JP2000286711A - 符号化装置及び符号化方法 - Google Patents

符号化装置及び符号化方法

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JP2000286711A
JP2000286711A JP11088604A JP8860499A JP2000286711A JP 2000286711 A JP2000286711 A JP 2000286711A JP 11088604 A JP11088604 A JP 11088604A JP 8860499 A JP8860499 A JP 8860499A JP 2000286711 A JP2000286711 A JP 2000286711A
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signal
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English (en)
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Akira Usami
陽 宇佐見
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、かつ少ない処理ステップで、
信号レベルを滑らかに別のレベルに変化させる機能を備
える符号化装置及び符号化方法を提供する。 【解決手段】 本発明の符号化装置及び符号化方法は、
入力されるPCM信号を、例えば、フェードアウト処理
やフェードイン処理のように、ある信号レベルから異な
るレベルヘ徐々に変化させる場合、直交変換処理用のブ
ロックのサイズを通常よりも小さく設定して、通常の1
フレーム内に複数の直交変換処理用のブロックを形成
し、各ブロック毎に得られるスケールファクタの値を段
階的に減少又は増加させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PCM( Pulse C
ode Modulation )信号の符号化装置及び符号化方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オーディオ機器のディジタル化の
進展に伴い、PCMオーディオ信号処理技術の重要性が
増している。中でも、ミニディスクに用いられるATR
AC(Adaptive Transform Acoustic Coding)方式
のPCMオーディオ信号符号化技術は、独自の方法によ
りPCMオーディオ信号を約1/5に圧縮する新しい符
号化方式として注目されている。
【0003】ATRAC方式の符号化処理では、まず、
入力される時系列のPCMオーディオ信号を3つの周波
数帯域に分割する。当該3つの周波数帯域に分割された
データを、サブバンド信号という。PCMオーディオ信
号を3つのサブバンド信号に分けるのは、演算処理の負
担軽減を図るためである。
【0004】分割された各サブバンド信号は、可変な時
間間隔で切り出され、MDCT( Modified Discrete
Cosine Transform)処理により、周波数スペクトル
に変換される。上記サブバンド信号の切り出し時間間隔
をMDCTブロックサイズという。
【0005】上記MDCT処理により算出された周波数
スペクトルは、更に人間の聴覚特性に合せた帯域でグル
ープ化される。当該グループ化された周波数スペクトル
からは、各グループのレベル情報を表すスケールファク
タと、各グループの周波数スペクトルを量子化するため
の量子化ビツト数が算出される。上記量子化ビット数の
算出には人間の聴覚特性が用いられる。
【0006】周波数スペクトルは、グループ毎のスケー
ルファクタにより正規化され、量子化ビット数で量子化
される。この量子化された周波数スペクトルに、予め求
めたスケールファクタと量子化ビット数と符号化情報が
付加した符号化ビット列が生成される。ミニディスク
(光磁気ディスク)には、上記生成された符号化ビット
列にエラー検出及びエラー訂正の符号が付加された信号
が記録される。
【0007】ATRAC方式の復号化処理では、上記説
明した符号化処理の逆の手順により、元のPCMオーデ
ィオ信号が復元される。
【0008】図15は、従来のオーディオ信号符号化装
置500の各機能ブロックを表す図である。符号化装置
500は、ASIC−DSP( Application Specific
IC‐Digital Signal Processor )として専用に設計さ
れる。帯域分割フィルタ501は、標本化周波数44.
1kHzで送信されてくるPCMオーディオ信号を、2
2.05kHz〜11.025kHzの高域サブバンド
信号S51と11,025kHz〜0kHzの中低域サ
ブバンド信号S52に分割し、高域サブバンド信号S5
1をMDCTブロックサイズ決定部503、MDCT処
理部505に出力すると共に、中低域サブバンド信号S
52を帯域分割フィルタ502に出力する。
【0009】帯域分割フィルタ502は、上記中低域サ
ブバンド信号S52を11.025kHz〜5.512
5kHzの中域サブバンド信号S53と5.5125K
Hz〜0KHzの低域サブバンド信号S54とに分割
し、中域サブバンド信号S53をMDCTブロックサイ
ズ決定部503及びMDCT処理部506に出力すると
共に、低域サブバンド信号S54をMDCTブロックサ
イズ決定部503及びMDCT処理部507に出力す
る。
【0010】MDCTブロックサイズ決定部503は、
入力される高域サブバンド信号S51、中域サブバンド
信号S53、及び、低域サブバンド信号S54に対し
て、対応するMDCTブロックサイズ(単位はサンプル
数)を決定し、決定したサイズを表す信号S55をMD
CT処理部505,506,507に出力する。
【0011】MDCT処理部505,506,507
は、信号S55により特定されるMDCTブロックサイ
ズに従つて、帯域別に入力されるサブバンド信号S5
1,S53,S54に対して周知のMDCT処理を実行
し、当該処理により得られる周波数スペクトルS56,
S57,S58をスケールファクタ算出部508、ビッ
ト割り当て部510及び正規化および量子化部511に
出力する。
【0012】スケールファクタ算出部508は、入力さ
れる周波数スペクトルS56,S57,S58を人間の
聴覚特性に基づいてダループ化した後、各グループ内の
周波数スペクトルの最大値をスケールファクタとし、当
該スケールファクタを表す信号S59を正規化および量
子化部511に出力する。
【0013】ビット割り当て部510は、入力される周
波数スペクトルS56,S57,S58に対して、グル
ープ毎の周波数スペクトルを量子化するための量子化ビ
ット数を算出し、算出した量子化ビット数を表す信号S
60を正規化および量子化部511に出力する。
【0014】上述するように、正規化および量子化部5
11には、周波数スペクトルS56,S57,S58、
スケールファクタを表す信号S59、及び、量子化ビッ
ト数を表す信号S60が入力される。正規化および量子
化部511は、信号S59により特定されるスケールフ
ァクタにより周波数スペクトルS56,S57,S58
を正規化した後、量子化ビツト数の信号S60により量
子化を行なう。正規化および量子化部511は、上記量
子化後の信号に、スケールファクタ信号S59、量子化
ビツト数を表す信号S60、及び、符号化情報を付加し
た符号化ビット列を生成し、当該符号化ビット列を出力
する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従来より、入力される
PCMオーディオ信号のレベルを徐々に減衰して所定の
