专利名称：多量化器编/译码装置及其方法
技术领域：
本发明有关一种脉码调变(Pulse Code Moduation；PCM)装置及方法，特别是关于一种多量化器编/译码装置及其方法。
背景技术：
脉码调变是已熟知的技术，其有助于数字信号的处理及数字系统的运作。差分脉码调变(Differential PCM；DPCM)也是熟知的，其被用来降低量化的失真(distortion)及减少数字编码的容量。更进一步地，适应性差分脉码调变(Adaptive DPCM；ADPCM)也是已熟知的，其根据信号的变化而改变量化的尺度，因而提升信号处理的效率及品质。图1是一典型的ADPCM编码装置100的系统方块图，其中量化器102的输入为来自输入端的信号u与预测值的误差值Ue，由一固定压缩码长度、一固定步阶数以及步阶适应器104所供应的步阶值Δ，量化器102量化误差值Ue，产生压缩码Que至输出端，步阶适应器104可根据压缩码Que调整步阶值Δ，同时反量化器106反量化压缩码Que得到反量化信号Iue与预测值加成后，形成信号Qu输入预测器108，以产生下一笔信号u的预别值。图2是一典型的ADPCM译码装置200的系统方块图，其中反量化器204从输入端读取压缩码Que，由一固定压缩码长度、一固定步阶数及一步阶值Δ反量化压缩码Que产生反量化信号Iue，步阶值Δ由步阶适应器202根据压缩码Que提供，预测器206提供预测值与反一量化信号Iue加成得到信号Qu至输出端，同时预测器206也根据信号Qu产生下一笔资料的预测值。
然而，编码装置100及译码装置200的量化位数是固定的，使得动态范围因量化位数而受到限制，为了改善这个缺点，美国专利第5,159,611号“可变比率编码器”利用多个具有不同量化位数的编码装置(coding unit)及多个译码装置(encoding unit)对输入信号进行编码及译码，产生多个不同的压缩码及反量化信号，再根据输入信号及多个反量化信号，从多个压缩码中选取一最佳的压缩码输出，但是为了达成这个目的，其增加了功率计算器(power calculator)、划分器(divider)、控制选择电路(control selectcircuit)、信噪比(S/N)评估控制电路(evaluating control circuit)、噪声评估控制电路(noise evaluating control circuit)等装置，以对输入信号及多个反量化信号进行复杂的运算，因而造成电路的复杂度增加。
因此，一种架构简单的多量化器编/译码装置，乃为所冀。
发明内容
本发明的目的在于提出一种架构简单的多量化器编/译码装置及方法。
根据本发明，一种多量化器编码装置及方法包括一预测器供应一预测值与一输入信号比较得到一误差值，多个具有不同量化位数的量化器对该误差值进行量化，产生多个压缩码，步阶适应器根据该多个压缩码得到一步阶值，一资料选择控制器根据该误差值及步阶值选取一最佳的压缩码输出。
根据本发明，一种多量化器译码装置及方法利用多个具有不同量化位数的反量化器对一压缩码进行反量化，以产生多个反量化信号，同时步阶适应器根据该压缩码产生一步阶值，一资料选择控制器根据该压缩码及步阶值选取一最佳的反量化信号与一预测值结合，产生一输出信号。
本发明的多量化器编/译码装置直接以输入的信号及步阶适应器所供应的步阶值来判断最佳的压缩码或反量化信号，因此不需复杂的运算电路，故电路较为简单。
图1为一典型的ADPCM编码装置的系统方块图；图2为一典型的ADPCM译码装置的系统方块图；图3为本发明多量化器编码装置的系统方块图；图4为本发明多量化器译码装置的系统方块图。
符号说明100 ADPCM编码装置 102 量化器104 步阶适应器106 反量化器 108 预测器200 ADPCM译码装置202 步阶适应器204 反量化器 206 预测器300 多量化器编码装置 302 预测器304 量化器306 量化器308 量化器310 步阶适应器312 资料选择控制器314 反量化器 316 反量化器318 反量化器 320 多工器322 多工器324 资料编码器400 多量化器译码装置402 资料译码器404 资料选择控制器406 步阶适应器408 反量化器410 反量化器 412 反量化器414 多工器416 预测器具体实施方式
图3为本发明多量化器编码装置300的系统方块图，其中由输入端输入的信号u与预测器302提供的预测值比较，产生一误差值Ue输入具有不同量化位数的一量化器304、306及308，由各自的量化位数及步阶适应器310所供应的步阶值Δ，量化器304、306以及308量化误差值Ue产生压缩码Que1、Que2及Que3输入步阶适应器310及多工器320，步阶适应器310在接收压缩码Que1、Que2及Que3后产生步阶值Δ，资料选择控制器312根据误差值Ue及步阶值Δ输出一选择信号S至多工器320，以输出所选择的压缩码QueX，X为1、2或3，其经资料编码器324编码后由输出端输出，同时反量化器314、316及318分别反量化压缩码Que1、Que2及Que3得到反量化信号Iue1、Iue2及Iue3，多工器322在接收反量化信号Iue1、Iue2及Iue3后，同样根据选择信号S输出其中一个反量化信号IueX与预测值加成，得到信号Qu输入预测器302，以产生下一笔信号u的预测值。
