[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH0487422A - Bit rate compressing device - Google Patents

Bit rate compressing device

Info

Publication number
JPH0487422A
JPH0487422A JP20145990A JP20145990A JPH0487422A JP H0487422 A JPH0487422 A JP H0487422A JP 20145990 A JP20145990 A JP 20145990A JP 20145990 A JP20145990 A JP 20145990A JP H0487422 A JPH0487422 A JP H0487422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
filters
bits
predictive
bit rate
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
Application number
JP20145990A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Miki Abe
三樹 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP20145990A priority Critical patent/JPH0487422A/en
Publication of JPH0487422A publication Critical patent/JPH0487422A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute the bit rate compression, and also, to improve the dynamic range in a high frequency by increasing the number of quantizing bits, when a filter of a straight PCM is selected from in plural filters. CONSTITUTION:The bit rate compressing device is provided with not only a filter (O-order predictive filter 2) for outputting straight PCM data but also a primary difference predictive filter 3 and secondary difference predictive filters 4, 5 being plural bit compression predictive filters of different frequency characteristics, and selects one of the predictive filters 2-5 in accordance with a characteristic of an input signal (PCM digital audio data) and performs a floating point processing, and thereafter, quantizes it by a quantizer 9 and outputs it. When the predictive filter 2 of a straight PCM is selected, the number of quantizing bits by the quantizer 9 is increased based on a switching control signal from an adaptive switching selection processing circuit 60. For instance, when the predictive filters 3-5 are selected, an output obtained by a round-off processing by the quantizer 9 is set as the upper 4-bits, and when the predictive filter 2 is selected, it is set as the upper 8-bits.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタルデータのビットレートを圧縮する
ビットレート圧縮装置に関するものであ〔発明の概要〕 本発明は、複数のビット圧縮用予測フィルタの1つを入
力信号に応して選択して得られた出力を量子化するビッ
トレート圧縮装置において、ストレートPCMのフィル
タが選択される時には、量子化ビット数を増やすように
したことにより、ビットレート圧縮ができると共に高域
でのダイナミックレンジを改善することができるビット
レート圧縮装置を提供するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a bit rate compression device that compresses the bit rate of digital data. In a bit rate compression device that selects one of the following according to the input signal and quantizes the resulting output, when a straight PCM filter is selected, the number of bits is increased by increasing the number of quantization bits. The present invention provides a bit rate compression device that can perform rate compression and improve the dynamic range in high frequencies.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のPCM(パルス符号化)されたディジタルオーデ
ィオデータを扱うものとして、例えばいわゆるCD−1
,CD−ROM  XA等が存在する。これらCD−1
,CD−ROM  XAにおいては、例えば適応差分P
CM (ADPCM)等の適応予測符号化(APC)を
用いて、上記PCMディジタルオーディオデータのビッ
トレートが圧縮されている。
For example, so-called CD-1, which handles conventional PCM (pulse coded) digital audio data.
, CD-ROM XA, etc. These CD-1
, CD-ROM XA, for example, the adaptive difference P
The bit rate of the PCM digital audio data is compressed using adaptive predictive coding (APC) such as CM (ADPCM).

すなわち、このディジタルオーディオデータのAPCを
用いたビットレート圧縮は、例えば第4図に示すような
構成のビットレート圧縮装置によりなされる。この第4
図に示す装置は、1サンプル16ビソトのPCMディジ
タルオーディオデータの例えば28サンプル(例えば3
7.8 kHzサンプリングとして0.741m5ec
)毎にブロック化されたデータが供給されており、上記
16ビツトデータを例えば4ビツト又は8ピントに圧縮
処理して出力するようになっている。また、上記CDi
、CD−ROM  XAのフォーマ・ントにおけるAP
Cでは、それぞれ周波数特性の異なる0次の予測フィル
タ2.1次差分子測フィルタ3.2次差分子測フィルタ
4,5の4つの予測フィルタを用いるようになっており
、各予測フィルタ2.3.4゜5によって、上記人力P
CMディジタルオーディオデータをフィルタ処理し、入
力信号(PCMディジタルオーディオデータ)の特性(
性質)に応じてこれら各フィルタの出力を選択するよう
にしている。
That is, bit rate compression of this digital audio data using APC is performed by, for example, a bit rate compression device configured as shown in FIG. This fourth
The apparatus shown in the figure can process, for example, 28 samples (for example, 3
0.741 m5ec as 7.8 kHz sampling
) is supplied as a block of data, and the 16-bit data is compressed into, for example, 4 bits or 8 bits and output. In addition, the above CDi
, AP in CD-ROM XA formatter
In C, four prediction filters are used: a zero-order prediction filter 2, a first-order differential molecular measurement filter, and a second-order differential molecular measurement filter 4 and 5, each having a different frequency characteristic. 3.4゜5, the above human power P
The CM digital audio data is filtered and the characteristics of the input signal (PCM digital audio data) are
The output of each of these filters is selected depending on the characteristics (characteristics).