小さな値(例えば、無音レベル)にするフェードアウト
処理、及び、入力されるPCMオーディオ信号を上記所
定の低いレベル(例えば、無音レベル)から元の入力レ
ベルにまで徐々に高めるフェードイン処理が知られてい
る。
【0016】上記フェードアウト処理及びフェードイン
処理を実行するには、帯域分割フィルタ501の前段
に、点線で囲んで示す信号処理回路550を追加する必
要がある。信号処理回路550は、信号レベル調整回路
551及び制御部552よりなる。制御部552は、マ
ンマシンインターフェースを有し、操作者によるフェー
ドアウト処理又はフェードイン処理の設定に応じて、所
定の制御信号を信号レベル調整回路551に出力する。
信号レベル調整回路551は、通常は、入力されたPC
Mオーディオ信号をそのまま出力するが、フェードアウ
ト処理又はフェードイン処理の設定時には、入力される
PCMオーディオ信号の時系列のサンプル毎に信号レベ
ルを減衰あるいは増幅する補正倍率を乗算する。
【0017】上述するように、従来の符号化装置500
でフェードアウト処理及びフェードイン処理を実現する
には、別途、ハード回路である信号処理回路550を追
加せねばならず、ハードウェア規模が拡大してしまう。
また、フェードイン処理又はフェードアウト処理の実行
時には、入力されるPCMオーディオ信号のサンプル数
分たけの乗算処理を行うため、処理に要するステップ数
が増加すると共に、消費電力も増加してしまう。
【0018】本発明は、簡単な構成で、かつ、少ないス
テップ数(乗算回数)で信号レベルの変更、例えば、フ
ェードアウト処理やフェードイン処理を実現する低消費
電力型の符号化装置及び符号化方法を提供することを目
的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の符号化装
置は、入力されるPCM信号を帯域分割フィルタで複数
のサブバンドデータに分割し、各サブバンドデータの信
号レベルに応じて決定される第1のサイズの第1のブロ
ック単位毎に各サブバンドデータを直交変換し、第1の
ブロック単位で得られる周波数スペクトルを更にグルー
プ化し、各グループ毎の信号レベル情報を表すスケール
ファクタを決定し、決定したスケールファクタにより各
グループ内の周波数スペクトルを正規化し、正規化され
た周波数スペクトルに基づいて符号化ビット列を生成す
る符号化装置であって、PCM信号の信号レベルを変更
すべき指令に対応して上記第1のブロックのサイズより
小さいサイズの第2のブロックで直交変換処理を行なう
ようにブロックサイズを補正するブロックサイズ補正手
段と、上記ブロックサイズ補正手段により補正された第
2のブロックサイズ毎に得られるスケールファクタを信
号レベルの変更方向に補正するスケールファクタ補正手
段とを備え、補正されたスケールファクタにより周波数
スペクトルを上記第2のブロック単位で正規化するよう
にしたことを特徴とする。
【0020】本発明の第2の符号化装置は、上記第1の
符号化装置において、上記スケールファクタ補正手段
は、上記ブロックサイズ補正手段により補正された第2
ブロック毎に得られるスケールファクタに対して、K
Fin(但し、0≦KFin<1.0)からKmax(但し、K
Fin<Kmax≦1.0)へとブロック毎に段階的に増加す
る補正係数を乗算することを特徴とする。
【0021】本発明の第3の符号化装置は、上記第1の
符号化装置において、上記スケールファクタ補正手段
は、上記ブロックサイズ補正手段により補正された第2
のブロック毎に得られるスケールファクタに対して、K
Fout(但し、0<KFout≦1.0)からKmin(但し、
0≦Kmin<KFout)へとブロック毎に段階的に減少す
る補正係数を乗算することを特徴とする。
【0022】本発明の第4の符号化装置は、上記第1の
符号化装置において、更に、第1のサイズの第1ブロッ
クと、当該第1ブロックよりも前に位置する第1のサイ
ズのブロック(以下、第3ブロックという)とのPCM
信号のレベル差αに基づいて、PCM信号の信号レベル
を変更すべき指令を出力する指令出力手段を備え、上記
スケールファクタ補正手段は、上記設定手段により信号
レベル変更処理が設定された場合、所定数の第2ブロッ
クで、スケールファクタの値が、上記第3ブロックのス
ケールファクタの値から上記第1ブロックのスケールフ
ァクタの値となるように、上記ブロックサイズ補正手段
により補正された第2のブロックサイズ毎に得られるス
ケールファクタに対して、上記PCM信号のレベル差α
に基づいてブロック毎に段階的に減少又は増加する補正
係数を乗算することを特徴とする。
【0023】また、本発明のPCM信号の符号化方法
は、入力されるPCM信号を帯域分割フィルタで複数の
サブバンドデータに分割し、各サブバンドデータの信号
レベルに応じて決定される第1のサイズの第1のブロッ
ク単位毎に各サブバンドデータを直交変換し、第1のブ
ロック単位で得られる周波数スペクトルを更にグループ
化し、各グループ毎の信号レベル情報を表すスケールフ
ァクタを決定し、決定したスケールファクタにより各グ
ループ内の周波数スペクトルを正規化し、正規化された
周波数スペクトルに基づいて符号化ビット列を生成する
符号化方法であって、PCM信号の信号レベルを変更す
べき指令に対応して上記第1のブロックのサイズより小
さいサイズの第2のブロックで直交変換処理を行なうよ
うにブロックサイズを補正するステップと、上記補正さ
れた第2のブロックサイズ毎に得られるスケールファク
タを信号レベルの変更方向に補正するステップと、上記
補正されたスケールファクタにより、周波数スペクトル
を上記第2のブロック単位で正規化するステップからな
ることを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】(1)発明の概要 本発明の符号化装置は、ATRAC( Adaptive Trans
form Acoustic Coding )方式を採用し、例えばミニ
ディスクシステムに採用される。本発明の符号化装置
は、設定により録音信号のレベルを所定の値(例えば、
preからR)たけ徐々に変化させる場合、例えば、フ
ェードアウト処理又はフェードイン処理の実行時、従来
の符号化装置のように、入力されるPCMオーディオ信
号のサンプル毎の信号レベルを変更するのではなく、1
フレーム内のMDCTブロックのサイズを細かく、例え
ば、1/4のサイズに変更すると共に、サイズ変更後の
各ブロック毎にMDCT処理を施して得られるスケール
ファクタの値を、ブロック毎に特定される割合(例え
ば、上記RpreとRの差の1/4の値に基づいて特定さ
れる割合)で、段階的(上記例では、4段階)に減少又
は増加させる。そして、当該処理により減少又は増加さ
せたスケールファクタに基づいて符号化ビット列を生成
する。当該手法により生成した符号化ビット列は、入力
されるPCMオーディオ信号のサンプル毎の信号レベル
を段階的に変化して得られる符号化ビット列とほぼ同じ
である。なお、本発明の符号化装置の処理対象は、PC
M信号であり、特にオーディオ信号には限らない。
【0025】1フレーム内に存在するスケールファクタ
の数はサンプル数に比べて少ない。このため、本発明の
符号化装置では、PCMオーディオ信号のサンプル毎の
信号レベルを補正する従来の符号化装置に比べて、信号
レベルの補正を行なう処理の回数(ステップ数)の低減
を図ることができる。また、この処理回数(ステップ
数)の低減に伴い消費電力の低減も図ることができる。
【0026】また、本発明の符号化装置をASIC−D
SP( Application Specific 1CーDigita1 Signa1 Pro
cessor )として設計することで、上記MDCTブロッ