图4为本发明多量化器译码装置400的系统方块图，其中由输入端输入的压缩码Que经资料译码器402译码后，输入资料选择控制器404、步阶适应器406以及具有不同的量化位数的反量化器408、410及412，译码后的压缩码QueX经反量化产生反量化信号Iue1、Iue2及Iue3至多工器414，同时步阶适应器406亦根据译码后的压缩码QueX产生一步阶值Δ输入资料选择控制器404以及反量408、410及412，而资料选择控制器404则由译码后的压缩码QueX以及步阶值Δ输出一选择信号S至多工器414，使其输出所选取的反量化信号IueX与预测器416供应的预测值加成，得到信号Qu由输出端输出，同时预测器416由信号Qu产生下一笔预测值。
上述的实施例使用三个量化器或三个反量化器，但在其它实施例中，可以是二个或三个以上。
权利要求
1.一种多量化器编码装置，其特征在于，包括一预测器，供应一预测值与一输入信号比较，产生一误差值；多个量化器，分别量化该误差值产生多个压缩码，每一该量化器具有不同的量化位数；一步阶适应器，根据该多个压缩码产生一步阶值；以及一资料选择控制器，根据该误差值及步阶值产生一选择信号，决定所要选取的压缩码。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包括一资料编码器对所选取的该压缩码进行编码。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包括一多工器连接该多个压缩码，根据该选择信号输出所选取的该压缩码。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包括多个反量化器，每一该反量化器反量化相对应的该压缩码，产生一反量化信号；以及一多工器，接收该多个反量化信号，并根据该选择信号输出该多个反量化信号中的一个。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该预测器根据一该反量化信号及预测值产生下一笔输入信号的预测值。
6.一种多量化器编码方法，其特征在于，包括下列步骤比较一预测值与一输入信号，产生一误差值；以多个不同的量化位数量化该误差值产生多个压缩码；根据该多个压缩码产生一步阶值；以及根据该误差值及步阶值产生一选择信号，决定所要选取的压缩码。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，更包括对所选取的该压缩码进行编码。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，更包括下列步骤反量化该多个压缩码，产生多个反量化信号；以及根据该选择信号决定所要的该反量化信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，更包括根据所要的该反量化信号及预测值产生下一笔输入信号的预测值。
10.一种多量化器译码装置，其特征在于，包括多个反量化器，分别反量化一压缩码产生多个反量化信号，每一该反量化器具有不同的量化位数；一步阶适应器，根据该压缩码产生一步阶值；一资料选择控制器，根据该压缩码及步阶值产生一选择信号，以决定所要选取的反量化信号；以及一预测器，供应一预测值与所选取的该反量化信号加成，产生一输出信号。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，更包括一资料译码器在该压缩码被输入时，对该压缩码进行译码。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，更包括一多工器接收该多个反量化信号，并根据该选择信号输出所选取的该反量化信号。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该预测器根据该输出信号产生该预测值。
14.一种多量化器译码方法，其特征在于，包括下列步骤以多个不同的量化位数反量化一压缩码产生多个反量化信号；根据该多个反量化信号产生一步阶值；根据该压缩码及步阶值产生一选择信号，以决定所要选取的反量化信号；以及加成该选取的反量化信号与一预测值，产生一输出信号。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，更包括在该压缩码被输入时，对该压缩码进行译码。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，更包括根据该输出信号产生该预测值。
全文摘要
本发明为一种多量化器编/译码装置及其方法，其分别利用多个具有不同量化位数的量化器及反量化器对输入的信号进行量化及反量化，产生多个压缩码及多个反量化信号，以及使用一资料选择控制器根据一步阶适应器的步阶值，判断最佳的压缩码及反量化信号。
文档编号H04B14/04GK1829098SQ20051005140
公开日2006年9月6日 申请日期2005年3月2日 优先权日2005年3月2日
发明者陈绍喜, 陈宏文 申请人:义隆电子股份有限公司