すなわち、この第4図に示す装置において、入力端子1
には、上記ブロンク毎の16ピントのストレートPCM
ディジタルオーディオデータが供給されている。このデ
ィジタルオーディオデータは、上記各予測フィルタ2,
3.4.5に送られる。上記各予測フィルタ2.3,4
.5は、それぞれ2つの1サンプル遅延器23,24,
33゜34.43,44,53.54と、2つの乗算器
25.26,35,36.45.46,55.56と、
2つの加算器21.22 31,32,41.42,5
1.52とで構成されてなるものである。ここで、予測
フィルタ2は乗算器25.26の乗算係数が共に0であ
り、したがって、該予測フィルタ2は0次(ストレート
)の予測フィルタとして動作するようになる。上記予測
フィルタ3では乗算器35の乗算係数が−0,9375
とされ、乗算器36の乗算係数がOとされており、当該
予測フィルタ3は1次差分子測フィルタとして動作する
。上記予測フィルタ4は乗算器45の乗算係数が−1,
796875とされ、乗算器46の乗算係数が0.81
25とされており、2次差分子測フィルタとして動作す
る。予測フィルタ5は乗算器55の乗算係数が−1,5
3125とされ、乗算器56の乗算係数が0.8593
75とされ、2次差分子測フィルタとして動作する。こ
れにより、各予測フィルタ2.3,4゜5のそれぞれの
周波数特性は、第5図に示すようになる。この第5図中
特性曲線SPは上記0次の予測フィルタ2のフィルタ特
性を示し、図中特性曲線IDは上記1次差分子測フィル
タ3の特性を、図中特性面!a2DAは上記2次差分子
測フィルタ4の特性を、図中特性曲線2DBは上記2次
差分子測フィルタ5のフィルタ特性を示している。した
がって、この第5図において、各周波数で予測ゲインす
なわち瞬時S/N量が最も大きい特性のフィルタを用い
ることで、高い圧縮効果を得ることができるようになる
。なお、これら各予測フィルタ2.34.5での各周波
数特性は、上記CD−1,CD−ROM  XAのフォ
ーマットで決められているものである。また、このCC
D−1CDROXAのフォーマットでは、必ずしも上記
各予測フィルタ2.3.4.5の全てを用いなくてもよ
い。
That is, in the device shown in FIG.
For each bronc mentioned above, 16 pint straight PCM
Digital audio data is supplied. This digital audio data is processed by each of the prediction filters 2,
Sent to 3.4.5. Each of the above prediction filters 2.3, 4
.. 5 are two one-sample delayers 23, 24,
33° 34.43, 44, 53.54 and two multipliers 25.26, 35, 36.45.46, 55.56,
2 adders 21.22 31,32,41.42,5
1.52. Here, in the prediction filter 2, the multiplication coefficients of the multipliers 25 and 26 are both 0, and therefore the prediction filter 2 operates as a zero-order (straight) prediction filter. In the above prediction filter 3, the multiplication coefficient of the multiplier 35 is -0,9375
The multiplication coefficient of the multiplier 36 is O, and the prediction filter 3 operates as a first-order difference measurement filter. In the prediction filter 4, the multiplication coefficient of the multiplier 45 is -1,
796875, and the multiplication coefficient of the multiplier 46 is 0.81.
25, and operates as a second-order difference molecular measurement filter. In the prediction filter 5, the multiplication coefficient of the multiplier 55 is -1, 5.
3125, and the multiplication coefficient of the multiplier 56 is 0.8593.
75, and operates as a second-order difference molecular measurement filter. As a result, the frequency characteristics of each of the prediction filters 2.3 and 4.5 become as shown in FIG. The characteristic curve SP in FIG. 5 indicates the filter characteristic of the zero-order prediction filter 2, and the characteristic curve ID in the figure indicates the characteristic of the first-order difference molecular measurement filter 3. a2DA represents the characteristic of the second-order difference molecular measurement filter 4, and a characteristic curve 2DB in the figure represents the filter characteristic of the second-order difference molecular measurement filter 5. Therefore, in FIG. 5, a high compression effect can be obtained by using a filter having the characteristic that the predicted gain, that is, the instantaneous S/N amount is the largest at each frequency. The frequency characteristics of each of these prediction filters 2.34.5 are determined by the formats of the CD-1 and CD-ROM XA. Also, this CC
In the D-1CDROXA format, it is not necessary to use all of the above prediction filters 2.3.4.5.

これら各予測フィルタ2,3,4.5の出力は、切換選
択スインチロの各被選択端子6゜、6..6A6、に送
られる。この切換選択スイッチは、入力信号(PCMデ
ィジタルオーディオデータ)の特性に応じて切換選択が
行われるものであり、該切換選択スイッチ6で選ばれた
出力(予測フィルタの出力)が、後述するいわゆる浮動
小数点処理(ブロックフローティング処理或いはブロッ
クレンジング処理)部に送られる。ここで、上記切換選
択スイッチ6での切換選択は、上記入力信号の特性とし
て、例えば、各予測フィルタの出力プロツク内の例えば
最大絶対値(以下ピーク値と呼ぶ)或いはこのピーク値
に係数を乗算した値に基づいて行われるようになってい
る。
The output of each of these prediction filters 2, 3, 4.5 is transmitted to each selected terminal 6°, 6. .. Sent to 6A6. This changeover selection switch is selected according to the characteristics of the input signal (PCM digital audio data), and the output (output of the prediction filter) selected by the changeover selection switch 6 is a so-called floating It is sent to the decimal point processing (block floating processing or block ranging processing) section. Here, the switching selection by the switching selection switch 6 is based on the characteristics of the input signal, for example, the maximum absolute value (hereinafter referred to as peak value) in the output block of each prediction filter, or the peak value multiplied by a coefficient. This is done based on the value given.