クサイズの補正及びスケールファクタの補正を、DSP
内における演算処理によって実現することができる。こ
れにより、フェードアウト処理やフェードイン処理等の
信号レベルの変更処理を実現するのに、別途ハード回路
の追加を必要とせず、構成の簡単化を図ることができ
る。
【0027】(2)実施の形態1 (2‐1)ミニディスクシステムの構成 図1は、ミニディスクシステム1の構成図である。ミニ
ディスク2は、渦巻き状の情報トラック(図示せず)を
有している。該情報トラックヘのデータの記録は、磁界
変調方式により行なわれる。ミニディスク2は、ミニデ
ィスクシステム1に正しくセットされた時に関くシヤッ
ター付きのカートリッジ3に収納されている。システム
コントローラ9は、光ピックアップ4、記録ヘッド制御
部6、符号化装置100、復号化装置150、表示部
7、及び、キー入力部8に接続されており、各部を統括
的に制御する。符号化装置100は、A/Dコンバータ
10を介してPCMオーディオ信号の入力端子に接続さ
れている。復号化装置150は、D/Aコンバータ11
を介してPCMオーディオ信号の出力端子に接続されて
いる。
【0028】ミニディスク2にデータを記録する場合、
システムコントローラ9は、記録ヘツド制御部6及び符
号化装置100に録音コマンドを出力する。符号化装置
100は、外部入力端子からA/Dコンバータ10を介
して入力されるPCMオーディオ信号に対してATRA
C方式の符号化処理を施し、処理後の符号データをシス
テムコントローラ9に出力する。システムコントローラ
9は、上記符号データを記録ヘッド制御部6に出力す
る。記録ヘッド制御部6は、入力される符号データに基
づいて記録ヘッド5を制御し、ミニディスク2の情報ト
ラックにデータを記録する。
【0029】一方、ミニディスク2に記録されているデ
ータを再生する場合、システムコントローラ9は、光ピ
ックアップ4及び復号化装置150に再生コマンドを出
力する。光ピックアップ4は、再生コマンドの入力に応
じて、ミニディスク2の情報トラックを所定の波長のレ
ーザ光で照射し、当該照射により得られる反射光を検出
し、検出した信号を再生信号としてシステムコントロー
ラ9に出力する。システムコントローラ9は、上記再生
信号を復号化装置150に出力する。復号化装置150
は、入力される再生データを周知のATRAC方式によ
り復号化し、復号後のデータを再生PCMオーディオデ
ータとしてD/Aコンバータ11を介して外部出力端子
に出力する。なお、上記符号化装置100及び復号化装
置150は、ASIC−DSPとして設計する。
【0030】(2-2)符号化装置の構成 図2は、符号化装置100の機能ブロックを表す図であ
る。符号化装置100は、ATRAC方式に準ずる符号
化装置(図15の従来の符号化装置500(但し、信号
処理回路550を除く)を参照)に、更に、フェードア
ウト処理又はフェードイン処理の設定を行なう制御部1
12、フェードアウト処理及びフェードイン処理の設定
時にMDCTブロックサイズを1/4のサイズに変更す
るMDCTブロックサイズ補正部104、並びに、同じ
くフェードアウト処理及びフェードイン処理の実行時に
スケールファクタの値を補正するスケールファクタ補正
部109を備えることを特徴とする。
【0031】符号化装置100には、A/Dコンバータ
10を介して標本化周波数44.1kHzのPCMオー
ディオ信号が入力される。帯域分割フィルタ101は、
入力されるPCMオーディオ信号を22.05kHz〜
11.025KHzの高域サブバンド信号S1と11.
025kHz〜0kHzの中低域サブバンド信号S2に
分割し、高域サブバンド信号S1をMDCT処理部10
5及びMDCTブロックサイズ決定部103に出力する
と共に、中低域サブバンド信号S2を帯域分割フィルタ
102に出力する。
【0032】帯域分割フィルタ102は、入力される中
低域サブバンド信号S2を11.025kHz〜5.5
125kHzの中域サブバンド信号S3と5.5125
kHz〜0kHzの低域サブバンド信号S4に分割し、
中域サブバンド信号S3をMDCT処理部106及びM
DCTブロックサイズ決定部103に出力すると共に、
低域サブバンド信号S4をMDCT処理部107及びM
DCTブロックサイズ決定部103に出力する。
【0033】MDCTブロックサイズ決定部103は、
入力される高域サブバンド信号S1、中域サブバンド信
号S3、及び、低域サブバンド信号S4の信号レベルの
変化の程度に応じてMDCTブロックサイズM(単位は
サンプル数)を決定し、決定したMDCTブロックサイ
ズMを表す信号S5をMDCTブロックサイズ補正部1
04に出力する。具体的には、サブバンド信号の信号レ
ベルの変化が少ない場合には、大きなサイズを指定す
る。また、信号レベルの変化が大きい場合には小さなサ
イズを指定する。
【0034】制御部112は、フェードイン処理又はフ
ェードアウト処理の実行時に”H”の信号S13をMD
CTブロックサイズ指定部104及びスケールファクタ
補正部109に出力する。また、フェードアウト処理の
実行時には”H”、フェードイン処理の実行時には”
L”の信号S14をスケールファクタ補正部109に出
力する。
【0035】MDCTブロックサイズ補正部104は、
制御部112から入力される信号S13の値が”L”の
場合、即ち、制御部112からフェードアウト処理及び
フェードイン処理の何れの実行も指示されていない場合
には、MDCTブロックサイズ決定部103より出力さ
れる信号S5をそのまま修正後のブロックサイズを表す
信号S6として出力する。他方、制御部112から入力
される信号S13の値が”H”の場合、即ち、制御部1
12からフェードアウト処理又はフェードイン処理の実
行が指示されている場合には、信号S5により指定され
るMDCTブロックサイズMの1/4のMDCTブロッ
クサイズNを表す信号を信号S6として出力する。
【0036】MDCT処理部105,106及び107
は、MDCTブロックサイズ補正部104から入力され
る信号S6により表されるMDCTブロックサイズに従
って、各々入力される高域サブバンド信号S1,中域サ
ブバンド信号S3及び低域サブバンド信号S4にMDC
T処理を施し、当該MDCT処理により得られる周波数
スペクトルS7,S8,S9をスケールファクタ算出部
108、ビット割り当て部110及び正規化および量子
化部111に出力する。
【0037】スケールファクタ算出部108は、まず、
入力される周波数スペクトルS7,S8,S9を、人間
の聴覚特性に合わせた帯域でグループ化する。例えば、
0KHz〜5.5125KHzの低周波領域は周波数ス
ペクトル4本単位でグループ化し、5.5125KHz
〜11.025KHzの中程度の周波数領域は周波数ス
ペクトル6本単位でグループ化し、11.025KHz
〜22.05KHzの高周波領域は周波数スペクトル1
2木単位でグループ化する。スケールファクタ算出部1
08は、グループ化の後、各グループ毎のレベル情報と
して、グループ内の最大の周波数スペクトルをスケール
ファクタとし、当該周波数スペクトルを表す信号S10
を出力する。なお、当該説明により、MDCTブロック
内に存在するスケールファクタの数は、PCMオーディ
オ信号のサンプル数に比べて大幅に少ないことが理解さ
れる。
【0038】スケールファクタ補正部109は、制御部
112から”L”の信号S13が入力されている場合、
即ち、フェードイン処理及びフェードアウト処理の何れ
の処理の実行も指示されていない場合、スケールファク
タ算出部108から出力される信号S10をそのまま信
号S11として出力する。一方、制御部112から”
H”の信号S13が入力されている場合、即ち、制御部
112によりフェードアウト処理又はフェードイン処理
