(57)【要約】【課題】各サンプルを順次処理することにより、ワークメモリの制限にとらわれず、リアルタイムで符号化・復号を行うことが可能な可逆圧縮方式の時系列信号の符号化装置および復号装置を提供する。【解決手段】時系列の各サンプルを、予測誤差変換手段２０が、各サンプルの値を過去のサンプルに基づく予測誤差値に変換する。この際、サンプル入力手段１から入力されたサンプルを必要な数だけ過去サンプルメモリ３に記憶しておく。また、チャンネル間演算手段３０が、複数のチャンネルにおけるサンプルの差分演算処理を行う。この際、予測誤差変換手段２０の出力として得た基準チャンネルのサンプルを基準チャンネルメモリ４に記憶しておく。過去サンプルメモリ３、基準チャンネルメモリ４として最小限のメモリを確保すれば良いので、ワークメモリを多く使用する必要がなく、リアルタイムで圧縮符号化を行うことができる。【選択図】  図２
2004260252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時系列のサンプル列で構成される時系列信号に対して、前記全てのサンプル列を再現できるように情報量を圧縮する符号化装置であって、
前記サンプル列よりサンプルを１つずつ読み込むサンプル入力手段と、
前記サンプルを時系列に所定の個数だけ格納する過去サンプル記憶手段と、
前記サンプル入力手段で入力されたサンプルと前記過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルを用いて線形予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、
前記サンプル入力手段で入力されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、
前記予測誤差に対して可変長で符号化を行う可変長符号化手段と、
前記符号化されたデータを出力する符号出力手段と、
前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを符号出力する符号化処理制御手段と、
を有することを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記サンプル入力手段の後段に量子化雑音分離手段を設け、前記各サンプルにおける下位の所定の個数のビットデータを削除することを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記過去サンプル更新手段の後段に、チャンネル間演算手段および基準チャンネル記憶手段を設け、前記予測誤差算出手段で算出された予測誤差が基準チャンネルの場合には、前記チャンネル間差分算出手段は改変を加えず前記可変長符号化手段に渡すと共に、前記基準チャンネル記憶手段に格納し、前記予測誤差算出手段で算出された予測誤差が基準チャンネル以外のチャンネルの場合には、前記基準チャンネル記憶手段に格納されている予測誤差との差分を算出し、前記可変長符号化手段に渡すことを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記チャンネル間演算手段は、過去の所定の個数の非基準チャンネルの予測誤差の絶対値の累積と基準チャンネルと非基準チャンネルの差分予測誤差の絶対値の累積を算出し、両累積の比較により非基準チャンネルの予測誤差として差分算出を行うか、元の非基準チャンネルの予測誤差を利用するかの切替えを行うものであることを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記可変長符号化手段の前段に、前記予測誤差値の絶対値に対して全体を１ビット上位にずらし、正負極性ビットを最下位ビットに挿入する極性処理手段を有することを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記予測誤差算出手段は、前記過去サンプル記憶手段に記憶された時間的に過去のサンプルから、複数の予測計算式に基づいて複数の予測誤差値を算出する予測誤差算出手段と、過去のサンプル列の予測誤差値の各予測計算式別の累積値である累積誤差に基づいて、前記予測誤差算出手段で算出された複数の予測誤差値の中から、符号化対象の予測誤差値として１つを選択する符号化対象誤差選択手段と、を有するものであることを特徴とする時系列信号の符号化装置。
【請求項７】
時系列のサンプル列で構成される時系列信号に対して、前記全てのサンプル列を再現できるように情報量を圧縮された符号データを復号する復号装置であって、
各サンプルが可変長で符号化された符号データを入力する符号データ入力手段と、
前記可変長で記録された符号データのビット列より各サンプルを識別して固定長の誤差サンプルを復号する固定長復号手段と、
前記復号された固定長の誤差サンプルを、時系列に所定の個数だけ格納する過去サンプル記憶手段と、
前記復号されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、
前記固定長復号手段で復号されたサンプルを、前記過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルに対して線形予測誤差を利用して各時点における独立したサンプルを復元する独立サンプル復元手段と、
前記復元されたサンプルを出力するサンプル出力手段と、
前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを復号して出力する復号処理制御手段と、
を有することを特徴とする時系列信号の復号装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記サンプル出力手段の前段に量子化雑音合成手段を設け、前記サンプルを所定のビット数だけ上位にシフトし、空いた最下位ビットに所定の個数のビットデータを乱数を用いて生成し、合成することを特徴とする時系列信号の復号装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記予測誤差復号手段の前段に、チャンネル復元手段および基準チャンネル記憶手段を設け、前記固定長復号手段で復号された予測誤差が基準チャンネルの場合には、前記チャンネル復元手段は改変を加えず前記独立サンプル復元手段に渡すと共に、前記基準チャンネル記憶手段に格納し、前記固定長復号手段で復号された誤差サンプルが非基準チャンネルの場合には、前記基準チャンネル記憶手段に格納されている誤差サンプル値との和を算出し、前記独立サンプル復元手段に渡すことを特徴とする時系列信号の復号装置。
【請求項１０】