上記切換選択スイッチ6の出力が送られるブロックフロ
ーティング処理部(ブロックレンジング処理部)におけ
るレンジング処理では、上記ピ−り値が16ビツトの2
の補数表現における正の最大値に最接近する利得を求め
、更に、レンジングアンプ(シフタ)8により同一ブロ
ック内の28ワード(サンプル)を該求められた利得に
より増幅し、量子化器(局部量子化器)9で例えば4ピ
ント又は8ピントに丸めることにより行っている。
In the ranging process in the block floating processing section (block ranging processing section) to which the output of the changeover selection switch 6 is sent, the peak value is 16 bits.
Find the gain closest to the maximum positive value in the complement representation of This is done by rounding to, for example, 4 pinto or 8 pinto using a converter) 9.

なお、この時、量子化の最に発生した丸め雑音(量子化
誤差)を、いわゆるノイズシェイパ11を介して加算器
7に帰還することで、いわゆるノイズシェービングを行
っている。
At this time, so-called noise shaving is performed by feeding back the rounding noise (quantization error) generated at the end of quantization to the adder 7 via the so-called noise shaper 11.

すなわち、レンジングアンプ8から量子化器9に送られ
た16ビツトのディジタルデータは、該量子化器9によ
って上位4ビツトと下位12ビツト(又は上位8ピント
と下位8ピント)とに分けられ、上位4ビツト(又は上
位8ビツト)のみが取り出されるいわゆる丸め処理が施
された後、該量子化器9から出力端子】0を介して出力
されるようになっている。また、下位工2ビット(又は
下位8ピント)は、上記ノイズシェイパ11に送られる
ようになっている。すなわち、8亥ノイズシエイパ11
は、1サンプル遅延器12.13と、乗算器14.15
と、加算器16とで構成される2次のフィルタであり、
このノイズシェイパ11で上記量子化誤差(丸め誤差)
のスペクトラム分布を聴感上良好な形状となるように補
正して上記加算器7に帰還するようにしている。
That is, the 16-bit digital data sent from the ranging amplifier 8 to the quantizer 9 is divided by the quantizer 9 into the upper 4 bits and the lower 12 bits (or the upper 8 pins and the lower 8 pins). After being subjected to a so-called rounding process in which only the 4 bits (or the upper 8 bits) are extracted, they are outputted from the quantizer 9 via the output terminal 0. Further, the lower 2 bits (or lower 8 bits) are sent to the noise shaper 11. That is, 8 noise shapers 11
is a one-sample delayer 12.13 and a multiplier 14.15.
and an adder 16,
With this noise shaper 11, the above quantization error (rounding error)
The spectral distribution of the signal is corrected so as to have an audibly favorable shape, and then fed back to the adder 7.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来のビットレート圧縮装置において、各予測
フィルタ2.3.4.5は、上述した第5図に示すよう
に各周波数帯域毎に圧縮効果が異なり、例えば、差分処
理が有効な低、中周波数帯域では上記丸め処理の語長以
上のダイナミックレンジ(圧縮後のディジタルオーディ
オデータを再生した場合のダイナミックレンジ)が得ら
れるようになる。
In the conventional bit rate compression device described above, each prediction filter 2.3.4.5 has a different compression effect for each frequency band as shown in FIG. In the medium frequency band, a dynamic range (dynamic range when compressed digital audio data is reproduced) that is greater than the word length of the rounding process described above can be obtained.

ところが、例えば、信号のスペクトルが高域に集中する
(高調波を含む)一部の音源(例えばトライアングル5
バイオリン、虫の鳴き音等)のディジタルオーディオデ
ータが入力信号として供給された場合、第5図よりO次
子側フィルタ2によるストレート処理が有効な高域では
、上記丸め処理の語長により決まるダイナミックレンジ
しか得られなくなる。この時の再生音は、聴感上不自然
な印象を受けるようになることが避けられない。
However, for example, some sound sources (including harmonics) whose signal spectrum concentrates in the high range (for example, triangle 5
When digital audio data (violin, insect chirping, etc.) is supplied as an input signal, as shown in Figure 5, in the high range where straight processing by the O-order side filter 2 is effective, the dynamic signal is determined by the word length of the rounding process described above. You will only get a range. It is inevitable that the reproduced sound at this time will give an unnatural impression to the auditory sense.

