JP3465697B2 - Signal recording medium - Google Patents

Signal recording medium

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JP3465697B2 JP2001165914A JP2001165914A JP3465697B2 JP 3465697 B2 JP3465697 B2 JP 3465697B2 JP 2001165914 A JP2001165914 A JP 2001165914A JP 2001165914 A JP2001165914 A JP 2001165914A JP 3465697 B2 JP3465697 B2 JP 3465697B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる高能率符号化
によって入力ディジタルデータの符号化を行ない伝送、
記録、再生し、復号化して再生信号を得る、ディジタル
データなどの情報符号化又は復号化が適用される信号符
号化又は復号化装置に用いられ、符号化された信号が記
録される信号記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention encodes and transmits input digital data by so-called high efficiency encoding.
A signal recording medium used for a signal encoding or decoding device to which information encoding or decoding of digital data or the like is applied, in which a reproduced signal is obtained by recording, reproducing, and decoding, and the encoded signal is recorded. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、オーディオ或いは音声等の信
号の高能率符号化の手法には種々あるが、例えば、時間
軸上のオーディオ信号等をある単位時間でブロック化し
ないで複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロッ
ク化周波数帯域分割方式である帯域分割符号化(サブ・
バンド・コーディング:SBC)や、時間軸の信号をある単
位時間でブロック化してこのブロック毎に周波数軸上の
信号に変換(スペクトル変換)して複数の周波数帯域に
分割し、各帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分
割方式であるいわゆる変換符号化等を挙げることができ
る。また、上述の帯域分割符号化と変換符号化とを組み
合わせた高能率符号化の手法も考えられており、この場
合には、例えば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行っ
た後、該各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクト
ル変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号化
を施す。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are various techniques for high-efficiency coding of audio or voice signals. For example, audio signals on the time axis are not blocked in a certain unit time and are divided into a plurality of frequency bands. Band division coding, which is a non-blocking frequency band division method of dividing and encoding
Band coding: SBC), or the time axis signal is divided into blocks in a certain unit time, and each block is converted into a signal on the frequency axis (spectral conversion), divided into multiple frequency bands, and coded for each band There is a so-called transform coding, which is a block frequency band division method for converting into a block. Further, a method of high efficiency coding in which the above band division coding and transform coding are combined is also considered, and in this case, for example, after performing band division by the band division coding, The signal for each band is spectrally converted into a signal on the frequency axis, and coding is performed for each spectrally converted band.

【0003】ここで、上記帯域分割符号化や上記組合せ
の高能率符号化の手法などに用いられる帯域分割用のフ
ィルタとしては、例えばいわゆるQMFなどのフィルタ
があり、これは例えば1976 R.E.Crochiere Digital co
ding of speech in subbandsBell Syst.Tech. J. Vol.5
5,No.8 1976に述べられている。また例えば、ICASSP83,
BOSTON Polyphase Quadrature filters-A new subband
coding techniqueJoseph H. Rothweilerには等バンド幅
のフィルタ分割手法が述べられている。
Here, as a band-splitting filter used in the above-described band-splitting coding or the above-described combination high-efficiency coding method, for example, there is a so-called QMF filter, which is, for example, the 1976 RECrochiere Digital co
ding of speech in subbands Bell Syst.Tech. J. Vol.5
5, No. 8 1976. Also, for example, ICASSP83,
BOSTON Polyphase Quadrature filters-A new subband
Coding technique Joseph H. Rothweiler describes a technique for partitioning filters of equal bandwidth.

【0004】また、上述したスペクトル変換としては、
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間(フレー
ム)でブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ変
換(DFT)、コサイン変換(DCT)、モディファイ
ドDCT変換(MDCT)等を行うことで時間軸を周波
数軸に変換するようなスペクトル変換がある。なお、上
記MDCTについては、ICASSP 1987, Subband/Transfo
rm Coding Using FilterBank Designs Based on Time D
omain Aliasing Cancellation, J.P.Princen,A.B.Brad
ley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tec
h. に述べられている。
Further, as the above-mentioned spectrum conversion,
For example, an input audio signal is divided into blocks in a predetermined unit time (frame), and a discrete Fourier transform (DFT), a cosine transform (DCT), a modified DCT transform (MDCT), etc. are performed for each block to set a time axis as a frequency axis. There is a spectral transformation that transforms. Regarding the above MDCT, ICASSP 1987, Subband / Transfo
rm Coding Using FilterBank Designs Based on Time D
omain Aliasing Cancellation, JPPrincen, ABBrad
ley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tec
h.

【0005】このように、フィルタやスペクトル変換に
よって帯域毎に分割された信号を量子化することによ
り、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、
マスキング効果などの性質を利用して聴覚的により高能
率な符号化を行なうことができる。また、ここで量子化
を行なう前に、各帯域毎に、例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化を行なうようにすれ
ば、さらに高能率な符号化を行なうことができる。
As described above, by quantizing the signal divided into each band by the filter or spectrum conversion, the band in which the quantization noise is generated can be controlled,
By utilizing the properties such as the masking effect, it is possible to perform more efficient audio coding. Further, if the normalization is performed for each band, for example, with the maximum value of the absolute value of the signal component in that band before the quantization is performed here, more efficient encoding can be performed.

【0006】また、周波数帯域分割された各周波数成分
を量子化する周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚
特性を考慮した帯域分割が行われる。すなわち、一般に
臨界帯域(クリティカルバンド)と呼ばれている高域ほ
ど帯域幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を
複数(例えば25バンド)の帯域に分割することがあ
る。また、この時の各帯域毎のデータを符号化する際に
は、各帯域毎に所定のビット配分或いは、各帯域毎に適
応的なビット割当て(ビットアロケーション)による符
号化が行われる。例えば、上記MDCT処理されて得ら
れた係数データを上記ビットアロケーションによって符
号化する際には、上記各ブロック毎のMDCT処理によ
り得られる各帯域毎のMDCT係数データに対して、適
応的な割当てビット数で符号化が行われることになる。
Further, as a frequency division width for quantizing each frequency component divided into frequency bands, for example, band division considering human auditory characteristics is performed. That is, an audio signal may be divided into a plurality of bands (for example, 25 bands) with a bandwidth such that a higher band generally called a critical band has a wider bandwidth. Further, at the time of encoding the data for each band at this time, encoding is performed by predetermined bit allocation for each band or adaptive bit allocation (bit allocation) for each band. For example, when the coefficient data obtained by the MDCT processing is encoded by the bit allocation, adaptive allocation bits are assigned to the MDCT coefficient data for each band obtained by the MDCT processing for each block. The encoding will be performed by numbers.

【0007】ここで上記ビット割当手法としては、次の
2手法が知られている。すなわち、例えば、IEEE Trans
actions of Accoustics, Speech, and Signal Processi
ng,vol. ASSP-25, No.4, August 1977 では、各帯域毎
の信号の大きさをもとに、ビット割当を行なっている。
この方式では、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑
音エネルギが最小となるが、聴感覚的にはマスキング効
果が利用されていないために実際の雑音感は最適ではな
い。また例えば、ICASSP 1980, The criticalband code
r -- digital encoding of the perceptual requiremen
ts of the auditory system, M.A. Kransner, MIT で
は、聴覚マスキングを利用することで、各帯域毎に必要
な信号対雑音比を得て固定的なビット割当を行なう手法
が述べられている。しかしこの手法ではサイン波入力で
特性を測定する場合でも、ビット割当が固定的であるた
めに特性値が、それほど良い値とならない。
The following two methods are known as the above-mentioned bit allocation method. That is, for example, IEEE Trans
actions of Accoustics, Speech, and Signal Processi
In ng, vol. ASSP-25, No.4, August 1977, bit allocation is performed based on the signal size of each band.
In this method, the quantization noise spectrum is flattened and the noise energy is minimized, but the actual noise feeling is not optimal because the masking effect is not used auditorily. Also, for example, ICASSP 1980, The criticalband code
r --digital encoding of the perceptual requiremen
In ts of the auditory system, MA Kransner, MIT, a method for obtaining a necessary signal-to-noise ratio for each band and performing fixed bit allocation by using auditory masking is described. However, in this method, even when the characteristic is measured with a sine wave input, the characteristic value is not so good because the bit allocation is fixed.

【0008】これらの問題を解決するために、ビット割
当に使用できる全ビットが、各小ブロック毎に予め定め
られた固定ビット割当パターン分と、各ブロックの信号
の大きさに依存したビット配分を行なう分とに分割使用
され、その分割比を入力信号に関係する信号に依存さ
せ、前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビッ
ト割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号
化装置が、EUROPEAN PATENT APPLICATION, Publication
number 0 525 809 A2, Datte of publication of appl
ication 03.02.93 Bulletin 93/05 において提案されて
いる。
In order to solve these problems, all bits that can be used for bit allocation have a fixed bit allocation pattern predetermined for each small block and a bit allocation depending on the signal size of each block. A high-efficiency coding device that is used by dividing into parts to be performed, makes the division ratio dependent on the signal related to the input signal, and increases the division ratio to the fixed bit allocation pattern portion as the spectrum of the signal becomes smoother, EUROPEAN PATENT APPLICATION, Publication
number 0 525 809 A2, Datte of publication of appl
ication 03.02.93 Proposed in Bulletin 93/05.

【0009】この方法によれば、サイン波入力のよう
に、特定のスペクトルにエネルギが集中する場合にはそ
のスペクトルを含むブロックに多くのビットを割り当て
る事により、全体の信号対雑音特性を著しく改善するこ
とができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ信号
に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、このよう
な方法を用いる事により、信号対雑音特性を改善するこ
とは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴
感上、音質を改善するのに有効である。
According to this method, when energy is concentrated on a specific spectrum such as a sine wave input, a large number of bits are allocated to a block including the spectrum, thereby significantly improving the overall signal-to-noise characteristic. can do. In general, human hearing is extremely sensitive to a signal having a steep spectrum component. Therefore, improving the signal-to-noise characteristic by using such a method does not only improve the numerical value in measurement. Not only that, it is effective in improving the sound quality in terms of hearing.

【0010】ビット割り当ての方法にはこの他にも数多
くのやり方が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力があがれば聴覚的に
みてより高能率な符号化が可能になる。
Many other methods have been proposed for the bit allocation method. Further, if the model relating to hearing is further refined and the coding apparatus is improved, it is possible to realize more efficient coding in terms of hearing. It will be possible.

【0011】ここで、図18以降の各図を用いて従来の
信号符号化装置について説明する。
Here, a conventional signal coding apparatus will be described with reference to FIGS.

【0012】この図18において、端子100を介して
供給された音響信号波形は変換回路101によって信号
周波数成分に変換された後、信号成分符号化回路102
によって各成分が符号化され、符号列生成回路103に
よって符号列が生成され、端子104から出力される。
In FIG. 18, an acoustic signal waveform supplied through a terminal 100 is converted into a signal frequency component by a conversion circuit 101, and then a signal component encoding circuit 102.
Each component is encoded by, the code string generation circuit 103 generates a code string, and the code string is output from the terminal 104.

