(57)【要約】【課題】音声信号において、再生時の音質の低下を抑えて更なるデータ圧縮を図る。【解決手段】ADPCMエンコーダによる符号化方法において、比較器２９により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、間引き条件を満足すると判定したときには、符号化器２２から出力されるADPCM値Dnを間引いてメモリ３０に格納しないので、メモリ３０に格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMデコーダによる復号化方法において、比較器３２により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、補間条件を満足すると判定したときには、比較器２９で間引いた値を、復号化器３３により補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。【選択図】図１
2008046405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、
一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化して適応差分パルス符号変調値Dnとポインタ値Pnを求め、
前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求め、
前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnをそのまま、メモリに格納することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
【請求項２】
前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α＞Pn-1＞Pn＞Pn+1のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引くことを特徴とする請求項１記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のメモリに格納された適応差分パルス符号変調値Dnにより、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、
前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1を求め、
前記ポインタ値Pn-1,Pnが所定値より小さい場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
【請求項４】
前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α＞Pn-1＞Pnのときは、前記小さな量子化幅であるΔn/2により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする請求項３記載の適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
【請求項５】
ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、
ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化して適応差分パルス符号変調値Dnを求め、
前記差分値dnが所定値より小さい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記適応差分パルス符号変調値Dnをそのまま、メモリに格納することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
【請求項６】
前記差分値dnが取り得る前記所定値をβとした場合に、dn＜β のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnを間引くことを特徴とする請求項５記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
【請求項７】
前記dn＜β のときは、前記適応差分パルス符号変調値Dnに１ビット付加してデータを間引くことを特徴とする請求項６記載の適応差分パルス符号変調方式の符号化方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のメモリに格納された適応差分パルス符号変調値Dnにより、量子化幅Δnを求め、
前記適応差分パルス符号変調値Dnが間引かれている場合は、
前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
【請求項９】
