JP2000236543A - オーディオ又は、ビデオフレームデータを符号化又は、復号する方法及び、装置 - Google Patents
オーディオ又は、ビデオフレームデータを符号化又は、復号する方法及び、装置Info
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Abstract
要求されるオーディオ及び、ビデオフレームデータを符
号化及び、復号する方法をを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 要求される符号化パラメータは、処理の
入力において、符号化されるべき前記オーディオ及びビ
デオデータのフレームと連結され(CONA,CON
B,CONC,COND)、且つ、符号化処理の異なる
段階(CONA,SUBA,BAL/Q/E_A)を通
して連結され、これらの段階の各々の中で、処理される
べき現在のフレームデータと連結した対応する符号化パ
ラメータは、どのフレームに対しても符号化パラメータ
の切り換えを許すために、注目され、それによって、リ
セット無しに無効な出力データ(PCM_OutA)の
符号化を避けることを特徴とする、符号化パラメータ
(PAR)が要求されるオーディオ又はビデオフレーム
データ(PCMA,COE)を符号化する方法により符
号化を行う。
Description
ビデオフレームデータを符号化及び、復号する方法及
び、装置に関する。
ルのMPEGオーディオ符号化ボードが設計されてい
る。そのような符号化器への要求は、異なった符号化パ
ラメータで動作できることである。MPEGは、例え
ば、様々なサンプリング周波数と全体のデータレートで
動作できる。
のパラメータが変化したときに問題が発生する。これ
は、例えば、純粋な音声やニュースから、音楽へ、プロ
グラムの現在の形式が変化したときに起こりうる。通常
は、オーディオフレームは、符号化器の中で、例えば、
第1段階で周波数係数への変換、次にビット割り当て、
そして更なる段階で量子化と、続いて異なる段階で処理
される。第1段階と平行して、心理聴覚マスキングが計
算される。ビデオ符号化器は、以下の、ブロック差段
階、DCT(離散コサイン変換)、量子化、フィードバ
ックループでの逆量子化、逆DCT、出力がブロック差
段階へ入力される動き補償補間段階を含む。量子化の出
力は、VLC(可変長符号化)符号化され、最終出力前
にバッファされている。バッファ充填度は、できる限り
符号化歪がマスクされるように量子化を制御するのに使
用される。あるオーディオフレームが第1段階で処理さ
れたが更なる段階はまだ処理されていない時点で符号化
パラメータが変化すると、このフレームデータは、更な
る段階で変化した符号化パラメータで処理されても、利
用できなくなる。
化パラメータの大きなテーブルと、新しい符号化パラメ
ータの大きなテーブルを、符号化器で、ある時間の間、
各チャネルに対して蓄積できる。ここで、テーブルの”
深さ”は、符号化器内のストリーム数に依存し、そし
て、繰返し更新を要求する。符号化器の全ての処理段階
は、両チャネルテーブルにアクセスする必要があり、ど
の時間にどのテーブルにアクセスするかを決定する必要
がある。特に、マルチチャネル符号化器では、異なるチ
ャネルが,異なる時間に、異なる符号化パラメータに変
化する可能性があり、チャネルは異なるマイクロプロセ
ッサに割り当てられており、この解決は簡単にエラーを
引き起こす。テーブルは、以下に説明する解決方法より
も更なるメモリ容量を必要とする。
は、符号化及び、復号パラメータが要求されるオーディ
オ及び、ビデオフレームデータを符号化及び、復号する
方法を提供することである。
載の方法で達成される。
する装置を提供することである。この目的は、請求項5
に記載の方法で達成される。本発明では、中間的に蓄積
される一般パラメータテーブルは使用されない。代わり
に、特定の処理経路で要求される符号化パラメータが、
オーディオチャネルの入力ストリームに加えられ、関連