の何れかの処理の実行が指示されている場合、信号S1
4により指定される処理内容に従つて、信号SI0で表
される周波数スペクトルの値を減少又は増加し、補正後
の周波数スペクトルをスケールファクタとし、当該補正
後の周波数スペクトルの値を表す信号S11を正規化お
よび量子化部111に出力する。
【0039】ビット割り当て部110は、入力される周
波数スペクトルS7,S8,S9に対してスケールファ
クタ算出部108と同じグループ化を行ない、グループ
毎の周波数スペクトルを量子化するための量子化ビット
数を人間の聴覚特性を考慮して算出し、算出した量子化
ビツト数を表す信号S12を正規化および量子化部11
1に出力する。
【0040】正規化および量子化部111には、補正後
のスケールファクタを表す信号S11の値に基づいて、
周波数スペクトルS7,S8,S9を正規化した後に、
量子化ビット数を表す信号S12の値に基づいて量子化
を行なう。量子化された周波数スペクトルに補正スケー
ルファクタS11、量子化ビット数を表す信号S12及
び符号化情報を付加して符号化ビツト列を生成する。
【0041】(2-3)符号化処理の手順 図3は、符号化装置100内において実行する符号化処
理のフローチャートである。まず、帯域分割フィルタ1
01及び102により、A/Dコンバータ10を介して
入力されるPCMオーディオ信号を3つのサブバンドデ
ータ信号S1,S3,S4に分割するQMF( Quadrat
ure Mirror Filter )処理を実行する(ステップS
1)。
【0042】MDCTブロックサイズ決定部103にお
いて、サブバンド信号S1,S3,S4の信号レベルの
変化に基づいてMDCTブロックサイズMの値を決定す
る(ステップS2)。制御信号S13の値が”L”の場
合、即ち、フェードイン処理及びフェードアウト処理の
何れの処理の実行も指示されていない場合(ステップS
3でYES)、MDCTブロックサイズをMに設定す
る。他方、制御信号S13の値が”H”の場合、即ち、
フェードイン処理又はフェードアウト処理の実行が指示
されている場合(ステップS3でN0)、MDCTブロ
ックサイズをN=M/4に補正するブロックサイズ補正
処理を実行する(ステップS4)。上記ステップS2又
はステップS4において設定されたMDCTブロックサ
イズM又はNによりMDCT処理を実行する(ステップ
S5)。MDCT処理により得られる周波数スペクトル
を人間の聴覚特性に基づいてグループ化し、各グループ
内の周波数スペクトルの最大値をスケールファクタとし
て求める(ステップS6)。制御信号S13の値が”
H”であって(ステップS7でN0)、かつ、制御信号
S14の値が”H”の場合(ステップS8でYES)、
即ち、フェードアウト処理の実行が指示されている場
合、フェードアウト処理を実行する(ステップS9)。
なお、当該フェードアウト処理については後に説明す
る。他方、制御信号S13の値が”H”であって(ステ
ップS7でN0)、かつ、制御信号S14の値が”L”
の場合(ステップS8でN0)、フェードイン処理を実
行する(ステップS10)。なお、当該フェードイン処
理の内容については、後に説明する。制御信号S13
が”L”の場合(ステップS7でYES)、並びに、フ
ェードアウト処理又はフェードイン処理の実行後、量子
化ビットの割り当て処理を実行する(ステップS1
1)。量子化ビツトの割り当て処理の後、正規化および
量子化処理を実行し、量子化された周波数スペクトルに
補正後のスケールファクタ及び量子化ビット数等の情報
を付加した符号化ビット列を生成する(ステップS1
2)。
【0043】(2-3-1)フェードアウト処理 図4は、MDCTブロックサイズMが128サンプル数
に設定され、MDCTブロックサイズNが32(=M/
4)サンプル数に設定された場合のフェードアウト処理
実行時における各内部信号のタイムチャートの一例であ
る。フェードアウト処理は、制御信号S13が”H”の
期間中に実行される。信号S21は、MDCTブロック
サイズM(=128サンプル数)分の期間を1周期とす
るフレーム信号である。信号S22は、入力されるPC
Mオーディオ信号である。本図では、ラベル*(*は、
A,B,C,…である)の付された各フレームにおい
て、i番日に位置するMDCTブロックサイズs(sは
サンプル数を表す)のMDCTブロックのデータをMD
CT処理して得られるスケールファクタS10をSF *
(i,s)と表す。信号S23は、スケールファクタ補
正倍率Kの値を示す。SF*(i,s)に属する各スケ
ールファクタS10に上記スケールファクタ補正倍率K
を乗算して得られる補正後のスケールファクタS11を
MSF*(i,s)と表す。信号S24は、MSF
*(i,s)に属する上記補正後のスケールファクタS
11を用いて生成された符号化ビツト列を、逆にATR
AC方式による復号化処理により復号した場合に得られ
る再生PCMオーディオ信号を表す。なお、図4におい
て、S10,S11は値そのものを示すものではなく、
SF *(i,s),MSF*(i,s)は、その値が用い
られる期間を表す。
【0044】フェードアウト処理は、1フレーム(サン
プル数はM)内のMDCTブロックのサイズをM(=1
28)からサイズN(=M/4=32)に変更して、1
フレーム内のブロックの数を4つにする。そして、SF
*(1,32)、SF*(2,32)、SF*(3,3
2)、SF*(4,32)に4段階で減少するスケール
ファクタ補正倍率Kを乗算し、各ブロックのスケールフ
ァクタの値を4段階に分けて減少させる。これにより、
入力されるPCMオーディオ信号のサンプル毎の信号レ
ベルを0まで徐々に減少させたのと同様の効果を得る。
【0045】図5は、フェードアウト処理(図3、ステ
ップS9)のフローチャートである。以下、図4に示し
たタイムチャートを参照しつつ、フェードアウト処理の
内容について説明する。まず、初期設定として、フレー
ム内でのブロックの位置を特定する番号iを1、フレー
ムの補正倍率Kを0.8、倍率補正値Kdownを0.2、
最小補正倍率Kminを0.2に設定する(ステップS2
0)。フレーム*(図4の例ではフレームBである)内
においてi番目のMDCTブロックについてのスケール
ファクタ群SF*(i,32)に補正倍率Kを乗算して
補正後のスケールファクタ群MSF*(i,32)を求
める(ステップS21)。例えば、図4のフレームBの
最初に位置するMDCTブロックのスケールファクタ群
SFB(1,32)の値は、80%の値のMSFB(1,
32)に補正される。次のMDCTブロックのスケール
ファクタの値を補正するため、変数iに1を加算すると
共に(ステップS22)、補正倍率Kから倍率補正値K
downを差し引く(ステップS23)。図4に示す信号S
23は、スケールファクタ補正倍率Kの値を示す。補正
倍率Kの値が最小補正倍率Kmin以上の場合であって
(ステップS24でYES)、変数iが4に満たない場
合には(ステップS26でN0)、フレーム*内の4つ
全てのMDCTブロックに対する処理が未だ済んでいな
いと判断して、上記ステップS21に戻り、スケールフ
ァクタの補正を続ける。補正倍率Kの値が最小補正倍率
minよりも小さくなった場合には(ステップS24で
N0)、補正倍率Kの値をゼロに設定する(ステップS
25)。また、変数iの値が4、即ち、1フレーム内の
4つのブロックのスケールファクタの補正が完了した場
合であって(ステップS26でYES)、制御信号S1
3が未だ”H”の場合(ステップS27でYES)、次
のフレーム(図4ではフレームBからフレームC)の処
理へと進む(ステップS28)。この場合、変数iの値
を1に初期化した後に(ステップS29)、上記ステッ
プS21に戻る。なお、変数iの値が4、即ち、1フレ
