第１の局部量子化器の出力値に所定
の値を加減算する制御手段とを備え、前記第２の局部量
子化器出力を第１のノイズシェーピング型量子化器の次
数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出力
とを加算し、その加算結果を出力として取り出すように
したことにより、 または、入力信号の量子化を行う第１の局部量子化器を
有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第１
のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子化
を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子化器
の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検出
手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回
路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子化器
が発生する量子化誤差と、前記帰還回路の出力とを加算
して前記第２の局部量子化器に入力するようし、前記帰
還回路出力の出力レベルに基づき、前記第１の局部量子
化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段とを備
え、前記第２の局部量子化器出力を第１のノイズシェー
ピング型量子化器の次数に応じて微分し、その微分出力
と前記制御手段の出力とを加算し、その加算結果を出力
として取り出すようにしたことより、サブループにおけ
る局部量子化器の階調が少なくて済み、量子化器全体と
しての階調を減らすことができる。また、サプループの
帰還回路として２次を超えるようなものを用いた場合に
おいても、階調を増やすことなく帰還回路の発振を抑え
ることができ、しかも演算に要する時間も少なくて済む
という優れた効果を有するものである。
１の局部量子化器を有し、与えられた入力のノイズシェ
ーピングを行う第１のノイズシェーピング型量子化器
と、入力信号の量子化を行う第２の局部量子化器と、前
記第２の局部量子化器の発生する量子化誤差を検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に所定の伝達関数に乗
じて帰還させる帰還回路とを有し、前記第１のノイズシ
ェーピング型量子化器が発生する量子化誤差と、前記帰
還回路の出力とを加算して前記第２の局部量子化器に入
力するようにし、前記帰還回路出力の出力レベルと前記
第１のノイズシェピング型量子化器が発生する量子化誤
差とに基づき、前記第１の局部量子化器の出力値に所定
の値を加減算する制御手段とを備え、前記第２の局部量
子化器出力を第１のノイズシェーピング型量子化器の次
数に応じて微分し、その微分出力と前記制御手段の出力
とを加算し、その加算結果を出力として取り出すように
したことにより、 または、入力信号の量子化を行う第１の局部量子化器を
有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う第１
のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量子化
を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子化器
の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記検出
手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰還回
路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子化器
が発生する量子化誤差と、前記帰還回路の出力とを加算
して前記第２の局部量子化器に入力するようし、前記帰
還回路出力の出力レベルに基づき、前記第１の局部量子
化器の出力値に所定の値を加減算する制御手段とを備
え、前記第２の局部量子化器出力を第１のノイズシェー
ピング型量子化器の次数に応じて微分し、その微分出力
と前記制御手段の出力とを加算し、その加算結果を出力
として取り出すようにしたことより、サブループにおけ
る局部量子化器の階調が少なくて済み、量子化器全体と
しての階調を減らすことができる。また、サプループの
帰還回路として２次を超えるようなものを用いた場合に
おいても、階調を増やすことなく帰還回路の発振を抑え
ることができ、しかも演算に要する時間も少なくて済む
という優れた効果を有するものである。
第１図は本発明による量子化器の実施例を示すブロック
図、第２図は振幅検出器11の具体的な実施例を示すブロ
ック図、第３図は同実施例における帰還回路の詳細を示
すブロック図、第４図は本発明による量子化器の他の実
施例を示すブロック図、第５図は従来の量子化器を示す
ブロックである。 1,6……局部量子化器、４……遅延回路、５……制御回
路,9……帰還回路、10……微分器、11,15……振幅検出
器。
図、第２図は振幅検出器11の具体的な実施例を示すブロ
ック図、第３図は同実施例における帰還回路の詳細を示
すブロック図、第４図は本発明による量子化器の他の実
施例を示すブロック図、第５図は従来の量子化器を示す
ブロックである。 1,6……局部量子化器、４……遅延回路、５……制御回
路,9……帰還回路、10……微分器、11,15……振幅検出
器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−99545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161713（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−289709（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56407（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−289808（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−289809（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30618（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30619（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30620（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−83150（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】入力信号の量子化を行う第１の局部量子化
器を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う
第１のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量
子化を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子
化器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記
検出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰
還回路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子
化器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加
算して前記第２の局部量子化器に入力するようにし、さ
らに前記帰還回路の出力の出力レベルと前記第１のノイ
ズシェーピング型量子化器が発生する量子化誤差とに基
づき、前記第１の局部量子化器の出力値に所定の値を加
減算する制御手段を備え、前記第２の局部量子化器の出
力を第１のノイズシェーピング型量子化器の次数に応じ
て微分し、その微分出力と前記制御手段の出力とを加算
し、その加算結果を出力として取り出すようにした量子
化器。 - 【請求項２】入力信号の量子化を行う第１の局部量子化
器を有し、与えられた入力のノイズシェーピングを行う
第１のノイズシェーピング型量子化器と、入力信号の量
子化を行う第２の局部量子化器と、前記第２の局部量子
化器の発生する量子化誤差を検出する検出手段と、前記
検出手段の出力に所定の伝達関数を乗じて帰還させる帰
還回路とを有し、前記第１のノイズシェーピング型量子
化器が発生する量子化誤差と前記帰還回路の出力とを加
算して前記第２の局部量子化器に入力するようにし、さ
らに前記帰還回路の出力の出力レベルに基づき、前記第
１の局部量子化器の出力値に所定の値を加減算する制御
手段を備え、前記第２の局部量子化器の出力を第１のノ
イズシェーピング型量子化器の次数に応じ、その微分出
力と前記制御手段の出力とを微分して加算し、その加算
結果を出力として取り出すようにした量子化器。 - 【請求項３】制御手段により、第１の局部量子化器の出
力値の制御を行った後の値が、所定の値以内になるよう
にした請求項１または２記載の量子化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242190A JPH0779256B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 量子化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242190A JPH0779256B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 量子化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289810A JPH03289810A (ja) | 1991-12-19 |
| JPH0779256B2 true JPH0779256B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=14053958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242190A Expired - Fee Related JPH0779256B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 量子化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779256B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4788353B2 (ja) * | 2006-01-20 | 2011-10-05 | パナソニック株式会社 | 多段型ノイズシェーピング型量子化器 |
| JP4788422B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-10-05 | パナソニック株式会社 | ノイズシェーピング型量子化器 |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9242190A patent/JPH0779256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03289810A (ja) | 1991-12-19 |
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