ES2707337T3

ES2707337T3 - Audio signal encoding device, audio signal decoding device and methods thereof

Info

Publication number: ES2707337T3
Application number: ES15824312T
Authority: ES
Inventors: Takuya Kawashima; Hiroyuki Ehara
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: PT3174050T; TR201901476T4; ES2823250T3; ZA201701428B; JP6957444B2; JP2019144527A; PT3413307T; JP2019070823A

Abstract

Un aparato de codificación de señal de audio, que comprende: un tiempo-frecuencia adaptado al transformador que está adaptado para generar un espectro realizando una transformada en una señal de audio de entrada en un dominio de frecuencia, divide el espectro en subbandas, que son bandas de frecuencia predeterminadas y emite espectros de subbanda; un cuantificador de energía de subbanda adaptado para obtener, para cada una de las subbandas, energía de subbanda cuantificada; un calculador de tonalidad adaptado para analizar la tonalidad de los espectros de subbanda y emitir un resultado de análisis; un asignador de bits adaptado para seleccionar una segunda subbanda en la que se realiza cuantificación por un segundo cuantificador de entre las subbandas basándose en el resultado de análisis de la tonalidad y la energía de subbanda cuantificada, y determina un primer número de bits para asignarse a una primera subbanda, entre las subbandas, sobre las que se realiza la cuantificación por un primer cuantificador; y un multiplexor adaptado para multiplexar información codificada emitida desde el primer cuantificador y desde el segundo cuantificador, la energía de subbanda cuantificada y el resultado de análisis de la tonalidad, y emite la información multiplexada, en el que el primer cuantificador está adaptado para codificar por pulsos un espectro de subbanda entre los espectros de subbandas que están incluidos en la primera subbanda usando un primer número de bits, y el segundo cuantificador está adaptado para codificar un espectro de subbanda entre los espectros de subbanda que están incluidos en la segunda subbanda usando un filtro de tono.An audio signal coding apparatus, comprising: a time-frequency adapted to the transformer that is adapted to generate a spectrum by performing a transform into an input audio signal in a frequency domain, divides the spectrum into sub-bands, which are predetermined frequency bands and emits subband spectra; a subband energy quantizer adapted to obtain, for each of the sub-bands, quantized subband power; a tonality calculator adapted to analyze the tone of the subband spectra and output an analysis result; a bit mapper adapted to select a second subband in which quantization is performed by a second quantizer between the subbands based on the result of hue analysis and quantized subband energy, and determines a first number of bits to be assigned to a first subband, between the sub-bands, on which the quantification is performed by a first quantifier; and a multiplexer adapted to multiplex encoded information transmitted from the first quantizer and from the second quantizer, the quantized subband energy and the result of tonality analysis, and outputs the multiplexed information, in which the first quantizer is adapted to encode by pulses a subband spectrum between the subband spectra that are included in the first subband using a first number of bits, and the second quantizer is adapted to encode a subband spectrum among the subband spectra that are included in the second subband using a tone filter.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Aparato de codificación de señal de audio, dispositivo de decodificación de señal de audio y métodos del mismo Campo de la invención Audio signal coding apparatus, audio signal decoding device and methods thereof Field of the invention

La presente divulgación se refiere a una técnica de codificación y a una técnica de decodificación para mejorar la calidad de audio de señales de audio, tal como señales de voz y señales de música.The present disclosure relates to a coding technique and a decoding technique for improving the audio quality of audio signals, such as speech signals and music signals.

Antecedentes de la técnicaBackground of the technique

Una técnica de codificación para comprimir señales de audio a una baja tasa de bits es una técnica esencial para llevar a cabo el uso efectivo de ondas de radio y así sucesivamente en comunicación móvil. Mientras tanto, ha habido recientemente un deseo cada vez mayor de mejorar la calidad de audio en comunicación telefónica y se anticipa una implementación de servicios de comunicación por teléfono que produce una sensación mayor de presencia. Para implementar tales servicios, es necesario codificar señales de audio que tienen una banda de frecuencia amplia a una alta tasa de bits. No obstante, este enfoque entra en conflicto con el uso eficaz de las ondas de radio y las bandas de frecuencia.A coding technique for compressing audio signals at a low bit rate is an essential technique for carrying out the effective use of radio waves and so on in mobile communication. Meanwhile, there has recently been a growing desire to improve the quality of audio in telephone communication and an implementation of telephone communication services is anticipated that produces a greater sense of presence. To implement such services, it is necessary to encode audio signals having a wide frequency band at a high bit rate. However, this approach conflicts with the effective use of radio waves and frequency bands.

Por ejemplo, ahora se estudia una técnica de codificación de señal de audio adoptada por la norma G.719 (NPL 1). En la norma G.719, ante la codificación de una señal de audio, se realiza una transformada de frecuencia sobre la señal de audio, y los bits predeterminados se asignan a un espectro obtenido como resultado de la transformada de frecuencia. Específicamente, el espectro se divide en subbandas que tienen anchos de banda de frecuencia predeterminados, y una unidad (una unidad que tiene un número necesario de bits) utilizada en cuantificación basándose en la cuantificación del vector de malla se asigna a cada una de las subbandas en orden decreciente de energía, como sigue.For example, an audio signal coding technique adopted by the G.719 standard (NPL 1) is now being studied. In the G.719 standard, before the coding of an audio signal, a frequency transformation is performed on the audio signal, and the predetermined bits are assigned to a spectrum obtained as a result of the frequency transformation. Specifically, the spectrum is divided into sub-bands having predetermined frequency bandwidths, and a unit (a unit having a required number of bits) used in quantization based on the quantization of the mesh vector is assigned to each of the sub-bands in decreasing order of energy, as follows.

(1) Una unidad se asigna a una subbanda que tiene la energía más grande entre la totalidad de las subbandas. Se asigna un bit por espectro. Por lo tanto, si el número de muestras espectrales en una subbanda es ocho, por ejemplo, una unidad contiene ocho bits (obsérvese que el número máximo de bits que se pueden asignar por espectro son nueve bits, y por lo tanto, si el número de muestras espectrales en una subtrama es ocho, se pueden asignar hasta 72 bits).(1) A unit is assigned to a sub-band that has the largest power among all sub-bands. One bit per spectrum is assigned. Therefore, if the number of spectral samples in a subband is eight, for example, one unit contains eight bits (note that the maximum number of bits that can be allocated per spectrum are nine bits, and therefore, if the number of spectral samples in one subframe is eight, up to 72 bits can be assigned).

(2) La energía de subbanda cuantificada de la subbanda a la cual se ha asignado una unidad se disminuye en dos niveles (6 dB). Si el número de bits asignados a la subbanda a la cual se ha asignado una unidad que supera el valor máximo (nueve bits), la subbanda se excluye de la cuantificación en los bucles sucesivos.(2) The quantized subband energy of the subband to which a unit has been assigned is decreased by two levels (6 dB). If the number of bits assigned to the subband to which a unit exceeding the maximum value (nine bits) has been assigned, the subband is excluded from quantization in the successive loops.

(3) De regreso a (1) anterior, se repite el mismo proceso.(3) Returning to (1) above, the same process is repeated.

La figura 6 ilustra la energía de subbanda de cada subbanda. El eje horizontal representa la frecuencia y el eje vertical representa la amplitud en una escala logarítmica. En la figura, la energía de la subbanda de cada subbanda se representa por una línea horizontal en lugar de un punto. La longitud de cada línea horizontal representa el ancho de banda de frecuencia de cada subbanda.Figure 6 illustrates the subband energy of each subband. The horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the amplitude on a logarithmic scale. In the figure, the energy of the subband of each subband is represented by a horizontal line instead of a point. The length of each horizontal line represents the frequency bandwidth of each subband.

La figura 7 y la figura 8 son diagramas que ilustran ejemplos de los resultados de asignación de bits a cada subbanda en un caso de uso de un método de codificación especificado en la norma G.719. En las figuras, el eje horizontal representa la frecuencia y el eje vertical representa el número asignado de bits. La figura 7 ilustra un caso de una tasa de bits de 128 kbit/s, y la figura 8 ilustra un caso de una tasa de bits de 64 kbit/s.Figure 7 and Figure 8 are diagrams illustrating examples of bit allocation results to each subband in a use case of a coding method specified in the G.719 standard. In the figures, the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the assigned number of bits. Figure 7 illustrates a case of a bit rate of 128 kbit / s, and Figure 8 illustrates a case of a bit rate of 64 kbit / s.

En el caso de 128 kbit/s, está disponible para asignación un presupuesto de bits abundante y por lo tanto pueden asignarse nueve bits, que es el valor máximo, a una gran cantidad de subbandas (espectro) y puede mantenerse la calidad de señales de audio a un alto nivel.In the case of 128 kbit / s, an abundant bit budget is available for allocation and therefore nine bits, which is the maximum value, can be allocated to a large number of sub-bands (spectrum) and the signal quality of the signals can be maintained. audio at a high level.

En contraste, en el caso de 64 kbit/s, a ninguna subbanda se le asignan nueve bits, que es el valor máximo, sino que a cada subbanda se le asignan algunos bits. En consecuencia, se considera que esta degradación en la calidad de las señales de audio se puede suprimir y se puede llevar a cabo un uso eficaz de las ondas de radio y las bandas de frecuencia.In contrast, in the case of 64 kbit / s, no subband is assigned nine bits, which is the maximum value, but some bits are assigned to each subband. Accordingly, it is considered that this degradation in the quality of the audio signals can be suppressed and an efficient use of the radio waves and the frequency bands can be carried out.