前記小さな量子化幅であるΔn/2により前記適応差分パルス符号変調値Dnを逆量子化して補間することを特徴とする請求項８記載の適応差分パルス符号変調方式の復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応差分パルス符号変調（以下「ADPCM」という。）方式の符号化方法及び復号化方法、特にそのデータ圧縮方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ADPCM方式は、一つ前（過去）のサンプリング値と現在のサンプリング値との差分を数ビットの値 ( ADPCM値 ) に符号化するデータ圧縮方式である。このとき、基本となる量子化幅Δnをサンプリング毎に適応的に変化させ、且つそのときのADPCM値を使って量子化幅Δnを何倍にするかを決定して、元波形への追従性をデルタ・モジュレーション（Delta Modulation；DM）方式等と比較して向上させたものである。
【０００３】
図２は、従来のADPCM方式の動作原理を示す波形図である。
図２において、n番目のサンプリング値における元波形の値 ( PCM ) をXnとし、一つ前のn-1番目におけるADPCMデータの再生値をYn-1とすると、その差分値dn は、
dn = Xn−Yn-1
で表される。これを、量子化幅Δn
Δn = Δn-1・M(Dn-1) 
で量子化してADPCM値Dnを求める。ここで、MはDn-1の関数で、音声信号（音声波形）の統計的性質に基づいて決定される。例えば、差分値dnを、最上位ビット（MSB）を符号ビットとして4ビットのADPCM値D3D2D1D0で表したとすると、n番目の再生値Xnは、次の通り表される。
Xn = Yn-1 + qn                           （１）
qn = (-1)D3・(D2・Δn + 1/2・D1・Δn + 1/4・D0・Δn + 1/8・Δn ) 
（２）
これを逐次繰り返すことにより、各nのときのADPCM再生値を得ることが出来る。
【０００４】
図３は、従来のADPCMエンコーダを示す概略の構成図である。
このADPCMエンコーダの符号化方法では、入力されたアナログの音声信号（音声波形）が、アナログ／ディジタル変換器（以下「A/Dコンバータ」という。）１によりサンプリングされてディジタル信号（n番目の元波形の値Xn）に変換される。差分器２により、元波形の値Xnから一つ前（n-1番目)の再生値Yn-1が減算されて差分値dnが求められる。差分値dnは、適応化部４で算出された量子化幅Δnに基づき、符号化器（ENC)３により適応量子化されてADPCM値Dnが求められる。
【０００５】
ADPCM値Dnは、復号化器（DEC)５により逆量子化されて変化量qnが求められ、この変化量qnが一つ前の再生値Yn-1と加算器６で加算されて現在の再生値Ynが求められる。遅延器（Z-1)７により、現在の再生値Ynから一つ前の再生値Yn-1が求められ、この再生値Yn-1が加算器６及び差分器２にフィードバック（帰還）入力される。符号化器３から出力されたADPCM値Dnは、メモリ（MEM)８に格納される。
【０００６】
図４は、従来のADPCMデコーダを示す概略の構成図である。
このADPCMデコーダの復号化方法では、メモリ（MEM)８に格納されたADPCM値Dnが、適応化部９で算出された量子化幅Δnに基づき、復号化器（DEC)１０により適応逆量子化されて現在の変化量qnが求められる。現在の変化量qnと一つ前の再生値Yn-1とが加算器１１で加算され、現在の再生値Ynが求められる。遅延器（Z-1)１２により、現在の再生値Ynから過去の再生値Yn-1が求められ、加算器１１へフィードバック入力される。加算器１１から出力された現在の再生値Ynは、ディジタル／アナログ変換器（以下「D/Aコンバータ」という。）１３によりアナログ音声信号に変換され、元の音声信号が再生される。
【０００７】
このようなADPCM方式の符号化方法及び復号化方法において、量子化幅Δnの関数Mを定数A、及び整数△pnを用いて、
M( Dn-1 ) = A △Pn-1
で表すと、量子化幅Δnは、
Δn = Δn-1・A △Pn-1 = Δn-1Δn-2・A △Pn-2 = ・・・
= △0・A △Pn-1         ( Pn-1 = Σ△pi )    
となる。従って、前記の演算は、量子化幅ΔnとPn (メモリのどこからデータを取り出すかを指示するポインタ値 )とを一対一に対応させることにより削減出来る。一般に、これは読み出し専用メモリ（以下「ROM」という。）テーブルを用いて実現される。
【０００８】
このようなADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法については、例えば、下記の特許文献に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３３５９６８号公報
【特許文献２】特開平１１−７３００号公報
【特許文献３】特開２００１−１７５２８３号公報
【００１０】
これらの特許文献１〜３には、ADPCM方式において、データの間引きを行ってデータを圧縮する技術が記載されている。即ち、特許文献１では、サンプリング周波数を変えることで間引きを行うものであり、特許文献２では、有音部分の所定のサンプル数でブロック化して、その前後の数サンプルを間引くものである。又、特許文献３では、早送り時のデータの間引きを行うものであり、これも、音声ブロック毎間引くものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図２〜図４に示す従来のADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法では、元波形の変化が前のADPCM再生値から小さく、補間等により近似出来るときでも数ビットのADPCM値Dnに符号化してしまうため、それ以上のデータの圧縮が図れない。このことは、特許文献１〜３の技術についても言えることで、粗い間引きを行っており、データの圧縮率を大きく出来ない。