時系列のサンプル列で構成される時系列信号に対して、前記全てのサンプル列を再現できるように情報量を圧縮して送信する符号化装置と、圧縮された符号データを受信して前記サンプル列を復号する復号装置により構成される符号化・復号システムであって、
前記符号化装置は、
前記サンプル列よりサンプルを１つずつ読み込むサンプル入力手段と、
前記サンプルを時系列に所定の個数だけ格納する第１の過去サンプル記憶手段と、
前記サンプル入力手段で入力されたサンプルと前記第１の過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルを用いて線形予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、
前記サンプル入力手段で入力されたサンプルを前記第１の過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記第１の過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、
前記予測誤差に対して可変長で符号化を行う可変長符号化手段と、
前記符号化されたデータを復号装置に送信する符号データ送信手段と、
前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを符号化して送信する符号化処理制御手段と、を有し、
前記復号装置は、
各サンプルが可変長で符号化された符号データを受信する符号データ受信手段と、
前記可変長で記録された符号データのビット列より各サンプルを識別して固定長の誤差サンプルを復号する固定長復号手段と、
前記復号された固定長の誤差サンプルを、時系列に所定の個数だけ格納する第２の過去サンプル記憶手段と、
前記復号されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する第２の過去サンプル更新手段と、
前記固定長復号手段で復号されたサンプルを、前記過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルに対して線形予測誤差を利用して各時点における独立したサンプルを復元する独立サンプル復元手段と、
前記復元されたサンプルを出力するサンプル出力手段と、
前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを復号して出力する復号処理制御手段と、
を有することを特徴とする時系列信号の符号化・復号システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、音楽制作、音響データの素材保管、ロケ素材の中継など音楽制作分野、特にＣＤよりも品質の高い高精細オーディオ制作を行う分野、ＣＤ、ＤＶＤ等のデジタル記録媒体を用いたオーディオ記録再生分野、遠隔医療における生体信号の伝送等、データの改変が嫌われる分野等において好適なデータの可逆圧縮技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、音響信号の圧縮には様々な手法が用いられている。音響信号を圧縮して符号化する手法として、ＭＰ３（ＭＰＥＧ−１／Ｌａｙｅｒ３）、ＡＡＣ（ＭＰＥＧ−２／Ｌａｙｅｒ３）などが実用化されている。このような圧縮符号化方式により、音響信号を小さいデータとして扱うことが可能となり、データの記録・伝送の効率化に貢献している。
【０００３】
上述のようなＭＰ３、ＡＡＣ等はいずれもロッシー符号化方式といわれるものであり、効率的な圧縮が可能であるが、復号化にあたって、少なからず品質の劣化を伴い、原信号を完全に再現することはできない。そのため、音楽制作、素材保管、ロケ素材の中継など音楽制作分野では、これらの符号化方式を適用できず、非効率ではあるが、非圧縮で保存・伝送する方式がとられている。特に最近は高精細オーディオを扱うプロダクションが増え、素材容量が膨大になり、ワークディスクを管理する上で問題になってきていた。
【０００４】
最近では、上記問題を解決するため、音響信号を可逆圧縮符号化する方法として、予測符号化を利用し、予測誤差のデータを出現頻度に応じた符号化処理と組み合わせたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、本出願人も、音響信号のサンプル列に対してチャンネル間、フレーム間の差分演算を行って、各サンプルの値を小さくした後、予測符号化を利用してデータの圧縮を行う技術について提案している。（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２７８６００号公報
【特許文献２】
特願２００２−２３１１５０号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１、特許文献２を含めた従来の予測誤差、可変長符号化を利用した圧縮技術では、予測誤差の算出において、過去の数サンプルを参照しなければならず、また、可変長符号化にはルックアップテーブルが必要となり、所定数のサンプルに対する予測誤差の算出が終わらないとルックアップテーブルの作成を行うことができない。そのため、処理には多くのワークメモリが必要となり、逆にワークメモリの制約から処理可能なデータ容量および処理速度に制限が加わるという問題がある。
【０００８】
上記のような点に鑑み、本発明は、各サンプルを順次処理することにより、ワークメモリの制限にとらわれず、リアルタイムで符号化・復号を行うことが可能な可逆圧縮方式の時系列信号の符号化装置および復号装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の符号化装置は、時系列のサンプル列で構成される時系列信号に対して、前記全てのサンプル列を再現できるように情報量を圧縮する装置として、前記サンプル列よりサンプルを１つづつ読み込むサンプル入力手段と、前記サンプルを時系列に所定の個数だけ格納する過去サンプル記憶手段と、前記サンプル入力手段で入力されたサンプルと前記過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルを用いて線形予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、前記サンプル入力手段で入力されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、前記予測誤差に対して可変長で符号化を行う可変長符号化手段と、前記符号化されたデータを出力する符号出力手段と、前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを符号出力する符号化処理制御手段を有する構成としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、時系列信号の各サンプルを１サンプルずつ読み込んで順次予測誤差の算出、可変長符号化を行うようにしている。この際、各サンプルの予測誤差の算出に必要な過去のサンプルを必要最小限な数だけ記憶するようにしているので、ワークメモリの制限にとらわれず、リアルタイムで符号化を行うことが可能となる。