Lista de citasAppointment list

Bibliografía de patentePatent bibliography

PTL 1: Publicación de solicitud de patente no examinada Japonesa (traducción de la solicitud PCT) N° 2013 534328PTL 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication (translation of the PCT application) No. 2013 534328

PTL 2: Publicación internacional N.° 2005/027095 PTL 2: International Publication No. 2005/027095

Bibliografía no es de patenteBibliography is not patent

NPL 1: ITU-T norma G.719, 2008NPL 1: ITU-T standard G.719, 2008

Sumario de la invenciónSummary of the invention

No obstante, el uso eficaz de ondas de radio y bandas de frecuencia necesita fomentarse adicionalmente. En este punto, en un caso de codificación de una señal de audio que tiene una frecuencia de muestreo de aproximadamente 32 kHz a una tasa de bits baja 20 kpbs/s o menos mediante la utilización del método anteriormente descrito adoptado por la norma G.719, no es posible reservar una unidad (un número de bits) utilizados en la cuantificación de todas las subbandas, lo cual es un problema.However, the efficient use of radio waves and frequency bands needs to be further promoted. At this point, in a case of encoding an audio signal having a sampling frequency of about 32 kHz at a bit rate of 20 kbps / s or less by using the method described above adopted by G.719, it is not possible to reserve a unit (a number of bits) used in the quantization of all the sub-bands, which is a problem.

La figura 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo del resultado de asignación de bits a cada subbanda en un caso de uso del método de codificación especificado en la norma G.719 a 20 kbit/s. Como se ilustra, la asignación de bits falla no solo en un intervalo de alta frecuencia sino también, dependiendo de la situación, en un intervalo de baja frecuencia, lo cual es esencial para escuchar. En consecuencia, no es posible la codificación de espectros en las subbandas correspondientes, lo que da como resultado degradación significativa en la calidad de las señales de audio.Figure 9 is a diagram illustrating an example of the bit allocation result for each subband in a use case of the coding method specified in the G.719 standard at 20 kbit / s. As illustrated, the bit allocation fails not only in a high frequency range but also, depending on the situation, in a low frequency range, which is essential for listening. Consequently, the coding of spectra in the corresponding subbands is not possible, which results in significant degradation in the quality of the audio signals.

Para resolver un problema de este tipo puede emplearse un método para cambiar dinámicamente un método de asignación de bits (PTL 1).To solve such a problem, a method for dynamically changing a bit allocation method (PTL 1) can be employed.

No obstante, el método de asignación de bits se cambia mientras se utiliza un método de codificación único (método de cuantificación) sin cambiar el método de codificación (método de cuantificación), y por lo tanto, este enfoque a la degradación en la calidad de las señales de audio tiene un efecto limitado.However, the method of bit allocation is changed while using a unique coding method (quantization method) without changing the coding method (quantization method), and therefore, this approach to the degradation in the quality of Audio signals have a limited effect.

En la técnica anterior, el documento US 5870703 A desvela una asignación de bits adaptativa de componentes tonales y de ruido de una señal de audio en la que la cantidad de bits asignados está basada en cambios de tiempo de la suma de los factores de escala de respectivos canales.In the prior art, US 5870703 A discloses an adaptive bit allocation of tonal and noise components of an audio signal in which the number of bits allocated is based on time changes of the sum of the scale factors of respective channels.

El objeto de la presente invención se resuelve mediante las reivindicaciones independientes. Se definen realizaciones específicas en las reivindicaciones dependientes.The object of the present invention is solved by the independent claims. Specific embodiments are defined in the dependent claims.

La presente divulgación proporciona una técnica de codificación y una técnica de decodificación para realizar señales de audio de alta calidad y al mismo tiempo reducir la tasa de bits global.The present disclosure provides a coding technique and a decoding technique for making high quality audio signals and at the same time reducing the overall bit rate.

Un aparato de codificación de señal de audio de acuerdo con la presente divulgación incluye un transformador de tiempo-frecuencia que genera un espectro al realizar una transformada sobre una señal de audio de entrada en un dominio de frecuencia, divide el espectro en subbandas, las cuales son bandas de frecuencia predeterminadas, y emite espectros de subbanda; un cuantificador de energía de subbanda que obtiene, para cada una de las subbandas, energía de subbanda cuantificada; un calculador de tonalidad que analiza la tonalidad de los espectros de subbanda y emite un resultado de análisis; un asignador de bits que selecciona una segunda subbanda sobre la cual se realiza cuantificación por un segundo cuantificador de entre las subbandas basándose en el resultado de análisis de la tonalidad y la energía de subbanda cuantificada, y determina un primer número de bits que van a asignarse a una primera subbanda, de entre las subbandas, sobre la cual se realizó cuantificación por un primer cuantificador; y un multiplexor que multiplexa en información codificada información emitida desde el primer cuantificador y desde el segundo cuantificador, la energía de subbanda cuantificada y el resultado de análisis de la tonalidad, y emite la información multiplexada. El primer cuantificador codifica por pulsos un espectro de subbanda de entre los espectros de subbanda que se incluyen en la primera subbanda al utilizar el primer número de bits, y el segundo cuantificador codifica un espectro de subbanda de entre los espectros de subbanda que se incluyen en la segunda subbanda mediante la utilización de un filtro de tono.An audio signal coding apparatus according to the present disclosure includes a time-frequency transformer that generates a spectrum by performing a transform on an input audio signal in a frequency domain, dividing the spectrum into sub-bands, which they are predetermined frequency bands, and emit subband spectra; a subband energy quantizer that obtains, for each of the subbands, quantized subband power; a tonality calculator that analyzes the tone of the subband spectra and outputs an analysis result; a bit mapper that selects a second subband on which quantization is performed by a second quantizer between the subbands based on the result of hue analysis and quantized subband energy, and determines a first number of bits to be allocated to a first subband, from among the sub-bands, on which quantification was performed by a first quantifier; and a multiplexer that multiplexes in information encoded information emitted from the first quantizer and from the second quantizer, the quantized subband energy and the result of tonality analysis, and outputs the multiplexed information. The first quantizer pulses a subband spectrum from among the subband spectra that are included in the first subband when using the first number of bits, and the second quantizer encodes a subband spectrum from among the subband spectra that are included in the subband. the second subband by using a tone filter.

Obsérvese que las realizaciones generales o específicas se pueden implementar como un sistema, un método, un circuito integrado o un programa informático o cualquier combinación selectiva de un sistema, un aparato, un método, un circuito integrado y un programa informático.Note that general or specific embodiments can be implemented as a system, a method, an integrated circuit or a computer program or any selective combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit and a computer program.

Con el aparato de codificación, el aparato de decodificación y así sucesivamente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible codificar y decodificar señales de audio de alta calidad y al mismo tiempo reducir la tasa de bits global.With the coding apparatus, the decoding apparatus and so on, according to the present disclosure, it is possible to encode and decode high quality audio signals and at the same time reduce the overall bit rate.

Breve descripción de los dibujosBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[Fig. 1] La figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato de codificación de acuerdo con una primera realización de la presente divulgación.[Fig. 1] Figure 1 is a block diagram of a coding apparatus according to a first embodiment of the present disclosure.

[Fig. 2] La figura 2 es un diagrama de bloques detallado de un asignador de bits del aparato de codificación de acuerdo con la primera realización de la presente divulgación.[Fig. 2] Fig. 2 is a detailed block diagram of a bit mapper of the coding apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.

[Fig. 3] La figura 3 es un diagrama para describir una operación realizada por el aparato de codificación de acuerdo con la primera realización de la presente divulgación.[Fig. 3] Fig. 3 is a diagram for describing an operation performed by the coding apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.

[Fig. 4] La figura 4 es un diagrama de bloques de un aparato de decodificación de acuerdo con una segunda realización de la presente divulgación.[Fig. 4] Fig. 4 is a block diagram of a decoding apparatus according to a second embodiment of the present disclosure.

[Fig. 5] La figura 5 es un diagrama de bloques detallado de un asignador de bits del aparato de decodificación de acuerdo con la segunda realización de la presente divulgación.[Fig. 5] Fig. 5 is a detailed block diagram of a bit mapper of the decoding apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.

[Fig. 6] La figura 6 es un diagrama para describir la energía de subbanda en un aparato de codificación de acuerdo con la técnica relacionada.[Fig. 6] Figure 6 is a diagram for describing the subband energy in a coding apparatus according to the related art.

[Fig. 7] La figura 7 es un diagrama para describir el resultado de asignación de bits a subbandas en un aparato de codificación de acuerdo con la técnica relacionada.[Fig. 7] Fig. 7 is a diagram for describing the result of allocation of bits to subbands in a coding apparatus according to the related art.

[Fig. 8] La figura 8 es un diagrama para describir el resultado de asignación de bits de las subbandas en un aparato de codificación de acuerdo con la técnica relacionada.[Fig. 8] Fig. 8 is a diagram for describing the result of bit allocation of the subbands in an encoding apparatus according to the related art.

[Fig. 9] La figura 9 es un diagrama para describir el resultado de asignación de bits a subbandas en un aparato de codificación de acuerdo con la técnica relacionada.[Fig. 9] Fig. 9 is a diagram for describing the result of allocation of bits to subbands in a coding apparatus according to the related art.

Descripción de las realizacionesDescription of the realizations

En lo sucesivo se describirán configuraciones y operaciones de realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos. Las señales de audio, las cuales son señales de entrada a un aparato de codificación de la presente divulgación y señales de salida desde un aparato de decodificación de la presente divulgación, incluyen conceptualmente señales de voz, señales de música que tienen una banda más amplia y señales en las cuales estos tipos de señales se mezclan.In the following, configurations and operations of embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The audio signals, which are input signals to a coding apparatus of the present disclosure and output signals from a decoding apparatus of the present disclosure, conceptually include speech signals, music signals having a wider band and signals in which these types of signals are mixed.