【００１２】
このように、従来の方法では、音声信号において、再生時の音質の低下を抑えて更なるデータ圧縮を図ることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のうちの、第１の発明のADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。
【００１４】
第１の発明のADPCM方式の復号化方法では、第１の発明のメモリに格納されたADPCM値Dnにより、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pnが所定値より小さい場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記ADPCM値Dnを逆量子化して補間する。
【００１５】
第２の発明のADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、ポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnを求める。そして、前記差分値dnが所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。
【００１６】
第２の発明のADPCM方式の復号化方法では、第２の発明のメモリに格納されたADPCM値Dnにより、量子化幅Δnを求め、前記ADPCM値Dnが間引かれている場合は、前記量子化幅Δnよりも小さな量子化幅により前記ADPCM値Dnを逆量子化して補間する。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、ADPCMの符号化を行う際に、ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1によってメモリに格納するADPCMデータを間引くようにしたので、メモリに格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMの復号化の際に、ポインタ値Pn-1,Pnに基づき、小さな量子化幅によりADPCM値Dnを逆量子化して補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
【００１８】
第２の発明によれば、ADPCMの符号化を行う際に、前のADPCM再生値との差分値に基づき、ADPCMデータを間引くようにしたので、メモリに格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMの復号化の際に、メモリに格納されたADPCM値Dnにより、量子化幅Δnを求め、ADPCM値Dnが間引かれている場合は、小さな量子化幅によりADPCM値Dnを逆量子化して補間するようにしたので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、第１の発明とほぼ同様に、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ADPCM方式の符号化方法では、ディジタル化された音声信号の元波形の値Xnと一つ前の再生波形の再生値Yn-1との差分値dnを求め、一つ前のポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnで前記差分値dnを量子化してADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、更に、前記ポインタ値Pnの一つ前のポインタ値Pn-1と一つ後のポインタ値Pn+1を求める。そして、前記ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1に基づき、前後のデータと比べて前記量子化幅Δnの変化が所定値より小さい場合は前記ADPCM値Dnを間引き、前記所定値より大きい場合は前記ADPCM値Dnをそのまま、メモリに格納する。
【００２０】
ここで、前記ポインタ値Pnが取り得る範囲の前記所定値をαとした場合に、α＞Pn-1＞Pn＞Pn+1のときは、前記ADPCM値Dnを間引くようにしている。
【実施例１】
【００２１】
（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図であり、同図（ａ）はADPCMエンコーダの概略の構成図、及び同図（ｂ）はADPCMデコーダの概略の構成図である。
【００２２】