ーム内の4つのブロックのスケールファクタの補正が完
了した場合であって(ステップS26でYES)、制御
信号S13が”L”の場合(ステップS27でN0)、
メインルーチンヘリターンする
【0046】上記ステップS21からステップS29ま
での処理を、制御信号S13が”H”の期間中、繰り返
すことで、入力されるPCMオーディオ信号のサンプル
毎の信号レベルを徐々に減少させた場合と同様の符号デ
ータを得ることができる。
【0047】図4に示す信号S24は、上記処理により
得られた補正後のスケールファクタS11を用いて生成
された符号化ビット列を、復号化装置150においてA
TRAC方式による復号化処理により復号した場合に得
られる再生PCMオーディオ信号を表す。図示するよう
に、上記フェードアウト処理による効果を確認すること
ができる。
【0048】なお、フェードアウト処理は、1フレーム
(サイズNのブロック4個)内で完了させる必要は無
く、例えば、倍率補正値Kdownを0.1に設定し、2フ
レーム(サイズNのブロック8個)で処理を完了するよ
うにしても良い。以下に説明するフェードイン処理につ
いても同様である。
【0049】(2-3-2)フェードイン処理 図6は、MDCTブロックサイズMが128サンプル数
に設定され、MDCTブロックサイズNが32(=M/
4)サンプル数に設定された場合のフェードイン処理実
行時における各内部信号のタイムチャートの一例であ
る。信号S25は、MSF*(i,s)に属する上記補
正後のスケールファクタS11を用いて生成された符号
化ビット列を、ATRAC方式による復号化処理により
復号した場合に得られる再生PCMオーディオ信号を表
す。上記信号S25以外の各信号の定義は、図4と同じ
である。
【0050】フェードイン処理は、上記フェードアウト
処理の場合と同様に、1フレーム内のMDCTブロック
のサイズをM(=128)からサイズN(=M/4=3
2)に変更して、1フレーム内のブロックの数を4つに
する。そして、SF*(1,32)、SF*(2,3
2)、SF*(3,32)、SF*(4,32)に4段階
で増加するスケールファクタ補正倍率Kを乗算し、各ブ
ロックのスケールファクタの値を4段階に分けて増加さ
せる。これにより、入力されるPCMオーディオ信号の
サンプル毎の信号レベルを0から元のレベルまで徐々に
増加させたのと同様の効果を得ることができる。
【0051】図7は、フェードイン処理(図3、ステッ
プS10)のフローチヤートである。以下、図6に示す
タイムチャートを参照しつつ、フェードイン処理の内容
について説明する。まず、初期設定として、フレーム内
でのブロックの位置を特定する番号iを1、補正倍率K
を0.2、倍率補正値Kupを0.2、最大補正倍率K
maxを1.0に設定する(ステップS30)。フレーム
*(図6の例ではフレームBである)内においてi番目
のMDCTブロックについての全スケールファクタSF
*(i,32)に補正倍率Kを乗算して補正後の全スケ
ールファクタMSF*(i,32)を求める(ステップ
S31)。例えば、図6のフレームBの最初に位置する
MDCTブロックについてのスケールファクタ群SFB
(1,32)の値は、元のレベルの20%のMSF
B(1,32)に補正される。次のMDCTブロックの
全スケールファクタの値を補正するため、変数iに1を
加算すると共に(ステップS32)、補正倍率Kに倍率
補正値Kupを加算する(ステップS33)。図6に示す
信号S23は、補正倍率Kの値を示す。補正倍率Kの値
が最大補正倍率Kmax以下の場合であって(ステップS
34でYRS)、変数iが4に満たない場合には(ステ
ップS36でN0)、フレーム*内の4つ全てのMDC
Tブロックに対する処理が未だ済んでいないと判断し
て、上記ステップS31に戻り、スケールファクタの補
正を続ける。補正倍率Kの値が最大補正倍率Kmaxより
大きくなった場合には(ステップS34でNO)、補正
倍率Kの値をゼ口に設定する(ステップS35)。ま
た、変数iの値が4、即ち、1フレーム内の4つのブロ
ックのスケールファクタの補正が完了した場合であって
(ステップS36でYES)、制御信号S13が未だ”
H”の場合(ステップS37でYRS)、次のフレーム
(図6ではフレームBからフレームC)の処理へと進む
(ステップS38)。この場合、変数iの値を1に初期
化した後に(ステップS39)、上記ステップS31に
戻る。なお、変数iの値が4、即ち、1フレーム内の4
つのブ口ツクのスケールファクタの補正が完了した場合
であって(ステップS36でYES)、制御信号S13
が”L”の場合(ステップS37でNO)、メインルー
チンヘリターンする。
【0052】上記ステップS31からステップS39ま
での処理を、制御信号S13が”H”の間、繰り返すこ
とで、入力されるPCMオーディオ信号のサンプル毎の
信号レベルを徐々に減少させた場合と同様の符号データ
を得ることができる。図6に示す信号S25は、上記処
理により得られた補正後のスケールファクタを用いて生
成された符号化ビツト列を、ATRAC方式による復号
化処理により復号した場合に得られる再生PCMオーデ
ィオ信号であり、上記フェードイン処理による効果を確
認することができる。
【0053】1フレーム内に存在するスケールファクタ
の数はサンプル数に比べて少ない。このため、符号化装
置100では、従来の符号化装置のようにPCMオーデ
ィオ信号のサンプル毎に乗算処理を施して信号レベルの
変更を行う場合に比べて、少ない乗算処理(ステップ
数)によりフェードアウト処理及びフェードイン処理を
実現することができる。また、乗算処理の回数(ステッ
プ数)の低減に伴い、消費電力の低減を図ることができ
る。
【0054】(3)実施の形態2 実施の形態2にかかるミニディスクシステムの構成は、
符号化装置200を除いて上記図1を用いて説明した上
記実施の形態1に係るミニディスクシステム1と同じで
ある。以下、符号化装置200の構成について説明を行
なう。
【0055】(3-1)符号化装置の構成 符号化装置200は、1つ前のフレームの信号レベルR
preと次のフレームの信号レベルRとの差が所定値以上
ある場合に、信号レベル変更処理を実行する。信号レベ
ル変更処理では、1フレーム内のMDCTブロックのサ
イズを細かく、例えば、1/4のサイズに変更すると共
に、サイズ変更後の各ブロック毎にMDCT処理を施し
て得られるスケールファクタの値を、ブロック毎に特定
される割合(例えば、上記RpreとRの差に基づいて特
定される割合)で段階的(上記例では、4段階)に減少
又は増加させる。当該処理により減少又は増加させたス
ケールファクタに基づいて符号化ビット列を生成する。
当該手法により生成した符号化ビツト列は、入力される
PCMオーディオ信号のサンプル毎の信号レベルを段階
的に減少又は増加して得られる符号化ビツト列と同じで
ある。
【0056】図8は、符号化装置200の機能ブロック
を表す図である。符号化装置200は、ATRAC方式
に準ずる符号化装置(図15の従来の符号化装置500
(但し、信号処理回路550を除く)を参照)に、更
に、一つ前のフレームとの信号レベルの差αを求めると
共に、当該差αに基づいて信号レベル変更処理の実行/
停止を指示する制御信号S43等を出力する記録レベル
差分検出器212、上記記録レベル差分検出部212に
おいて求めた差分αに基づいて、スケールファクタの補
正に必要な補正倍率の変更割合γ及び補正倍率の初期値
0を算出するスケールファクタ補正値算出部213、
信号レベル変更処理の実行時にMDCTブロックサイズ
を通常の1/4のサイズN(=M/4)に変更するMD
CTブロックサイズ補正部204、並びに、同じく信号
レベル変更処理の実行時にスケールファクタの値を補正