En la presente divulgación, las “señales de audio de entrada” incluyen conceptualmente señales de música, señales de voz y señales en las cuales se mezclan ambos tipos de señales. El término “energía de subbanda cuantificada” significa energía obtenida cuantificando energía de una subbanda, la cual es la suma o promedio de la energía de los espectros de subbanda en una subbanda, y la energía de una subbanda se puede obtener al calcular el cuadrado de la suma de los espectros de subbanda en la subbanda, por ejemplo. El término “tonalidad” significa el grado en el cual se produce el pico espectral en un componente de frecuencia específico y el resultado de análisis de la tonalidad se puede representar por un valor numérico, una codificación o similar. El término “codificación de pulso” significa codificación en la cual el espectro está representado aproximadamente utilizando pulsos.In the present disclosure, the "input audio signals" conceptually include music signals, voice signals and signals in which both types of signals are mixed. The term "quantized subband energy" means energy obtained by quantifying energy of a subband, which is the sum or average of the energy of the subband spectra in a subband, and the energy of a subband can be obtained by calculating the square of the sum of the subband spectra in the subband, for example. The term "tonality" means the degree to which the spectral peak occurs in a specific frequency component and the result of tonality analysis may be represented by a numerical value, an encoding or the like. The term "pulse coding" means coding in which the spectrum is roughly represented using pulses.

La expresión “relativamente bajo” significa un caso que es menor como resultado de una comprensión entre subbandas y corresponde a un caso que es menor que el promedio de todas las subbandas o un caso que es menor que un valor predeterminado. La expresión “subbanda en un intervalo de frecuencia alto” significa una subbanda que está colocada más cercana a un lado de alta frecuencia entre una pluralidad de subbandas.The term "relatively low" means a case that is smaller as a result of an understanding between sub-bands and corresponds to a case that is less than the average of all sub-bands or a case that is less than a predetermined value. The term "subband in a high frequency range" means a subband that is placed closer to a high frequency side among a plurality of subbands.

Obsérvese que un primer cuantificador (espectro), un segundo cuantificador (espectro), un primer decodificador (espectro), un segundo decodificador (espectro), una primera subbanda, una segunda subbanda, una tercera subbanda, una cuarta subbanda, un primer número de bits, un segundo número de bits, un tercer número de bits y un cuarto número de bits descritos en las realizaciones y en las reivindicaciones se distinguen entre sí para representar no el orden de los mismos sino sus categorías.Note that a first quantizer (spectrum), a second quantizer (spectrum), a first decoder (spectrum), a second decoder (spectrum), a first subband, a second subband, a third subband, a fourth subband, a first number of bits, a second number of bits, a third number of bits and a fourth number of bits described in the embodiments and in the claims are distinguished from each other to represent not the order of the same but their categories.

(Primera realización)(First embodiment)

La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración y una operación de un aparato de codificación de señal de audio 100 de acuerdo con una primera realización. El aparato de codificación de señal de audio 100 ilustrado en la figura 1 incluye un transformador de tiempo-frecuencia 101, un cuantificador de energía de subbanda 102, un calculador de tonalidad 103, un asignador de bits 104, un normalizador 105, un primer cuantificador de espectro 106, un segundo cuantificador de espectro 107 y un multiplexor 108. Al multiplexor 108 está conectada una antena A. El aparato de codificación de señal de audio 100 y la antena A juntos constituyen un aparato terminal o un aparato de estación de base.Fig. 1 is a block diagram illustrating a configuration and operation of an audio signal encoding apparatus 100 according to a first embodiment. The audio signal coding apparatus 100 illustrated in FIG. 1 includes a time-frequency transformer 101, a subband energy quantizer 102, a tone calculator 103, a bit allocator 104, a normalizer 105, a first quantizer of spectrum 106, a second spectrum quantizer 107 and a multiplexer 108. An antenna A is connected to the multiplexer 108. The audio signal coding apparatus 100 and the antenna A together constitute a terminal apparatus or a base station apparatus.

El transformador de tiempo-frecuencia 101 realiza una transformada sobre una señal de audio de entrada en un dominio de tiempo en un dominio de frecuencia y genera un espectro de señal de audio de entrada (a continuación denominado como “espectro”). La transformada tiempo frecuencia se realiza utilizando MDCT (transformada de coseno discreta modificada), por ejemplo, pero no está limitada a esta transformada. La transformada de tiempofrecuencia se puede realizar utilizando ^dC^t(transformada de coseno discreta), DFT (transformada de Fourier discreta) o transformada de Fourier, por ejemplo.The time-frequency transformer 101 performs a transform on an input audio signal in a time domain in a frequency domain and generates an input audio signal spectrum (hereinafter referred to as "spectrum"). The time-frequency transform is performed using MDCT (Modified Discrete Cosine Transform), for example, but is not limited to this transform. The frequency transform can be performed using ^d C ^t (discrete cosine transform), DFT (discrete Fourier transform) or Fourier transform, for example.

El transformador de tiempo-frecuencia 101 divide el espectro en subbandas que son bandas de frecuencia predeterminadas. Las bandas de frecuencia predeterminadas pueden estar separadas en intervalos iguales o pueden estar separadas en intervalos diferentes, específicamente, en intervalos largos en un intervalo de alta frecuencia y en intervalos cortos en un intervalo de baja frecuencia, por ejemplo.The time-frequency transformer 101 divides the spectrum into sub-bands that are frequency bands predetermined The predetermined frequency bands may be separated into equal intervals or may be separated into different intervals, specifically, at long intervals in a high frequency range and in short intervals in a low frequency range, for example.

El transformador de tiempo-frecuencia 101 emite espectros obtenidos por división en las subbandas al cuantificador de energía de subbanda 102, al calculador de tonalidad 103 y al normalizador 105 como espectros de subbanda. El cuantificador de energía de subbanda 102 obtiene, para cada subbanda, energía de subbanda, que es energía del espectro de subbanda, cuantifica la energía de subbanda y obtiene la energía de subbanda cuantificada. Específicamente, la energía de subbanda se puede obtener al calcular la suma cuadrada de los espectros de subbanda en la subbanda; no obstante, el cálculo no se limita a esto. La energía de subbanda se puede obtener al realizar integración de las amplitudes de espectros de subbanda para cada subbanda, por ejemplo. En un caso de promediado de la energía de subbanda, la suma cuadrada se divide entre el número de espectros (anchura de subbanda) en la subbanda. La energía de subbanda obtenida de esta manera se cuantifica de acuerdo con una anchura de paso predeterminada.The time-frequency transformer 101 emits spectra obtained by division in the subbands to the subband energy quantizer 102, the tonality calculator 103 and the normalizer 105 as subband spectra. The subband band energy quantizer 102 obtains, for each subband, subband energy, which is energy from the subband spectrum, quantizes the subband energy and obtains the quantized subband energy. Specifically, the subband energy can be obtained by calculating the square sum of the subband spectra in the subband; however, the calculation is not limited to this. The subband energy can be obtained by integrating the amplitudes of subband spectra for each subband, for example. In a case of averaging the subband energy, the square sum is divided by the number of spectra (subband width) in the subband. The subband energy obtained in this way is quantized according to a predetermined step width.

El cuantificador de energía de subbanda 102 emite la energía de subbanda cuantificada obtenida al normalizador 105 y al asignador de bits 104 y emite la energía de subbanda cuantificada codificada obtenida por codificación de la energía de subbanda cuantificada al multiplexor 108.The subband energy quantizer 102 outputs the quantized subband energy obtained to the normalizer 105 and the bit allocator 104 and outputs the encoded quantized subband energy obtained by encoding the quantized subband energy to the multiplexer 108.

El calculador de tonalidad 103 analiza los espectros de subbanda incluidos en cada subbanda y determina la tonalidad de la subbanda. La tonalidad es el grado al cual se produce el pico espectral en un componente de frecuencia específico e incluye conceptualmente la presentación de picos, lo que significa que está presente un pico perceptible. La tonalidad se puede obtener cuantitativamente al calcular la relación entre la amplitud del espectro promedio en una subbanda objetivo y la amplitud del espectro máximo presente en la subbanda, por ejemplo. Se define que los espectros de la subbanda tienen tonalidad (presentación de picos) si el valor obtenido supera un umbral predeterminado. En esta realización, el calculador de tonalidad 103 genera una bandera con picos/tonal establecida a uno si el valor obtenido supera del valor predeterminado o genera una bandera con picos/tonal establecida a cero si el valor obtenido es igual o menor que un umbral predeterminado y emite la bandera con picos/tonal al asignador de bits 104 y al multiplexor 108 como resultado de análisis. El calculador de tonalidad 103 puede transmitir como resultado de análisis la relación anteriormente descrita tal cual.The tonality calculator 103 analyzes the subband spectra included in each subband and determines the tonality of the subband. Tonality is the degree to which the spectral peak occurs in a specific frequency component and conceptually includes the presentation of peaks, which means that a perceptible peak is present. The tonality can be obtained quantitatively by calculating the relationship between the amplitude of the average spectrum in a target subband and the amplitude of the maximum spectrum present in the subband, for example. It is defined that the subband's spectra have a tonality (peak presentation) if the obtained value exceeds a predetermined threshold. In this embodiment, the toner calculator 103 generates a peak / tonal flag set to one if the obtained value exceeds the predetermined value or generates a flag with peaks / tonal set to zero if the obtained value is equal to or less than a predetermined threshold and outputs the peak / tonal flag to bit allocator 104 and multiplexer 108 as a result of analysis. The tonality calculator 103 can transmit as a result of analysis the relationship described above as such.

El calculador de tonalidad es eficaz como sigue.The tonality calculator is effective as follows.