【0013】図19には、図18の変換回路101の具
体的構成を示す。この図19において、端子200を介
して供給された信号(図18の端子100を介した信
号)が、二段の帯域分割フィルタ201,202によっ
て三つの帯域に分割される。帯域分割フィルタ201で
は端子200を介した信号が1/2に間引かれ、帯域分
割フィルタ202では上記帯域分割フィルタ201で1
/2に間引かれた一方の信号がさらに1/2に間引かれ
る(端子200の信号が1/4に間引かれるようにな
る)。すなわち、帯域分割フィルタ202からの2つの
信号の帯域幅は、端子200からの信号の帯域幅の1/
4となっている。
FIG. 19 shows a specific structure of the conversion circuit 101 shown in FIG. In FIG. 19, the signal supplied via the terminal 200 (the signal via the terminal 100 in FIG. 18) is divided into three bands by the two-stage band division filters 201 and 202. In the band division filter 201, the signal via the terminal 200 is decimated to 1/2, and in the band division filter 202, the band division filter 201 outputs 1
One of the signals decimated to / 2 is further decimated to ½ (the signal at the terminal 200 is decimated to ¼). That is, the bandwidth of the two signals from the band split filter 202 is 1 / the bandwidth of the signal from the terminal 200.
It is 4.

【0014】これら帯域分割フィルタ201,202に
よって上述のように三つの帯域に分割された各帯域の信
号は、それぞれMDCT等のスペクトル変換を行う順ス
ペクトル変換回路203,204,205によってスペ
クトル信号成分となされる。これら順スペクトル変換回
路203,204,205の出力が上記図18の信号成
分符号化回路102に送られる。
The signals of the respective bands divided into the three bands by the band dividing filters 201 and 202 as described above are converted into spectrum signal components by forward spectrum conversion circuits 203, 204 and 205 for performing spectrum conversion such as MDCT. Done. The outputs of these forward spectrum conversion circuits 203, 204, 205 are sent to the signal component coding circuit 102 of FIG.

【0015】図20には、図18の信号成分符号化回路
102の具体的な構成を示す。
FIG. 20 shows a specific configuration of the signal component coding circuit 102 of FIG.

【0016】この図20において、端子300に供給さ
れた上記信号成分符号化回路102からの出力は、正規
化回路301によって所定の帯域毎に正規化が施された
後、量子化回路303に送られる。また、上記端子30
0に供給された信号は、量子化精度決定回路302にも
送られる。
In FIG. 20, the output from the signal component encoding circuit 102 supplied to the terminal 300 is normalized by the normalizing circuit 301 for each predetermined band and then sent to the quantizing circuit 303. To be In addition, the terminal 30
The signal supplied to 0 is also sent to the quantization precision determination circuit 302.

【0017】上記量子化回路303では、上記端子30
0を介した信号から量子化精度決定回路302によって
計算された量子化精度に基づいて、上記正規化回路20
1からの信号に対して量子化が施される。当該量子化回
路303からの出力が端子304から出力されて図18
の符号列生成回路103に送られる。なお、この端子3
04からの出力信号には、上記量子化回路303によっ
て量子化された信号成分に加え、上記正規化回路301
における正規化係数情報や上記量子化精度決定回路30
2における量子化精度情報も含まれている。
In the quantizing circuit 303, the terminal 30
Based on the quantization precision calculated by the quantization precision determination circuit 302 from the signal passing through 0, the normalization circuit 20
The signal from 1 is quantized. The output from the quantization circuit 303 is output from the terminal 304, and
Is sent to the code string generation circuit 103. In addition, this terminal 3
In addition to the signal component quantized by the quantization circuit 303, the output signal from the
Normalization coefficient information and the quantization accuracy determination circuit 30
The quantization accuracy information in 2 is also included.

【0018】図21には、図18の構成の符号化装置に
よって生成された符号列から音響信号を復号化して出力
する復号化装置の概略構成を示す。
FIG. 21 shows a schematic configuration of a decoding device which decodes and outputs an acoustic signal from a code string generated by the encoding device having the configuration of FIG.

【0019】この図21において、端子400を介して
供給された図18の構成により生成された符号列から
は、符号列分解回路401によって各信号成分の符号が
抽出される。それらの符号からは、信号成分復号化回路
402によって各信号成分が復元され、その後、逆変換
回路403によって図18の変換回路101の変換に対
応する逆変換が施される。これにより音響波形信号が得
られ、この音響波形信号が端子404から出力される。
In FIG. 21, the code string decomposition circuit 401 extracts the code of each signal component from the code string generated through the configuration of FIG. 18 supplied through the terminal 400. From these codes, each signal component is restored by the signal component decoding circuit 402, and then the inverse transform circuit 403 performs inverse transform corresponding to the transform of the transform circuit 101 in FIG. As a result, an acoustic waveform signal is obtained, and this acoustic waveform signal is output from the terminal 404.

【0020】図22には、図21の逆変換回路403の
具体的な構成を示す。
FIG. 22 shows a specific configuration of the inverse conversion circuit 403 shown in FIG.

【0021】この図21の構成は、図19に示した変換
回路の構成例に対応したもので、端子501,502,
503を介して信号成分復号化回路402から供給され
た信号は、それぞれ図19における順スペクトル変換に
対応する逆スペクトル変換を行う逆スペクトル変換回路
504,505,506によって変換がなされる。これ
ら逆スペクトル変換回路504,505,506によっ
て得られた各帯域の信号は、二段の帯域合成フィルタに
よって合成される。
The configuration of FIG. 21 corresponds to the configuration example of the conversion circuit shown in FIG. 19 and includes terminals 501, 502,
The signals supplied from the signal component decoding circuit 402 via 503 are converted by inverse spectrum conversion circuits 504, 505, 506 which perform inverse spectrum conversion corresponding to the forward spectrum conversion in FIG. The signals of the respective bands obtained by the inverse spectrum conversion circuits 504, 505, 506 are combined by the two-stage band combining filter.

【0022】すなわち、逆スペクトル変換回路505及
び506の出力は帯域合成フィルタ507に送られて合
成され、この帯域合成フィルタ507の出力と上記逆ス
ペクトル変換回路504の出力とが帯域合成フィルタ5
08にて合成される。当該帯域合成フィルタ508の出
力が端子509(図21の端子404)から出力される
ようになる。
That is, the outputs of the inverse spectrum converting circuits 505 and 506 are sent to the band synthesizing filter 507 to be combined, and the output of the band synthesizing filter 507 and the output of the inverse spectrum converting circuit 504 are combined with the band synthesizing filter 5.
It is synthesized at 08. The output of the band synthesis filter 508 comes to be output from the terminal 509 (terminal 404 in FIG. 21).

【0023】次に、図23には、図18に示される符号
化装置において、従来より行なわれてきた符号化の方法
について説明を行なうための図である。この図23の例
において、スペクトル信号は図19の変換回路によって
得られたものであり、図23はMDCTによるスペクト
ル信号の絶対値のレベルをdB値に変換して示したもの
である。
Next, FIG. 23 is a diagram for explaining a conventional coding method in the coding apparatus shown in FIG. In the example of FIG. 23, the spectrum signal is obtained by the conversion circuit of FIG. 19, and FIG. 23 shows the absolute value level of the spectrum signal by MDCT converted into a dB value.

【0024】この図23において、入力信号は所定の時
間ブロック毎に64個のスペクトル信号に変換されてお
り、それが図23の図中b1からb5に示す五つの所定
の帯域毎にグループ(これをここでは符号化ユニットと
呼ぶことにする)にまとめて正規化及び量子化が行なわ
れる。ここでは各符号化ユニットの帯域幅は低域側で狭
く、高域側で広くとられており、聴覚の性質に合った量
子化雑音の発生の制御ができるようになっている。
In FIG. 23, the input signal is converted into 64 spectral signals for each predetermined time block, which is grouped into five predetermined bands shown by b1 to b5 in FIG. Will be referred to herein as a coding unit) and the normalization and quantization will be performed. Here, the bandwidth of each coding unit is narrow on the low frequency side and wide on the high frequency side, and it is possible to control the generation of quantization noise according to the auditory characteristics.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来用いられた方法では、周波数成分を量子化する帯域は
固定されている。このため、例えば、スペクトルが幾つ
かの特定の周波数近辺に集中する場合には、それらのス
ペクトル成分を十分な精度で量子化しようとすると、そ
れらのスペクトル成分と同じ帯域に属する多数のスペク
トルに対して多くのビットを割り振らなければならな
い。
However, in the above-mentioned conventional method, the band for quantizing the frequency component is fixed. So, for example, if the spectrum is concentrated around some particular frequencies, then trying to quantize those spectral components with sufficient accuracy will result in a large number of spectra belonging to the same band as those spectral components. Therefore, many bits must be allocated.

【0026】すなわち、上記図23からも明らかなよう
に、所定の帯域毎にまとめて正規化が行なわれると、例
えば信号にトーン性成分が含まれている図中b3の帯域
において、正規化係数値はトーン性成分によって決まる
大きな正規化係数値をもとに正規化されることになる。
That is, as is clear from FIG. 23, when the normalization is performed collectively for each predetermined band, for example, in the band b3 in FIG. Numerical values will be normalized based on a large normalization coefficient value determined by the tone component.

【0027】このとき、一般に、特定の周波数にスペク
トルのエネルギが集中するトーン性の音響信号に含まれ
る雑音は、エネルギが広い周波数帯にわたってなだらか
に分布する音響信号に加わった雑音と比較して非常に耳
につき易く、聴感上大きな障害となる。さらにまた、大
きなエネルギを持つスペクトル成分すなわちトーン性成
分が十分精度良く量子化されていないと、それらのスペ
クトル成分を時間軸上の波形信号に戻して前後のブロッ
クと合成した場合にブロック間での歪みが大きくなり
(隣接する時間ブロックの波形信号と合成された時に大
きな接続歪みが発生する)、やはり大きな聴感上の障害
となる。このため、トーン性成分の符号化のためには十
分なビット数で量子化を行なわなければならないが、上
述のように所定の帯域毎に量子化精度が決められる場合
にはトーン性成分を含む符号化ユニット内の多数のスペ
クトルに対して多くのビットを割り当てて量子化を行な
う必要があり、符号化効率が悪くなってしまう。したが
って、従来は、特にトーン性の音響信号に対して音質を
劣化させることなく符号化の効率を上げることが困難で
あった。
At this time, generally, the noise contained in the tone-like acoustic signal in which the energy of the spectrum is concentrated at a specific frequency is much higher than the noise added to the acoustic signal in which the energy is gently distributed over a wide frequency band. It is easy to hear, which is a great obstacle to hearing. Furthermore, if the spectral components with large energy, that is, the tone components, are not quantized with sufficient accuracy, when those spectral components are returned to the waveform signal on the time axis and synthesized with the preceding and following blocks, the Distortion becomes large (a large connection distortion occurs when synthesized with waveform signals of adjacent time blocks), which also causes a great audible obstacle. Therefore, quantization must be performed with a sufficient number of bits for encoding the tone component, but if the quantization precision is determined for each predetermined band as described above, the tone component is included. Since it is necessary to allocate many bits to many spectra in a coding unit and perform quantization, the coding efficiency becomes poor. Therefore, conventionally, it has been difficult to improve the coding efficiency without deteriorating the sound quality especially for a tone-like acoustic signal.