するオーディオデータと結合され、そして、オーディオ
データと共に様々なバッファに蓄積される。即ち対応す
る符号化パラメータは、符号化処理を通して、異なるデ
ータストリームとデータ経路で、符号化されるオーディ
オデータと結合して保持される。好ましくは、処理経路
に割り当てられた元々の符号化パラメータは、必要なワ
ード長を最小化し及び/ 又は関連する処理段階で、簡単
に評価できるようにするために、異なるフォーマットに
変換される。それにより、各データストリームは、新し
いパラメータで新しいデータストリームの符号化の開始
前に、古いデータストリームの符号化の終了を待たず
に、また、リセット及び、新しいパラメータのロードを
待たずに、正しいパラメータの組で処理できる。
は、ビデオ復号器でも使用できる。
メータが要求されるオーディオ又はビデオフレームデー
タを符号化するのに適する方法であって、要求される符
号化パラメータは、処理の入力において、符号化される
べき前記オーディオ又はビデオデータのフレームと連結
され、且つ、符号化処理の異なる段階を通して連結さ
れ、そして、これらの段階の各々の中で、処理されるべ
き現在のフレームデータと連結した対応する符号化パラ
メータは、どのフレームに対しても符号化パラメータの
切り換えを許すために、注目され、それによって、リセ
ット無しに無効な出力データの符号化を避ける、或は、
復号パラメータが要求されるオーディオ又はビデオフレ
ームデータを復号するのに適した方法であって、要求さ
れる復号パラメータは、処理の入力において、復号され
るべき前記オーディオ又はビデオデータのフレームと連
結され、且つ、復号処理の異なる段階を通して連結さ
れ、そして、これらの段階の各々の中で、処理されるべ
き現在のフレームデータと連結した対応する復号パラメ
ータは、どのフレームに対しても復号パラメータの切り
換えを許すために、注目され、それによって、リセット
無しに無効な出力データの復号を避ける。
は、それぞれの独立請求項に記載されている。
メータが要求されるオーディオ又はビデオフレームデー
タを符号化するのに適した装置であって、−装置の入力
付近に配置され、要求される符号化パラメータを前記オ
ーディオ又はビデオデータのフレームと連結する手段
と、−入力にバッファ手段が割り当てられ、時間領域サ
ンプルを周波数領域係数へ変換する手段と、−入力にバ
ッファ手段が割り当てられ、前記時間領域サンプルから
マスキング特性を計算する手段と、−入力にバッファ手
段が割り当てられ、前記マスキング計算手段の出力の制
御の下に、係数のビット割り当てと量子化を行う手段と
を有し、前記変換する手段、前記マスキング手段、及
び、前記ビット割り当て及び量子化手段では、処理され
るべき現在のフレームデータに連結した対応する符号化
パラメータは、どのフレームに対しても符号化パラメー
タの切り換えを許すために、注目され、それによって、
リセット無しに無効な出力データの符号化を避ける。
は、それぞれの独立請求項に記載されている。
つのステレオPCM入力信号PCMA,PCMB,PC
MC及び、PCMDを受ける。例えば、MPEGオーデ
ィオデータはフレーム基準であり、各フレームはモノ又
は、ステレオの1152サンプルを含む。図1の符号化
オぺレーティングシステムは、4つのMPEGチャネル
を符号化するために、6つのDSP(ディジタル信号処
理器、図示していない)を含んでも良い。これらのDS
Pは、ソフトウェア符号化器を構成し、図1に示す技術
的な機能を有する。DSPの好ましい形式は、例えば、
アナログデバイス社のADSP21060又は、210
61又は、21062である。代わりとして、図1に示
す技術的な機能は、ハードウェアで実現されることもで
きる。
又は、対応するハードウェアの同期は、FIFOバッフ
ァを使用して達成され、ここで、各バッファは1つ又は
それ以上の特定のフレームに割り当てられる。これは、
ある時間に、現在のフレームと前のフレームが、フレー
ム数は有効なバッファの量に依存するが、処理段階に存
在することを意味する。