Bajo una condición de baja velocidad de bits, para cuantificar eficazmente un espectro en el que la energía espectral se distribuye a través de una subbanda, tal como un espectro similar a ruido, es efectivo un método basado en un filtro de tono (esto es, un método en el que un espectro de intervalo de alta frecuencia se expresa utilizando un espectro de intervalo de baja frecuencia). Por lo tanto, el grado de distribución de energía dentro de una subbanda se determina a partir de la medida de la presentación de picos/tonalidad (la relación entre la potencia pico y la potencia promedio o similar) del espectro en la subbanda, y si la presentación de picos/tonalidad del espectro no es alta, la subbanda se somete a cuantificación basándose en un filtro de tono.Under a low bit rate condition, to efficiently quantify a spectrum in which the spectral energy is distributed across a subband, such as a noise-like spectrum, a method based on a tone filter (ie, a method in which a high frequency range spectrum is expressed using a low frequency range spectrum). Therefore, the degree of energy distribution within a subband is determined from the measure of the peak / pitch presentation (the ratio between the peak power and the average power or similar) of the spectrum in the subband, and if the presentation of peaks / tonality of the spectrum is not high, the subband is subjected to quantification based on a tone filter.

El asignador de bits 104 hace referencia a la energía de subbanda cuantificada y a la bandera con picos/tonal de cada subbanda y asigna bits a partir de un presupuesto de bits, el cual corresponde al número total de bits disponibles para codificación, al espectro de subbanda en cada subbanda. Específicamente, el asignador de bits 104 calcula y determina un primer número de bits, el cual es el número de bits que van a asignarse a las primeras subbandas, las cuales son subbandas en las que se realiza cuantificación por el primer cuantificador de espectro, y emite el resultado al primer cuantificador de espectro 106 como información de bits asignada. Además, el asignador de bits 104 selecciona e identifica segundas subbandas, que son subbandas en las que se realiza cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107, y emite el resultado al segundo cuantificador de espectro 107 como un modo de cuantificación.The bit allocator 104 references the quantized subband energy and the peak / tonal flag of each subband and allocates bits from a bit budget, which corresponds to the total number of bits available for coding, to the subband spectrum in each subband. Specifically, the bit allocator 104 calculates and determines a first number of bits, which is the number of bits to be allocated to the first subbands, which are subbands in which quantization is performed by the first spectrum quantizer, and it outputs the result to the first spectrum quantizer 106 as assigned bit information. In addition, the bit allocator 104 selects and identifies second subbands, which are subbands where quantization is performed by the second spectrum quantizer 107, and outputs the result to the second spectrum quantizer 107 as a quantization mode.

La configuración y operación del asignador de bits 104 se describen en detalle a continuación.The configuration and operation of bit allocator 104 are described in detail below.

Obsérvese que, en esta realización, el asignador de bits 104 hace referencia a la bandera con picos/tonal y la energía de subbanda cuantificada de cada subbanda en este orden; no obstante, el orden de referencia puede ser cualquier orden.Note that, in this embodiment, the bit allocator 104 references the peak / tonal flag and the quantized subband energy of each subband in this order; however, the order of reference can be any order.

Con respecto a las segundas subbandas, las cuales se someten a cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107, las subbandas en la banda completa pueden ser segundas subbandas candidatas. En general, una banda que tiene una energía de subbanda cuantificada baja y una banda que tiene una tonalidad baja están presentes principalmente en un intervalo de alta frecuencia y por lo tanto únicamente las subbandas presentes en un intervalo de alta frecuencia específico pueden tenerse como objetivo. Por ejemplo, únicamente pueden tenerse como objetivo cuatro o cinco subbandas en un intervalo de alta frecuencia. With respect to the second subbands, which are quantized by the second spectrum quantizer 107, the subbands in the entire band may be second candidate subbands. In general, a band having a low quantized subband energy and a band having a low tone are present mainly in a high frequency range and therefore only the subbands present in a specific high frequency range can be targeted. For example, only four or five subbands in a high frequency range can be targeted.

Una señal de audio normalmente tiene una tonalidad alta en un intervalo de baja frecuencia y una tonalidad baja en el intervalo de alta frecuencia y por lo tanto las subbandas en un intervalo de alta frecuencia se someten sustancialmente a cuantificación basándose en un filtro de tono. En consecuencia, se puede utilizar un método alternativo en el cual todas las subbandas, en un intervalo de frecuencia superior a una subbanda seleccionada basándose en la tonalidad se pueden someter a cuantificación basándose en un filtro de tono y únicamente los números de subbanda pueden transmitirse como el modo de cuantificación.An audio signal typically has a high tone in a low frequency range and a low tone in the high frequency range and therefore the subbands in a high frequency range are substantially quantized based on a tone filter. Accordingly, an alternative method can be used in which all sub-bands, in a frequency range greater than a subband selected on the basis of tonality, can be quantized based on a tone filter and only sub-band numbers can be transmitted as the quantization mode.

En normalizador 105 normaliza (divide) cada espectro de subbanda por la energía de subbanda cuantificada de entrada para generar un espectro de subbanda normalizado. Como resultado, se normaliza la diferencia en la magnitud de la amplitud entre las subbandas. El normalizador 105 emite el espectro de subbanda normalizado al primer cuantificador de espectro 106 y al segundo cuantificador de espectro 107.In normalizer 105 it normalizes (divides) each subband spectrum by the quantized input subband energy to generate a normalized subband spectrum. As a result, the difference in the magnitude of the amplitude between the subbands is normalized. The normalizer 105 outputs the normalized subband spectrum to the first spectrum quantizer 106 and the second spectrum quantizer 107.

Obsérvese que el normalizador 105 puede tener cualquier configuración.Note that the normalizer 105 can have any configuration.

Aunque el normalizador 105 está configurado como un componente en esta realización, el normalizador 105 se puede proporcionar en la etapa anterior del primer cuantificador de espectro 106 y en la etapa anterior del segundo cuantificador de espectro 107, esto es, se pueden configurar como dos componentes.Although the normalizer 105 is configured as a component in this embodiment, the normalizer 105 can be provided in the previous stage of the first spectrum quantizer 106 and in the previous stage of the second spectrum quantizer 107, that is, they can be configured as two components .

El primer cuantificador de espectro 106 es un ejemplo de un primer cuantificador y cuantifica espectros de subbanda que pertenecen a las primeras subbandas sobre las cuales se va a realizar cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106 entre los espectros de subbanda normalizados de entrada mediante la utilización del primer número de bits asignados por el asignador de bits 104. El primer cuantificador de espectro 106 emite el resultado de cuantificación al segundo cuantificador de espectro 107 como espectros cuantificados y emite la primera información codificada obtenida por codificación de los espectros cuantificados al multiplexor 108.The first spectrum quantizer 106 is an example of a first quantizer and quantizes subband spectra belonging to the first subbands on which quantization is to be performed by the first spectrum quantizer 106 between the normalized input subband spectra by the use of the first number of bits allocated by the bit allocator 104. The first spectrum quantizer 106 outputs the quantization result to the second spectrum quantizer 107 as quantized spectra and outputs the first coded information obtained by encoding the quantized spectra to the multiplexer 108.

El primer cuantificador de espectro 106 utiliza un codificador de pulsos. Los ejemplos del codificador de pulsos incluyen un cuantificador de vector de malla que realiza cuantificación de vector de malla y un codificador de pulsos que realiza codificación de pulsos en el cual un espectro de subbanda está representado aproximadamente por un número pequeño de pulsos. Esto es, cualquier cuantificador se puede utilizar en la medida en que el cuantificador emplee un método de cuantificación adecuado para cuantificación de un espectro que tenga una tonalidad alta o un método de cuantificación que utilice un número pequeño de pulsos.The first spectrum quantizer 106 uses a pulse encoder. Examples of the pulse encoder include a mesh vector quantizer that performs mesh vector quantization and a pulse encoder that performs pulse coding in which a subband spectrum is represented by approximately a small number of pulses. That is, any quantifier can be used to the extent that the quantifier employs a suitable quantization method for quantization of a spectrum having a high tonality or a quantization method that uses a small number of pulses.

Obsérvese que, a una tasa de bits extremadamente baja, se puede esperar un efecto superior de mantenimiento de calidad de audio con cuantificación utilizando codificación de pulso en la cual el espectro de subbanda está representado aproximadamente por un número pequeño de pulsos en comparación con la cuantificación de vector de malla.Note that, at an extremely low bitrate, a superior audio quality maintenance effect can be expected with quantization using pulse coding in which the subband spectrum is represented by approximately a small number of pulses compared to the quantization of mesh vector.

El segundo cuantificador de espectro 107 es un ejemplo de un segundo cuantificador y puede emplear un método de cuantificación utilizando una banda extendida (modelo de predicción utilizando un filtro de tono) como se describe a continuación, por ejemplo.The second spectrum quantizer 107 is an example of a second quantizer and can employ a quantization method using an extended band (prediction model using a tone filter) as described below, for example.

En este punto, un filtro de tono es un bloque de procesamiento que realiza un procedimiento representado por la expresión 1 a continuación.At this point, a tone filter is a processing block that performs a procedure represented by expression 1 below.

[Cálculo 1][Calculation 1]

y[i] = x[i] p x y[i - T]y [i] = x [i] p x y [i - T]

En general, un filtro de tono hace referencia a un filtro que enfatiza un ciclo de tono (T) para una señal en un eje de tiempo (enfatiza un componente de tono sobre un eje de frecuencia) y es, por ejemplo, un filtro digital representado por la expresión 1 para una señal discontinua x[i] si el número de derivaciones es uno. No obstante, un filtro de tono en esta realización se define como un bloque de procesamiento que realiza un procedimiento representado por la expresión 1 y no necesariamente realiza el tono enfatizado sobre una señal en el eje de tiempo.In general, a tone filter refers to a filter that emphasizes a tone cycle (T) for a signal on a time axis (emphasizes a tone component on a frequency axis) and is, for example, a digital filter represented by expression 1 for a discontinuous signal x [i] if the number of derivations is one. However, a tone filter in this embodiment is defined as a processing block that performs a procedure represented by expression 1 and does not necessarily perform the emphasized tone on a signal on the time axis.