【0028】そこで、本発明は、特にトーン性の音響信
号に対して音質を劣化させることなく符号化の効率を上
げることを可能とする信号符号化装置又は信号符号化方
法などで処理された信号が記録される信号記録媒体の提
供を目的とするものである。
Therefore, according to the present invention, a signal processed by a signal coding apparatus, a signal coding method, or the like, which makes it possible to increase the coding efficiency without deteriorating the sound quality, especially for a tone-like acoustic signal. It is intended to provide a signal recording medium on which is recorded.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号記録媒
体は、符号化された信号の記録された信号記録媒体にお
いて、入力信号を周波数成分に変換し、上記周波数成分
をトーン性成分からなる第1の信号とその他の成分から
なる第2の信号に分離し、上記第1の信号を上記トーン
性成分の周波数軸上での位置情報とともに符号化し、上
記第2の信号に基づく信号を符号化し、符号化された上
記第1及び第2の信号と、符号化された上記位置情報と
を記録することにより形成されたものである。
A signal recording medium according to the present invention is a signal recording medium in which an encoded signal is recorded, in which an input signal is converted into a frequency component, and the frequency component is composed of a tone component. The signal is separated into a second signal composed of the first signal and other components, the first signal is encoded together with position information on the frequency axis of the tone component, and the signal based on the second signal is encoded. It is formed by recording the encoded and encoded first and second signals and the encoded position information.

【0030】ここで、本発明の信号記録媒体において、
上記変換はスペクトル変換であり、上記トーン性成分の
周波数軸上での位置情報を符号化し、符号化された位置
情報を記録する。また、上記トーン性成分の所定の範囲
内での数情報を符号化し、符号化された数情報を記録す
る。上記第2の信号に基づく信号は、周波数成分の上記
第1の信号のトーン性成分の主要部分を含む符号化二二
ットの信号を0にした信号である。上記第2の信号に基
づく信号は、上記周波数成分の上記第1の信号及びその
近隣の周波数成分を0にした信号である。上記分離のス
テップは、上記トーン性成分を符号化し、上記符号化さ
れたトーン性成分を復号化し、上記復号化されたトーン
性成分を上記入力信号の周波数成分から差し引いて差分
信号を生成するステップを含み、上記第2の信号は、上
記差分信号である。上記第1の信号の符号化のステップ
及び上記第2の信号に基づく信号の符号化のステップの
内の少なくとも上記第2の信号に基づく信号の符号化の
ステップは、入力された信号を符号化二二ット毎に正規
化し、正規化された信号を量子化するステップを含む。
上記第1の信号の符号化のステップ及び上記第2の信号
に基づく信号の符号化のステップの内の少なくとも上記
第2の信号に基づく信号の符号化のステップは、入力さ
れた信号に対して可変長符号化を行うステップを含む。
上記分離のステップは、上記周波数成分の高域のみから
上記第1の信号を分離する。上記変換のステップは、低
域側の周波数分解能が、高域側の周波数分解能より高く
なるように変換を行う。上記入力信号は音声信号であ
る。上記位置情報は、現ブロックの位置情報と他の時間
ブロックの位置情報との差を示す情報を含む。上記第1
の信号の各周波数成分に対して上記0にされる周波数成
分の数は、高域側の方が低域側より多い。上記第1の信
号の内の1つの周波数成分に対して上記0にされる周波
数成分の数は、上記第1の信号の内の1つの周波数成分
を中心として高域側と低域側で非対称である。上記分離
のステップは、上記差分信号のトーン性成分を符号化
し、上記符号化されたトーン性成分を復号化し、上記復
号化されたトーン性成分を上記差分信号から差し引いて
新たな差分信号を生成し、上記新たな差分信号を上記差
分信号とするステップを少なくとも1回含み、上記第2
の信号は、上記新たな差分信号である。
Here, in the signal recording medium of the present invention,
The above-mentioned conversion is a spectrum conversion, and the position information on the frequency axis of the tone component is encoded and the encoded position information is recorded. Further, the number information of the tone component within a predetermined range is encoded, and the encoded number information is recorded. The signal based on the second signal is a signal in which the encoded binary signal including the main part of the tone component of the first signal of the frequency component is zero. The signal based on the second signal is a signal in which the first signal of the frequency component and its neighboring frequency components are set to zero. The separating step encodes the tone component, decodes the encoded tone component, and subtracts the decoded tone component from the frequency component of the input signal to generate a difference signal. And the second signal is the difference signal. At least the step of encoding the signal based on the second signal of the steps of encoding the first signal and the step of encoding the signal based on the second signal encodes the input signal. Normalizing every two bits and quantizing the normalized signal.
At least the step of encoding the signal based on the second signal among the steps of encoding the first signal and the step of encoding the signal based on the second signal is performed on the input signal. The step of performing variable length coding is included.
The separating step separates the first signal from only the high frequency band of the frequency component. In the conversion step, conversion is performed so that the frequency resolution on the low frequency side becomes higher than the frequency resolution on the high frequency side. The input signal is a voice signal. The position information includes information indicating a difference between the position information of the current block and the position information of another time block. First above
The number of frequency components set to 0 for each frequency component of the signal is higher on the high frequency side than on the low frequency side. The number of frequency components set to 0 with respect to one frequency component of the first signal is asymmetric on the high frequency side and the low frequency side around the one frequency component of the first signal. Is. The separating step encodes the tone component of the difference signal, decodes the encoded tone component, and subtracts the decoded tone component from the difference signal to generate a new difference signal. And including at least one step of setting the new difference signal as the difference signal,
Signal is a new differential signal described above.

【0031】また、本発明に係る符号化された信号の記
録された信号記録媒体は、トーン性成分に関するトーン
性成分情報と、ノイズ性成分に関するノイズ性成分情報
とが別々に記録されている。
Further, the signal recording medium on which the coded signal according to the present invention is recorded has the tone characteristic component information regarding the tone characteristic component and the noise characteristic component information regarding the noise characteristic component recorded separately.

【0032】ここで、本発明の信号記録媒体において、
上記トーン性成分情報は、上記トーン性成分の周波数軸
上での位置情報を、或いは、上記トーン他成分の所定の
範囲内での数情報を含む。上記トーン性成分情報及び上
記ノイズ性成分情報の内の少なくともノイズ性成分情報
は、正規化係数情報と量子化精度情報とを含む。
Here, in the signal recording medium of the present invention,
The tone component information includes position information of the tone component on the frequency axis, or number information of the tone and other components within a predetermined range. At least the noise component information of the tone component information and the noise component information includes normalization coefficient information and quantization accuracy information.

【0033】[0033]

【作用】本発明に係る信号記録媒体によれば、入力され
た例えば音響信号を特定の周波数にエネルギが集中する
信号成分と広い帯域にエネルギがなだらかに分布する成
分とに分離して符号化が施された信号が記録されること
により、高い符号化効率を実現でき、記録容量を有効に
使用することができる。
According to the signal recording medium of the present invention, an input acoustic signal, for example, is separated into a signal component in which energy is concentrated at a specific frequency and a component in which energy is gently distributed over a wide band and is encoded. By recording the applied signal, high coding efficiency can be realized and the recording capacity can be effectively used.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】図1には、本発明の実施例となる信号記録
媒体を得るための信号符号化方法が適用される信号符号
化装置の概略構成を示している。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a signal coding apparatus to which a signal coding method for obtaining a signal recording medium according to an embodiment of the present invention is applied.

【0036】図1において、端子600には音響波形信
号が供給される。この音響信号波形は、変換回路601
によって信号周波数成分に変換された後、信号成分分離
回路602に送られる。
In FIG. 1, an acoustic waveform signal is supplied to the terminal 600. This acoustic signal waveform has a conversion circuit 601.
After being converted into a signal frequency component by, the signal is sent to the signal component separation circuit 602.

【0037】当該信号成分分離回路602においては、
変換回路601によって得られた信号周波数成分は、急
峻なスペクトル分布を持つトーン性成分と、それ以外の
信号周波数成分すなわち平坦なスペクトル分布を持つノ
イズ性成分とに分離される。これら分離された周波数成
分のうち、上記急峻なスペクトル分布を持つトーン性成
分はトーン性成分符号化回路603で、それ以外の信号
周波数成分である上記ノイズ性成分はノイズ性成分符号
化回路604で、それぞれ符号化される。これらトーン
性成分符号化回路603とノイズ性成分符号化回路60
4からの出力は、符号列生成回路605によって符号列
が生成され、出力される。ECCエンコーダ606は、
符号列生成回路605からの符号列に対して、エラーコ
レクションコードを付加する。ECCエンコーダ606
からの出力は、EFM回路607によって変調され、記
録ヘッド608に供給される。記録ヘッド608は、E
FM回路607から出力された符号列をディスク609
に記録する。ディスク609は例えば光磁気ディスクや
相変化ディスクとすることができる。また、ディスク6
09の代わりにICカード等を用いることもできる。
In the signal component separation circuit 602,
The signal frequency component obtained by the conversion circuit 601 is separated into a tone component having a steep spectrum distribution and a signal component other than that, that is, a noise component having a flat spectrum distribution. Of these separated frequency components, the tone component having the steep spectrum distribution is processed by the tone component coding circuit 603, and the noise component which is the other signal frequency component is processed by the noise component coding circuit 604. , Respectively, respectively. These tone component coding circuit 603 and noise component coding circuit 60
A code string is generated by the code string generation circuit 605, and the output from 4 is output. ECC encoder 606
An error correction code is added to the code string from the code string generation circuit 605. ECC encoder 606
The output from is modulated by the EFM circuit 607 and supplied to the recording head 608. The recording head 608 is E
The code string output from the FM circuit 607 is stored in the disk 609.
To record. The disk 609 can be, for example, a magneto-optical disk or a phase change disk. Also, disk 6
An IC card or the like may be used instead of 09.

【0038】なお、変換回路601には前述した図19
と同様の構成を使用することができる。もちろん、図1
の変換回路601の具体的構成としては、上記図19の
構成以外にも多数考えることができ、例えば、入力信号
を直接MDCTによってスペクトル信号に変換しても良
いし、スペクトル変換はMDCTではなくDFTやDC
Tなどを用いることもできる。
It should be noted that the conversion circuit 601 has the above-mentioned configuration shown in FIG.
A configuration similar to can be used. Of course, Figure 1
As a specific configuration of the conversion circuit 601 of FIG. 6, many other configurations than the configuration of FIG. 19 can be considered. For example, the input signal may be directly converted into a spectrum signal by MDCT, or the spectrum conversion may be performed by DFT instead of MDCT. And DC
It is also possible to use T or the like.