【００１１】
さらに、各サンプルが可変長で符号化された符号データを入力する符号データ入力手段と、前記可変長で記録された符号データのビット列より各サンプルを識別して固定長の誤差サンプルを復号する固定長復号手段と、前記復号された固定長の誤差サンプルを、時系列に所定の個数だけ格納する過去サンプル記憶手段と、前記復号されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、前記固定長復号手段で復号されたサンプルを、前記過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルに対して線形予測誤差を利用して各時点における独立したサンプルを復元する独立サンプル復元手段と、前記復元されたサンプルを出力するサンプル出力手段と、前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを復号して出力する復号処理制御手段を有する復号装置を備え、符号化装置により符号化された符号データを順次復号するようにしたので、リアルタイムで圧縮符号化および復号を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（時系列信号の構成）
まず、本発明で符号化対象とする時系列信号について説明する。ここでは、時系列信号として複数のチャンネルを有する音響信号の場合を例にとって説明する。まず、時系列信号であるアナログの音響信号をデジタル化する。これは、従来の一般的なＰＣＭの手法を用い、所定のサンプリング周波数でこのアナログ音響信号をサンプリングし、振幅を所定の量子化ビット数を用いてデジタルデータに変換する処理を行えば良い。本実施形態では、サンプリング周波数４４．１ＫＨｚ、量子化ビット数１６ビットで正負の符号を記録した場合を想定して以降説明する。サンプリング周波数４４．１ＫＨｚでサンプリングすると、１秒あたり４４１００個のサンプルにより構成されるサンプル列ができることになる。図１に、先頭からの所定数のサンプルを模式的に示す。図１において横軸は時刻ｔ、縦軸は振幅ｘ（ｔ）を示す。図１において、ｔ−４〜ｔ＋５の数字は各サンプルのサンプル番号を示しており、上述のように４４．１ＫＨｚでサンプリングすると、この１０サンプルは、１／４４１０秒に相当する。なお、ここでは、サンプル番号と時刻を同義で用いている。これは、サンプル番号が時刻の変化に伴って昇順に付与されており、時刻にサンプリング周波数を乗じた値がサンプル番号となるためである。また、図１において各サンプル番号から延びる線分は振幅値を示しているが、この振幅値は、上述のように量子化ビット数１６ビットで正負の符号を記録した場合、−３２７６８〜３２７６７の値をとることになる。
【００１３】
（符号化装置の構成）
図２は、本発明に係る時系列信号の符号化装置の一実施形態を示す構成図である。図２において、１はサンプル入力手段、２は符号化制御手段、３は過去サンプルメモリ、４は基準チャンネルメモリ、１０は量子化雑音分離手段、２０は予測誤差変換手段、３０はチャンネル間演算手段、４０は極性処理手段、５０は可変長符号化手段、６０は符号出力手段である。
【００１４】
図２において、時系列信号入力手段１はデジタル音響信号等のデジタル化された音響信号を入力する機能を有している。符号化制御手段２は、図２に示した各手段の動作を制御する機能を有している。過去サンプルメモリ３は、時系列信号入力手段１から入力されたサンプルを各チャンネルごとに所定数格納する記憶手段である。基準チャンネルメモリ４は、チャンネルが複数ある場合に基準となるチャンネルのサンプルを格納する記憶手段である。ステレオ音響信号のようにＬ（左）チャンネルとＲ（右）チャンネルの２チャンネルで構成される場合は、Ｌチャンネルを基準チャンネルとして格納する。量子化雑音分離手段１０は、入力したサンプルを構成するビット列のうち、量子化雑音成分とみなされるビット成分を分離する機能を有している。
【００１５】
予測誤差変換手段２０は、線形予測誤差の手法を用いて、各サンプルの値を予測誤差値に変換する機能を有する。この処理は、各チャンネルについて行われる。予測誤差変換手段２０の機能は、過去のサンプルを利用して対象とするサンプルの予測誤差を算出する予測誤差算出機能と、過去サンプルメモリ３中の最も過去に位置するサンプルを過去サンプルメモリ３より削除する過去サンプル更新機能の２つに大別される。チャンネル間演算手段３０は、複数のチャンネルからなるサンプル列の各チャンネル間の差分演算を行う機能を有する。
【００１６】
極性処理手段４０は、２の補数表現を用いて表現されているサンプル値を正負の符号付き絶対値表現に変換し、なおかつ、その絶対値部分を上位に１ビット移動させ、正負の符号ビットをＬＳＢ（最下位ビット）に移動させる機能を有している。可変長符号化手段５０は、各サンプルの値を可変ビット長で符号化する機能を有している。符号出力手段６０は、本装置に接続された外部記憶装置もしくは外部記憶媒体等に符号データを出力する機能を有している。
【００１７】
なお、図２に示した各手段は、コンピュータおよびコンピュータに搭載した専用のソフトウェアプログラムにより実現される。また、過去サンプルメモリ３および基準チャンネルメモリ４は、コンピュータの主記憶装置内に所定の領域を確保することにより実現される。
【００１８】
（処理概要）
続いて、上記のような時系列信号に対する符号化処理について説明していく。まず、時系列信号入力手段１が時系列信号を１サンプルずつ読み込む。すると、量子化雑音分離手段１０が、読み込んだサンプルの下位ビットを量子化雑音成分とみなして分離する。量子化雑音とは、Ａ／Ｄ変換機等、音響信号をデジタル化する際に用いる回路の熱雑音と同義であり、入力したデジタル信号はこれを含んでいるので分離するために行う。例えば、各サンプルが１６ビットで構成されている場合、下位４ビットを量子化雑音成分として分離する。量子化雑音成分として分離する下位ビットのビット数は、音源や利用した回路の特性によっても変化するが、通常量子化ビット数の１／４程度とすることが望ましい。したがって、ここでは、１６ビットの１／４にあたる４ビットを下位ビットとして分離しているのである。
【００１９】