En esta realización, el filtro de tono (bloque de procesamiento representado por la expresión 1) se aplica a una secuencia de coeficiente MDCT de cuantificación Mq[i]. Específicamente, la expresión 1, los ajustes, específicamente x[i] = 0 (i > K, donde K es el límite de frecuencia inferior del coeficiente MDCT que se somete a codificación) y se realiza y[i] = Mq[i] (i < K), y se calcula y[i](K < i < K', donde K' es el límite de frecuencia superior del coeficiente MDCT que se somete a codificación). Se codifica un valor T con el que se minimiza el error entre el coeficiente MDCT, Mt[i] que se somete a codificación y el valor y[i] calculado como información de retardo. Tal codificación de espectro basada en un filtro de tono se describe por pTl 2, por ejemplo.In this embodiment, the tone filter (processing block represented by expression 1) is applied to a quantizing MDCT coefficient sequence Mq [i]. Specifically, expression 1, the adjustments, specifically x [i] = 0 (i> K, where K is the lower frequency limit of the MDCT coefficient that is subjected to coding) and is performed and [i] = Mq [i] (i <K), and calculate y [i] (K <i <K ', where K' is the upper frequency limit of the MDCT coefficient that is submitted to coding). A value T is encoded with which the error between the MDCT coefficient, Mt [i] that is subjected to coding and the value y [i] calculated as delay information is minimized. Such spectrum coding based on a tone filter is described by pTl 2, for example.

El segundo cuantificador de espectro 107 hace referencia a un modo de cuantificación e identifica las segundas subbandas (espectros de subbandas normalizados) sobre las cuales se va a realizar la cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107. Como resultado, se identifican los valores de K y K' anteriormente descritas. Después, la subbanda o la banda de un espectro cuantificado para el cual el espectro de subbanda normalizado (que corresponde a Mt[i] anteriormente descrito, donde K < i < K') en relación a las segundas subbandas identificadas (una frecuencia que varía de K a K') tiene la correlación máxima con un espectro cuantificado (que corresponde a Mq[i] anteriormente descrito, donde i < K) que es lo que se busca, y la posición de la subbanda o la banda se utiliza para generar información de retardo (que corresponde a T anteriormente descrita). Los ejemplos de la información de retardo incluyen la posición absoluta o la posición relativa de la subbanda o la banda, o el número de subbanda. El segundo cuantificador de espectro 107 codifica y emite la información de retardo al multiplexor 108 como segunda información codificada.The second spectrum quantizer 107 refers to a quantization mode and identifies the second sub-bands (spectra of normalized sub-bands) on which the quantization is to be performed by the second spectrum quantizer 107. As a result, the values of K and K 'described above are identified. Then, the subband or band of a quantized spectrum for which the normalized subband spectrum (corresponding to Mt [i] described above, where K <i <K ') in relation to the second subbands identified (a frequency that varies from K to K ') has the highest correlation with a quantized spectrum (corresponding to Mq [i] previously described, where i <K) that is what is sought, and the position of the subband or the band is used to generate delay information (corresponding to T previously described). Examples of the delay information include the absolute position or the relative position of the subband or band, or the subband number. The second spectrum quantizer 107 encodes and outputs the delay information to the multiplexer 108 as the second encoded information.

Obsérvese que, en esta realización, la energía de la subbanda cuantificada codificada se multiplexa y transmite por el multiplexor 108 y se puede generar una ganancia por un decodificador. Por lo tanto, una ganancia no está codificada. No obstante, una ganancia puede codificarse y transmitirse. En este caso, se calcula una ganancia entre las segundas subbandas sobre las cuales se va a realizar la cuantificación y la subbanda de un espectro cuantificado que tiene la correlación máxima y el segundo cuantificador de espectro 107 codifica y emite la información de retardo y la ganancia al multiplexor 108 como la segunda información codificada.Note that, in this embodiment, the energy of the encoded quantized subband is multiplexed and transmitted by the multiplexer 108 and a gain can be generated by a decoder. Therefore, a gain is not coded. However, a gain can be coded and transmitted. In this case, a gain is calculated between the second subbands on which the quantization is to be performed and the subband of a quantized spectrum having the maximum correlation and the second spectrum quantizer 107 encodes and outputs the delay information and the gain to the multiplexer 108 as the second encoded information.

Obsérvese que, en general, el ancho de banda de una subbanda en un intervalo de alta frecuencia se establece más amplio que una subbanda en un intervalo de baja frecuencia. No obstante, algunas subbandas en un intervalo de baja frecuencia sometidas a copiado tienen baja energía y pueden no estar sometidas a cuantificación de vector de malla. En este caso, tales subbandas puede suponerse que son espectros cero o se puede agregar ruido para evitar cambio espectral repentino entre subbandas.Note that, in general, the bandwidth of a subband in a high frequency range is set wider than a subband in a low frequency range. However, some subbands in a low frequency range subjected to copying have low energy and may not be subjected to mesh vector quantization. In this case, such subbands can be assumed to be zero spectra or noise can be added to avoid sudden spectral change between subbands.

El multiplexor 108 multiplexa y emite la energía de subbanda cuantificada, la primera información codificada, la segunda información codificada y las banderas con picos/tonales a la antena A como información codificada.The multiplexer 108 multiplexes and outputs the quantized subband energy, the first encoded information, the second encoded information and the peaked / tonal flags to the antenna A as coded information.

La antena A transmite la información codificada a un aparato de decodificación de señal de audio. La información codificada alcanza al aparato de decodificación de señal de audio por medio de diversos nodos y estaciones base. Ahora, el asignador de bits 104 se describirá con detalle a continuación.The antenna A transmits the encoded information to an audio signal decoding apparatus. The encoded information reaches the audio signal decoding apparatus by means of various nodes and base stations. Now, bit allocator 104 will be described in detail below.

La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración detallada y una operación del asignador de bits 104 del aparato de codificación de señal de audio 100 de acuerdo con la primera realización. El asignador de bits 104 que se ilustra en la figura 2 incluye un reservador de bits 111, un reservador de bits 112, un calculador de asignación de bits 113 y un determinador de modo de cuantificación 114.Figure 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration and operation of the bit mapper 104 of the audio signal coding apparatus 100 according to the first embodiment. The bit mapper 104 illustrated in FIG. 2 includes a bit reservoir 111, a bit reservoir 112, a bit allocation computer 113 and a quantization mode determiner 114.

El reservador de bits 111 hace referencia a las banderas con picos/tonales que se transmiten desde el calculador de tonalidad 103 y reserva un número de bits necesarios para segunda cuantificación de espectro realizada por el segundo cuantificador de espectro 107 si cualquiera de las banderas con picos/tonales se establece a cero.The bit reservoir 111 references the peak / tonal flags that are transmitted from the key calculator 103 and reserves a number of bits required for second spectrum quantization performed by the second spectrum quantizer 107 if any of the flags with spikes / tonal is set to zero.

En esta realización, se reserva un número de bits necesarios para codificar información de retardo basándose en filtro de tono. El número reservado de bits se excluyen del presupuesto de bits, el cual corresponde al número total de bits disponibles para cuantificación y el presupuesto de bits restante se emite al reservador de bits 112. Obsérvese que el presupuesto de bits se suministra por el cuantificador de energía de subbanda 102, lo que significa que los bits que permanecen después de excluir el número de bits necesarios para codificación variable de energía de subbanda cuantificada están disponibles para el primer cuantificador de espectro 106, para el segundo cuantificador de espectro 107 y para cuantificación (codificación) de las banderas con picos/tonales. El cuantificador de energía de subbanda 102 no necesariamente genera información acerca del presupuesto de bits.In this embodiment, a number of bits necessary to encode delay information based on tone filter is reserved. The reserved number of bits are excluded from the bit budget, which corresponds to the total number of bits available for quantization and the remaining bit budget is output to the bit reservoir 112. Note that the bit budget is supplied by the energy quantizer. of subband 102, which means that the bits that remain after excluding the number of bits needed for variable quantized subband energy coding are available for the first spectrum quantizer 106, for the second spectrum quantizer 107 and for quantization (coding). ) of the flags with spikes / tonal. The subband band 102 energy quantifier does not necessarily generate information about the bit budget.

El reservador de bits 112 reserva un número de bits utilizados para las banderas con picos/tonales. En la primera realización, las banderas con picos/tonales se transmiten mediante la utilización de cinco subbandas en un intervalo de alta frecuencia y por lo tanto, el reservador de bits 112 reserva cinco bits, por ejemplo.The bit reservoir 112 reserves a number of bits used for the peak / tonal flags. In the first embodiment, the peak / tonal flags are transmitted by using five subbands in a high frequency range and therefore, the bit buffer 112 reserves five bits, for example.

El reservador de bits 112 emite, al calculador de asignación de bits 113, el cual es un asignador de bits adaptable, un número de bits que permanecen después de excluir el número de bits reservados por el reservador de bits 112 del presupuesto de bits introducido desde el reservador de bits 111. La suma del número de bits reservados por el reservador de bits 111 y el número de bits reservados por el reservador de bits 112 corresponde a un tercer número de bits. Una subbanda para la cual el indicador con picos/tonal se establece en cero, corresponde a una tercera subbanda.The bit reservoir 112 issues, to the bit allocation calculator 113, which is an adaptive bit mapper, a number of bits that remain after excluding the number of bits reserved by the bit reservoir 112 of the bit budget entered from the bit reservoir 111. The sum of the number of bits reserved by the bit reservation 111 and the number of bits reserved by the bit reservation 112 corresponds to a third number of bits. A subband for which the peak / tonal indicator is set to zero corresponds to a third subband.