【0039】また、前述のように、帯域分割フィルタに
よって信号を帯域成分に分割することも可能であるが、
本発明の方法は特性の周波数にエネルギが集中する場合
に特に有効に作用するので、多数の周波数成分が比較的
少ない演算量で得られる上述のスペクトル変換によって
周波数成分に変換する方法をとると都合がよい。
Further, as described above, it is possible to divide the signal into band components by a band division filter.
Since the method of the present invention works particularly effectively when the energy is concentrated on the characteristic frequency, it is convenient to adopt a method of converting the frequency component into the frequency component by the above-described spectrum conversion in which a large number of frequency components are obtained with a relatively small amount of calculation. Is good.

【0040】さらに、トーン性成分符号化回路603と
ノイズ性成分符号化回路604も基本的には前述した図
20と同様の構成で実現することができるものである。
Further, the tone characteristic component encoding circuit 603 and the noise characteristic component encoding circuit 604 can also be basically realized by the same configuration as that shown in FIG.

【0041】一方、図2には、図1の符号化装置で符号
化された信号を復号化する本発明の信号復号化方法が適
用される実施例の信号復号化装置の概略構成を示す。
On the other hand, FIG. 2 shows a schematic configuration of a signal decoding apparatus of an embodiment to which the signal decoding method of the present invention for decoding the signal coded by the coding apparatus of FIG. 1 is applied.

【0042】この図2において、ディスク609から再
生ヘッド708を介して再生された符号列は、EFM復
調回路709に供給される。EFM復調回路709で
は、入力された符号列を復調する。復調された符号列
は、ECCデコーダ710に供給され、ここでエラー訂
正が行われる。符号列分解回路701は、エラー訂正さ
れた符号列中のトーン性成分情報数に基づいて、符号列
のどの部分がトーン性成分符号であるかを認識し、入力
された符号列をトーン性成分符号とノイズ性成分符号に
分離する。また、符号列分離回路701は、入力された
符号列からトーン性成分の位置情報を分離し、後段の合
成回路704に出力する。上記トーン性成分符号はトー
ン性成分復号化回路702に送られ、上記ノイズ性成分
符号はノイズ性成分復号化回路703に送られ、ここで
それぞれ逆量子化及び正規化の解除が行われ復号化され
る。その後、これらトーン性成分復号化回路702とノ
イズ性成分復号化回路703からの復号化信号は、上記
図1の信号成分分離回路602での分離に対応する合成
を行う合成回路704に供給される。合成回路704
は、符号列分離回路701から供給されたトーン性成分
の位置情報に基づいて、トーン性成分の復号化信号を、
ノイズ性成分の復号化信号の所定の位置に加算すること
により、ノイズ性成分とトーン性成分の周波数軸上での
合成を行う。さらに、合成された復号化信号は、上記図
1の変換回路601での変換に対応する逆変換を行う逆
変換回路705で変換処理され、周波数軸上の信号から
元の時間軸上の波形信号に戻される。この逆変換回路7
05からの出力波形信号は、端子707から出力され
る。
In FIG. 2, the code string reproduced from the disk 609 via the reproducing head 708 is supplied to the EFM demodulation circuit 709. The EFM demodulation circuit 709 demodulates the input code string. The demodulated code string is supplied to the ECC decoder 710, where error correction is performed. The code string decomposition circuit 701 recognizes which part of the code string is the tone component code based on the number of tone component information in the error-corrected code string, and determines the input code string as the tone component. The code and the noise component code are separated. Further, the code string separation circuit 701 separates the position information of the tone component from the input code string and outputs it to the combining circuit 704 in the subsequent stage. The tone component code is sent to the tone component decoding circuit 702, and the noise component code is sent to the noise component decoding circuit 703, where dequantization and denormalization are performed to perform decoding. To be done. After that, the decoded signals from the tone component decoding circuit 702 and the noise component decoding circuit 703 are supplied to a synthesizing circuit 704 that performs synthesis corresponding to the separation in the signal component separating circuit 602 of FIG. . Synthesis circuit 704
Is a decoded signal of the tone component based on the position information of the tone component supplied from the code string separation circuit 701,
The noise component and the tone component are combined on the frequency axis by adding them to the predetermined position of the decoded signal of the noise component. Further, the combined decoded signal is subjected to conversion processing by an inverse conversion circuit 705 which performs inverse conversion corresponding to the conversion in the conversion circuit 601 of FIG. 1, and the signal on the frequency axis is converted to the original waveform signal on the time axis. Returned to. This inverse conversion circuit 7
The output waveform signal from 05 is output from the terminal 707.

【0043】なお、逆変換と合成の処理順序は逆でもよ
く、この場合図2における合成逆変換部711は図3に
示す構成となる。この図3において、逆変換回路712
は、ノイズ性成分復号化回路703からの周波数軸上の
ノイズ性成分の復号化信号を時間軸上のノイズ性成分信
号に逆変換する。逆変換回路713は、トーン性成分復
号化回路702からのトーン性成分の復号化信号を、符
号列分離回路701から供給されたトーン性成分の位置
情報の示す周波数軸上の位置に配し、これを逆変換し
て、時間軸上のトーン性成分信号を生成する。合成回路
714は、逆変換回路712からの時間軸上のノイズ性
成分信号と逆変換回路713からの時間軸上のトーン性
成分信号とを合成し、元の波形信号を生成する。
The processing order of the inverse conversion and the composition may be reversed, and in this case, the composition inverse conversion unit 711 in FIG. 2 has the configuration shown in FIG. In FIG. 3, the inverse conversion circuit 712 is
Converts the decoded signal of the noise component on the frequency axis from the noise component decoding circuit 703 into a noise component signal on the time axis. The inverse conversion circuit 713 arranges the decoded signal of the tone component from the tone component decoding circuit 702 at the position on the frequency axis indicated by the position information of the tone component supplied from the code string separation circuit 701. This is inversely transformed to generate a tone component signal on the time axis. The synthesizing circuit 714 synthesizes the noise component signal on the time axis from the inverse transform circuit 712 and the tone component signal on the time axis from the inverse transform circuit 713 to generate the original waveform signal.

【0044】なお、上記逆変換回路705,712,7
13には、前述した図22と同様の構成を使用すること
ができる。
The inverse conversion circuits 705, 712, 7
The same configuration as that of FIG. 22 described above can be used for 13.

【0045】ここで、図4には、図1の符号化装置の信
号成分分離回路602においてトーン性成分を分離する
ための具体的処理の流れを表す。
Here, FIG. 4 shows the flow of a specific process for separating the tone component in the signal component separation circuit 602 of the encoding apparatus of FIG.

【0046】なお、図4において、Iはスペクトル信号
の番号を、Nはスペクトル信号の総数、P,Rは所定の
係数を示している。また、上記トーン成分は、あるスペ
クトル信号の絶対値が局所的に見て他のスペクトル成分
よりも大きく、なおかつ、それがその時間ブロック(ス
ペクトル変換の際のブロック)におけるスペクトル信号
の絶対値の最大値と比較して所定の大きさ以上であり、
さらに、そのスペクトルと近隣のスペクトル(例えば両
隣のスペクトル)のエネルギの和がそれらのスペクトル
を含む所定の帯域内のエネルギに対して所定の割合以上
を示している場合に、そのスペクトル信号と例えばその
両隣のスペクトル信号がトーン性成分であると見なして
いる。なお、ここで、エネルギ分布の割合を比較する所
定の帯域としては、聴覚の性質を考慮して例えば臨界帯
域幅に合わせて、低域では狭く高域では広くとることが
できる。
In FIG. 4, I is the spectrum signal number, N is the total number of spectrum signals, and P and R are predetermined coefficients. Further, in the tone component, the absolute value of a certain spectrum signal is larger than other spectrum components when viewed locally, and it is the maximum of the absolute value of the spectrum signal in that time block (block at the time of spectrum conversion). Is greater than or equal to a given size compared to the value,
Further, when the sum of the energies of the spectrum and neighboring spectrums (for example, the spectrums on both sides) indicates a predetermined ratio or more with respect to the energy within a predetermined band including those spectra, the spectrum signal and, for example, The spectral signals on both sides are considered to be tonal components. Here, the predetermined band for comparing the ratios of the energy distributions can be set to be narrow in the low range and wide in the high range, for example, in accordance with the critical bandwidth in consideration of the nature of hearing.

【0047】すなわち、この図4において、先ず、ステ
ップS1では最大スペクトル絶対値を変数A0 に代入
し、ステップS2ではスペクトル信号の番号Iを1にす
る。ステップS3では、ある時間ブロック内のあるスペ
クトル絶対値を変数Aに代入する。
That is, in FIG. 4, first, the maximum spectrum absolute value is substituted into the variable A0 in step S1, and the spectrum signal number I is set to 1 in step S2. In step S3, a certain spectrum absolute value within a certain time block is substituted into the variable A.

【0048】ステップS4では、上記スペクトル絶対値
が局所的に見て他のスペクトル成分よりも大きい極大絶
対値スペクトルか否かを判断し、極大絶対値スペクトル
でないとき(No)にはステップS10に進み、極大絶
対値スペクトルである場合(Yes)にはステップS5
に進む。
In step S4, it is judged whether or not the above-mentioned spectrum absolute value is a maximum absolute value spectrum which is locally larger than other spectrum components. If it is not the maximum absolute value spectrum (No), the process proceeds to step S10. , If it is the maximum absolute value spectrum (Yes), step S5
Proceed to.

【0049】ステップS5では、当該極大絶対値スペク
トルを含むその時間ブロックにおける当該極大絶対値ス
ペクトルの変数Aと最大スペクトル絶対値の変数A0 と
の比と、所定の大きさを示す係数Pとの大小比較(A/
A0 >P)を行い、A/A0がPより大きい場合(Ye
s)にはステップS6に、A/A0 がP以下の場合(N
o)にはステップS10に進む。
In step S5, the ratio between the variable A of the maximum absolute spectrum and the variable A0 of the maximum absolute spectrum in the time block containing the maximum absolute spectrum, and the coefficient P indicating a predetermined magnitude are compared. Comparison (A /
A0> P) and A / A0 is larger than P (Ye
s), in step S6, if A / A0 is P or less (N
In step o), the process proceeds to step S10.

【0050】ステップS6では、上記スペクトル絶対値
のスペクトル(極大絶対値スペクトル)の近隣のスペク
トルのエネルギ値(例えば両隣のスペクトルのエネルギ
の和)を変数Xに代入し、次のステップS7では当該極
大絶対値スペクトル及びその近隣のスペクトルを含む所
定の帯域内のエネルギ値を変数Yに代入する。
In step S6, the energy value of a spectrum adjacent to the spectrum of the spectrum absolute value (maximum absolute value spectrum) (for example, the sum of the energies of the adjacent spectrums) is substituted for the variable X, and in the next step S7, the maximum value. The energy value within a predetermined band including the absolute value spectrum and its neighboring spectrum is substituted for the variable Y.