続いて、予測誤差変換手段２０が読み込んだサンプルの値を予測誤差値に変換する。本実施形態では、適応型の線形予測符号化方式を用いる。本実施形態においては、あるサンプルの予測誤差値を求めるために同一チャンネルの最大４サンプルを必要とする。予測誤差変換手段２０の処理概要を図３のフローチャートに示す。図３においては、１つのチャンネルのサンプルに対して処理を行う場合について説明する。複数のチャンネルについて処理する場合も、各チャンネルについて同様に行われる。まず、あらかじめ準備された複数の予測計算式を用いて、各予測計算式に対応した線形予測誤差を算出する（ステップＳ１）。具体的には、サンプル番号ｔの予測誤差を算出する予測計算式として、以下の〔数式１〕〜〔数式４〕を用意している。
【００２０】
〔数式１〕
ｅ１（ｔ）＝ｘ（ｔ）−ｘ（ｔ−１）−ｅ１（ｔ−１）／２
【００２１】
〔数式２〕
ｅ２（ｔ）＝ｘ（ｔ）−２×ｘ（ｔ−１）＋ｘ（ｔ−２）−ｅ２（ｔ−１）／２
【００２２】
〔数式３〕
ｅ３（ｔ）＝ｘ（ｔ）−３×ｘ（ｔ−１）＋３×ｘ（ｔ−２）−ｘ（ｔ−３）−ｅ３（ｔ−１）／２
【００２３】
〔数式４〕
ｅ４（ｔ）＝ｘ（ｔ）−４×ｘ（ｔ−１）＋６×ｘ（ｔ−２）−４×ｘ（ｔ−３）＋ｘ（ｔ−４）−ｅ４（ｔ−１）／２
【００２４】
上記〔数式１〕〜〔数式４〕において、ｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）は各予測計算式による時刻ｔのサンプルにおける予測誤差であり、ｘ（ｔ）〜ｘ（ｔ−４）は時刻ｔ〜ｔ−４における振幅値である。
【００２５】
上記〔数式２〕における「２×ｘ（ｔ−１）−ｘ（ｔ−２）」、上記〔数式３〕における「３×ｘ（ｔ−１）−３×ｘ（ｔ−２）＋ｘ（ｔ−３）」、上記〔数式４〕における「４×ｘ（ｔ−１）−６×ｘ（ｔ−２）＋４×ｘ（ｔ−３）−ｘ（ｔ−４）」は過去の２〜４個のサンプルに基づく線形予測成分である。この線形予測成分、および、直前のサンプルにおいて算出された予測誤差「ｅ１（ｔ−１）／２」〜「ｅ４（ｔ−１）／２」（誤差フィードバック成分）を用いて時刻ｔにおける予測誤差ｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）を算出する。
【００２６】
続いて、上記各予測計算式別の予測誤差値の絶対値の累積である累積誤差が最小となる線形予測誤差をそのサンプルの予測誤差として選出する（ステップＳ２）。ここでは、累積誤差という考え方を用いている。具体的には、各予測計算式〔数式１〕〜〔数式４〕により算出された予測誤差の過去のサンプルについての累積値をＡ１〜Ａ４として設定する。そして、この累積誤差Ａ１〜Ａ４のうち、最小となるものに対応する予測誤差を選出する。例えば、Ａ１〜Ａ４のうち、Ａ２が最小であったとする。この場合、〔数式２〕で算出された予測誤差ｅ２（ｔ）を符号化対象とする予測誤差ｅ（ｔ）として選出することになる。選出された予測誤差ｅ（ｔ）はサンプルの元の値ｘ（ｔ）と置き換えられて以降処理が行われることになる。元のサンプルと区別するために予測誤差ｅ（ｔ）を記録したサンプルを誤差サンプルと呼ぶことにする。
【００２７】
続いて、累積誤差Ａ１〜Ａ４に各予測誤差ｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）の絶対値を加算する（ステップＳ３）。具体的には、以下の〔数式５〕に示すように、累積誤差値となる変数Ａ１〜Ａ４を更新していく。同時に、各サンプルの処理を行う度に、カウンタＣを１つずつ加算していく処理を行う。なお、カウンタ変数Ｃは、予測誤差変換手段２０内で用いられるローカル変数であり、後述する他の手段においても用いられるが、これらは各々独立した変数である。
【００２８】
〔数式５〕
Ａ１←Ａ１＋｜ｅ１（ｔ）｜
Ａ２←Ａ２＋｜ｅ２（ｔ）｜
Ａ３←Ａ３＋｜ｅ３（ｔ）｜
Ａ４←Ａ４＋｜ｅ４（ｔ）｜
Ｃ←Ｃ＋１
【００２９】
続いて、カウンタが所定回数を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ４）。本実施形態では、この所定回数を１００回として設定している。すなわち、カウンタＣが１００を超えたかどうかの判定を行う。
【００３０】
この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積誤差を半分にする（ステップＳ５）。具体的には、以下の〔数式６〕に示すように、累積誤差となる変数Ａ１〜Ａ４を２で除算する。同時に、カウンタを０にリセットする。すなわち、ここでのＡ１〜Ａ４は純粋な意味での累積誤差ではなく、累積誤差の移動平均となっている。本実施形態では、直前の最大１００サンプルまでは累積されるが、それ以前のものは半分になるように処理する。これにより、時間的に離れたサンプルの影響が小さくなるようにしている。
【００３１】
〔数式６〕
Ａ１←（Ａ１）／２
Ａ２←（Ａ２）／２
Ａ３←（Ａ３）／２
Ａ４←（Ａ４）／２
Ｃ←０
【００３２】
上記ステップＳ１〜ステップＳ５の処理を時系列信号中の全時刻全サンプルに渡って実行することにより、全サンプルの値が元の振幅値ｘ（ｔ）から対象誤差ｅ（ｔ）に置き換えられることになる。
【００３３】
次に、チャンネル間演算手段３０が、予測誤差値が記録された各チャンネルの誤差サンプルに対して、チャンネル間の差分演算を行う。このチャンネル間差分演算の処理概要を図４のフローチャートに示す。まず、誤差サンプルを読み込む（ステップＳ１１）。読み込んだ誤差サンプルがＬチャンネルのものであれば、誤差サンプルの値を基準チャンネルメモリ４に格納すると共に、次の極性処理手段４０に出力する（ステップＳ１２）。一方、読み込んだ誤差サンプルがＲチャンネルのものであれば、ステップＳ１３以降の処理を行う。なお、誤差サンプルは、各チャンネルのものが交互に読み込まれるので、判断を行う必要はない。例えば、サンプル番号ｔ＝１のＬチャンネルのサンプルを読み込んだら、次はサンプル番号ｔ＝１のＲチャンネルのサンプル、その次は、サンプル番号ｔ＝２のＬチャンネルのサンプルというように順番が決まっているので、交互にステップＳ１２の処理とステップＳ１３以降の処理とを切替えるようにすれば良い。
【００３４】
Ｒチャンネルのサンプルの場合は、変数ＡｏとＡｄの比較を行う（ステップＳ１３）。ここで、ＡｏはＲチャンネルのサンプル値の絶対値の累積であり、ＡｄはＲチャンネルとＬチャンネルのサンプル値の差分の絶対値の累積である。変数Ａｏ、Ａｄ共に初期値は０である。ステップＳ３において、Ａｄ≧Ａｏであれば、Ｒチャンネルのサンプルをそのままの値で、次の極性処理手段４０に出力する（ステップＳ１４）。さらに、累積値Ａｏを以下の〔数式７〕の第１式に示すように更新する。具体的には、Ｒチャンネルのサンプル値ｅＲの絶対値を累積値Ａｏに加えることになる。