パラメータの組により処理されるべきデータを有するそ
のようなバッファに、新しいパラメータを割り当てる。
これにより、そのようなバッファの内容は使用できなく
なる。しかし、本発明では、符号化モード(モノ、ステ
レオ、デュアル、結合ステレオ)、サンプルレート及
び、データレート等の様々な符号化パラメータを、動作
中にリセット無しに、無効な符号化器出力を生じること
無しに、変化することができる。
み出し動作が可能な非同期バッファASBUFが挿入さ
れる。他の段階の間では、同期バッファBUFで充分で
ある。
MC及び、PCMDは、非同期バッファを介して、それ
ぞれの変換器CONA,CONB,CONC,COND
へ送られる。そのような変換器では、符号化されるべき
オーディオサンプルの整数から浮動小数点表現への変換
が起こる。符号化器は、整数表現のオーディオサンプル
を処理することも可能である。そのような変換器では、
例えば、フレームの全サンプルのエネルギー又は、フレ
ームのサンプルの平均エネルギー等の、フレーム内の1
つ又はそれ以上種類のエネルギーレベルが計算され得
る。これらのエネルギー値は、続く心理聴覚処理で使用
され得る。
された符号化パラメータが、フレームオーディオデータ
に連結される。パラメータ符号化器PENCA、PEN
CB、PENCC及び、PENCDに関わらず、元々の
符号化パラメータは、上述のように変換され、そして、
CONA、CONB、CONC及び、CONDへそれぞ
れ送られる。MPEG復号器では、伝送されたデータス
トリームの中の復号パラメータは、各データフレームに
(再)連結される前に、復号器中で、ハードウェア又
は、ソフトウェア要求に従って、対応して適用される。
NB、CONC及び、CONDの出力データは、平行し
て、サブバンドフィルタSUBA、SUBB、SUBC
及び、SUBD及び、第1の左及び右チャネルの心理聴
覚計算器Psycho1A_L,Psycho1A_
R,Psycho1B_L,Psycho1B_R,P
sycho1C_L,Psycho1C_R,Psyc
ho1D_L,Psycho1D_Rへそれぞれ送られ
る。サブバンドフィルタは、FFTを使用して、全オー
ディオスペクトルを周波数バンドへ分割し、また、周波
数バンド又は、サブバンド内の係数の最大値又は、スケ
ールファクタを計算する。周波数バンド内では、正規化
が行われる。サブバンドフィルタは、対応するアップス
トリーム非同期バッファから読まれた符号化パラメータ
を考慮する。
4サンプルの長さを有するFFTを行い、現在のマスキ
ング情報を決定する。各第1の心理聴覚計算器には、第
2の心理聴覚計算器Psycho2A_L,Psych
o2A_R,Psycho2B_L,Psycho2B
_R,Psycho2C_L,Psycho2C_R,
Psycho2D_L,Psycho2D_Rがそれぞ
れ続き、前にサブバンドフィルタで計算された最大値又
は、スケールファクタ値を推定する。第1及び、第2の
心理聴覚計算器は、対応するアップストリーム非同期バ
ッファから読まれた符号化パラメータを考慮する。
_R,Psycho2B_L,Psycho2B_R,
Psycho2C_L,Psycho2C_R,Psy
cho2D_L,Psycho2D_Rの出力信号は、
バッファを介して関連するサブバンドフィルタから来
る、割り当てられたビット数及びオーディオデータ係数
の量子化ビット数を決定するために、ビット割り当て器
及び量子化器Bal/Q/E_A,Bal/Q/E_
B,Bal/Q/E_C及び、Bal/Q/E_Dでそ
れぞれ使用される。第1の心理聴覚計算器で計算されて
いるものを、更に、第2の心理聴覚計算器で計算するこ
とも可能であり、それにより第1の心理聴覚計算器を省
略できる。
/E_B,Bal/Q/E_C及び、Bal/Q/E_
Dの出力は、非同期バッファを通過し、それぞれ、出力
インターフェースAES−EBU_A、AES−EBU
_B、AES−EBU_C及び、AES−EBU_Dへ
送られ、符号化出力信号PCM_Out_A、PCM_