【0051】次のステップS8では、上記エネルギ値の
変数Xと所定帯域内のエネルギ値の変数Yとの比と、所
定の割合を示す係数Rとの大小比較(X/Y>R)を行
い、X/YがRより大きいとき(Yes)にはステップ
S9に、X/YがR以下のとき(No)にはステップS
10に進む。
In the next step S8, the ratio between the variable X of the energy value and the variable Y of the energy value within the predetermined band and the coefficient R indicating a predetermined ratio are compared (X / Y> R). , X / Y is greater than R (Yes), step S9 is performed. If X / Y is less than or equal to R (No), step S9 is performed.
Go to 10.

【0052】ステップS9では、上記極大絶対値スペク
トルとその近隣のスペクトルにおける上記エネルギがそ
れらのスペクトルを含む所定の帯域内のエネルギに対し
て所定の割合以上を示している場合に、その極大絶対値
スペクトルの信号と例えばその両隣のスペクトルの信号
がトーン性成分であると見なし、その旨を登録する。
In step S9, when the energies of the maximum absolute value spectrum and its neighboring spectrum show a predetermined ratio or more with respect to the energy within a predetermined band including those spectra, the maximum absolute value of the maximum absolute value spectrum. The spectrum signal and, for example, the spectrum signals on both sides of the spectrum signal are considered to be tone components, and the fact is registered.

【0053】次のステップS10では、上記ステップS
9において登録されたスペクトル信号の番号Iとスペク
トル信号の総数Nとが等しい(I=N)か否かを判断
し、等しい場合(Yes)には処理を終了し、等しくな
い場合(No)にはステップS11に進む。このステッ
プS11では、I=I+1として1づつスペクトル信号
の番号を増加させてステップS3に戻り、上述の処理を
繰り返す。
In the next step S10, the above step S
It is judged whether or not the number I of the spectrum signal registered in 9 and the total number N of spectrum signals are equal (I = N). If they are equal (Yes), the processing is terminated, and if they are not equal (No), Proceeds to step S11. In this step S11, I = I + 1 is set and the number of the spectrum signal is incremented by 1, and the process returns to step S3 to repeat the above-mentioned processing.

【0054】信号成分分離回路602は、上述の処理に
よってトーン性成分であると判定した周波数成分をトー
ン性成分符号化回路603に供給し、それ以外の周波数
成分をノイズ性成分として、ノイズ性成分符号化回路6
04に供給する。また、信号成分分離回路602は、ト
ーン性成分であると判定された周波数情報の数とその位
置の情報を符号列生成回路605に供給する。
The signal component separation circuit 602 supplies to the tone component encoding circuit 603 the frequency component determined to be the tone component by the above processing, and the other frequency components as the noise component and the noise component. Encoding circuit 6
Supply to 04. Further, the signal component separation circuit 602 supplies the code string generation circuit 605 with the number of pieces of frequency information determined to be a tone component and information of the position thereof.

【0055】図5には、上述のようにしてトーン性成分
が周波数成分から分離される一例の様子を表す。
FIG. 5 shows an example of how the tone component is separated from the frequency component as described above.

【0056】この図5に示す例では、図中TCA ,TC
B ,TCC ,TCD で示す四つのトーン性成分が抽出さ
れている。ここで、当該トーン性成分は、図5の例のよ
うに少数のスペクトル信号に集中して分布しているた
め、これらの成分を精度良く量子化しても、全体として
はあまり多くのビット数は必要とはならない。また、ト
ーン成分を一旦、正規化してから量子化することによっ
て符号化の効率を高めることができるが、トーン性成分
を構成するスペクトル信号は比較的少数であるので正規
化や再量子化の処理を省略して装置を簡略化してもよ
い。
In the example shown in FIG. 5, TCA and TC in the figure
Four tone components indicated by B, TCC and TCD are extracted. Here, since the tone component is concentrated and distributed in a small number of spectrum signals as in the example of FIG. 5, even if these components are quantized accurately, the total number of bits is too large. Not necessary. In addition, the efficiency of encoding can be improved by first normalizing and then quantizing the tone component, but since the number of spectrum signals that compose the tone component is relatively small, normalization and requantization processing is performed. May be omitted to simplify the device.

【0057】また、図6には、元のスペクトル信号から
トーン性成分を除いたノイズ性成分を表した例を示して
いる。
Further, FIG. 6 shows an example in which the noise component is obtained by removing the tone component from the original spectrum signal.

【0058】この図6に示すように、各帯域b1〜b5
において上記元のスペクトル信号からは上述のようにト
ーン性成分が除かれているため、各符号化ユニットにお
ける正規化係数は小さな値となり、したがって、少ない
ビット数でも発生する量子化雑音は小さくすることがで
きる。
As shown in FIG. 6, each of the bands b1 to b5
In the above, since the tone component is removed from the original spectrum signal as described above, the normalization coefficient in each coding unit has a small value, and therefore, the quantization noise generated with a small number of bits should be small. You can

【0059】ここで、聴覚の性質を利用すると、上記ノ
イズ性成分の符号化はさらに効率良く行なうことができ
る。すなわち、周波数軸上でトーン性の信号の近辺では
マスキング効果が有効に働く。したがって、抽出された
近辺のノイズ性成分(上記トーン性成分の近辺のノイズ
性成分)は0であるとして符号化を行なっても、それが
後に復号化された音響信号は元の音と聴感上、大きな差
異は感じられない。
Here, if the nature of hearing is utilized, the coding of the noise component can be performed more efficiently. That is, the masking effect works effectively in the vicinity of the tone-like signal on the frequency axis. Therefore, even if encoding is performed assuming that the extracted noise component in the vicinity (noise component in the vicinity of the tone component) is 0, the audio signal decoded later is perceived as the original sound and the audibility. , I don't feel a big difference.

【0060】図7を用いて、このような性質を利用した
ノイズ成分符号化回路604における符号化の方法の具
体例について説明する。
A specific example of the coding method in the noise component coding circuit 604 utilizing such a property will be described with reference to FIG.

【0061】この図7においては、上記トーン性成分
(TCA ,TCB ,TCC ,TCD )の主要部分が存在
する符号化ユニットのノイズ性成分を0にしている。こ
のため、各帯域のノイズ性成分のうち、実際に符号化さ
れるのは帯域b5の符号化ユニットだけである。この方
法は、符号化ユニットが臨界帯域幅を基準にとられてい
る場合などには極めて簡単な方法で圧縮を行なうことが
できる。
In FIG. 7, the noise component of the coding unit in which the main part of the tone component (TCA, TCB, TCC, TCD) exists is set to zero. Therefore, of the noise components in each band, only the coding unit in band b5 is actually coded. This method can perform compression in a very simple way, such as when the coding unit is referenced to a critical bandwidth.

【0062】また、図8を用いて、このような性質を利
用した符号化の方法のもう一つの具体例について説明す
る。
Further, another concrete example of the encoding method utilizing such a property will be described with reference to FIG.

【0063】この図8においては、符号化ユニットのノ
イズ性成分を0にするのではなく、各トーン性成分(T
CA ,TCB ,TCC ,TCD )の近隣の所定の数のス
ペクトル成分を0にしている。この所定の数は、聴覚の
性質に基づいて、そのトーン性成分の周波数によって変
化させ、低域では少なく、高域では多くとるようにする
ことができる。また、この具体例では、この結果、帯域
b4の符号化ユニットのノイズ性成分が全て0となり、
帯域b4のノイズ性成分は実際には符号化されない。こ
の具体例の方法によっても比較的簡単な手段によって聴
覚的に有効な効率の良い圧縮を行なうことができる。な
お、トーン性成分によるマスキングは高域側に対して強
く働くため、ノイズ性成分を0にする範囲は非対称にし
ても良い。
In FIG. 8, the noise component of the coding unit is not set to 0, but each tone component (T
CA, TCB, TCC, TCD) have a predetermined number of spectral components in the vicinity thereof set to zero. This predetermined number can be changed in accordance with the frequency of the tonal component based on the nature of hearing, so that it is small in the low range and large in the high range. Further, in this specific example, as a result, all the noise components of the coding unit in the band b4 become 0,
The noise component of band b4 is not actually encoded. Also according to the method of this specific example, it is possible to perform aurally effective efficient compression by a relatively simple means. Since the masking by the tone component works strongly on the high frequency side, the range in which the noise component is 0 may be asymmetric.

【0064】またノイズ性成分を、符号列生成回路60
5において、例えば、D.A.Huffman:A Method for Const
ruction of Minimum Redundancy Codes, Proc.I.R.E.,
40,p.1098 (1952)に述べられているいわゆる可変長符号
によって符号化してもよい。このような符号化方法では
頻度の多いパターンには短い符号長を割り当てることに
よって符号化の効率を上げているが、このような符号を
用いる場合には前述のようにノイズ性の成分を0にして
おく方法が有効に働く。すなわち、0の成分が多く出現
するため、0に対して短い長さの符号を割り当てること
によって符号化の効率を上げることができる。
Further, the noise component is converted into the code string generation circuit 60.
5, for example, DAHuffman: A Method for Const
ruction of Minimum Redundancy Codes, Proc.IRE,
40, p.1098 (1952), the so-called variable length code may be used for encoding. In such an encoding method, the coding efficiency is improved by assigning a short code length to a pattern with a high frequency, but when such a code is used, the noise component is set to 0 as described above. The method of keeping works effectively. That is, since many 0 components appear, coding efficiency can be improved by assigning a code with a short length to 0.

【0065】以上、トーン性成分を分離し、トーン性成
分およびその近辺の信号を0にした後、ノイズ性成分を
符号化する本実施例の方法について述べたが、元のスペ
クトル信号からトーン性成分を符号化して復号化した信
号を引いたものを符号化していく、という方法もとるこ
とができる。
As described above, the tone characteristic component is separated, the tone characteristic component and the signal in the vicinity thereof are set to 0, and then the noise characteristic component is coded. It is also possible to adopt a method of encoding a component and subtracting a decoded signal, and then encoding.

【0066】この方法による信号符号化装置を図9を参
照しながら説明する。尚、図1と同じ構成については、
同じ番号を付与し、その説明を省略する。
A signal coding apparatus according to this method will be described with reference to FIG. For the same configuration as in FIG.
The same number is given and the explanation is omitted.