【００３５】
ステップＳ１３において、Ａｄ＜Ａｏであれば、基準チャンネルメモリ４に格納されているＬチャンネルのサンプルとの差分を算出し、差分値を次の極性処理手段４０に出力する（ステップＳ１５）。さらに、累積値Ａｄを以下の〔数式７〕の第２式に示すように更新する。具体的には、ＲチャンネルとＬチャンネルのサンプルの差分値ｅＲ−ｅＬの絶対値を累積値Ａｄに加えることになる。
【００３６】
〔数式７〕
Ａｏ←Ａｏ＋｜ｅＲ｜
Ａｄ←Ａｄ＋｜ｅＲ−ｅＬ｜
【００３７】
続いて、Ｌ、Ｒの１対のサンプルを処理したことを示すカウンタＣを１つ加算する（ステップＳ１６）。なお、上述のように、カウンタ変数Ｃはチャンネル間演算手段３０内で用いられるローカル変数である。
【００３８】
続いて、カウンタが所定回数を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ１７）。本実施形態では、この所定回数を１００回として設定している。すなわち、カウンタＣが１００を超えたかどうかの判定を行う。
【００３９】
この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積値Ａｏ、Ａｄを半分にする（ステップＳ１８）。具体的には、以下の〔数式８〕に示すように、累積値となる変数Ａｏ、Ａｄを２で除算する。同時に、カウンタＣも半分にリセットする。すなわち、ここでの変数Ａｏ、Ａｄも上記〔数式１〕〜〔数式４〕におけるＡ１〜Ａ４と同様、純粋な意味での累積値ではなく、累積値の移動平均となっている。本実施形態では、直前の最大１００サンプルまでは累積されるが、それ以前のものは半分になるように処理する。これにより、時間的に離れたサンプルの影響が小さくなるようにしている。
【００４０】
〔数式８〕
Ａｏ←Ａｏ／２
Ａｄ←Ａｄ／２
Ｃ←Ｃ／２
【００４１】
上記ステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理を時系列信号中の全時刻全サンプルに渡って実行することにより、Ｒチャンネルの全サンプルの値が、Ｌチャンネルとの差分値に置き換えられることになる。ただし、上述の処理から明らかなように、累積値Ａｏ、Ａｄの大小関係によっては、Ｒチャンネルのサンプル値がそのまま記録されるサンプルも存在する。なお、チャンネル間演算手段３０では、Ｌチャンネルのサンプルは、全てそのままの値で出力されることになる。
【００４２】
続いて、極性処理手段４０が、各誤差サンプルの正負極性処理を行う。上記予測誤差変換手段２０およびチャンネル間演算手段３０の処理により各サンプルの値は、振幅値から予測誤差に置き換えられると共に、Ｒチャンネルの値は、Ｌチャンネルとの差分に置き換えられたが、各サンプルのビット形式は、当初のままである。通常、コンピュータ等の計算機で演算される場合は、各データは３２ビット単位で処理され、２の補数表現を用いて表現されている。これを、正負の符号付き絶対値表現に変換し、なおかつ、その絶対値部分を上位に１ビット移動させ、正負の符号ビットをＬＳＢ（最下位ビット）に移動させる。極性処理手段４０によるビット構成の変換の様子を模式的に示すと図５のようになる。図５（ａ）は処理前のビット構成であり、図５（ｂ）は処理後のビット構成である。このように正負の符号ビットをＬＳＢに移動させるのは、後の可変長符号化手段５０の処理で、各誤差サンプルのビット長を検出し易くするためである。
【００４３】
次に、可変長符号化手段５０が、各誤差サンプルを可変長に変換する処理を行っていく。本実施形態における可変長符号化は、一般にゴロム符号化と呼ばれる方式を採用している。具体的には、１サンプルを構成するビット成分を上位ビット成分と下位ビット成分に分け、下位ビット成分は変更を加えずそのままとし、上位ビット成分は、上位ビットだけを十進数変換した数値分のビット「０」を並べ、最後にセパレータビット「１」を加えた配列とする。例えば、８ビットのビット成分「００１０１０００」を考えてみる。このとき、下位ビット成分を４ビットとすると、下位ビット成分は「１０００」となる。上位ビットは「００１０」であるため、これを十進数変換した「２」個分の「０」を配列して最後に「１」を加えた「００１」に変換される。この結果、８ビットのビット列「００１０１０００」は、７ビットのビット列「００１１０００」に変換されることになる。本実施形態では、変換の前後でビット成分を不変とする下位ビット成分のビット長を各サンプルで可変とするようにしている。
【００４４】
以下、可変長符号化手段５０が行う処理を具体的に説明していく。図６は可変長符号化の概要を示すフローチャートである。まず、過去のサンプルのビット長の移動平均である平均ビット長Ｂｆを算出する（ステップＳ２１）。平均ビット長Ｂｆは、過去のビット長の累積値である累積ビット長ＲＢを、過去のサンプル数を基にしたカウンタＣで除算することにより求められる。すなわち、Ｂｆ＝ＲＢ／Ｃで算出される。累積ビット長ＲＢは、初期状態では０であるので、ｔ＝１のサンプルを処理する場合には、ｔ＝１のサンプルのビット長Ｂｄ（ｔ）を初期値として設定しておく。また、初期のカウンタＣ＝１と設定する。
【００４５】
続いて、時刻ｔにおけるサンプルのビット長Ｂｄ（ｔ）を算出する（ステップＳ２２）。ｔ＝２以降のサンプルについては、平均ビット長Ｂｆの算出後、サンプルのビット長Ｂｄ（ｔ）を算出する。このビット長Ｂｄ（ｔ）は、上記極性処理手段４０によりビット構成の変換を行ったことにより算出し易くなっている。図５（ｂ）に示したようなビット構成に変換したことにより、各サンプルのビット構成において先頭にビット「１」が出現したところからがビット長となる。次に、変更部のビット長Ｂｖを算出する（ステップＳ２３）。これは、上記誤差サンプルのビット長Ｂｄ（ｔ）から平均ビット長Ｂｆを減じることにより算出される。続いて、データの符号出力を行う（ステップＳ２４）。具体的には、上位Ｂｖビットを十進数変換した数値分だけ「０」を出力した後、セパレータビット「１」を出力し、下位Ｂｆビットを不変部として出力する。符号出力は、ハードディスク、ＣＤ−Ｒ等の外部記憶装置への記録として行われることになる。次に、累積ビット長ＲＢにビット長Ｂｄ（ｔ）を加算する（ステップＳ２５）。同時に、各誤差サンプルの処理を行う度に、カウンタＣを１つずつ加算していく処理を行う。続いて、カウンタＣが所定の数を超えたかどうかを判定する（ステップＳ２６）。所定の数としては、ここでも１００程度を設定している。そのため、カウンタが１００を超えたかどうかを判断することになる。この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積ビット長ＲＢを半分にする（ステップＳ２７）。具体的には、累積ビット長となる変数ＲＢを２で除算する。同時に、カウンタＣを半分に１／２にする。