するスケールファクタ補正部209を備えることを特徴
とする。以下、符号化装置200の各機能ブロックにつ
いて詳細に説明する。
【0057】符号化装置200には、A/Dコンバータ
(図1、A/Dコンバータ10に相当する)を介して標
本化周波周44.1KHzのPCMオーディオ信号が入
力される。帯域分割フィルタ201は、入力されるPC
Mオーディオ信号を22.05KHz〜11.025K
Hzの高域サブバンド信号S31と11.025KHz
〜0KHzの中低域サブバンド信号S32に分割し、高
域サブバンド信号S31をMDCT処理部205、MD
CTブロックサイズ決定部203及び記録レベル差分検
出部212に出力すると共に、中低域サブバンド信号S
32を帯域分割フィルタ202に出力する。
【0058】帯域分割フィルタ202は、上記中低域サ
ブバンド信号S32を11.25KHz〜5.5125
KHzの中域サブバンド信号S33と5.5125KH
z〜0KHzの低域サブバンド信号S34に分割し、中
域サブバンド信号S33をMDCT処理部206、MD
CTブロックサイズ決定部203及び記録レベル差分検
出部212に出力すると共に、低域サブバンド信号S3
4をMDCT処理部207、MDCTブロックサイズ決
定部203、記録レベル差分検出部212に出力する。
【0059】MDCTブロックサイズ決定部203は、
入力される高域サブバンド信号S31、中域サブバンド
信号S33及び低域サブバンド信号S34の信号レベル
の変化の程度に応じてMDCTブロックサイズM(単位
はサンプル数)を決定し、決定したMDCTブロックサ
イズMを表す信号S35を、MDCTブロックサイズ補
正部204及び記録レベル差分検出部212に出力す
る。具体的には、サブバンド信号の信号レベルの変化が
少ない場合には、大きなサイズを指定する。また、サブ
バンド信号の信号レベルの変化が大きい場合には、小さ
なサイズを指定する。
【0060】記録レベル差分検出部212には、サブバ
ンド信号S31,S33,S34、及び、MDCTブロ
ックサイズ決定部203において決定されたMDCTブ
ロックサイズMを表す信号S35が入力される。記録レ
ベル差分検出部212は、MDCTブロックサイズ決定
部203において決定されたMDCTブロックサイズM
を1フレームとして取り扱い、1つ前のフレームRpre
との信号レベルとの差分αを求め、求めた差分αの値に
基づいて信号レベル変更処理の実行の有無を決定する。
信号レベル変更処理を行なう場合には、当該判断結果に
より決まる制御信号S43をMDCTブロック補正部2
04及びスケールファクタ補正部209に出力すると共
に、信号レベル変更処理に必要な差分αをスケールファ
クタ補正値算出部213に出力する。
【0061】MDCTブロック補正部204は、記録レ
ベル差分検出部212から入力される信号S43の値
が、”L”の場合、即ち、信号レベル変更処理の実行が
指示されていない場合には、MDCTブロックサイズ決
定部203より出力される信号S35をそのまま、補正
後のブロックサイズを表す信号S36としてMDCT処
理部205,206,207に出力する。
【0062】他方、記録レベル差分検出部212から入
力される信号S43の値が”H”の場合、即ち、信号レ
ベル変更処理の実行が指示されている場合、MDCTブ
ロック補正部204は信号S35により指定されるMD
CTブロックサイズMの1/4のMDCTブロックサイ
ズNを表す信号を信号S36としてMDCT処理部20
5,206,207に出力する。
【0063】MDCT変換部205,206,207
は、MDCTブロックサイズ補正部204から出力され
る修正ブロックサイズ信号S36に従って、各々入力さ
れる高域サブバンド信号S31,中域サブバンド信号S
33及び低域サブバンド信号S34にMDCT処理を施
し、当該MDCT処理により得られる周波数スペクトル
S37,S38,S39を出力する。
【0064】スケールファクタ算出部208は、MDC
T処理部205,206,207から出力される周波数
スペクトルS37,S38,S39を、人間の聴覚特性
に合わせた帯域でグループ化する。例えば、0KHz〜
5.5125KHzの低周波領域は、周波数スペクトル
4本単位でグループ化し、5.5125KHz〜11.
025KHzの中程度の周波数領域は、周波数スペクト
ル6本単位でグループ化し、11.025KHz〜2
2.05KHzの高周波領域は周波数スペクトル12本
単位でグループ化する。スケールファクタ算出部208
は、各グループ毎のレベル情報として、グループ内の最
大の周波数スペクトルをスケールファクタとし、当該周
波数スペクトルを表す信号S40をスケールファクタ補
正部209に出力する。
【0065】スケールファクタ補正部209は、入力さ
れる制御信号S43が”L”の場合、即ち、信号レベル
変更処理の実行が指示されていない場合、スケールファ
クタ算出部208から出力される信号S40を、そのま
ま信号S41として正規化および量子化部211に出力
する。また、入力される制御信号S43が”H”の場
合、即ち、信号レベル変更処理の実行が指示されている
場合、スケールファクタ補正値算出部213から出力さ
れるスケールファクタ補正倍率Kの変更割合γ、及び、
スケールファクタ補正倍率Kの初期値K0に基づいて、
スケールファクタの補正を行ない、補正後の周波数スペ
クトルをスケールファクタとし、当該周波数スペクトル
の値を表す信号S41を正規化および量子化部211に
出力する。
【0066】ビット割り当て部210は、入力される周
波数スペクトルS37,S38,S39に対してスケー
ルファクタ算出部208と同様のグループ化を行ない、
グループ毎の周波数スペクトルを量子化するための量子
化ビット数を人間の聴覚特性を考慮して算出し、算出し
た量子化ビット数を表す信号S42を正規化および量子
化部211に出力する。
【0067】正規化および量子化部211は、補正後の
スケールファクタを表す信号S41に基づいて量子化を
行なう。量子化された周波数スペクトルに補正スケール
ファクタS41、量子化ビツト数を表す信号S42及び
符号化情報を付加して符号化ビット列を生成する。
【0068】(3-2)符号化処理の手順 図9は、符号化装置200内において実行する符号化処
理のフローチャートである。まず、帯域分割フィルタ2
01及び202により、A/Dコンバータ(図1のA/
Dコンバータ10に相当する)を介して入力されるPC
Mオーディオ信号を3つのサブバンド信号S31,S3
3,S34に分割するQMF処理を実行する(ステップ
S50)。記録レベル差分検出部212において、記録
レベル差分検出処理を実行する(ステップS51)。な
お、当該処理については、後に説明する。MDCTブロ
ックサイズ決定部203において、上記各サブバンド信
号S31,S33,S34の信号レベルの変化に基づい
てMDCTブロックサイズMの値を決定する(ステップ
S52)。制御信号S43が”L”の場合、即ち、信号
レベル変更処理の実行が指示されていない場合(ステッ
プS53でYES)、上記ステップS51において設定
されたMDCTブロックサイズMを維持する。他方、制
御信号S43が”H”の場合、即ち、信号レベル変更処
理の実行が指示されている場合(ステップS53でN
0)、MDCTブロックサイズをN=M/4に補正する
MDCTブロックサイズの補正処理を実行する(ステッ
プS54)。上記ステップS52又はステップS54に
より設定されたブロックのサイズM又はNに基づいてM
DCT処理を実行する(ステップS55)。 MDCT
処理により得られた周波数スペクトルの最大値をスケー
ルファクタとして求める(ステツプS56)。スケール
ファクタ補正値算出部213においてスケールファクタ