【0067】変換回路601によって得られだスペクト
ル信号は、制御回路808によって制御されるスイッチ
801を介して、トーン性成分抽出回路802に供給さ
れる。トーン性成分抽出回路802は、上述した図4の
処理によってトーン性成分を判別し、判別されたトーン
性成分のみをトーン性成分符号化回路603に供給す
る。また、トーン性成分抽出回路802は、トーン性成
分情報の数と、その中心位置情報を符号化列生成回路6
05に出力する。トーン性成分符号化回路603は、入
力されたトーン性成分に対し、正規化及び量子化を行
い、正規化及び量子化されたトーン性成分を符号化列生
成回路605及びローカルデコーダ804に供給する。
ローカルデコーダ804は、正規化及び量子化されたト
ーン性成分に対して、逆量子化及び正規化の解除を行
い、元のトーン性成分の信号を復号する。但しこの時、
復号信号には量子化雑音が含まれることになる。ローカ
ルデコーダ804からの出力は、1回目の復号信号とし
て、加算器805に供給される。まだ、加算器805に
は、スイッチ制御回路808によって制御されるスイッ
チ806を介して、変換回路601からの元のスペクト
ル信号が供給される。加算器805は、元のスペクトル
信号から、1回目の復号信号を差し引いて1回目の差分
信号を出力する。トーン性成分の抽出、符号化、復号
化、差分化処理を1回で終了する場合は、この1回目の
差分信号がノイズ性成分として、スイッチ制御回路80
8によって制御されるスイッチ807を介して、ノイズ
性成分符号化回路604に供給される。トーン性成分の
抽出、符号化、復号化、差分化処理を繰り返す場合は、
1回目の差分信号は、スイッチ801を介してトーン性
成分抽出回路802に供給される。トーン性成分抽出回
路802、トーン性成分符号化回路603、ローカルデ
コーダ804は上述と同様の処理を行い、得られた2回
目の復号信号が加算器805に供給される。また、加算
器805には、スイッチ806を介して1回目の差分信
号が供給される。加算器805は、1回目の差分信号か
ら、2回目の復号信号を差し引いて2回目の差分信号を
出力する。トーン性成分の抽出、符号化、復号化、差分
化処理を2回で終了する場合は、この2回目の差分信号
が、ノイズ性成分として、スイッチ807を介して、ノ
イズ性成分符号化回路604に供給される。トーン性成
分の抽出、符号化、復号化、差分化処理を更に繰り返す
場合は、上述と同様な処理が、トーン性成分抽出回路8
02、トーン性成分符号化回路603、ローカルデコー
ダ804、加算器805によって行われる。スイッチ制
御回路808は、トーン性成分情報数の閾値を保特して
おり、トーン性成分抽出回路から得られるトーン性成分
情報数がこの閾値を越えた場合にトーン性成分の抽出、
符号化、復号化処理を終了するようスイッチ807を制
御する。また、トーン性成分符号化回路603におい
て、トーン性成分が抽出されなくなった時点で、トーン
性成分の抽出、符号化、復号化、差分化処理を終了とす
ることも出来る。
The spectrum signal obtained by the conversion circuit 601 is supplied to the tone component extraction circuit 802 via the switch 801 controlled by the control circuit 808. The tone component extraction circuit 802 determines the tone component by the processing of FIG. 4 described above, and supplies only the determined tone component to the tone component encoding circuit 603. Further, the tone component extraction circuit 802 determines the number of tone component information and the center position information thereof by the coded sequence generation circuit 6
Output to 05. The tone component encoding circuit 603 normalizes and quantizes the input tone component, and supplies the normalized and quantized tone component to the encoded string generation circuit 605 and the local decoder 804. .
The local decoder 804 de-quantizes and denormalizes the normalized and quantized tone component, and decodes the original tone component signal. However, at this time,
The decoded signal will include quantization noise. The output from the local decoder 804 is supplied to the adder 805 as the first decoded signal. The adder 805 is still supplied with the original spectrum signal from the conversion circuit 601 via the switch 806 controlled by the switch control circuit 808. The adder 805 subtracts the first decoded signal from the original spectrum signal and outputs the first difference signal. When the extraction, the encoding, the decoding, and the difference processing of the tone component are completed once, the difference signal of the first time is used as the noise component and the switch control circuit 80.
8 is supplied to the noise component encoding circuit 604 through the switch 807 controlled by the switch 8. When repeating the extraction, encoding, decoding, and difference processing of tone components,
The first difference signal is supplied to the tone component extraction circuit 802 via the switch 801. The tone component extraction circuit 802, tone component encoding circuit 603, and local decoder 804 perform the same processing as described above, and the obtained second decoded signal is supplied to the adder 805. Further, the first difference signal is supplied to the adder 805 via the switch 806. The adder 805 outputs the second difference signal by subtracting the second-time decoded signal from the first-time difference signal. When the extraction, the encoding, the decoding, and the differential processing of the tone component are finished twice, this second difference signal is a noise component, and the noise component encoding circuit 604 passes through the switch 807. Is supplied to. When the extraction, encoding, decoding, and difference processing of the tone component are further repeated, the same process as described above is performed.
02, tone characteristic component encoding circuit 603, local decoder 804, and adder 805. The switch control circuit 808 keeps a threshold value for the number of tonal component information, and extracts the tonal component when the number of tonal component information obtained from the tonal component extraction circuit exceeds this threshold.
The switch 807 is controlled to end the encoding / decoding processing. Further, when the tone component is no longer extracted in the tone component encoding circuit 603, the tone component extraction, encoding, decoding, and difference processing can be terminated.

【0068】図10と図11は、このような方法で符号
化を行う場合の例を示しており、図11は図10のスペ
クトル信号から一つのトーン性成分を符号化して復号化
した信号を差し引いたものである。
FIGS. 10 and 11 show an example of the case where encoding is performed by such a method. FIG. 11 shows a signal obtained by encoding and decoding one tone component from the spectrum signal of FIG. It has been deducted.

【0069】また、図11のスペクトル信号から更に図
中破線で示した成分をトーン性成分として抽出して符号
化することによって、スペクトル信号の符号化精度を上
げることができ、これを繰り返していくことにより精度
の高い符号化を行なうことができる。なお、この方法を
用いる場合、トーン成分を量子化するためのビット数の
上限を低く設定していても符号化精度を十分に高くとる
ことができ、したがって、量子化ビット数を記録するビ
ット数を小さくすることができるという利点もある。ま
た、このようにトーン性成分を多段階に抽出していく方
法は、必ずしもトーン性成分を符号化して復号化したも
のと同等の信号を元のスペクトル信号から差し引いてい
く場合だけでなく、抽出されたトーン性成分のスペクト
ル信号を0にした場合にも適用可能であり、本発明の記
述において「トーン性成分を分離した信号」等の表現は
この両者を含むものである。
Further, by further extracting the component shown by the broken line in the drawing as a tone component from the spectrum signal of FIG. 11 and encoding it, the encoding accuracy of the spectrum signal can be improved, and this is repeated. As a result, highly accurate encoding can be performed. When this method is used, the encoding accuracy can be sufficiently high even if the upper limit of the number of bits for quantizing the tone component is set low. Therefore, the number of bits for recording the quantization bit number is recorded. There is also an advantage that can be made smaller. In addition, the method of extracting the tonal component in multiple stages in this way is not limited to the case of subtracting a signal equivalent to the one obtained by encoding and decoding the tonal component from the original spectrum signal, and extracting it. The present invention is also applicable to the case where the spectral signal of the generated tone component is set to 0, and the expression "a signal separated from the tone component" and the like in the description of the present invention include both of them.

【0070】次に、図12は、トーン性成分の抽出の帯
域を高域においてのみ行なった具体例を示すものであ
る。
Next, FIG. 12 shows a concrete example in which the extraction of the tone component is performed only in the high range.

【0071】ここで、一般にスペクトル変換を行なった
場合、低域において十分な周波数分解能をとるためには
スペクトル変換の変換区間長を極めて長くとらなければ
ならず、これを小規模な装置で実現するのは困難であ
る。また、トーン性成分を符号化するためには、そのト
ーン性成分の位置情報や正規化情報を符号化する必要が
あるが、低域において分離度の悪いトーン性成分が多数
ある場合にはこれらの情報を抽出されたトーン性成分の
数だけ記録するのは符号化の効率を上げる上で不利とな
る。したがって、低域側で周波数分解能が十分にとれな
い場合には、図12の例のように高域側でのみトーン性
成分を分離して符号化するようにしても良い。
Here, in general, when spectrum conversion is performed, the conversion section length of the spectrum conversion must be extremely long in order to obtain sufficient frequency resolution in the low range, and this is realized by a small-scale device. Is difficult. Further, in order to encode the tone component, it is necessary to encode the position information and the normalization information of the tone component. However, if there are many tone components with poor separation in the low frequency range, it is necessary to encode them. It is disadvantageous to increase the efficiency of encoding by recording the information of (1) as many as the number of extracted tone components. Therefore, when the frequency resolution cannot be sufficiently obtained on the low frequency side, the tone component may be separated and encoded only on the high frequency side as in the example of FIG.

【0072】さらに、低域で十分な周波数分解能を確保
するために、低域と高域での周波数分解能を変えても良
い。例えば、本実施例の図1の変換回路601に適用さ
れる前述した図19の変換回路において、帯域分割フィ
ルタ202の2つの帯域の出力信号のレートは、帯域分
割フィルタ201の順スペクトル変換回路203に送ら
れる信号のレートの半分に間引かれているが、順スペク
トル変換回路203,204,205で同一数の入力信
号に対して順スペクトル変換を施せば、順スペクトル変
換回路204,205からのスペクトル信号の周波数分
解能は順スペクトル変換回路203からのスペクトル信
号の分解能よりも2倍に高くすることができる。
Further, in order to secure a sufficient frequency resolution in the low range, the frequency resolution in the low range and the high range may be changed. For example, in the above-described conversion circuit of FIG. 19 applied to the conversion circuit 601 of FIG. 1 of the present embodiment, the rates of the output signals of the two bands of the band division filter 202 are the forward spectrum conversion circuit 203 of the band division filter 201. Although it is decimated to half of the rate of the signal sent to, the forward spectrum conversion circuits 203, 204, 205 can perform forward spectrum conversion on the same number of input signals. The frequency resolution of the spectrum signal can be made twice as high as the resolution of the spectrum signal from the forward spectrum conversion circuit 203.

【0073】図13は本発明実施例の方法によって、図
8のスペクトル信号を符号化した場合の符号列(記録媒
体に記録される符号列)の具体例を示したものである。
FIG. 13 shows a concrete example of a code string (code string recorded on a recording medium) when the spectrum signal of FIG. 8 is coded by the method of the embodiment of the present invention.

【0074】この図13では、先ず最初に、トーン性成
分情報数tcn(図8の例では4)が記録媒体に記録さ
れ、次に図8のトーン性成分TCA ,TCB ,TCC ,
TCD に対応するトーン性成分情報tcA ,tcB ,t
cC ,tcD と、図8の各帯域b1〜b5に対応するノ
イズ性成分情報nc1 ,nc2 ,nc3 ,nc4 ,nc
5 の順番に記録がなされている。
In FIG. 13, first, the number of tone component information tcn (4 in the example of FIG. 8) is recorded on the recording medium, and then the tone component TCA, TCB, TCC, of FIG.
Tone component information tcA, tcB, t corresponding to TCD
cC, tcD and the noise component information nc1, nc2, nc3, nc4, nc corresponding to the bands b1 to b5 of FIG.
Records are recorded in order of 5.

【0075】ここで、上記トーン性成分情報には、その
トーン性成分の中心スペクトルの位置を表す中心位置情
報CP(例えばトーン性成分TCB の場合には例えば1
5)と、量子化のためのビット数を表す量子化精度情報
(例えばトーン性成分TCBの場合には例えば6)と、
正規化係数情報とが、正規化および量子化された各信号
成分情報(例えば情報SC1 ,SC2 ,SC3 )と共に
記録媒体に記録されるようになる。なお、例えば、周波
数によって固定的に量子化精度が定められているような
場合にはもちろん量子化精度情報は記録する必要はな
い。
Here, the tone characteristic component information includes the center position information CP indicating the position of the center spectrum of the tone characteristic component (for example, in the case of the tone characteristic component TCB, for example, 1).
5) and quantization precision information indicating the number of bits for quantization (for example, 6 in the case of the tone component TCB),
The normalized coefficient information is recorded on the recording medium together with the normalized and quantized signal component information (for example, information SC1, SC2, SC3). Note that, for example, when the quantization precision is fixedly determined by the frequency, it is not necessary to record the quantization precision information.