図１（ａ）のADPCMエンコーダは、入力されたアナログの音声信号（音声波形）をディジタル信号（現在のn番目の元波形の値）に変換するA/Dコンバータ２０を有している。A/Dコンバータ２０は、差分器２１を介して符号化器（ENC)２２に接続され、この符号化器２２に、適応化部２３がフィードバック接続されている。符号化器２２には、復号化器（DEC)２４を介して加算器２５が接続され、この加算器２５に、遅延器（Z-1)２６がフィードバック接続されている。遅延器２６は、差分器２１にフィードバック接続されている。
【００２３】
本実施例１では、A/Dコンバータ２０及び加算器２５の出力側に、新たに、差分器２７、符号化器(ENC)２８、及び比較器（CMP)２９が追加されている。比較器２９は、符号化器２２及び２８から出力されたポインタ値Pn，・・・と所定値（例えば、数α）とを比較してデータの間引きを行うものであり、この出力側にメモリ（MEM）３０が接続されている。数αは、ポインタ値Pnが取り得る範囲の任意の整数であり、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定される。
【００２４】
図１（ｂ）のADPCMデコーダは、ADPCM値Dnを格納したメモリ（MEM)３０を有し、この出力側に適応化部３１が接続されている。本実施例１では、適応化部３１の出力側に、新たに比較器（CMP)３２が追加され、この比較器３２及びメモリ３０の出力側に、復号化器（DEC)３３が接続されている。比較器３２は、適応化部３１から与えられるポインタ値Pn,・・・及び量子化幅Δnに基づく比較演算処理により、間引かれたデータ箇所を検出し、復号化時のデータを補間するための量子化幅Δnを復号化器３３に与えるものである。
【００２５】
符号化器３３の出力側には、再生値Ynを出力する加算器３４が接続され、この加算器３４に、遅延器（Z-1)３５がフィードバック接続されている。更に、加算器３４の出力側には、再生値Ynをアナログの音声信号に変換するD/Aコンバータ３６が接続されている。
【００２６】
（図１（ａ）のADPCMエンコーダの符号化方法）
図５は、図１（ａ）におけるADPCM値のメモリ３０への格納の様子を示す波形図である。
【００２７】
図１（ａ）のADPCMエンコーダの構成では、従来のADPCM方式よりも効率良くデータの圧縮を行うことが可能である。このときの処理手順（１）〜（７）を以下説明する。
【００２８】
（１）  入力されたアナログの音声信号（音声波形）は、A/Dコンバータ２０によりサンプリングされてディジタル信号（現在のn番目の元波形の値Xn）に変換され、差分器２１，２７へ送られる。差分器２１は、元波形の値Xnと、遅延器２６から出力された一つ前（n-1番目)のADPCM再生波形の再生値Yn-1とから、差分値dn（＝Xn−（Yn-1））を求め、符号化器２２へ送る。
【００２９】
（２）  符号化器２２は、適応化部２３から与えられるポインタ値Pn-1で定まる量子化幅Δnに基づき、差分値dnを適応量子化して現在のADPCM値Dnとポインタ値Pnを求め、適応化部２３、復号化器２４、及び比較器２９へ送る。
【００３０】
（３）  復号化器２４は、手順（２）で求めたADPCM値Dnを逆量子化して式（２）の変化量qnを求め、加算器２５へ送る。
【００３１】
（４）  加算器２５は、手順（３）で求めた変化量qnと、遅延器２６で遅延された一つ前（n-1番目）の再生値Yn-1とを加算し、現在のADPCM再生波形の再生値Ynを求めて遅延器２６及び差分器２７へ送る。
【００３２】
（５）  差分器２７は、元波形の値Xn+1から、手順（４）で求めた再生値Ynを減算して一つ後（n+1番目）の差分値dn+1を求め、符号化器２８へ送る。
【００３３】
（６）  符号化器２８は、手順（２）で求めたポインタ値Pnで定まる量子化幅Δn+1により、差分値dn+1を量子化してADPCM値Dn+1とポインタ値Pn+1を求め、比較器２９へ送る。
【００３４】
（７）  比較器２９では、符号化器２２から出力されたADPCM値Dn及びポインタ値Pnと、符号化器２８から出力されたADPCM値Dn+1及びポインタ値Pn+1とを比較し、図５に示すように、ポインタ値Pn-1,Pn,Pn+1の値により、次の（Ａ１）〜（Ａ３）の間引き条件に従い、ADPCM値Dnをメモリ３０に格納する。
【００３５】
（Ａ１）  α＞Pn-1＞Pn＞Pn+1のとき
ADPCM値Dnをメモリ３０に格納しない。つまり、図５において、現在（n番目)のサンプリングデータは、この前後（n-1,n+1番目)のサンプリングデータと比べて量子化幅Δnの変化が所定値（数α）より小さいので（即ち、量子化幅Δnが一定であるとみなせる程度のサンプリングデータが連続していることから、補間で近似しても音質への影響が小さいので）、この現在(n番目)のサンプリングデータを間引きしてメモリ３０には格納しない。
【００３６】
（Ａ２） α＞Pn-1＞Pn＜Pn+1、Pn+1＞αのとき
ADPCM値Dnを間引きしないでメモリ３０に格納する。ポインタ値PnをPn-1の値にする。
【００３７】
（Ａ３） それ以外のとき
ADPCM値Dnを間引きしないでメモリ３０に格納する。
【００３８】
以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときのADPCM値Dn+1,Dn+2,……を決定し、メモリ３０に格納していく。
【００３９】