【００４６】
上記のようにして、各サンプルについて可変ビット長での符号化が行われて行く。符号化により得られた可変長誤差サンプルは、符号データとして符号出力手段６０より出力される。
【００４７】
（復号装置の構成）
図７は、本発明に係る時系列信号の復号装置の一実施形態を示す構成図である。図７において、７１は符号データ入力手段、１１は固定長復号手段、７３は過去サンプルメモリ、７４は基準チャンネルメモリ、２１は極性復元手段、３１はチャンネル復元手段、４１は独立サンプル復元手段、５１は量子化雑音合成手段、６１はサンプル出力手段である。
【００４８】
図７において、符号データ入力手段７１は、図１に示した符号化装置の出力である符号データを入力する機能を有している。復号制御手段７２は、図７に示した各手段の動作を制御する機能を有している。過去サンプルメモリ７３は、符号データ入力手段７１から入力されたサンプルを所定数格納する記憶手段である。基準チャンネルメモリ７４は、チャンネルが複数ある場合に基準となるチャンネルのサンプルを格納する記憶手段である。ステレオ音響信号のようにＬ（左）チャンネルとＲ（右）チャンネルの２チャンネルで構成される場合は、Ｌチャンネルを基準チャンネルとして格納する。固定長復号手段１１は、可変ビット長で表現された符号データから各サンプルごとのデータを識別し、固定長に復号する機能を有している。極性復元手段２１は、以降の演算処理を行うために、正負の符号ビットをＭＳＢ（最下位ビット）に移動させ、絶対値部分を下位に１ビット移動させた後、正負の符号付き絶対値で表現されているサンプル値を２の補数を用いた表現に変換する機能を有している。
【００４９】
チャンネル復元手段３１は、Ｌチャンネルとの差分値で記録されているＲチャンネルのサンプル値をＲチャンネルだけのサンプル値に復元する機能を有する。独立サンプル復元手段４１は、予測誤差値が記録された各サンプルの値を元の各時刻別に独立した値のサンプルを復元する機能を有している。
【００５０】
量子化雑音合成手段５１は、所定ビット長の乱数を発生させ、発生させたビット列を下位ビットとして追加することにより量子化雑音成分を合成する機能を有している。サンプル出力手段６１は復号されたサンプルを出力する機能を有している。出力されたサンプル列はデジタルの時系列信号であるので、これをアナログ変換した後、増幅してスピーカーから出力することにより、音声が再生されることになる。
【００５１】
なお、図７に示した各手段も、図２に示した符号化装置と同様、コンピュータおよびコンピュータに搭載した専用のソフトウェアプログラムにより実現される。また、過去サンプルメモリ７３および基準チャンネルメモリ７４は、コンピュータの主記憶装置内に所定の領域を確保することにより実現される。
【００５２】
（復号処理概要）
続いて、図７に示した復号装置による符号データの復号処理について説明していく。まず、符号データ入力手段７１が符号データのビット列を順次読み込む。すると、固定長復号手段１１は、読み込んだビット列のどの部分が変更部であるか、およびどの部分が不変部であるかを判断して、固定ビット長のサンプルを復元する。
【００５３】
固定長復号手段１１の処理概要を図８のフローチャートに示す。まず、入力された符号データのビット列から変更部に相当するビット列を抽出し、固定長に復号する（ステップＳ３１）。入力されたビット列は、先頭から０が続き、１が出現する。これは、上記符号化のときに、そのような規則で可変長符号化したためである。そのため、固定長復号手段１１は「１」が出現したときのビット列を、符号化時と逆の規則で復号する。例えば「００１１０００…」というビット列が来た場合に、最初に「１」が出現した「００１」までを変更部と判断し、「０」が２個続いているので、「２」の二進数表現「００１０」（４ビットの場合）に復号する。
【００５４】
次に、過去のサンプルのビット長の移動平均である平均ビット長Ｂｆを算出する（ステップＳ３２）。これは、上記可変長符号化のステップＳ７の処理と全く同じ処理である。続いて、不変部のビット列を抽出する（ステップＳ３３）。これは、算出された平均ビット長Ｂｆ分のビット列を抽出することにより行う。例えば、上記のような「００１１０００…」というビット列で、「００１」までが変更部であったとし、Ｂｆ＝４であったとすると、続く「１０００」が不変部として抽出される。
【００５５】
続いて、ステップＳ７で復号された変更部のビット列とステップＳ９で抽出された不変部のビット列を連結して固定長のサンプルを出力する（ステップＳ３４）。固定長に復元されたサンプルは、極性復元手段２１に出力される。次に、累積ビット長ＲＢにビット長Ｂｄ（ｔ）を加算する（ステップＳ３５）。同時に、各サンプルの処理を行う度に、カウンタＣを１つづつ加算していく処理を行う。続いて、カウンタＣが所定の数を超えたかどうかを判定する（ステップＳ３６）。所定の数としては、ここでも１００程度を設定している。そのため、カウンタが１００を超えたかどうかを判断することになる。この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積ビット長ＲＢを半分にする（ステップＳ３７）。具体的には、累積ビット長となる変数ＲＢを２で除算する。同時に、カウンタＣを１／２にする。ステップＳ３５〜ステップＳ３７の処理は、上記符号化装置の可変長符号化手段５０によるステップＳ２５〜ステップＳ２７の処理と全く同じである。
【００５６】
固定長復号手段１１により固定長のサンプルが出力されたら、次に、極性復元手段２１が、各誤差サンプルの正負極性を復元する。これは、上記符号化装置の極性処理手段４０が行った処理の逆を行うことになる。具体的には、正負の符号ビットをＭＳＢ（最下位ビット）に移動させ、絶対値部分を下位に１ビット移動させた後、正負の符号付き絶対値で表現されているサンプル値を２の補数を用いた表現に変換する。極性復元手段２１によるビット構成の変換の様子を模式的に示すと図５（ｂ）に示したビット構成から図５（ａ）に示したビット構成に変換することになる。極性復元手段２１の処理によりコンピュータによる算術演算を行い易いビット構成となる。
【００５７】