Out_B、PCM_Out_C及び、PCM_Out
_Dから出力される。図2は、1フレームのオーディオ
サンプル又は、オーディオ係数COEを有するデータフ
ィールドを示す。これらのサンプル又は、係数に対し
て、符号化又は、復号パラメータPARは連結又は、割
り当てられる。PARは、瞬時モード情報(モノ、ステ
レオ、デュアル、結合ステレオ)、サンプルレート及
び、データレート情報、データフィールドの長さ、MP
EGレイヤの形式を有する。アドレスポインタPOIは
パラメータデータPARの先頭を示す。
ッサ又は、DSPμPを示す。メモリには、あるデータ
フィールドAからFが示されている。これは図2に示す
データフィールドに対応する。例えば、データフィール
ドA,B及び、Cは、図1の1つのデータ経路の3つの
連続するオーディオフレームに対応する。データフィー
ルドAは、データフィールドBとCと異なる他の符号化
パラメータPARを有する。データフィールドBの先頭
のアドレスは、POIにデータフィールドAの長さを加
算することで計算できる。
ったデータフィールドを構成するために、以下の例のC
言語の命令を使用できる。 ”構造体”はタイムスタンプ情報を有しても良い。 本発明は、オーディオ又は、ビデオデータ符号化及び復
号に関する例えば、MPEG1、2及び、4オーディオ
符号化及び、MPEGレイヤ1,2又は、3の復号、デ
ィジタルビデオ放送DVB、AC−3、MD及び、AA
C処理、DVD処理及び、インターネット応用で使用で
きる。
ータが要求されるオーディオ及び、ビデオフレームデー
タを符号化及び、復号する方法を提供することができ
る。
ック図である。
化パラメータを有する連結したデータフィールドを示す
図である。
マイクロプロセッサを示す図である。
CM入力信号 CONA,CONB,CONC,COND 変換器 PENCA、PENCB、PENCC、PENCD パ
ラメータ符号化器 SUBA、SUBB、SUBC、SUBD サブバンド
フィルタ Psycho1A_L,Psycho1A_R 第1心
理聴覚計算器 Psycho1B_L,Psycho1B_R 第1心
理聴覚計算器 Psycho1C_L,Psycho1C_R 第1心
理聴覚計算器 Psycho1D_L,Psycho1D_R 第1心
理聴覚計算器 Psycho2A_L,Psycho2A_R 第2の
心理聴覚計算器 Psycho2B_L,Psycho2B_R 第2の
心理聴覚計算器 Psycho2C_L,Psycho2C_R 第2の
心理聴覚計算器 Psycho2D_L,Psycho2D_R 第2の
心理聴覚計算器 Bal/Q/E_A,Bal/Q/E_B,Bal/Q
/E_C及び、Bal/Q/E_D ビット割り当て器
及び量子化器 AES−EBU_A、AES−EBU_B、AES−E
BU_C及び、AES−EBU_D 出力インターフェ
ース PCM_Out_A、PCM_Out_B、PCM_O
ut_C、PCM_Out_D 符号化出力信号 COE オーディオ係数 PAR 符号化又は、復号パラメータ POI アドレスポインタ
Claims (7)
- 【請求項1】 符号化パラメータ(PAR)が要求され
るオーディオ又はビデオフレームデータ(PCMA,C
OE)を符号化する方法であって、 要求される符号化パラメータは、処理の入力において、
符号化されるべき前記オーディオ又はビデオデータのフ
レームと連結され(CONA,CONB,CONC,C
OND)、且つ、符号化処理の異なる段階(CONA,
SUBA,BAL/Q/E_A)を通して連結され、 これらの段階の各々の中で、処理されるべき現在のフレ
ームデータと連結した対応する符号化パラメータは、ど
のフレームに対しても符号化パラメータの切り換えを許
すために、注目され、それによって、リセット無しに無
効な出力データ(PCM_OutA)の符号化を避ける
ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 復号化パラメータ(PAR)が要求され