特に、圧縮率の高い4ビツト圧縮の場合、高域でのダイ
ナミックレンジが24dB (1ビツトにつき6dBと
して4X6=24)に制限されてしまうため、再生音が
聴感上不自然なものとなる。
In particular, in the case of 4-bit compression with a high compression ratio, the dynamic range in the high frequency range is limited to 24 dB (4X6=24, assuming 6 dB per bit), making the reproduced sound unnatural to the ear.

一方、上記4ピント圧縮よりも圧縮率の低い8ビツト圧
縮であれば、高域では48dB (8X6−48)以上
のダイナミックレンジが確保できるため、再生音は聴感
上問題ない。しかし、このように8ビツト圧縮のデータ
を、上記CD−1,CD−ROM  XA等のメディア
に記録するようにすると、該メディアへの記録時間が上
記4ビツト圧縮のデータを記録する場合に比べて1/2
となる欠点がある。
On the other hand, with 8-bit compression, which has a lower compression ratio than the 4-pin compression, a dynamic range of 48 dB (8X6-48) or more can be secured in the high range, so there is no audible problem with the reproduced sound. However, when 8-bit compressed data is recorded on a medium such as the CD-1 or CD-ROM te 1/2
There is a drawback.

なお、上述のAPCのようなデータ圧縮の他の手法とし
ては、例えばいわゆるSBC(帯域分割符号化)等の圧
縮方法も存在する。このSBCでは、高圧縮率であるに
もかかわらず、高域信号の再現性が良好であるとされて
いる。また、現在のSBCによる圧縮の手法においては
、FFT(高速フーリエ変換)処理を多用する手法が各
種提案されており、この場合のSBCによるデータ圧縮
は、例えばDSP (ディジタルシグナルプロセッサ)
等のディジタル信号処理チップを用いて実現されている
。しかし、このディジタル信号処理チップを用いて上記
FFT処理を伴うSBCによるデータ圧縮を実行しよう
とすると、該多用されるFFT処理の演算に時間がかか
り、また、メモリ空間も多く必要となってしまう。
Note that as other data compression methods such as the above-mentioned APC, there are also compression methods such as so-called SBC (bandwidth division coding). This SBC is said to have good reproducibility of high frequency signals despite its high compression ratio. In addition, among the current compression methods using SBC, various methods have been proposed that make heavy use of FFT (fast Fourier transform) processing.
It is realized using digital signal processing chips such as . However, if this digital signal processing chip is used to perform SBC data compression accompanied by the FFT processing, the frequently used FFT processing takes time and requires a large amount of memory space.

そこで、本発明は、上述のような実情に鑑みて擢案され
たものであり、ビットレート圧縮ができると共に、高域
でのダイナミンクレンジを改善することができるビット
レート圧縮装置を提供することを目的とするものである
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a bit rate compression device capable of compressing bit rates and improving dynamic range in high frequencies. The purpose is to

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のビットレート圧縮装置は、上述の目的を達成す
るために提案されたものであり、ストレートPCMデー
タを出力するフィルタを含む複数の異なる周波数特性の
ビット圧縮用予測フィルタを有し、入力信号に応じて上
記複数のフィルタの1つを選択して浮動少数点処理を施
した後、量子化して出力するビットレート圧縮装置にお
いて、上記複数のフィルタの中から上記ストレートPC
Mのフィルタが選択される時には、上記量子化ピント数
を増やすようにしたものである。
The bit rate compression device of the present invention has been proposed to achieve the above-mentioned object, and has a plurality of bit compression predictive filters with different frequency characteristics including a filter that outputs straight PCM data, and In a bit rate compression device that selects one of the plurality of filters according to the above, performs floating point processing, quantizes and outputs the result, the straight PC is selected from among the plurality of filters.
When M filters are selected, the number of quantization focuses is increased.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、ストレートPCMデータを出力するフ
ィルタが選択された時に、量子化ビット数を増やすよう
にすることで、このストレートPCMデータの再生信号
(高域)のダイナミックレンジが上がるようになる。
According to the present invention, when a filter that outputs straight PCM data is selected, by increasing the number of quantization bits, the dynamic range of the reproduced signal (high frequency) of this straight PCM data is increased. .

〔実施例] 以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しな
がら説明する。
[Example] Hereinafter, an example to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

第1図に本発明実施例のビットレート圧縮装置のブロッ
ク図を示す。なお、この第1図において、前述の第4図
と同様の構成には同じ指示符号を付して説明を省略する
FIG. 1 shows a block diagram of a bit rate compression device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 4 described above are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted.