（図１（ｂ）のADPCMデコーダの復号化方法）
図６は、図１（ｂ）におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
図１（ｂ）のADPCMデコーダの構成では、ADPCM値のデコードを精度良く行うことが可能である。このときの処理手順（１）、（２）を以下説明する。
【００４０】
（１）  メモリ３０に格納された現在（n番目）のADPCM値Dnが読み出され、適応化部３１及び復号化器３３へ送られる。適応化部３１は、ADPCM値Dnから、現在（n番目）のポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、比較器３２へ送る。
【００４１】
（２）  比較器３２、復号化器３３、加算器３４、及び遅延器３５は、次の（Ｂ１）、（Ｂ２）の補間条件に従い、ADPCM値Dnのデコードを行う。
【００４２】
（Ｂ１） α＞Pn-1＞Pnのとき
比較器３２は、間引かれたデータ箇所（図５のｎ番目のサンプリングデータ）を検出するために、数αとポインタ値Pn-1,Pnとを比較し、補間条件（Ｂ１）を満足するときには、ここが間引かれたデータ箇所であると判定し、補間用の量子化幅Δn/2を出力して復号化器３３へ送る。復号化器３３は、補間用の量子化幅Δn/2を用いて式（２）に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。
【００４３】
即ち、復号化器３３は、図６に示すように、ADPCM値Dnに対するn-1番目のサンプリングデータとn番目のサンプリングデータとの間に、式(2)で量子化幅ΔnをΔn/2として求めた値を補間し、この補間した変化量qnを加算器３４に与える。加算器３４は、式（１）に従い、遅延器３５で遅延された一つ前（n-1番目）の再生値Yn-1と、現在（n番目）の変化量qnとを加算して現在（n番目）の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ３６及び遅延器３５へ与える。D/Aコンバータ３６は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
【００４４】
（Ｂ２） それ以外のとき
比較器３２は、数αとポインタ値Pn-1,Pnとを比較し、補間条件（Ｂ１）を満足しないときには、量子化幅Δnを出力して復号化器３３へ送る。復号化器３３は、量子化幅Δnを用いて式（２）に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。加算器３４は、式（１）に従い、遅延器３５で遅延された一つ前の再生値Yn-1と、現在の変化量qnとを加算して現在の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ３６及び遅延器３５へ与える。D/Aコンバータ３６は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
【００４５】
以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときの再生値Yn+1,Yn+2,…… を求め、D/Aコンバータ３６によりアナログの音声信号に変換していく。
【００４６】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、ADPCMエンコーダによる符号化方法において、比較器２９により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、間引き条件（Ａ１）を満足すると判定したときには、ADPCM値Dnを間引いてメモリ３０に格納しないので、メモリ３０に格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMデコーダによる復号化方法において、比較器３２により、音声再生時の音質に悪影響を与えない数に設定されるαに基づき、補間条件（Ｂ１）を満足すると判定したときには、比較器２９で間引いた値を復号化器３３により補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
【実施例２】
【００４７】
（実施例２の構成）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図であり、同図（ａ）はADPCMエンコーダの概略の構成図、及び同図（ｂ）はADPCMデコーダの概略の構成図である。この図７において、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４８】
図７（ａ）のADPCMエンコーダでは、図１（ａ）のADPCMエンコーダの減算器２７、符号化器（ENC)２８、及び比較器(CMP)２９に代えて、これとは構成の異なる比較器(CMP)２９Ａが設けられている。
【００４９】
この比較器２９Ａは、減算器２１及び符号化器（ENC)２２の出力側とメモリ（MEM)３０の入力側との間に接続され、減算器２１から出力された差分値dnと、符号化器２２から出力されたADPCM値Dnとを入力し、差分値dnと所定値（例えば、値β）の比較演算処理によりデータの間引きを行ってADPCM値Dn'をメモリ３０に格納するものである。値βは、差分値dnが取り得る任意の値であり、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定される。その他の構成は、図１（ａ）と同様である。