次にチャンネル復元手段３１がＲチャンネルのサンプルの値をＬチャンネルのサンプルとの差分値から元に戻す処理を行う。チャンネル復元手段３１の処理概要を図９のフローチャートに示す。まず、極性復元手段２１による処理後の誤差サンプルを読み込む（ステップＳ４１）。読み込んだ誤差サンプルがＬチャンネルのものであれば、誤差サンプルの値を基準チャンネルメモリ７４に格納すると共に、次の独立サンプル復元手段４１に出力する（ステップＳ４２）。一方、読み込んだ誤差サンプルがＲチャンネルのものであれば、ステップＳ４３以降の処理を行う。なお、誤差サンプルは、上記符号化装置のチャンネル間演算手段３０の場合と同様、各チャンネルのものが交互に読み込まれるので、判断を行う必要はない。例えば、サンプル番号ｔ＝１のＬチャンネルのサンプルを読み込んだら、次はサンプル番号ｔ＝１のＲチャンネルのサンプル、その次は、サンプル番号ｔ＝２のＬチャンネルのサンプルというように順番が決まっているので、交互にステップＳ４２の処理とステップＳ４３以降の処理とを切替えるようにすれば良い。
【００５８】
Ｒチャンネルのサンプルの場合は、変数ＡｏとＡｄの比較を行う（ステップＳ４３）。ここで、ＡｏはＲチャンネルのサンプル値の絶対値の累積であり、ＡｄはＲチャンネルとＬチャンネルのサンプル値の差分の絶対値の累積である。変数Ａｏ、Ａｄ共に初期値は０である。ステップＳ４３において、Ａｄ≧Ａｏであれば、Ｒチャンネルのサンプルをそのままの値で、次の独立サンプル復元手段４１に出力する（ステップＳ４４）。さらに、以下の〔数式９〕の第１式（Ａｏ←Ａｏ＋｜ｅＲ｜）の処理を行う。ステップＳ４３において、Ｓｄ＜Ｓｏであれば、Ａｄ←Ａｄ＋｜ｅＲ｜の処理を行った後、基準チャンネルメモリ７４に格納されているＬチャンネルのサンプルとの和を算出し、和を次の独立サンプル復元手段４１に出力する（ステップＳ４５）。なお、変数ＡｏとＡｄは、上記符号化装置のチャンネル間演算手段３０において用いられているものと同様の働きをするため、同一名の変数としている。特に、〔数式９〕の第２式においては、〔数式７〕の第２式と異なり、変数Ａｄに、両チャンネルのサンプル値の差分ではなく、Ｒチャンネルのサンプル値の絶対値を加えている。これは、復号装置は、符号化装置により差分演算処理されたＲチャンネルのサンプルを処理するためである。すなわち、符号データのＲチャンネルのサンプルの値は、ＲチャンネルとＬチャンネルの差分値が記録されているために〔数式９〕の第２式の処理を行っているが、〔数式７〕の第２式と同様の処理を行っていることになる。
【００５９】
続いて、Ｌ、Ｒの１対のサンプルを処理したことを示すカウンタＣを１つ加算する（ステップＳ４６）。
【００６０】
〔数式９〕
Ａｏ←Ａｏ＋｜ｅＲ｜
Ａｄ←Ａｄ＋｜ｅＲ｜
【００６１】
続いて、カウンタが所定回数を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ４７）。本実施形態では、この所定回数を１００回として設定している。すなわち、カウンタが１００を超えたかどうかの判定を行う。
【００６２】
この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積値Ａｏ、Ａｄを半分にする（ステップＳ４８）。具体的には、上記符号化装置において用いた〔数式８〕に示したように、絶対値の累積となる変数Ａｏ、Ａｄを２で除算する。同時に、カウンタＣも半分にリセットする。すなわち、ここでの変数Ａｏ、Ａｄも上記Ａ１〜Ａ４と同様、純粋な意味での累積値ではなく、累積値の移動平均となっている。本実施形態では、直前の最大１００サンプルまでは累積されるが、それ以前のものは半分になるように処理する。これにより、時間的に離れたサンプルの影響が小さくなるようにしている。
【００６３】
上記ステップＳ４１〜ステップＳ４８の処理を時系列信号中の全時刻全サンプルに渡って実行することにより、Ｒチャンネルの全サンプルの値が、Ｌチャンネルとの差分値からＲチャンネル独自の値に復元されることになる。Ｌチャンネルのサンプルは、符号化時のチャンネル間演算手段３０においても変更されないので、復号時のチャンネル復元手段３１では、そのままの値で出力されることになる。
【００６４】
続いて、独立サンプル復元手段４１が、予測誤差値が記録されている誤差サンプルの値を過去のサンプル値に依存しない独立した値に復元する。独立サンプル復元手段４１の処理概要を図１０のフローチャートに示す。図２において、まず、あらかじめ準備された複数の予測計算式のうち、どの予測計算式を適用するかを決定する（ステップＳ５１）。予測計算式は、符号化時に利用された上記〔数式１〕〜〔数式４〕のいずれかを用いることになる。〔数式１〕〜〔数式４〕のいずれを選択するかについては、各予測式に対応した累積誤差値に基づいて行う。累積誤差Ａ１〜Ａ４は、符号化時に用いたものと同じであり、初期状態では全て０となる。
【００６５】
上記〔数式１〕〜〔数式４〕において、ｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）は各予測計算式による時刻ｔのサンプルにおける予測誤差であり、ｘ（ｔ）〜ｘ（ｔ−４）は時刻ｔ〜ｔ−４における振幅値である。
【００６６】
上述のように、上記〔数式２〕における「２×ｘ（ｔ−１）−ｘ（ｔ−２）」、上記〔数式３〕における「３×ｘ（ｔ−１）−３×ｘ（ｔ−２）＋ｘ（ｔ−３）」、上記〔数式４〕における「４×ｘ（ｔ−１）−６×ｘ（ｔ−２）＋４×ｘ（ｔ−３）−ｘ（ｔ−４）」は過去の２〜４個のサンプルに基づく線形予測成分である。この線形予測成分、および、直前のサンプルにおいて算出された予測誤差「ｅ１（ｔ−１）／２」〜「ｅ４（ｔ−１）／２」（誤差フィードバック成分）を用いて時刻ｔにおけるサンプルｅ（ｔ）の値を、上記ステップＳ５１で決定したいずれかの予測式にｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）のいずれかとして代入し、ｘ（ｔ）を算出する（ステップＳ５２）。
【００６７】
続いて、累積誤差Ａ１〜Ａ４に各予測誤差ｅ１（ｔ）〜ｅ４（ｔ）の絶対値を加算する（ステップＳ５３）。具体的には、符号化装置においても用いた上記〔数式５〕に示したように、累積誤差値となる変数Ａ１〜Ａ４を更新していく。同時に、各サンプルの処理を行う度に、カウンタを１つづつ加算していく処理を行う。
【００６８】
続いて、カウンタが所定回数を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ５４）。本実施形態では、この所定回数を１００回として設定している。すなわち、カウンタが１００を超えたかどうかの判定を行う。
【００６９】
この結果、カウンタが１００を超えていたら、累積誤差を半分にする（ステップＳ５５）。具体的には、符号化装置においても用いた上記〔数式６〕に示したように、累積誤差となる変数Ａ１〜Ａ４を２で除算する。同時に、カウンタを０にリセットする。すなわち、ここでのＡ１〜Ａ４は純粋な意味での累積誤差ではなく、累積誤差の移動平均となっている。本実施形態では、直前の最大１００サンプルまでは累積されるが、それ以前のものは半分になるように処理する。これにより、時間的に離れたサンプルの影響が小さくなるようにしている。