この第1図に示すビットレート圧縮装置は、ストレート
PCMデータを出力するフィルタ(前記0次子側フィル
タ・2)を含む複数の異なる周波数特性のビット圧縮用
予測フィルタである前記O次子側フィルタ2.1次差分
子測フィルタ3.2次差分子測フィルタ4.5を有し、
入力信号(PCMディジタルオーディオデータ)の特性
に応して上記複数の子測フィルタ2,3.4.5の1つ
を選択して浮動少数点処理(前記プロンクツローティン
グ処理酸いはブロックレンジング処理)を施した後、量
子化器(局部量子化器)9によって量子化して出力する
ビットレート圧縮装置において、上記複数の子測フィル
タ2,3,4.5の中から上記ストレートPCMの予測
フィルタ2が選択される時には、適応切換選択処理回路
60からの切換制御信号に基づいて、上記量子化器9で
の量子化ビット数を増やすようにしたものである。
The bit rate compression device shown in FIG. 1 includes a plurality of bit compression prediction filters having different frequency characteristics, including a filter (the zero-order side filter 2) that outputs straight PCM data. 2. First-order difference molecular measurement filter 3. Second-order difference molecular measurement filter 4.5,
Depending on the characteristics of the input signal (PCM digital audio data), one of the plurality of sub-measurement filters 2, 3, 4, 5 is selected and the floating point processing (the above-mentioned floating point processing or block ranging processing is performed). ), the bit rate compression device performs quantization by a quantizer (local quantizer) 9, and outputs the result. 2 is selected, the number of quantization bits in the quantizer 9 is increased based on the switching control signal from the adaptive switching selection processing circuit 60.

すなわち、本実施例において、上記予測フィルタ2以外
の予測フィルタ3,4.5が選択された時には、上記量
子化器9での丸め処理によって得られる出力を前記上位
4ビツトとしているのに対し、上記ストレートPCMの
予測フィルタ2が選択された時には、上記量子化器9で
の丸め処理によって得られる出力を前記上位8ビツトと
するように切り換えている。換言すれば、上記ストレー
)PCMの予測フィルタ2は、前述した第5図より高域
で選ばれるため、この高域において上記量子化器9のビ
ット数を上位8ビツトとすることで、再生信号の高域の
ダイナミックレンジが上がるようになる。
That is, in this embodiment, when the prediction filters 3, 4.5 other than the prediction filter 2 are selected, the output obtained by the rounding process in the quantizer 9 is the upper 4 bits. When the straight PCM prediction filter 2 is selected, the output obtained by the rounding process in the quantizer 9 is switched to the upper 8 bits. In other words, since the prediction filter 2 of the above-mentioned stray) PCM is selected in a higher frequency range than that shown in FIG. The dynamic range of high frequencies will increase.

ここで、本実施例では、上記量子化器9でのビット数を
上記上位4ビツトと上位8ピントに切り換えるような可
変長符号化を行わせるために、以下のような構成を存し
ている。
Here, in this embodiment, in order to perform variable length encoding in which the number of bits in the quantizer 9 is switched between the upper 4 bits and the upper 8 bits, the following configuration is used. .

すなわち、本実施例の装置は、各予測フィルタ2.3.
4.5の出力が供給され、これら各予測フィルタの出力
に基づいて上記量子化器9で可変長ビットの切換制御を
行わせると共に、入力信号の特性に応じた適応的な前記
切換選択スイッチ6の切換制御を行わせる切換制御信号
を出力する適応切換選択処理回路60を有している。
That is, the apparatus of this embodiment has each prediction filter 2.3.
4.5 outputs are supplied, and the quantizer 9 performs variable length bit switching control based on the outputs of each of these prediction filters, and the switching selection switch 6 is adapted to adapt to the characteristics of the input signal. The adaptive switching selection processing circuit 60 outputs a switching control signal for performing switching control.

この適応切換選択処理回路60は、例えば、それぞれ2
8ワ一ド分(lブロック分)の各予測フィルタ2,3,
4.5の出力の書込/読出を行うメモリ62,63,6
4.65と、各メモリ6263.64.65のからのデ
ータに基づいて上記切換制御信号を出力する比較選択回
路66とを有してなるものである。上記比較選択回路6
6では、各メモリ62.63,64.65からの各予測
フィルタ2,3,4.5の出力ブロック内の例えば最大
絶対値(以下ピーク値と呼ぶ)或いはこのピーク価に係
数を乗算した値に基づいて、前述の第5図で示したよう
に入力信号(オーディオデータ)の各帯域毎に予測レン
ジすなわち瞬時S/N量の最も大きい特性のフィルタを
選択するようにしている。
This adaptive switching selection processing circuit 60 has, for example, two
Each prediction filter 2, 3 for 8 words (1 block)
Memories 62, 63, 6 for writing/reading the output of 4.5
4.65, and a comparison and selection circuit 66 that outputs the switching control signal based on data from each memory 6263, 64, and 65. The above comparison selection circuit 6
6, for example, the maximum absolute value (hereinafter referred to as peak value) in the output block of each prediction filter 2, 3, 4.5 from each memory 62.63, 64.65, or the value obtained by multiplying this peak value by a coefficient. Based on this, as shown in FIG. 5, the filter having the characteristic with the largest predicted range, that is, the instantaneous S/N amount, is selected for each band of the input signal (audio data).