補正値算出処理を実行する(ステップS57)。制御信
号S43が”H”の場合、即ち、信号レベル変更処理が
設定されている場合(ステップS58でNO)、スケー
ルファクタ補正処理を実行する(ステップS59)。な
お、当該補正処理の内容については、後に説明する。制
御信号S43が”L”の場合(ステップS58でYE
S)、又は、ステップS59におけるスケールファクタ
補正処理の終了後、ビット割り当て処理を実行する(ス
テップS60)。当該ビット割り当て処理の後、正規化
および量子化処理を実行し、量子化された周波数スペク
トルに補正後のスケールファクタ及び量子化ビット数等
の情報を付加した符号化ビット列を生成する(ステップ
S61)。
【0069】(3-2-1)信号レベル変更処理 信号レベル変更処理では、一つ前のフレームRpreと現
フレームRの信号レベルの差αが一定値以上ある場合
に、現フレームR内に4つのMDCTブロックを形成
し、各MDCTブロック毎に得られるスケールファクタ
に所定の補正倍率Kを乗算し、スケールファクタの値を
段階的に変更する信号レベル変更処理を実行する。
【0070】図10は、一つ前のフレームAの信号レベ
ルがフレームBの信号レベルに対して高い場合のスケー
ルファクタ補正処理実行時における各内部信号のタイム
チャートである。また、図11は、1つ前のフレームA
の信号レベルがフレームBの信号レベルに対して低い場
合のスケールファクタ補正処理の実行時における各内部
信号のタイムチャートである。
【0071】図10及び図11において、スケールファ
クタ補正処理は、制御信号S43が”H”の期間中に実
行される。信号S21は、MDCTブロックサイズM
(=128サンプル数)分の期間を1周期とするフレー
ム信号である。信号S22は、入力されるPCMオーデ
ィオ信号である。本図では、ラベル*(*は、A,B,
C,…である)の付された各フレームにおいて、i番目
に位置するMDCTブ口ックサイズs(sはサンプル数
を表す)のMDCTブロックのデータをMDCT処理し
て得られるスケールファクタS10をSF*(i,s)
と表す。信号S23は、スケールファクタ補正倍率Kの
値を示す。SF*(i,s)に属する各スケールファク
タS10に上記スケールファクタ補正倍率Kを乗算して
得られる補正後のスケールファクタS11をMSF
*(i,s)と表す。信号S26及びS27は、MSF*
(i,s)に属する上記補正後のスケールファクタS1
1を用いて生成された符号化ビット列を、逆にATRA
C方式による復号化処理により復号した場合に得られる
再生PCMオーディオ信号を表す。なお、図10及び図
11において、S10,S11は値そのものを示すもの
ではなく、SF*(i,s)、MSF*(i、s)は、そ
の値が用いられている期間を表している。
【0072】図示するように、信号レベル変更処理で
は、1フレーム内のMDCTブロックのサイズをM(=
128)からサイズN(=M/4=32)に変更して、
1フレーム内のブロックの数を4つにする。そして、S
*(1,32)、SF*(2,32)、SF*(3,3
2)、SF*(4,32)に4段階で増加又は減少する
スケールファクタ補正倍率Kを乗算し、各ブロックのス
ケールファクタの値を4段階に分けて補正する。これに
より、入力されるPCMオーディオ信号のサンプル毎の
信号レベルを所定の信号レベルまで連続的に滑らかに変
化させたのと同様の効果を得ることができる。
【0073】以下、記録レベル差分検出処理(図9、ス
テップS51)、スケールファクタ補正値算出処理(図
9、ステップS57)、及び、スケールファクタ補正処
理(図9、ステップS59)の説明を行なう。
【0074】(3-2-2)記録レベル差分検出処理 図12は、記録レベル差分検出処理(図9、ステップS
51)のフローチヤートである。まず、MDCTブロッ
クサイズ決定部203において決定されたMDCTブロ
ックサイズMをフレームRとして取り扱い、前のフレー
ムRpreとの信号レベルの差分α=Rpre−Rを求める
(ステップS70)。求めた差分αの絶対値が所定のし
き値よりも大きい場合(ステップS71でYES)、信
号レベル変更処理の実行を決定し、制御信号S43を”
H”に設定する(ステップS72)。他方、差分αの絶
対値が所定のしきい値よりも小さい場合(ステップS7
1でNO)、信号レベル変更処理の不実行を決定し、制
御信号S43を”L”に設定した後に(ステップS7
3)、図9のメインルーチンにリターンする。
【0075】(3-2-3)スケールファクタ補正値算出処理 図13は、スケールファクタ補正値算出処理(図9、ス
テップS59)のフローチャートである。まず、ブロッ
ク当りの変化量β=α/5を求める(ステップS8
0)。次に、上記求めたブロック当りの変化量βをフレ
ームRの信号レベルで除算した値を求め、求めた値をス
ケールファクタ補正倍率の変更割合γとする(ステップ
S81)。前のフレームRpreの信号レベルをフレーム
Rの信号レベルで除算した値を求め、求めた値をスケー
ルファクタ補正倍率の初期値K0とした後に(ステップ
S82)、図9のメインルーチンにリターンする。
【0076】(3-2-4)スケールファクタ補正 図14は、スケールファクタ補正処理(図9、ステップ
S59)のフローチヤートである。まず、初期設定とし
て、フレーム内のブロックの位置を特定する変数iの値
を1に設定すると共に、スケールファクタ補正倍率Kの
値を初期値K0に設定する(ステップS90)。フレー
ム*(図10及び図11の例では、フレームBである)
内においてi番目のMDCTブロックについての全スケ
ールファクタSF*(i,32)に補正倍率Kを乗算し
て補正後の全スケールファクタMSF*(i,32)を
求める(ステップS91)。次のMDCTブロックの全
スケールファクタの値を補正するため、変数iに1を加
算すると共に(ステップS92)、スケールファクタ補
正倍率Kから割合γを差し引く(ステップS93)。図
10及び図11に示す信号S23は、スケールファクタ
補正倍率Kの値を示す。変数iの値が4に満たない場合
には(ステップS94でNO)、フレーム*内の4つ全
てのMDCTブロックに対する処理が未だ済んでいない
と判断して、上記ステップS91に戻り、スケールファ
クタの補正を続ける。変数iの値が4よりも大きくなっ
た場合、即ち、フレーム内の4つ全てのブロックのスケ
ールファクタの補正が終了した場合(ステップS94で
YES)、図9のメインルーチンにリターンする。
【0077】上記説明するように、符号化装置200
は、信号レベル変更処理の設定時、1フレーム内のMD
CTブロックのサイズを細かく、例えば、1/4のサイ
ズに変更すると共に、サイズ変更後の各ブロック毎にM
DCT処理を施して得られるスケールファクタの値を、
ブロック毎に特定される割合で段階的に減少又は増加さ
せる。そして、当該減少又は増加させたスケールファク
タに基づいて符号化ビット列を生成する。当該手法によ
り生成した符号化ビツト列は、入力されるPCMオーデ
ィオ信号のサンプル毎の信号レベルを段階的に減少又は
増加して得られる符号化ビツト列とほぼ同じである。
【0078】1フレーム内に存在するスケールファクタ
の数はサンプル数に比べて少ない。符号化装置200で
は、従来の符号化装置のようにPCMオーディオ信号の
サンプル毎に乗算処理を施して信号レベルの変更を行う
場合に比べて、少ない乗算処理(ステップ数)により信
号レベルの変更を実現することができる。また、乗算処
理の回数(ステップ数)の低減に伴い消費電力の低減を
図ることができる。
【0079】
【発明の効果】本発明の符号化装置及び符号化方法で
は、入力されるPCM信号を、例えば、フェードアウト
処理やフェードイン処理のように、ある信号レベルから
異なるレベルヘ徐々に変化させる場合、サイズMの1フ