【００５０】
図７（ｂ）のADPCMデコーダでは、図１（ｂ）のADPCMデコーダの比較器（CMP)３２に代えて、これとは構成の異なる比較器（CMP)３２Ａが設けられている。
【００５１】
この比較器３２Ａは、メモリ（MEM)３０及び適応化部３１の出力側と復号化器（DEC)３３の入力側との間に接続され、メモリ３０から読み出されたADPCM値Dn'と、適応化部３１から出力された量子化幅Δnとを入力し、所定値（例えば、値β）に基づく比較演算処理により、間引かれたデータ箇所を検出し、復号化時のデータを補間するための量子化幅Δnを復号化器３３に与えるものである。値βは、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定される。その他の構成は、図１（ｂ）と同様である。
【００５２】
（図７（ａ）のADPCMエンコーダの符号化方法）
図８は、図７（ａ）におけるADPCM値のメモリ３０への格納の様子を示す波形図である。
【００５３】
図７（ａ）のADPCMエンコーダの構成では、元波形の値Xn、及び値βによって、従来のADPCM方式よりも効率良くデータの圧縮を行うことが可能である。このときの処理手順（１）〜（６）を以下説明する。
【００５４】
（１）  入力されたアナログの音声信号（音声波形）は、A/Dコンバータ２０によりサンプリングされてディジタル信号（現在のn番目の元波形の値Xn）に変換され、差分器２１へ送られる。差分器２１は、元波形の値Xnと、遅延器２６から出力された一つ前（n-1番目)のADPCM再生波形の再生値Yn-1とから、差分値dn（＝Xn−（Yn-1））を求め、符号化器２２及び比較器２９Ａへ送る。
【００５５】
（２）  符号化器２２は、適応化部２３から与えられるポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnに基づき、差分値dnを適応量子化して現在のADPCM値Dnを求め、適応化部２３、復号化器２４、及び比較器２９Ａへ送る。
【００５６】
（３）  比較器２９Ａは、手順（１）で求めた差分値dnと、手順（２）で求めたADPCM値Dnとを入力して、比較演算処理を行い、次の（Ａ１）、（Ａ２）の間引き条件に従い、ADPCM値Dn’を求める。
【００５７】
（Ａ１） dn≧βのとき                                            
ADPCM値Dnに１ビットのデータ０を付加し、ADPCM値Dn’= (Dn,0)を求める。 
【００５８】
（Ａ２） dn＜β のとき
ADPCM値Dnに１ビットのデータ１を付加し、ADPCM値Dn’= (Dn,1)を求める。 
【００５９】
（４）  手順（３）で求めたADPCM値Dn’に対して、次の（Ａ３）、（Ａ４）の間引き条件に従い間引きを行い、図８に示すように、メモリ３０に格納する。
【００６０】
（Ａ３）  Dn’=(Dn,1)、Dn-1’=(Dn-1,1)、且つDn-1’がメモリ３０に格納されているとき
ADPCM値Dn’の間引きを行ってメモリ３０に格納しない。つまり、図８において、現在（n番目)のサンプリングデータは、前（n-1番目）のサンプリングデータに比べてデータの変化が所定値（値β）より小さいので（即ち、後（n+1番目）のデータの変化が小さく、補間で近似しても音質への影響が小さいので）、この現在(n番目)のサンプリングデータを間引きしてメモリ３０には格納しない。
【００６１】
（Ａ４）  それ以外のとき
ADPCM値Dn’を間引きせずに、メモリ３０に格納する。
【００６２】
（５）  復号化器２４は、手順（２）で求めたADPCM値Dnを逆量子化して式（２）の変化量qnを求め、加算器２５へ送る。
【００６３】
（６）  加算器２５は、手順（５）で求めた変化量qnと、遅延器２６で遅延された一つ前（n-1番目）の再生値Yn-1とを加算し、現在のADPCM再生波形の再生値Ynを求めて遅延器２６及び差分器２７へ送る。
【００６４】
以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときのADPCM値Dn+1,Dn+2,……を決定し、メモリ３０に格納していく。
【００６５】
（図７（ｂ）のADPCMデコーダの復号化方法）
図９は、図７（ｂ）におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
図７（ｂ）のADPCMデコーダの構成では、ADPCM値のデコードを精度良く行うことが可能である。このときの処理手順（１）、（２）を以下説明する。
【００６６】
（１）  メモリ３０に格納された現在（n番目）のADPCM値Dn'＝(Dn,0又は1）が読み出され、適応化部３１及び比較器３２Ａへ送られる。適応化部３１は、ADPCM値Dnから、現在（n番目）のポインタ値Pnで定まる量子化幅Δnを求め、比較器３２へ送る。
【００６７】