したがって、当該適応切換選択処理回路60からの上記
切換制御信号に応じて、上記切換選択スイッチ6が切換
制御されることで、当該切換選択スイッチ6からの出力
は、第2図中特性曲線Fで示すようなフィルタ特性でフ
ィルタ処理されて得られた出力となる。すなわち、この
第2図に示す特性曲線Fで示すフィルタ特性は、低域か
ら約25kHzまでが上記2次差分子測フィルタ4の特
性曲線で、約2.5に七から約5.2kHzまでが、1
次差分子測フィルタ2の特性曲線で、約5.2kHz以
上がストレートの0次予測フィルタ2の特性曲線となる
。なお、上記CD−1,CD−ROM  XAのフォー
マットでは、必ずしも上記各予測フィルタ2,3.4.
5の全てを用いなくてもよいため、本実施例では、2次
差分子測フィルタ5の出力を用いないようにしている。
Therefore, the changeover selection switch 6 is controlled in response to the changeover control signal from the adaptive changeover selection processing circuit 60, so that the output from the changeover selection switch 6 follows the characteristic curve F in FIG. The output is obtained by filtering with the filter characteristics shown. That is, the filter characteristic shown by the characteristic curve F shown in FIG. ,1
In the characteristic curve of the order difference molecular measurement filter 2, the characteristic curve of the zero-order prediction filter 2 is straight above about 5.2 kHz. Note that in the formats of CD-1 and CD-ROM XA, the prediction filters 2, 3, 4, .
In this embodiment, the output of the second-order difference molecular measurement filter 5 is not used.

また、この時、上記量子化器9では、上記切換制御信号
に基づいて、高域で最も特性の良い0次予測フィルタ2
が選ばれた時に、前述の上位8ビツトを出力すること番
こなり、更に、中、低域での予測フィルタ3.4が選ば
れた時には、前述の上位4ビツトを出力することになる
At this time, the quantizer 9 uses the 0th-order predictive filter 2 which has the best characteristics in the high frequency range based on the switching control signal.
When the above-mentioned upper 8 bits are selected, the above-mentioned upper 8 bits are outputted, and when the middle and low band prediction filter 3.4 is selected, the above-mentioned upper 4 bits are outputted.

なお、上記適応切換選択処理回路60からの切換制御信
号すなわち上記各予測フィルタの選択情報と量子化器9
での可変長ビットを示す情報は、出力端子19から出力
されるようにもなっており、これら情報によって後の復
号が行われるようになる。
Note that the switching control signal from the adaptive switching selection processing circuit 60, that is, the selection information of each predictive filter and the quantizer 9
The information indicating the variable length bits is also output from the output terminal 19, and subsequent decoding is performed using this information.

第3関に、当該適応切換選択処理回路60でのフィルタ
特性の選択処理(フィルタワード長の選択処理)及び、
量子化器9での可変長ビットの切換処理の具体的なアル
ゴリズムのフローチャートを示す。なお、この第3図で
は、上記2次差分子測フィルタ5の出力を用いない例に
ついて説明している。
Third, filter characteristic selection processing (filter word length selection processing) in the adaptive switching selection processing circuit 60;
A flowchart of a specific algorithm for variable length bit switching processing in the quantizer 9 is shown. Note that FIG. 3 describes an example in which the output of the second-order difference molecular measurement filter 5 is not used.

すなわちこのフローチャートにおいて、ステップSlで
は、上記メモリ62に記憶された0次予測フィルタ2の
出力ブロック内のピーク値(ストレートPCMビーク)
と、上記メモリ63に記憶された1次差分子測フィルタ
3の出力ブロック内のピーク値(1次差分ピーク)との
大小比較が行われ、1次差分ピークがストレートPCM
ビークよりも大きい(或いは大きいか又は等しい)か否
かの判断がなされる。ただし、この時のストレー)PC
Mビーク値には、エラー伝播を抑えるために例えば0.
66の係数が乗算されている。上記ストレー)PCMビ
ークが小さい時(Yes)は、ステップS2に進み、当
該適応選択処理回路60からの切換制御信号に基づいて
、該ステップS2で上記量子化器9がレンジングアンプ
8(上記0次予測フィルタ2の出力)からの上位8ビツ
トを出力する丸め処理を行う。このステップS2が終了
したならば、スタートに戻って次のブロンクでの処理を
行う、また、上記ステップS1において1次差分ピーク
が小さい(No)場合、ステップS3で上記1次差分ピ
ークの値のみが取り出されてステップ゛S4に送られる
。ステップ°S4では、上記メモリ64に記憶された2
次差分子測フィルタ4の出力プロツク内のビーク[(2
次差分ビーク)と、上記1次差分ピーク値との大小比較
がなされ、1次差分ピークが2次差分ピークよりも大き
いか否かの判断がなされる。ただし、この時の2次差分
ピーク値には、例えば1.5の係数が乗算されている。
That is, in this flowchart, in step Sl, the peak value (straight PCM peak) in the output block of the zero-order prediction filter 2 stored in the memory 62 is
A comparison is made between the peak value (first-order difference peak) in the output block of the first-order difference molecular measurement filter 3 stored in the memory 63, and the first-order difference peak is straight PCM.
A determination is made whether it is greater than (or greater than or equal to) the peak. However, the stray at this time) PC
The M peak value may be set to, for example, 0.0 to suppress error propagation.
It is multiplied by a factor of 66. When the stray) PCM peak is small (Yes), the process proceeds to step S2, and in step S2, the quantizer 9 switches the ranging amplifier 8 (the zero-order Rounding processing is performed to output the upper 8 bits from the output of prediction filter 2). When this step S2 is completed, return to the start and process the next bronch. If the first difference peak is small (No) in the step S1, only the value of the first difference peak is determined in step S3. is extracted and sent to step S4. In step °S4, the 2
The peak in the output block of the differential molecular measurement filter 4 [(2
A comparison is made between the first-order difference peak) and the first-order difference peak value, and it is determined whether the first-order difference peak is larger than the second-order difference peak. However, the secondary difference peak value at this time is multiplied by a coefficient of 1.5, for example.