Obsérvese que el orden del reservador de bits 111 y el reservador de bits 112 puede cambiarse. En esta realización, el reservador de bits 111 y el reservador de bits 112 son bloques separados; no obstante, las operaciones de estos reservadores se pueden realizar simultáneamente en un solo bloque. Como alternativa, las operaciones se pueden realizar dentro del calculador de asignación de bits 113. Note that the order of bit reservoir 111 and bit reservoir 112 can be changed. In this embodiment, the bit reservoir 111 and bit reservoir 112 are separate blocks; however, the operations of these reserves can be carried out simultaneously in a single block. Alternatively, operations can be performed within the bit allocation calculator 113.

El calculador de asignación de bits 113 calcula una asignación de bits a una subbanda sobre la cual se realiza cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106. Específicamente, el calculador de asignación de bits 113 asigna en primer lugar el número de bits emitidos desde el reservador de bits 112 a cada subbanda mientras hace referencia a la energía de subbanda cuantificada. La asignación se realiza con un método descrito en la sección de la técnica relacionada en la cual se realiza la determinación con respecto a si una subbanda es esencial para escuchar, basándose en la magnitud de la energía de subbanda cuantificada, una subbanda que se determina que es esencial se le proporciona prioridad, y se realiza asignación de bits sobre la subbanda. Como resultado, no se asignan bits a una subbanda que tiene una energía de subbanda cuantificada igual a cero, menor que cero o menor que un valor predeterminado.The bit allocation calculator 113 calculates a bit allocation to a subband on which quantization is performed by the first spectrum quantizer 106. Specifically, the bit allocation calculator 113 first allocates the number of bits emitted from the reservoir of bits 112 to each subband while referencing the quantized subband power. The assignment is made with a method described in the related art section in which the determination is made as to whether a subband is essential to hear, based on the magnitude of the quantized subband energy, a subband that is determined to be it is essential that priority is given, and bit allocation is done on the subband. As a result, bits are not assigned to a subband having a quantized subband energy equal to zero, less than zero or less than a predetermined value.

Tras la asignación, el calculador de asignación de bits 113 hace referencia a las banderas con picos/tonales de entrada y excluye subbandas (terceras subbandas) a partir de las cuales las banderas con picos/tonales se establecen a cero a partir de la asignación de bits. Esto es, el calculador de asignación de bits 113 identifica únicamente subbandas que tienen presentación de picos alta (subbandas para las cuales las banderas con picos/tonales se establecen en uno) para que sean subbandas objetivo para asignación de bits y asigna bits a las subbandas. El calculador de asignación de bits 113 identifica las subbandas (primeras subbandas) a las cuales van a asignarse los bits, crea información de bits asignada que indica el número de bits que van a asignarse a las subbandas y emite la información al determinador de modo de cuantificación 114 en primer lugar.After the assignment, the bit allocation calculator 113 refers to the flags with input peaks / tones and excludes subbands (third subbands) from which the peaks / tonal flags are set to zero from the allocation of bits. That is, the bit allocation calculator 113 identifies only subbands that have high peak displays (subbands for which the peak / tonal flags are set to one) to be target subbands for bit allocation and allocate bits to the subbands . The bit allocation calculator 113 identifies the subbands (first subbands) to which the bits are to be allocated, creates allocated bit information which indicates the number of bits to be allocated to the subbands and outputs the information to the determiner so as to first 114 quantification.

El determinador de modo de cuantificación 114 recibe la información de bits asignada o transmitida desde el calculador de asignación de bits 113 y las banderas con picos/tonales. En un caso donde está presente una subbanda en un intervalo de alta frecuencia que tiene una tonalidad alta (que se somete a cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106) y a la que no se le ha asignado bit, el determinador de modo de cuantificación 114 redefine la subbanda como una subbanda (cuarta subbanda) sobre la cual se realiza la cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 y emite un número de bits (cuarto número de bits) necesario para cuantificación por el segundo cuantificador de espectro al calculador de asignación de bits 113 para restar el número de bits de la información de bit asignada. Esto es, el determinador de modo de cuantificación 114 asigna el número de bits necesarios para cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 a la banda de interés y emite el número de bits asignados (cuarto número de bits). De manera alternativa, el determinador de modo de cuantificación 114 puede restar el número de bits asignados a partir del presupuesto de bits disponible al primer cuantificador de espectro 106 y emitir el resultado al calculador de asignación de bits 113.The quantization mode determiner 114 receives the bit information assigned or transmitted from the bit allocation calculator 113 and the peak / tonal flags. In a case where a subband is present in a high frequency range having a high key (which is quantized by the first spectrum quantizer 106) and to which no bit has been assigned, the quantization mode determiner 114 redefines the subband as a subband (fourth subband) on which the quantization is performed by the second spectrum quantizer 107 and outputs a number of bits (fourth number of bits) necessary for quantification by the second spectrum quantizer to the allocation calculator. bits 113 to subtract the number of bits of the bit information allocated. That is, the quantization mode determiner 114 allocates the number of bits needed for quantization by the second spectrum quantizer 107 to the band of interest and outputs the number of bits allocated (fourth number of bits). Alternatively, the quantization mode determiner 114 can subtract the number of bits allocated from the available bit budget to the first spectrum quantizer 106 and output the result to the bit allocation calculator 113.

El determinador de modo de cuantificación 114 identifica subbandas sobre las cuales se realiza cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 y emite el resultado al segundo cuantificador de espectro 107 como un modo de cuantificación. Específicamente, el determinador de modo de cuantificación 114 especifica subbandas (terceras subbandas) en un intervalo de alta frecuencia que tienen una baja tonalidad (para las cuales las banderas con picos/tonales se establecen a cero) y subbandas (cuartas subbandas) en un intervalo de alta frecuencia a las cuales no se les han asignado bit como subbandas (segundas subbandas) sobre las cuales se realiza cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 y emite las subbandas como un modo de cuantificación.The quantization mode determiner 114 identifies subbands on which quantization is performed by the second spectrum quantizer 107 and outputs the result to the second spectrum quantizer 107 as a quantization mode. Specifically, the quantization mode determiner 114 specifies subbands (third subbands) in a high frequency range having a low key (for which the peak / tonal flags are set to zero) and subbands (fourth subbands) in a range of high frequency to which they have not been assigned bit as sub-bands (second sub-bands) on which quantization is performed by the second spectrum quantizer 107 and emits the sub-bands as a quantization mode.

De nuevo, el calculador de asignación de bits 113 actualiza el presupuesto de bits al restar el número de bits (cuarto número de bits) recibidos del determinador de modo de cuantificación 114 a partir del número de bits (presupuesto de bits) introducido desde el reservador de bits 112 y vuelve a calcular la asignación de bits a una subbanda sobre la cual se realiza la cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106. En un caso de recibir el presupuesto de bits actualizado a partir del determinador de modo de cuantificación, el calculador de asignación de bits 113 vuelve a calcular la asignación de bits a una subbanda sobre la cual se realiza la cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106 mediante la utilización del presupuesto de bits actualizado. En consecuencia, el primer número de bits es igual a un valor obtenido al restar el tercer número de bits y el cuarto número de bits del número de bits total (presupuesto de bits).Again, the bit allocation calculator 113 updates the bit budget by subtracting the number of bits (fourth number of bits) received from the quantization mode determiner 114 from the number of bits (bit budget) entered from the reservoir of bits 112 and recalculates the bit allocation to a subband on which quantization is performed by the first spectrum quantizer 106. In a case of receiving the updated bit budget from the quantization mode determiner, the calculator of bit allocation 113 recalculates the bit allocation to a subband on which quantization is performed by the first spectrum quantizer 106 by using the updated bit budget. Consequently, the first number of bits is equal to a value obtained by subtracting the third number of bits and the fourth number of bits from the total number of bits (bit budget).

El calculador de asignación de bits 113 emite el número de bits (primer número de bits) obtenido después del recálculo y la información acerca de las subbandas (primeras subbandas) sobre las cuales se realiza la cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106 al primer cuantificador de espectro 106 esta vez como información de bit asignado.The bit allocation calculator 113 outputs the number of bits (first number of bits) obtained after recalculation and the information about the subbands (first subbands) on which quantization is performed by the first spectrum quantizer 106 to the first quantizer of spectrum 106 this time as assigned bit information.

En un caso donde el recálculo no necesita realizarse debido a que todas las subbandas son bits asignados como resultado del primer cálculo de la asignación de bits por el calculador de asignación de bits 113, por ejemplo, el calculador de asignación de bits 113 puede emitir la información de bits asignada directamente al primer cuantificador de espectro 106.In a case where the recalculation does not need to be performed because all the subbands are bits allocated as a result of the first calculation of the bit allocation by the bit allocation calculator 113, for example, the bit allocation calculator 113 can emit the bit information allocated directly to the first spectrum quantizer 106.

La figura 3 es un diagrama de flujo de una operación realizada por el aparato de codificación de señal de audio 100 de acuerdo con la primera realización, específicamente, una operación realizada por el asignador de bits 104.Figure 3 is a flow diagram of an operation performed by the audio signal coding apparatus 100 according to the first embodiment, specifically, an operation performed by the bit allocator 104.

En primer lugar, el asignador de bits 104 obtiene energía de subbanda cuantificada a partir del cuantificador de energía de subbanda 102 (S1).First, bit allocator 104 obtains quantized subband power from the quantizer of subband power 102 (S1).

Después, el asignador de bits 104 obtiene banderas con picos/tonales en un intervalo de alta frecuencia a partir del calculador de tonalidad 103 (S2).Then, the bit mapper 104 obtains peak / tonal flags in a high frequency range from the key calculator 103 (S2).

El asignador de bits 104 posteriormente identifica subbandas (terceras subbandas) sobre las cuales va a realizarse la cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 basándose en las banderas con picos/tonales y el reservador de bits 111 y el reservador de bits 112 en el mismo reservan bits (tercer número de bits) utilizados en la cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 (S3).The bit allocator 104 subsequently identifies subbands (third subbands) on which quantization is to be performed by the second spectrum quantizer 107 based on the peak / tonal flags and the bit reservoir 111 and the bit reservoir 112 therein. reserve bits (third number of bits) used in the quantization by the second spectrum quantizer 107 (S3).