（２）  比較器３２Ａ、復号化器３３、加算器３４、及び遅延器３５は、次の（Ｂ１）、（Ｂ２）の補間条件に従い、ADPCM値Dnのデコードを行う。
【００６８】
（Ｂ１） Dn’= (Dn,1)、且つDn-1’= (Dn-1,1) のとき
比較器３２Ａは、間引かれたデータ箇所（図８のｎ番目のサンプリングデータ）を検出するために、比較演算処理を行って補間条件（Ｂ１）を満足するか否かを判定し、補間条件（Ｂ１）を満足するときには、ここが間引かれたデータ箇所であると判定し、補間用の量子化幅Δn/2を出力して復号化器３３へ送る。復号化器３３は、補間用の量子化幅Δn/2を用いて式（２）に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。
【００６９】
即ち、復号化器３３は、図９に示すように、ADPCM値Dnに対するn-1番目サンプリングとn番目のサンプリング間に、式(2)で量子化幅ΔnをΔn/2として求めた値を補間し、この補間した変化量qnを加算器３４に与える。加算器３４は、式（１）に従い、遅延器３５で遅延された一つ前（n-1番目）の再生値Yn-1と、現在（n番目）の変化量qnとを加算して現在（n番目）の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ３６及び遅延器３５へ与える。D/Aコンバータ３６は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
【００７０】
（Ｂ２）  それ以外のとき
比較器３２Ａは、補間条件（Ｂ１）を満足しないと判定したときには、量子化幅Δnを出力して復号化器３３へ送る。復号化器３３は、量子化幅Δnを用いて式（２）に従い、ADPCM値Dnを適応逆量子化して変化量qnを求める。加算器３４は、式（１）に従い、遅延器３５で遅延された一つ前の再生値Yn-1と、現在の変化量qnとを加算して現在の再生値Ynを求め、D/Aコンバータ３６及び遅延器３５へ与える。D/Aコンバータ３６は、再生値Ynをアナログの音声信号に変換して出力する。
【００７１】
以下、同様にして後のn+1,n+2,……番目のときの再生値Yn+1,Yn+2,…… を求め、D/Aコンバータ３６によりアナログの音声信号に変換していく。
【００７２】
（実施例２の効果）
本実施例２によれば、ADPCMエンコーダによる符号化方法において、比較器２９Ａにより、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定されるβに基づき、間引き条件（Ａ３）を満足すると判定したときには、ADPCM値Dn'を間引いてメモリ３０に格納しないので、メモリ３０に格納する圧縮されたデータ量を削減することが出来る。更に、ADPCMデコーダによる復号化方法において、比較器３２Ａにより、音声再生時の音質に悪影響を与えない値に設定されるβに基づき、補間条件（Ｂ１）を満足すると判定したときには、比較器２９Ａで間引いた値を復号化器３３により補間するので、元の音声信号を精度良く再生出来る。従って、実施例１とほぼ同様に、従来よりも、音声再生時の音質の低下を抑えてよりデータ圧縮量を大きくすることが可能になる。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施例１、２に限定されず、例えば、図１（ａ）及び図７（ａ）のADPCMエンコーダや、図１（ｂ）及び図７（ｂ）のADPCMデコーダは、図示の個別回路の他に、プロセッサを用いたプログラム制御により実現する等、種々の利用形態や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例１を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図である。
【図２】従来のADPCM方式の動作原理を示す波形図である。
【図３】従来のADPCMエンコーダを示す概略の構成図である。
【図４】従来のADPCMデコーダを示す概略の構成図である。
【図５】図１（ａ）におけるADPCM値のメモリ３０への格納の様子を示す波形図である。
【図６】図１（ｂ）におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
【図７】本発明の実施例２を示すADPCM方式の符号化方法及び復号化方法におけるデータ圧縮方法を示す図である。
【図８】図７（ａ）におけるADPCM値のメモリ３０への格納の様子を示す波形図である。
【図９】図７（ｂ）におけるADPCM値の再生の様子を示す波形図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０      A/Dコンバータ
２１，２７      差分器
２２，２８      符号化器
２３，３１      適応化部
２４，３３      復号化器
２５，３４      加算器
２６，３５      遅延器
２９，２９Ａ，３２，３２Ａ      比較器
３０      メモリ
３６      D/Aコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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