上記2次差分ピークが小さい時(Yes)は、ステップ
S5に進み、当該適応切換選択処理回路60からの切換
制御信号に基づいて、該ステップS5で上記量子化器9
が、レンジングアンプ8(上記2次差分子測フィルタ4
の出力)からの上位4ビツトを出力する丸め処理を行う
When the secondary difference peak is small (Yes), the process proceeds to step S5, and based on the switching control signal from the adaptive switching selection processing circuit 60, the quantizer 9
However, the ranging amplifier 8 (the above-mentioned second-order difference molecular measurement filter 4
Rounding processing is performed to output the upper 4 bits from the output of

また、上記ステップS4において1次差分ピークが小さ
い(No)場合、ステップS6で上記量子化器9が、上
記1次差分子測フィルタ3からの上位4ビツトを出力す
る丸め処理を行う。これらステップS5.S6が終了し
たならば、スタートに戻って次のブロンクでの処理を行
う。
If the first-order difference peak is small (No) in step S4, the quantizer 9 performs rounding processing to output the top four bits from the first-order difference measurement filter 3 in step S6. These steps S5. When S6 is completed, the process returns to the start and the next bronc process is performed.

上述のようなことから、本実施例のビットレート圧縮装
置においては、上記複数の予測フィルタ2.3,4.5
について、上記ストレートPCMの予測フィルタ2が選
択される時には、上記量子花器9での量子化ビット数を
8ビツトに増やすようにしたことにより、咳高域では4
8dB以上のダイナミックレンジが確保でき、例えば、
信号のスペクトルが高域に集中する(高調波を含む例え
ばトライアングル、バイオリンフ虫の鳴き音等)一部の
音源のディジタルオーディオデータが入力信号として供
給された場合であっても、再生音は聴感上問題ない。ま
た、例えば、殆どの音源の基本スペクトラムを構成する
低、中周波数帯域では、上記予測フィルタ3.4 (5
)を用いた4ビツトの高圧縮が実行されるため、メディ
アへの記録時間を改善することができる。更に、この低
、中域での予測フィルタ3.4 (5)による差分処理
は有効なものであるため、上記丸め処理の語長以上のダ
イナミックレンジ(圧縮後のディジタルオーディオデー
タを再生した場合のダイナミックレンジ)が得られるよ
うになる。また更に、本実施例は、従来(7)CD−1
,CD−ROM  XA等のフォーマットの範囲内で実
現可能であり、これらフォーマントを維持することがで
きる。なお、この従来のフォーマットのアルゴリズムの
進化に従って聴感上、測定上の特性を改善することもで
きるようになる。その他、本実施例ビットレート圧縮装
置は、前述のSBC(帯域分割符号化)等の手法と異な
り、FFT(高速フーリエ変換)等の処理手段を用いな
いので、限られたディジタル信号処理チップ(例えばD
SP等)の能力の範囲内で実行することができる。すな
わち、該ディジタル信号処理チップの処理パワーの低減
による低価格化も可能である。
As described above, in the bit rate compression device of this embodiment, the plurality of prediction filters 2.3, 4.5
When the straight PCM prediction filter 2 is selected, the number of quantization bits in the quantum vase 9 is increased to 8 bits, so that the
A dynamic range of 8dB or more can be secured, for example,
Even when digital audio data from some sound sources is supplied as an input signal, where the signal spectrum is concentrated in the high range (e.g., triangles, fiddler insects, etc. that contain harmonics), the reproduced sound is not audible. There is no problem. In addition, for example, in the low and medium frequency bands that constitute the basic spectrum of most sound sources, the prediction filter 3.4 (5
) is used to perform 4-bit high compression, so the recording time to the media can be improved. Furthermore, since the differential processing by the prediction filter 3.4 (5) in the low and mid-range is effective, the dynamic range (when playing compressed digital audio data) is greater than the word length of the rounding process described above. dynamic range). Furthermore, this embodiment is based on the conventional (7) CD-1
, CD-ROM XA, etc., and these formats can be maintained. It should be noted that as the algorithms of this conventional format evolve, it is also possible to improve the auditory and measurable characteristics. In addition, unlike the above-mentioned SBC (bandwidth division coding) and other methods, the bit rate compression device of this embodiment does not use processing means such as FFT (fast Fourier transform). D
SP, etc.) can be executed within the capabilities of the SP, etc. In other words, it is possible to reduce the cost by reducing the processing power of the digital signal processing chip.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のビットレート圧縮装置においては、ストレート
PCMデータを出力するフィルタを含む複数の異なる周
波数特性のビット圧縮用予測フィルタを有し、入力信号
に応して複数のフィルタの1つを選択して浮動少数点処
理を施した後、量子化して出力するものにおいて、複数
のフィルタの中からストレートPCMのフィルタが選択
される時には、量子化ビット数を増やすようにしたこと
により、ビットレートの圧縮率を高く維持できると共に
高域でのダイナミンクレンジを改善することが可能とな
る。更に、低、中域については圧縮率が高まっているた
めメディアへの記録時間の改善ができる。
The bit rate compression device of the present invention has a plurality of bit compression prediction filters with different frequency characteristics including a filter that outputs straight PCM data, and selects one of the plurality of filters according to an input signal. When a straight PCM filter is selected from among multiple filters for output after floating point processing and quantization, the bit rate compression ratio is increased by increasing the number of quantization bits. It is possible to maintain a high level and improve the dynamic range in the high range. Furthermore, since the compression ratio has been increased for the low and midrange frequencies, it is possible to improve the recording time on the media.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明実施例のビットレート圧縮装置の概略構
成を示すブロック図、第2図は本実施例装置におけるフ
ィルタの周波数特性を示す特性図、第3図はフローチャ
ート、第4図は従来のビットレート圧縮装置の概略構成
を示すブロック図、第5図は各予測フィルタの周波数特
性を示す特性図である。 2.3.4.5・・・・予測フィルタ
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a bit rate compression device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of a filter in the device of this embodiment, FIG. 3 is a flowchart, and FIG. 4 is a conventional FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a bit rate compression device, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of each prediction filter. 2.3.4.5... Prediction filter