【0076】また、上述の実施例では、トーン性成分の
位置情報として、各トーン性成分の中心スペクトルの位
置を用いるようにしたが、各トーン性成分の一番低域の
スペクトルの位置(例えばトーン性成分TCB の場合に
は14)を記録してもよい。
In the above embodiment, the position of the center spectrum of each tone component is used as the position information of the tone component. However, the position of the lowest spectrum of each tone component (for example, In the case of the tone component TCB, 14) may be recorded.

【0077】また、上記ノイズ性成分情報については、
量子化精度情報と、正規化係数情報とが、正規化および
量子化された各信号成分情報(例えば情報SC1 ,SC
2 ,・・・,SC8 )と共に記録媒体に記録されるよう
になる。なお、量子化精度情報が0である場合(図13
のノイズ性成分情報nc4 )には、その符号化ユニット
において実際に符号化が行なわれないことを示してい
る。この場合も、帯域によって固定的に量子化精度が定
められている場合には、量子化精度情報は記録する必要
はないが、このとき、例えば帯域b4のように実際には
符号化が行なわれない符号化ユニットを指定することが
できなくなる。このような場合には、例えば、各符号化
ユニットで実際に符号化が行なわれているかどうかを示
す1ビットのフラグ情報を付加すれば良い。
Regarding the noise component information,
The quantization accuracy information and the normalized coefficient information are normalized and quantized signal component information (for example, information SC1 and SC).
2, ..., SC8) will be recorded on the recording medium. When the quantization accuracy information is 0 (see FIG. 13).
The noise component information nc4) indicates that encoding is not actually performed in the encoding unit. Also in this case, if the quantization precision is fixedly determined by the band, the quantization precision information does not need to be recorded, but at this time, for example, encoding is actually performed like the band b4. It becomes impossible to specify a coding unit that does not exist. In such a case, for example, 1-bit flag information indicating whether or not encoding is actually performed in each encoding unit may be added.

【0078】上述したように、本発明実施例の方法によ
りトーン性成分情報を記録媒体に記録するためには、そ
のトーン性成分の位置を何らかの方法で記録する必要が
あるが、これについては次のような方法で効率良く記録
することができる。
As described above, in order to record the tone component information on the recording medium by the method of the embodiment of the present invention, it is necessary to record the position of the tone component by some method. It is possible to efficiently record by such a method.

【0079】図14、図15は、隣接する時間ブロック
におけるスペクトル信号の様子を表したもので、図15
のスペクトル信号は図14の次の時間ブロックのものを
表している。
FIGS. 14 and 15 show the states of spectrum signals in adjacent time blocks.
14 represents the spectrum signal of the next time block in FIG.

【0080】これら図14,図15において、例えば、
上記MDCTによって得られたスペクトル信号は、その
時間ブロックでの位相や波形信号の若干の揺らぎによっ
てブロック毎に変化するが、トーン性成分の位置は前の
ブロックと概ね同じであり、図14の図中TCA ,TC
B ,TCC ,TCD のトーン性成分に対応して、図15
の図中TCE ,TCF ,TCG ,TCH のトーン性成分
が現われている。そこで、トーン性成分の中心位置情報
を前の時間ブロックのトーン性成分の中心位置情報との
相対位置で効率よく記録することができるが、その具体
例を示したのが図16、図17である。
In FIGS. 14 and 15, for example,
The spectrum signal obtained by the MDCT changes from block to block due to slight fluctuations in the phase and waveform signal in the time block, but the position of the tone component is almost the same as in the previous block, and the diagram of FIG. Middle TCA, TC
15 corresponds to the tone components of B, TCC and TCD.
In the figure, the tone components of TCE, TCF, TCG, and TCH appear. Therefore, it is possible to efficiently record the center position information of the tone component in the relative position with the center position information of the tone component of the previous time block. Specific examples thereof are shown in FIGS. 16 and 17. is there.

【0081】この図16では、図14の時間ブロックに
おけるトーン性成分情報がtcA ,tcB ,tcC ,t
cD の順番に記録されているものとする。ここで、例え
ば図15の時間ブロックにおけるスペクトル信号のう
ち、図15の図中TCF のトーン性成分情報tcF の中
心位置情報CPとして、TCB のトーン性成分との中心
位置差情報CPを図16に示されるように2ビットで符
号化した中心位置情報CP1 を、図17に示すように記
録することができる。このように、多くのトーン性成分
の中心位置情報CPは他の時間ブロック、例えば直前の
時間ブロックにおけるトーン性成分と対応をとることに
よって短い符号で表すことができ、効率的な符号化が可
能となる。ただし、TCH のトーン性成分はTCD のト
ーン性成分が変化したものであるが、これに関しては図
16の中心位置差情報では表せないので、いったんTC
D のトーン性成分情報を無効として中心位置情報CP2
を使ってTCF のトーン性成分の情報を記録している。
なお、図17に示された符号はもちろん一例であって、
例えばトーン性成分情報数tcn1 は、前の時間ブロッ
クの情報からわかるものなので省略してもよい。
In FIG. 16, the tone component information in the time block of FIG. 14 is tcA, tcB, tcC, t.
It shall be recorded in the order of cd. Here, for example, in the spectrum signal in the time block of FIG. 15, as the center position information CP of the tone component information tcF of TCF in the diagram of FIG. 15, the center position difference information CP with the tone component of TCB is shown in FIG. The center position information CP1 encoded with 2 bits as shown can be recorded as shown in FIG. As described above, the center position information CP of many tone-like components can be represented by a short code by corresponding to the tone-like components in other time blocks, for example, immediately preceding time blocks, and efficient encoding is possible. Becomes However, the tone characteristic component of TCH is a variation of the tone characteristic component of TCD, but this cannot be represented by the center position difference information of FIG.
Center position information CP2 by invalidating the tone component information of D
Is used to record the information of the tone component of TCF.
The symbols shown in FIG. 17 are of course an example,
For example, the number of tonality component information tcn1 can be omitted because it is known from the information of the previous time block.

【0082】なお、以上、音響信号に対して本発明実施
例の方法を適用した例を中心に説明を行なったが、本発
明実施例の方法は一般の波形信号の符号化にも適用する
ことが可能である。しかし、音響信号の場合、トーン性
成分情報が聴覚的に特に重要な意味を持っており、本発
明実施例の方法を特に効果的に適用することができる。
Although the above description has been focused on an example in which the method of the present invention is applied to an acoustic signal, the method of the present invention can also be applied to general waveform signal coding. Is possible. However, in the case of an acoustic signal, the tone component information has a particularly significant auditory sense, and the method of the embodiment of the present invention can be applied particularly effectively.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る信号記録媒体に記録された信号は、符号化の際
に、入力信号のうちトーン性の成分をその他の成分と分
離して効率良く符号化することが可能になる。特に、本
発明を音響信号の符号化に使用した場合には、聴感上重
要なトーン性の成分を十分に高い精度で、聴感上あまり
重要で無いノイズ性の成分は最小限の精度で符号化する
ことが可能であり、極めて効率の良い信号圧縮が可能に
なる。したがって、この圧縮された信号を記録媒体に記
録すれば、記録容量を有効に使用することができ、さら
に、この記録媒体を再生して得た信号を復号化すること
で良好な音響信号が得られるようになる。
As is clear from the above description, the signal recorded on the signal recording medium according to the present invention separates the tone component of the input signal from the other components at the time of encoding. Therefore, it is possible to efficiently code. In particular, when the present invention is used for encoding an audio signal, a tone component that is important for hearing is encoded with sufficiently high accuracy, and a noise component that is not so important for hearing is encoded with minimum accuracy. Is possible, and extremely efficient signal compression becomes possible. Therefore, if this compressed signal is recorded in a recording medium, the recording capacity can be effectively used, and further, by decoding the signal obtained by reproducing this recording medium, a good acoustic signal can be obtained. Will be available.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の信号記録媒体を得るための符号
化装置の概略構成を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of an encoding device for obtaining a signal recording medium of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例の信号記録媒体を復号するための
復号化装置の概略構成を示すブロック回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a decoding device for decoding the signal recording medium of the embodiment of the present invention.

【図3】合成逆変換部の構成を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of a synthetic inverse conversion unit.

【図4】本発明実施例の信号記録媒体を得るための符号
化装置の信号成分分離回路における処理流れを示すフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow in a signal component separation circuit of the encoding device for obtaining the signal recording medium of the embodiment of the present invention.

【図5】本実施例の信号符号化におけるトーン性成分を
説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a tone component in the signal coding according to the present embodiment.

【図6】本実施例の信号符号化におけるノイズ性成分を
説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a noise component in the signal coding according to the present embodiment.

【図7】本実施例の信号符号化における分離されたトー
ン性成分を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing separated tone components in the signal coding according to the present embodiment.

【図8】本実施例の信号符号化の他の例について説明す
るための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining another example of signal coding according to the present embodiment.

【図9】本実施例の信号符号化方法を説明するための信
号符号化装置の概略構成を示すブロック回路図である。
FIG. 9 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a signal encoding device for explaining the signal encoding method of the present embodiment.

【図10】本実施例の信号符号化における元のスペクト
ル信号からトーン性成分を符号化して復号化した信号を
引いたものを符号化する方法を説明するための図であ
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining a method for encoding a signal obtained by encoding a tone component and subtracting a decoded signal from the original spectrum signal in the signal encoding of the present embodiment.

【図11】本実施例の信号符号化における元のスペクト
ル信号からトーン性成分を符号化して復号化した信号を
引いた様子を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a signal obtained by encoding and decoding a tone component is subtracted from the original spectrum signal in the signal encoding of the present embodiment.

【図12】本実施例の信号符号化においてトーン性成分
の抽出の帯域を高域においてのみ行った場合について説
明するための図である。
[Fig. 12] Fig. 12 is a diagram for explaining a case where the extraction of the tone component is performed only in the high frequency band in the signal coding according to the present embodiment.

【図13】本実施例の信号符号化により符号化されて得
られた符号列の記録を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining recording of a code string obtained by being coded by the signal coding according to the present embodiment.

【図14】本実施例の信号符号化においてある時間ブロ
ックにおけるスペクトル信号の様子を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a state of a spectrum signal in a certain time block in the signal coding according to the present embodiment.

【図15】本実施例の信号符号化においてある時間ブロ
ックに隣接する時間ブロックにおけるスペクトル信号の
様子を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a state of a spectrum signal in a time block adjacent to a time block in the signal coding according to the present embodiment.