レーム内に複数のMDCTブロック(サイズN)を形成
し、各ブロック毎に得られるスケールファクタの値を段
階的に減少又は増加させる。これにより、従来の符号化
装置のように、PCM信号のサンプル毎に所定の補正倍
率を乗算して、信号レベルを変更する場合に比べ、簡単
な構成で、かつ、少ない乗算回数で上記信号レベルの滑
らかな変化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係るミニディスクシステムの
構成図である。
【図2】 符号化装置の機能ブロック図である。
【図3】 符号化処理のフローチャートである。
【図4】 フェードアウト処理のフローチャートであ
る。
【図5】 フェードアウト処理の実行例である。
【図6】 フェードイン処理のフローチャートである。
【図7】 フェードイン処理の実行例である。
【図8】 符号化装置の機能ブロック図である。
【図9】 符号化処理のフローチャートである。
【図10】 記録レベル差分検出処理のフローチャート
である。
【図11】 スケールファクタ補正値算出力のフローチ
ャートである。
【図12】 スケールファクタ補正処理のフローチャー
トである。
【図13】 スケールファクタ補正処理の実行例であ
る。
【図14】 スケールファクタ補正処理の実行例であ
る。
【図15】 従来の符号化装置の機能ブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 ミニディスクシステム、2 ミニディスク、3 カ
ートリッジ、4 光ピックアップ、5 記録ヘッド、6
記録ヘッド制御部、7 表示部、8 キー入力部、9
システムコントローラ、10 A/Dコンバータ、1
1 D/Aコンバータ、100 符号化装置、101,
102,201,202,501,502 帯域分割フ
ィルタ、103,203,503 MDCTブロックサ
イズ決定部、104,204 MDCTブロックサイズ
補正部、105,106.107.205,206,2
07,505,506,507 MDCT処理部、10
8,208,508 スケールファクタ算出部、10
9,209スケールファクタ補正部、110,210,
510 ビット割り当て部、111,211,511
正規化および量子化部、112 制御部、150 符号
化装置、212 記録レベル差分検出部、213 スケ
ールファクタ補正値算出部、550 信号処理回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるPCM信号を帯域分割フィル
    タで複数のサブバンドデータに分割し、各サブバンドデ
    ータの信号レベルに応じて決定される第1のサイズの第
    1のブロック単位毎に各サブバンドデータを直交変換
    し、第1のブロック単位で得られる周波数スペクトルを
    更にグループ化し、各グループ毎の信号レベル情報を表
    すスケールファクタを決定し、決定したスケールファク
    タにより各グループ内の周波数スペクトルを正規化し、
    正規化された周波数スペクトルに基づいて符号化ビット
    列を生成する符号化装置であって、 PCM信号の信号レベルを変更すべき指令に対応して上
    記第1のブロックのサイズより小さいサイズの第2のブ
    ロックで直交変換処理を行なうようにブロックサイズを
    補正するブロックサイズ補正手段と、 上記ブロックサイズ補正手段により補正された第2のブ
    ロックサイズ毎に得られるスケールファクタを信号レベ
    ルの変更方向に補正するスケールファクタ補正手段とを
    備え、 補正されたスケールファクタにより周波数スペクトルを
    上記第2のブロック単位で正規化するようにしたことを
    特徴とする符号化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の符号化装置において、 上記スケールファクタ補正手段は、上記ブロックサイズ
    補正手段により補正された第2ブロック毎に得られるス
    ケールファクタに対して、KFin(但し、0≦KFin
    1.0)からKmax(但し、KFin<Kmax≦1.0)へ
    とブロック毎に段階的に増加する補正係数を乗算するこ
    とを特徴とする符号化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の符号化装置において、 上記スケールファクタ補正手段は、上記ブロックサイズ
    補正手段により補正された第2のブロック毎に得られる
    スケールファクタに対して、KFout(但し、0<KFout
    ≦1.0)からKmin(但し、0≦Kmin<KFout)へと
    ブロック毎に段階的に減少する補正係数を乗算すること
    を特徴とする符号化装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の符号化装置において、 更に、第1のサイズの第1ブロックと、当該第1ブロッ
    クよりも前に位置する第1のサイズのブロック(以下、
    第3ブロックという)とのPCM信号のレベル差αに基
    づいて、PCM信号の信号レベルを変更すべき指令を出
    力する指令出力手段を備え、 上記スケールファクタ補正手段は、上記設定手段により
    信号レベル変更処理が設定された場合、所定数の第2ブ
    ロックで、スケールファクタの値が、上記第3ブロック
    のスケールファクタの値から上記第1ブロックのスケー
    ルファクタの値となるように、上記ブロックサイズ補正
    手段により補正された第2のブロックサイズ毎に得られ
    るスケールファクタに対して、上記PCM信号のレベル
    差αに基づいてブロック毎に段階的に減少又は増加する
    補正係数を乗算することを特徴とする符号化装置。
  5. 【請求項5】 入力されるPCM信号を帯域分割フィル
    タで複数のサブバンドデータに分割し、各サブバンドデ
    ータの信号レベルに応じて決定される第1のサイズの第
    1のブロック単位毎に各サブバンドデータを直交変換
    し、第1のブロック単位で得られる周波数スペクトルを
    更にグループ化し、各グループ毎の信号レベル情報を表
    すスケールファクタを決定し、決定したスケールファク
    タにより各グループ内の周波数スペクトルを正規化し、
    正規化された周波数スペクトルに基づいて符号化ビット
    列を生成する符号化方法であって、 PCM信号の信号レベルを変更すべき指令に対応して上
    記第1のブロックのサイズより小さいサイズの第2のブ
    ロックで直交変換処理を行なうようにブロックサイズを
    補正するステップと、 上記補正された第2のブロックサイズ毎に得られるスケ
    ールファクタを信号レベルの変更方向に補正するステッ
    プと、 上記補正されたスケールファクタにより、周波数スペク
    トルを上記第2のブロック単位で正規化するステップか
    らなることを特徴とするPCM信号の符号化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108450318A (zh) * 2018-04-11 2018-08-28 佛山科学技术学院 一种用于水中养护式样编码的装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108450318A (zh) * 2018-04-11 2018-08-28 佛山科学技术学院 一种用于水中养护式样编码的装置
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