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ストレートPCMデータを出力するフィルタを含む複数
の異なる周波数特性のビット圧縮用予測フィルタを有し
、入力信号に応じて上記複数のフィルタの1つを選択し
て浮動少数点処理を施した後、量子化して出力するビッ
トレート圧縮装置において、 上記複数のフィルタの中から上記ストレートPCMのフ
ィルタが選択される時には、上記量子化ビット数を増や
すようにしたことを特徴とするビットレート圧縮装置。
[Claims] It has a plurality of bit compression prediction filters with different frequency characteristics including a filter that outputs straight PCM data, and performs floating point processing by selecting one of the plurality of filters according to the input signal. In the bit rate compression device that quantizes and outputs the bit rate compression device, the number of quantized bits is increased when the straight PCM filter is selected from among the plurality of filters. Rate compression device.
JP20145990A 1990-07-31 1990-07-31 Bit rate compressing device Pending JPH0487422A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20145990A JPH0487422A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Bit rate compressing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20145990A JPH0487422A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Bit rate compressing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0487422A true JPH0487422A (en) 1992-03-19

Family

ID=16441444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20145990A Pending JPH0487422A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Bit rate compressing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0487422A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6647064B1 (en) 1998-01-29 2003-11-11 Kabushiki Kaisha Toshiba ADPCM encoding apparatus, ADPCM decoding apparatus and delay circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6647064B1 (en) 1998-01-29 2003-11-11 Kabushiki Kaisha Toshiba ADPCM encoding apparatus, ADPCM decoding apparatus and delay circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0826274B1 (en) Lossless coding method for waveform data
KR100293855B1 (en) High efficiency digital data encoding and decoding device
TWI515720B (en) Method of compressing a digitized audio signal, method of decoding an encoded compressed digitized audio signal, and machine readable storage medium
KR100928311B1 (en) Apparatus and method for generating an encoded stereo signal of an audio piece or audio data stream
JP4950040B2 (en) Method and apparatus for encoding and decoding multi-channel audio signals
KR20050123396A (en) Low bitrate decoding/encoding method and apparatus
JPH066236A (en) High efficiency encoding and/or decoding device
KR20120109576A (en) Improved method for encoding/decoding a stereo digital stream and associated encoding/decoding device
US6128592A (en) Signal processing apparatus and method, and transmission medium and recording medium therefor
EP1249837A2 (en) A method for decompressing a compressed audio signal
US20070118362A1 (en) Audio compression/decompression device
EP0185095A1 (en) Digital signal transmission device
JPH04150522A (en) Digital signal processor
JPH0487422A (en) Bit rate compressing device
JP3082625B2 (en) Audio signal processing circuit
JP3010663B2 (en) Noise shaping circuit
JPH05204395A (en) Audio gain controller and audio recording and reproducing device
JP4638895B2 (en) Decoding method, decoder, decoding device, program, and recording medium
CA2585240C (en) Lossless coding method for waveform data
JPH0869298A (en) Reproducing device
JPH08328600A (en) Method and device for coding sound signal and sound signal coding/decoding device
JP3089691B2 (en) Highly efficient digital data encoding method.
JP3930596B2 (en) Audio signal encoding method
JP2699387B2 (en) Digital signal processing method
JP2975764B2 (en) Signal encoding / decoding device