【図16】本実施例の時間ブロックにおけるスペクトル
信号のうちトーン性成分情報の中心位置情報を2ビット
で符号化した例を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining an example in which the center position information of the tone component information of the spectrum signal in the time block of the present embodiment is encoded by 2 bits.

【図17】本実施例の中心位置情報を記録媒体に記録す
る場合の記録状態を説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a recording state when the center position information of this embodiment is recorded on a recording medium.

【図18】従来の符号化装置の概略構成を示すブロック
回路図である。
FIG. 18 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional encoding device.

【図19】本実施例及び従来の符号化装置の変換回路の
具体的構成を示すブロック回路図である。
FIG. 19 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a conversion circuit of this embodiment and a conventional encoding device.

【図20】本実施例及び従来の符号化装置の信号成分符
号化回路の具体的構成を示すブロック回路図である。
FIG. 20 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a signal component encoding circuit of the present embodiment and a conventional encoding device.

【図21】従来の復号化装置の概略構成を示すブロック
回路図である。
FIG. 21 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional decoding device.

【図22】本実施例及び従来の復号化装置の逆変換回路
の具体的構成を示すブロック回路図である。
FIG. 22 is a block circuit diagram showing a specific configuration of the inverse conversion circuit of the present embodiment and the conventional decoding device.

【図23】従来技術による符号化方法を説明するための
図である。
[Fig. 23] Fig. 23 is a diagram for describing a conventional encoding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

601 変換回路、 602 信号成分分離回路、 6
03 トーン性成分符号化回路、 604 ノイズ性成
分符号化回路、 605 符号列生成回路、701 符
号列分解回路、 702 トーン性成分復号化回路、
703 ノイズ性成分復号化回路、 704 合成回
路、 705 逆変換回路
601 conversion circuit, 602 signal component separation circuit, 6
03 tone component coding circuit, 604 noise component coding circuit, 605 code string generation circuit, 701 code string decomposing circuit, 702 tone component decoding circuit,
703 noise component decoding circuit, 704 combining circuit, 705 inverse conversion circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/30 G10L 11/00 G10L 19/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 7/30 G10L 11/00 G10L 19/00

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 符号化された信号の記録された信号記録
媒体において、 入力信号を周波数成分に変換し、 上記周波数成分をトーン性成分からなる第1の信号とそ
の他の成分からなる第2の信号に分離し、 上記第1の信号を上記トーン性成分の周波数軸上での位
置情報とともに符号化し、 上記第2の信号に基づく信号を符号化し、 符号化された上記第1及び第2の信号と、符号化された
上記位置情報とを記録することにより形成されたことを
特徴とする信号記録媒体。
1. A signal recording medium on which an encoded signal is recorded, wherein an input signal is converted into a frequency component, and the frequency component is converted into a first signal composed of a tone component and a second signal composed of other components. And separating the first signal into the signal on the frequency axis of the tone component.
Position information, coded a signal based on the second signal, coded the first and second signals , and coded
A signal recording medium formed by recording the position information .
【請求項2】 上記変換は、スペクトル変換であること
を特徴とする請求項1記載の信号記録媒体。
2. The signal recording medium according to claim 1, wherein the conversion is a spectrum conversion.
【請求項3】 上記トーン性成分の所定の範囲内での数
情報を符号化し符号化された数情報を記録することによ
り形成されたことを特徴とする請求項1記載の信号記録
媒体。
3. The signal recording medium according to claim 1, wherein the signal recording medium is formed by encoding number information of the tone component within a predetermined range and recording the encoded number information.
【請求項4】 上記第2の信号に基づく信号は、周波数
成分の上記第1の信号のトーン性成分の主要部分を含む
符号化ユニットの信号を0にした信号であることを特徴
とする請求項1記載の信号記録媒体。
4. The signal based on the second signal is a signal in which the signal of the encoding unit including the main part of the tone component of the first signal of the frequency component is set to 0. Item 1. The signal recording medium according to item 1.
【請求項5】 上記第2の信号に基づく信号は、上記周
波数成分の上記第1の信号及びその近隣の周波数成分を
0にした信号であることを特徴とする請求項1記載の信
号記録媒体。
5. The signal recording medium according to claim 1, wherein the signal based on the second signal is a signal in which the first signal of the frequency component and the frequency components in the vicinity thereof are set to 0. .
【請求項6】 上記分離のステップは、 上記トーン性成分を符号化し、上記符号化されたトーン
性成分を復号化し、上記復号化されたトーン性成分を上
記入力信号の周波数成分から差し引いて差分信号を生成
するステップを含み、 上記第2の信号は、上記差分信号であることを特徴とす
る請求項1記載の信号記録媒体。
6. The separating step encodes the tone component, decodes the encoded tone component, and subtracts the decoded tone component from the frequency component of the input signal to obtain a difference. The signal recording medium according to claim 1, further comprising a step of generating a signal, wherein the second signal is the differential signal.
【請求項7】 入力信号を周波数成分に変換し、 上記周波数成分をトーン性成分からなる第1の信号とそ
の他の成分からなる第2の信号に分離し、 上記第1の信号を上記トーン性成分の周波数軸上での位
置情報とともに符号化し、 上記第2の信号に基づく信号を符号化し、 符号化された上記第1及び第2の信号と、符号化された
上記位置情報とを記録する ことにより形成された信号記
録媒体において、 上記分離のステップは、 上記トーン性成分を符号化し、上記符号化されたトーン
性成分を復号化し、上記復号化されたトーン性成分を上
記入力信号の周波数成分から差し引いて差分信号を生成
するステップを含み、 上記第2の信号は、上記差分信号である ことを特徴とす
る信号記録媒体。
7. An input signal is converted into a frequency component, and the frequency component is converted into a first signal composed of a tone component.
Is separated into a second signal composed of other components, and the first signal is separated by the position of the tone component on the frequency axis.
Position information, coded a signal based on the second signal, coded the first and second signals, and coded
A signal record formed by recording the above position information.
In the recording medium, the separating step encodes the tonal component to obtain the encoded tone.
And decode the above tone component.
Generate a differential signal by subtracting from the frequency component of the input signal
And the second signal is the difference signal .
Signal recording medium.
【請求項8】 上記第1の信号の符号化のステップ及び
上記第2の信号に基づく信号の符号化のステップの内の
少なくとも上記第2の信号に基づく信号の符号化のステ
ップは、 入力された信号を符号化ユニット毎に正規化し、 正規化された信号を量子化するステップを含むことを特
徴とする請求項1記載の信号記録媒体。
8. At least the step of encoding a signal based on the second signal of the steps of encoding the first signal and the step of encoding a signal based on the second signal is input. The signal recording medium according to claim 1, further comprising the step of: normalizing the generated signal for each coding unit, and quantizing the normalized signal.
【請求項9】 上記第1の信号の符号化のステップ及び
上記第2の信号に基づく信号の符号化のステップの内の
少なくとも上記第2の信号に基づく信号の符号化のステ
ップは、 入力された信号に対して可変長符号化を行うステップを
含むことを特徴とする請求項1記載の信号記録媒体。
9. At least the step of encoding a signal based on the second signal among the steps of encoding the first signal and the step of encoding a signal based on the second signal is input. The signal recording medium according to claim 1, further comprising a step of performing variable length coding on the generated signal.
【請求項10】 上記分離のステップは、上記周波数成
分の高域のみから上記第1の信号を分離することを特徴
とする請求項1記載の信号記録媒体。
10. The signal recording medium according to claim 1, wherein the separating step separates the first signal from only the high frequency band of the frequency component.
【請求項11】 上記変換のステップは、低域側の周波
数分解能が、高域側の周波数分解能より高くなるように
変換を行うことを特徴とする請求項1記載の信号記録媒
体。
11. The signal recording medium according to claim 1, wherein in the converting step, conversion is performed such that the frequency resolution on the low frequency side is higher than the frequency resolution on the high frequency side.
【請求項12】 上記入力信号は音声信号であることを
特徴とする請求項1記載の信号記録媒体。
12. The signal recording medium according to claim 1, wherein the input signal is an audio signal.
【請求項13】 上記位置情報は、現ブロックの位置情
報と他の時間ブロックの位置情報との差を示す情報を含
むことを特徴とする請求項記載の信号記録媒体。
13. The location information signal recording medium according to claim 1, wherein the includes information indicating a difference between the position information of the position information and other time blocks of the current block.
【請求項14】 上記第1の信号の各周波数成分に対し
て上記0にされる周波数成分の数は、高域側の方が低域
側より多いことを特徴とする請求項記載の信号記録媒
体。
14. The signal according to claim 5 , wherein the number of frequency components set to 0 for each frequency component of the first signal is higher on the high frequency side than on the low frequency side. recoding media.
【請求項15】 上記第1の信号の内の1つの周波数成
分に対して上記0にされる周波数成分の数は、上記第1
の信号の内の1つの局波数成分を中心として高域側と低
域側で非対称であることを特徴とする請求項記載の信
号記録媒体。
15. The number of frequency components zeroed for one frequency component of the first signal is equal to the first frequency component.
6. The signal recording medium according to claim 5, wherein one of the signals in the signal is asymmetric with respect to the high frequency side and the low frequency side.
【請求項16】 上記分離のステップは、 上記差分信号のトーン性成分を符号化し、上記符号化さ
れたトーン性成分を復号化し、上記復号化されたトーン
性成分を上記差分信号から差し引いて新たな差分信号を
生成し、上記新たな差分信号を上記差分信号とするステ
ップを少なくとも1回含み、 上記第2の信号は、上記新たな差分信号であることを特
徴とする請求項記載の信号記録媒体。
16. The separating step encodes a tone component of the differential signal, decodes the encoded tone component, subtracts the decoded tone component from the difference signal, and newly adds 7. The signal according to claim 6 , further comprising the step of generating at least one different differential signal and using the new differential signal as the differential signal, wherein the second signal is the new differential signal. recoding media.
【請求項17】 符号化された信号の記録された信号記
録媒体において、 トーン性成分の周波数軸上での位置情報を含む、トーン
性成分に関するトーン性成分情報と、ノイズ性成分に関
するノイズ性成分情報とが別々に記録されていることを
特徴とする信号記録媒体。
17. A signal recording medium in which an encoded signal is recorded, wherein tone characteristic information relating to a tone characteristic component including position information on a frequency axis of a tone characteristic component and a noise characteristic component relating to a noise characteristic component. A signal recording medium characterized in that information and information are recorded separately.
【請求項18】 上記トーン性成分情報は、上記トーン
性成分の所定の範囲内での数情報を含むことを特徴とす
る請求項17記載の信号記録媒体。
18. The signal recording medium according to claim 17, wherein the tone component information includes number information of the tone component within a predetermined range.
【請求項19】 上記トーン性成分情報及び上記ノイズ
性成分情報の内の少なくともノイズ性成分情報は、正規
化係数情報と量子化精度情報とを含むことを特徴とする
請求項17記載の信号記録媒体。
19. The signal recording according to claim 17, wherein at least the noise component information of the tone component information and the noise component information includes normalization coefficient information and quantization accuracy information. Medium.
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