【００７０】
上記ステップＳ５１〜ステップＳ５５の処理を読み込んだ全誤差サンプルに対して実行することにより、全サンプルの値が元の予測誤差ｅ（ｔ）から振幅値ｘ（ｔ）に復元されることになる。
【００７１】
次に、量子化雑音合成手段５１が、所定のビット数の乱数を発生し、発生したビット列を独立サンプル復元手段４１から出力されたサンプルの下位に連結する。上記の符号化装置では、量子化雑音分離手段１０により量子化雑音成分を削除したが、量子化雑音合成手段５１は、削除した量子化雑音成分に相当するものを復元している。ただし、量子化雑音分離手段１０では、分離した量子化雑音成分を削除してしまっているので、同じものを復元することはできない。そもそも量子化雑音成分は「雑音」であるため、正確に復元することに意味はない。そのため、ここでは、乱数を発生させ、それを量子化雑音成分として復元しているのである。量子化雑音分離手段１０では、各サンプルの下位４ビットを削除しているので、ここでは、４ビットで表現し得る「０」〜「１５」の乱数を発生させ、発生した値を固定長４ビットでサンプルに連結する。
【００７２】
上記のようにして、原デジタル音響信号のサンプルが復元され、サンプル出力手段６１からサンプルの出力が行われる。出力されたサンプルは、アナログ変換された後、増幅してスピーカーから音声として出力される。
【００７３】
（符号化装置および復号装置による符号化復号システム）
以上、本発明に係る符号化装置および復号装置について説明したが、上記符号化装置および復号装置間をデータ通信可能に接続し、符号化復号システムを構成することができる。具体的には、符号化装置の符号出力手段６０に、符号データを復号装置に送信する機能を持たせ、復号装置の符号データ入力手段７１に、符号化装置から送信された符号データを受信する機能を持たせる。これらは、各符号化装置、復号装置を構成する各コンピュータに、データ通信用の機器およびソフトウェアを搭載することにより実現される。
【００７４】
符号化復号システムにおける符号化装置と復号装置の間を一般の通信回線で結ぶことにより、符号化装置で圧縮符号化した符号データを、復号装置でほぼリアルタイムに復号して再生することができる。これにより、音声データのストリーミング配信を行う場合に、通信回線の容量を考慮せずに、大容量のデータを送信することが可能となる。
【００７５】
（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。上記実施形態においては、符号化装置の量子化雑音分離手段１０により量子化雑音を分離すると共に、復号装置の量子化雑音合成手段により量子化雑音を発生させてニアロスレス方式としているが、これらの処理を省略し、完全なロスレス方式とすることができる。この場合、量子化雑音分離手段１０および量子化雑音合成手段による処理を行わないため、コンピュータの演算負荷は減るが、符号出力手段６０より出力される符号データのデータ量が大きくなる。
【００７６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、時系列のサンプル列で構成される時系列信号に対して、サンプル列よりサンプルを１つずつ読み込むサンプル入力手段と、サンプルを時系列に所定の個数だけ格納する過去サンプル記憶手段と、サンプル入力手段で入力されたサンプルと過去サンプル記憶手段に格納されているサンプルを用いて線形予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、サンプル入力手段で入力されたサンプルを前記過去サンプル記憶手段に書き込み、最も過去に位置するサンプルを前記過去サンプル記憶手段より削除する過去サンプル更新手段と、前記予測誤差に対して可変長で符号化を行う可変長符号化手段と、前記符号化されたデータを出力する符号出力手段と、前記各手段を制御して前記サンプル列の全てのサンプルを符号出力する符号化処理制御手段を有する構成としたので、ワークメモリを最小限しか使用せず、各サンプルを順次処理することが可能となるという効果を奏する。さらに、上記符号データを順次復号する復号装置を備えることにより、リアルタイムで圧縮符号化および復号を行うことが可能となるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において処理対象とするデジタル時系列信号のサンプル列を模式的に示した図である。
【図２】本発明に係る時系列信号の符号化装置の一実施形態を示す構成図である。
【図３】予測誤差変換手段２０の処理概要を示すフローチャートである。
【図４】チャンネル間演算手段３０の処理概要を示すフローチャートである。
【図５】極性処理手段４０における処理の様子を示す図である。
【図６】可変長符号化手段５０による可変長符号化の概要を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る時系列信号の復号装置の一実施形態を示す構成図である。
【図８】固定長復号手段１１の処理概要を示すフローチャートである。
【図９】チャンネル復元手段３１の処理概要を示すフローチャートである。
【図１０】独立サンプル復元手段４１の処理概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・サンプル入力手段
２・・・符号化制御手段
３・・・過去サンプルメモリ
４・・・基準チャンネルメモリ
１０・・・量子化雑音分離手段
２０・・・予測誤差変換手段
３０・・・チャンネル間演算手段
４０・・・極性処理手段
５０・・・可変長符号化手段
６０・・・符号出力手段
７１・・・符号データ入力手段
７２・・・復号制御手段
７３・・・過去サンプルメモリ
７４・・・基準チャンネルメモリ
１１・・・固定長復号手段
２１・・・極性復元手段
３１・・・チャンネル復元手段
４１・・・独立サンプル復元手段
５１・・・量子化雑音合成手段
６１・・・サンプル出力手段
Ａ１〜Ａ４・・・累積誤差
Ａｏ、Ａｄ・・・累積誤差
Ｂｖ・・・変更部ビット長
Ｂｄ（ｔ）・・・誤差サンプルビット長
Ｂｆ・・・平均ビット長
Ｃ・・・カウンタ変数
ＲＢ・・・累積ビット長
【図１】
2004260252.tif 000003
【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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【図１０】
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