El calculador de asignación de bits 113 en el asignador de bits 104 determina un número de bits que van a asignarse a las subbandas que se someten a cuantificación por el primer cuantificador de espectro 106 basándose en la energía de subbanda cuantificada (S4).The bit allocation computer 113 in the bit mapper 104 determines a number of bits to be allocated to the subbands that are quantized by the first spectrum quantizer 106 based on the quantized subband power (S4).

El determinador de modo de cuantificación 114 en el asignador de bits 104 verifica el número de bits asignados a las subbandas en un intervalo de alta frecuencia determinado por el calculador de asignación de bits 113, identifica nuevamente las subbandas (segundas subbandas) sobre las cuales va a realizarse la cuantificación por el segundo cuantificador de espectro 107 según sea necesario y actualiza el presupuesto de bits para el primer cuantificador 106 de subbanda (S5).The quantization mode determiner 114 in the bit allocator 104 checks the number of bits allocated to the subbands in a high frequency range determined by the bit allocation calculator 113, identifies again the subbands (second subbands) over which it is going the quantization is performed by the second spectrum quantizer 107 as necessary and updates the bit budget for the first subband quantizer 106 (S5).

Finalmente, el calculador de asignación de bits 113 en el asignador de bits 104 vuelve a calcular la asignación de bits (primer número de bits) al primer cuantificador de espectro 106 mediante el uso del presupuesto de bits actualizado (S6).Finally, the bit allocation computer 113 in the bit mapper 104 recalculates the bit allocation (first number of bits) to the first spectrum quantizer 106 by using the updated bit budget (S6).

Con el aparato de codificación de señal de audio de acuerdo con esta realización, es posible realizar codificación de señales de audio de alta calidad y al mismo tiempo reducir la tasa de bits global.With the audio signal coding apparatus according to this embodiment, it is possible to perform coding of high quality audio signals and at the same time reduce the overall bit rate.

Específicamente, con las configuraciones y operaciones en la figura 2 y en la figura 3, es posible realizar asignación de bits que no produzca una subbanda sobre la cual no se realice cuantificación (el número de bits asignados se vuelve cero) en un intervalo de alta frecuencia en el cual la anchura de subbanda es específicamente amplia y que maximice el número de subbandas sobre las cuales se realiza cuantificación por el primer cuantificador. En consecuencia, es posible realizar asignación de bits adaptable que pueda alcanzar el mejor desempeño a una tasa de bits limitada.Specifically, with the configurations and operations in Figure 2 and Figure 3, it is possible to perform bit allocation that does not produce a subband on which no quantization is performed (the number of bits allocated becomes zero) in a high range. frequency at which the subband width is specifically broad and which maximizes the number of subbands on which quantization is performed by the first quantizer. As a result, it is possible to perform adaptive bit allocation that can achieve the best performance at a limited bit rate.

(Segunda realización)(Second embodiment)

La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración y una operación de un aparato de decodificación de señal de audio 200 de acuerdo con una segunda realización. El aparato de decodificación de señal de audio 200 que se ilustra en la figura 4 incluye un demultiplexor 201, un decodificador de energía de subbanda 202, un asignador de bits 203, un primer decodificador de espectro 204, un segundo decodificador de espectro 205, un de-normalizador 206 y un transformador de frecuencia tiempo 207. Al demultiplexor 201 se conecta una antena A. El aparato de decodificación de señal de audio 200 y la antena A juntos constituyen un aparato terminal o un aparato de estación de base.Fig. 4 is a block diagram illustrating a configuration and operation of an audio signal decoding apparatus 200 according to a second embodiment. The audio signal decoding apparatus 200 illustrated in FIG. 4 includes a demultiplexer 201, a subband power decoder 202, a bit allocator 203, a first spectrum decoder 204, a second spectrum decoder 205, a de-normalizer 206 and a time frequency transformer 207. An antenna A is connected to the demultiplexer 201. The audio signal decoding apparatus 200 and the antenna A together constitute a terminal apparatus or a base station apparatus.

El demultiplexor 201 recibe información codificada recibida por la antena A y demultiplexa la información codificada en energía de subbanda cuantificada codificada, primera información codificada, segunda información codificada y banderas con picos/tonales. El demultiplexor 201 emite la energía de subbanda cuantificada codificada al decodificador de energía de subbanda 202, la primera información codificada al primer decodificador de espectro 204, la segunda información codificada al segundo decodificador de espectro 205 y las banderas con picos/tonales al asignador de bits 203.The demultiplexer 201 receives coded information received by the antenna A and demultiplexes the encoded quantized subband energy information, first encoded information, second encoded information and peak / tonal flags. The demultiplexer 201 outputs the encoded quantized subband energy to the subband energy decoder 202, the first encoded information to the first spectrum decoder 204, the second encoded information to the second spectrum decoder 205 and the peak / tonal flags to the bit allocator 203

El decodificador de energía de subbanda 202 decodifica la energía de subbanda cuantificada codificada, genera energía de subbanda cuantificada decodificada y emite la energía de subbanda cuantificada decodificada al asignador de bits 203 y al de-normalizador 206.The subband power decoder 202 decodes the encoded quantized subband energy, generates decoded quantized subband energy and outputs the decoded quantized subband energy to the bit allocator 203 and de-normalizer 206.

El asignador de bits 203 hace referencia a la energía de subbanda cuantificada decodificada de cada subbanda y a las banderas con picos/tonales y determina asignación de bits que se asignan por el primer decodificador de espectro 204 y aquellos que se asignan por el segundo decodificador de espectro 205. Específicamente, el asignador de bits 203 determina el número de bits (primer número de bits) que van a asignarse en la decodificación de la primera información decodificada por el primer decodificador de espectro 204 y las subbandas (primeras subbandas) a las cuales se asignan los bits y emiten resultado como información de bit asignado. Además, el asignador de bits 203 identifica y selecciona subbandas (segundas subbandas) para las cuales la segunda información codificada va a decodificarse por el segundo decodificador de espectro 205 y emite el resultado al segundo decodificador de espectro 205 como un modo de cuantificación. Bit allocator 203 refers to the decoded quantized subband energy of each subband and to the peak / tonal flags and determines bit allocation that is allocated by the first spectrum decoder 204 and those that are allocated by the second spectrum decoder 205. Specifically, the bit allocator 203 determines the number of bits (first number of bits) to be allocated in the decoding of the first information decoded by the first spectrum decoder 204 and the subbands (first subbands) to which it is allocated. assign the bits and issue result as assigned bit information. In addition, the bit mapper 203 identifies and selects subbands (second subbands) for which the second coded information is to be decoded by the second spectrum decoder 205 and outputs the result to the second spectrum decoder 205 as a quantization mode.

El asignador de bits 203 tiene la misma configuración y realiza la misma operación que en el asignador de bits 104 que se ilustra en la figura 5 y que se describe en la descripción del aparato de codificación. Por lo tanto, para los detalles de la operación, hágase referencia a la descripción del asignador de bits 104 en el aparato de codificación. El primer decodificador de espectro 204 decodifica la primera información codificada mediante la utilización de un primer número de bits indicados por la información de bits asignada, genera un primer espectro decodificado y emite el primer espectro decodificado al segundo decodificador de espectro 205.The bit mapper 203 has the same configuration and performs the same operation as in the bit mapper 104 which is illustrated in FIG. 5 and which is described in the description of the coding apparatus. Therefore, for the details of the operation, reference is made to the description of the bit mapper 104 in the coding apparatus. The first spectrum decoder 204 decodes the first encoded information by using a first number of bits indicated by the allocated bit information, generates a first decoded spectrum and outputs the first decoded spectrum to the second spectrum decoder 205.

El segundo decodificador de espectro 205 utiliza el primer espectro decodificado para las subbandas identificadas con el modo de cuantificación, decodifica la segunda información codificada, genera un segundo espectro decodificado, genera un espectro reconstruido al combinar el segundo espectro decodificado con el primer espectro decodificado y emite el espectro reconstruido.The second spectrum decoder 205 uses the first decoded spectrum for the sub-bands identified with the quantization mode, decodes the second encoded information, generates a second decoded spectrum, generates a reconstructed spectrum by combining the second decoded spectrum with the first decoded and emitting spectrum the reconstructed spectrum.

El de-normalizador 206 ajusta la amplitud (ganancia) del espectro reconstruido mientras hace referencia a la energía de subbanda cuantificada decodificada y emite el resultado al transformador de frecuencia tiempo 207.The de-normalizer 206 adjusts the amplitude (gain) of the reconstructed spectrum while referencing the decoded quantized subband energy and outputs the result to the frequency transformer time 207.

El transformador 207 de frecuencia-tiempo transforma el espectro reconstruido en un dominio de frecuencia dentro de una señal de audio de salida en un dominio de tiempo y emite la señal de audio de salida. Los ejemplos de la transformada frecuencia-tiempo incluyen una transformada que es la inversa de la transformada descrita en la descripción de la transformada de frecuencia-tiempo.The frequency-time transformer 207 transforms the reconstructed spectrum into a frequency domain within an output audio signal in a time domain and outputs the output audio signal. Examples of the frequency-time transform include a transform that is the inverse of the transform described in the description of the frequency-time transform.

Con el aparato de decodificación de señal de audio de acuerdo con esta realización, es posible realizar decodificación de señales de audio de alta calidad y al mismo tiempo reducir la tasa de bits global.With the audio signal decoding apparatus according to this embodiment, it is possible to perform decoding of high quality audio signals and at the same time reduce the overall bit rate.