るオーディオ又はビデオフレームデータ(PCMA,C
OE)を復号する方法であって、 要求される復号化パラメータは、処理の入力において、
復号されるべき前記オーディオ又はビデオデータのフレ
ームと連結され(CONA,CONB,CONC,CO
ND)、且つ、復号処理の異なる段階を通して連結さ
れ、 これらの段階の各々の中で、処理されるべき現在のフレ
ームデータと連結した対応する復号化パラメータは、ど
のフレームに対しても復号化パラメータの切り換えを許
すために、注目され、それによって、リセット無しに無
効な出力データ(PCM_OutA)の復号を避けるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項3】 符号化又は、復号化パラメータは、それ
ぞれ符号化又は、復号される前記オーディオ又はビデオ
データのフレームに連結される前に、異なるフォーマッ
ト(PENCA,PENCB,PENCC,PENC
D)に変換される請求項1或は2記載の方法。 - 【請求項4】 各段階に対して、非同期バッファが入力
で割り当てられ、且つ、 非同期バッファは、オーディオ又はビデオフレームデー
タ(COE)と、関連した符号化又は復号パラメータ
(PAR)をそれぞれ含むデータフィールドを有する請
求項1乃至3のいずれか一項記載の方法。 - 【請求項5】 符号化パラメータ(PAR)が要求され
るオーディオ又はビデオフレームデータ(PCMA,C
OE)を符号化する装置であって、 −装置の入力付近に配置され、要求される符号化パラメ
ータを前記オーディオ又はビデオデータのフレームと連
結する(CONA,CONB,CONC,COND)手
段と、 −入力にバッファ手段が割り当てられ、時間領域サンプ
ルを周波数領域係数へ変換する手段(SUBA,SUB
B,SUBC,SUBD)と、 −入力にバッファ手段が割り当てられ、前記時間領域サ
ンプルからマスキング特性を計算する手段(Psych
o1A_L,Psycho1A_R,Psycho1B
_L,Psycho1B_R,Psycho1C_L,
Psycho1C_R,Psycho1D_L,Psy
cho1D_R,Psycho2A_L,Psycho
2A_R,Psycho2B_L,Psycho2B_
R,Psycho2C_L,Psycho2C_R,P
sycho2D_L,Psycho2D_R,)と、 −入力にバッファ手段が割り当てられ、前記マスキング
計算手段の出力の制御の下に、係数のビット割り当てと
量子化を行う手段(Bal/Q/E_A,Bal/Q/
E_B,Bal/Q/E_C,Bal/Q/E_D)と
を有し、 前記変換する手段、前記マスキング手段、及び、前記ビ
ット割り当て及び量子化手段では、処理されるべき現在
のフレームデータに連結した対応する符号化パラメータ
は、どのフレームに対しても符号化パラメータの切り換
えを許すために、注目され、それによって、リセット無
しに無効な出力データ(PCM_OutA)の符号化を
避ける装置。 - 【請求項6】 符号化パラメータは、符号化される前記
オーディオ又はビデオデータのフレームに連結される前
に、異なるフォーマット(PENCA,PENCB,P
ENCC,PENCD)に変換される請求項5記載の装
置。 - 【請求項7】 前記バッファ手段は、オーディオ又はビ
デオフレームデータ(COE)と、関連した符号化パラ
メータ(PAR)を含むデータフィールドを有する請求
項5或は6記載の装置。
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EP99250006A EP1021044A1 (en) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | Method and apparatus for encoding or decoding audio or video frame data |
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