(Conclusión)(Conclusion)

El aparato de codificación de señal de audio y el aparato de decodificación de señal de audio de acuerdo con la presente divulgación se han descrito en la primera y segunda realizaciones. El aparato de codificación y el aparato de decodificación de acuerdo con la presente divulgación pueden estar conceptualmente en forma de un producto semi-terminado o un componente, tal como una placa de sistema o un dispositivo semiconductor, o en forma de un producto terminado como por ejemplo un aparato terminal o un aparato de estación de base. En el caso donde el aparato de codificación y el aparato de decodificación de acuerdo con la presente divulgación están en la forma de un producto o un componente semi-terminado, el aparato de codificación y el aparato de decodificación se combinan con una antena, un convertidor de DA/AD, un amplificador, un altavoz, un micrófono, y así sucesivamente, para conformar un producto terminado.The audio signal coding apparatus and the audio signal decoding apparatus according to the present disclosure have been described in the first and second embodiments. The coding apparatus and the decoding apparatus according to the present disclosure can be conceptually in the form of a semi-finished product or a component, such as a system board or a semiconductor device, or in the form of a finished product as per example a terminal apparatus or a base station apparatus. In the case where the coding apparatus and the decoding apparatus according to the present disclosure are in the form of a product or a semi-finished component, the coding apparatus and the decoding apparatus are combined with an antenna, a converter of DA / AD, an amplifier, a speaker, a microphone, and so on, to form a finished product.

Obsérvese que los diagramas de bloques en las figuras 1, 2, 4 y 5 ilustran las configuraciones y operaciones (métodos) de los dispositivos de hardware diseñados exclusivamente y pueden ser aplicables a un caso donde un programa para realizar las operaciones (métodos) de la presente divulgación está instalado en un dispositivo de hardware de fin general y se ejecuta por un procesador para de esta manera implementar las operaciones (métodos). Los ejemplos del dispositivo de hardware de fin general, el cual es un ordenador, incluyen diversos terminales de información portátiles, tales como un ordenador personal y un teléfono inteligente y diversos teléfonos portátiles.Note that the block diagrams in Figures 1, 2, 4 and 5 illustrate the configurations and operations (methods) of the hardware devices designed exclusively and may be applicable to a case where a program to perform the operations (methods) of the This disclosure is installed on a general purpose hardware device and is executed by a processor in order to implement the operations (methods). Examples of the general purpose hardware device, which is a computer, include various portable information terminals, such as a personal computer and a smartphone and various portable telephones.

Los ejemplos de los dispositivos de hardware diseñados exclusivamente incluyen no solo productos terminados (productos electrónicos para el consumidor), tales como un teléfono portátil y un teléfono fijo, sino también productos semi-terminados y componentes, tales como una placa de sistema y un dispositivo semiconductor.Examples of exclusively designed hardware devices include not only finished products (consumer electronic products), such as a portable telephone and a landline telephone, but also semi-finished products and components, such as a system board and a device semiconductor.

Aplicabilidad industrialIndustrial applicability

El aparato de codificación de señal de audio y el aparato de decodificación de señal de audio de acuerdo con la presente divulgación son aplicables a una máquina o a un componente involucrado en grabación, transmisión y reproducción de señales de audio.The audio signal coding apparatus and the audio signal decoding apparatus according to the present disclosure are applicable to a machine or to a component involved in recording, transmission and reproduction of audio signals.

Listas de signos de referenciaLists of reference signs

100 aparato de codificación de señal de audio100 audio signal encoding device

101 transformador de tiempo-frecuencia101 time-frequency transformer

102 cuantificador de energía de subbanda102 subband energy quantizer

103 calculador de tonalidad103 tonality calculator

104 asignador de bits104 bit allocator

105 normalizador105 normalizer

106 primer cuantificador de espectro 106 first spectrum quantifier

segundo cuantificador de espectro multiplexorsecond multiplexer spectrum quantizer

reservador de bitsbit reserve

calculador de asignación de bits determinador de modo de cuantificación aparato de decodificación de señal de audio demultiplexorbitmap calculator quantifier mode determiner demultiplexer audio signal decoding device

decodificador de energía de subbanda asignador de bitssubband allocator bit power decoder

primer decodificador de espectro segundo decodificador de espectrofirst spectrum decoder second spectrum decoder

de-normalizadorde-normalizer

transformador de frecuencia-tiempo reservador de bitsfrequency-time transformer bit reserve

reservador de bitsbit reserve

calculador de asignación de bits determinador de modo de cuantificación calculator of allocation of bits determiner of quantification mode

Claims

1. An audio signal coding apparatus, comprising:

a time-frequency adapted to the transformer that is adapted to generate a spectrum by performing a transform into an input audio signal in a frequency domain, divides the spectrum into sub-bands, which are predetermined frequency bands and emits subband spectra;

a subband energy quantizer adapted to obtain, for each of the sub-bands, quantized subband power;

a tonality calculator adapted to analyze the tone of the subband spectra and output an analysis result;

a bit mapper adapted to select a second subband in which quantization is performed by a second quantizer between the subbands based on the result of hue analysis and quantized subband energy, and determines a first number of bits to be assigned to a first subband, between the sub-bands, on which the quantification is performed by a first quantifier; Y

a multiplexer adapted to multiplex encoded information emitted from the first quantizer and from the second quantizer, the quantized subband energy and the result of tonality analysis, and outputs the multiplexed information, in which

the first quantizer is adapted to pulse code a subband spectrum among the subband spectra that are included in the first subband using a first number of bits, and

the second quantizer is adapted to encode a subband spectrum among the subband spectra that are included in the second subband using a tone filter.

The audio signal coding apparatus according to claim 1, wherein the bit mapper is adapted to select the second subband from among the subbands that are in a high frequency range.

The audio signal coding apparatus according to claim 2, wherein the bit mapper is adapted to select a subband, between the sub-bands, wherein the key is less than a predetermined threshold as the second sub-band .

The audio signal coding apparatus according to claim 2, wherein the bit mapper is adapted to select a subband from among the subbands having the quantized subband power equal to zero or less than a predetermined value as the second subband.

The audio signal coding apparatus according to claim 1, wherein the bit mapper is adapted to determine the first number of bits by subtracting a second number of bits to be assigned to the second subband of a number total of bits available for quantification.

The audio signal coding apparatus according to claim 5, wherein the bit mapper is adapted to calculate a third number of bits, among the total number of bits to be assigned to a selected third subband of between the sub-bands based on the result of hue analysis, it selects as a fourth sub-band a sub-band, between the sub-bands, to which no bit is assigned when a number of bits obtained by subtracting the third number of bits from the total number of bits they are assigned to the first subband based on the quantized subband energy, and calculates a fourth number of bits to be assigned in a case where coding is performed in the fourth subband by the second quantizer, and selects the third subband in the fourth subband like other second subbands in which quantization is performed by the second quantifier, and determines a number of bits obtained by subtracting the third number from bits and the fourth number of bits of the total number of bits to be the first number of bits to be assigned to the first subband in which quantization is performed by the first quantizer.

The audio signal coding apparatus according to claim 1, wherein the analysis result of the tonality calculator is emitted as a flag indicating whether or not the tonality is greater than a predetermined threshold.

8. An audio signal decoding apparatus for decoding encoded information emitted from an audio signal coding apparatus, the audio signal decoding apparatus comprising:

a demultiplexer adapted to demultiplex the coded information into first coded information, second coded information, quantized subband energy obtained by quantizing energy of each subband between subbands and a calculated hue analysis result for each subband among the subbands;

a bit mapper adapted to select the second subband in which decoding is performed by a second decoder of between the subbands based on the result of tonality and energy analysis of quantized subband, and determines the first number of bits to be assigned to a first subband, between the sub-bands, in which decoding is performed by a first decoder; Y

a frequency-time transformer adapted to generate and output an output audio signal by performing a transform in a spectrum emitted from the second decoder in a time domain, in which the first decoder is adapted to generate a first decoded spectrum by decoding the first information encoded using the first number of bits, and

the second decoder is adapted to generate a second decoded spectrum by decoding the second encoded information, and generates a reconstructed spectrum by performing decoding using the second decoded spectrum and the first decoded spectrum.

9. A terminal apparatus comprising:

the audio signal coding apparatus according to claim 1; Y

an antenna adapted to transmit the encoded information.

10. A base station apparatus comprising:

the audio signal coding apparatus according to claim 1; Y

an antenna adapted to transmit the encoded information.

11. A terminal apparatus comprising:

an antenna adapted to receive and output the encoded information to the demultiplexer; Y

the decoding apparatus of the audio signal according to claim 8.

12. A base station apparatus comprising:

the decoding apparatus of the audio signal according to claim 8.

13. An audio signal encoding method comprising:

generating a spectrum by making a transform into an input audio signal in a frequency domain; divide the spectrum into sub-bands, which are bands of predetermined frequency, and emit the sub-band spectra;

obtain, for each of the subbands, quantized subband energy;

analyze the tonality of the subband spectra and issue an analysis result;

selecting a second subband from among the subbands based on the result of hue analysis and quantized subband energy;

determining a first number of bits to be assigned to a first subband between the subbands; generating first coded information by encoding a subband spectrum from among the subband spectra that are included in the first subband using the first number of bits;

generating second coded information by encoding a subband spectrum among the subband spectra that are included in the second subband using a tone filter; Y

multiplex together and emit the first encoded information and the second encoded information.

14. An audio signal decoding method for decoding encoded information transmitted from an audio signal coding apparatus, the audio signal decoding method comprising: demultiplexing the encoded information into first encoded information, second encoded information, quantized subband obtained by quantizing energy of each subband between the subbands and a calculated analysis result of hue for each subband of the sub-bands;

determining a first number of bits to be assigned for a first subband between the subbands; generating a first decoded spectrum by decoding the first encoded information using the first number of bits;

generating a second decoded spectrum by decoding the second encoded information, and generating a reconstructed spectrum by performing decoding using the second decoded spectrum and the first decoded spectrum; Y

generate and emit an output audio signal by performing a transform on the reconstructed spectrum in a time domain.