JP2001188563A - オーディオ符号化のための効果的なセクション化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ディジタルオーディオ圧縮システ
ムにおいて使用するための、特にＡＡＣアルゴリズムの
ための、効果的なセクション化の方法を提供する。 【解決手段】 このセクション化の方法は、スケールフ
ァクタバンドを結合すなわちマージしてセクションを形
成し、それらを同じ符号本を使用して表現する事ができ
るようにする。セクションを形成することによって、副
情報を表現するために必要なビット数が減少するので、
スペクトル係数を表現するために必要な全ビットコスト
を減少させることができる。節約されたビットは、音質
を改善するための他のオーディオ処理に割り当てること
ができる。この方法は特に、低いビットレートの符号化
に役立つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信及びディジタ
ル格納媒体のための、ディジタルオーディオ信号の符号
化と処理において、使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ＩＳＯ／ＪＥＣ１３８１８ー７、ＭＰＥ
Ｇ−２のＡｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ
（ＡＡＣ）において、いくつかのツールがオーディオ圧
縮を達成するため使用されている。要求ツールはすべて
のプロファイルにおいて必須である。オプションツール
は一部のプロファイルにおいては必ずしも必要でなく、
より効率的な符号化を達成するため提供されている。無
ノイズ符号化のツールはＡＡＣ符号器において要求ツー
ルの一つである。それはある繰り返し過程の一部であっ
て、それによって、量子化されたスペクトル係数が、割
り当てられたビット数内のある区間に集束する。無ノイ
ズ符号化は三つの主要なステップにおいて実行される。
すなわちスペクトルクリッピング、最大数のセクション
を用いるハフマン符号化、そして最低のビット数え上げ
数を得るためのセクションマージングである。スペクト
ルクリッピングはスペクトルの動的領域を制限すること
である。ハフマン符号化の過程は、スケールファクタ
と、各オーディオチャンネルの量子化されたスペクトル
係数との間の重複を、更に減らすことである。量子化さ
れたスペクトル係数はスケールファクタバンドにグルー
プ化され、スケールファクタバンドは結合またはマージ
され、スペクトル係数を符号化するために必要なビット
数を最小にするように、セクションを形成する。セクシ
ョンマージングはスケールファクタバンドの境界におい
てのみ行われる。

【０００３】オーディオ符号化における典型的なセクシ
ョン化モジュールにおいては、図１４に示されているよ
うに、ハフマン符号化モジュール６．１への入力はスケ
ールファクタバンドに区分化された、量子化されたスペ
クトル係数の集合である。各スケールファクタバンドに
おける最大値に基づいて、ハフマン符号化モジュール
６．１は各スケールファクタバンドに対して、使用する
ことができるすべての可能な符号本を決定する。このス
ケールファクタバンドを表現または符号化するために必
要なビット数、すなわちビットコストも又、６．１にお
いて決定される。これらの情報は、量子化されたスペク
トル係数全体の集合を表現するために必要なビット数が
最小になるような、最善のマージングを求めるために、
セクションマージングモジュール６．２によって使用さ
れる。同時に、各スケールファクタバンドによって使用
されるべき実際の符号本が決定される。副情報が一つの
セクションにおけるスケールファクタバンド数、及びそ
のセクションがどの符号本を使用しているかを示すため
に使われる。ＡＡＣ規格においては、セクションにおい
て使用される符号本を指示するために、４ビットが使わ
れる。長いブロックタイプに対しては、５ビットが、各
セクションにおけるスケールファクタバンドの数を指示
するために使われ、各セクションにおける許容されるス
ケールファクタバンドの最大数は３１である。一つのセ
クションに３１より多いスケールファクタバンドがあれ
ば、更に５ビットが付け加えられる。短いブロックタイ
プに対しては、３ビットが各セクションにおけるスケー
ルファクタバンドの数を指示するために使われ、各セク
ションにおける許容されるスケールファクタバンドの最
大数は７である。上と同様に、一つのセクションに７よ
り多いスケールファクタバンドがあれば、更に３ビット
が付け加えられる。

【０００４】要するに、一つのセクションにおいて使わ
れる符号本の何らかの変化に対して、９ビットが付加さ
れ、このセクションと長ブロックタイプに使用される符
号本を表現する。短ブロックタイプに対しては、同様に
７ビットが付加される。各セクションにおけるスケール
ファクタバンドの数が許容される最大数を超えれば、ブ
ロックタイプに依存して、５ビットまたは３ビットが付
け加えられる。このことは、セクションの数が増えれ
ば、副情報ビットが付加され、全体のビットコストの合
計がより高くなることを意味する。これが、スケールフ
ァクタバンドがマージされ、より大きいセクションを形
成すべき理由であり、ハフマン符号のコストを増加する
費用なしに、ビットコストの合計を減らす。

【０００５】最適な結果を得るために、可能なマージン
グをすべて探索することは、可能な組み合わせの数が極
めて多いことから、莫大な労力が必要であり、実行する
のが不可能である。ビットコストを減らすために、スケ
ールファクタバンドをセクションにマージする一つのよ
り簡単な従来の方法は、図１に示されている。先ず１．
１において、現在のスケールファクタバンドのための、
すべての可能な符号本が決定される。次に、可能な符号
本のこのリスト１．２から、このスケールファクタバン
ドを符号化するための最小数のビットを使用する符号本
が、１．３において、最小符号本として選択される。次
いで、１．４において、以前のスケールファクタバンド
のための最小符号本と同じ符号本を現在のスケールファ
クタバンドのため使用した場合のビットコストを求め
る。もし１．５において、同じ符号本が使われた場合に
ビットコストが節約されることがわかれば、１．６にお
いて、現在の最小符号本が以前の最小符号本によって置
き換えられ、これら二つのスケールファクタバンドはマ
ージされるべきだと見なされる。そうでなければ、使用
される符号本に何の変更もない。この過程は、すべての
スケールファクタバンドが完了されるまで１．９、次の
スケールファクタバンドにおいても繰り返される１．
８。このようにして、同じハフマン符号本を使用して符
号化するところの、引き続くスケールファクタバンドが
一つのセクションにマージされる一方、他の個別のスケ
ールファクタバンドはそれ自身が一つのセクションとな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ビット割り当てモジュ
ールにおいて、より多くのビットを使用できれば、オー
ディオ信号の品質は改善する事ができる。これはスケー
ルファクタバンドにおける係数および副情報を表現する
ビットのコストを減らすことによって達成できる。この
ことは特に、低ビットレート符号化の場合に決定的であ
り、それによって、利用できるフリービットを能率的に
使用すれば音質の改善ができる。しかし従来技術におい
て提供されているセクション化の方法は、スケールファ
クタバンドの最適なマージングを達成するためによい結
果をもたらさない。それは、ハフマン符号本を使用して
スペクトル係数と副情報を表現する際に、可能な最小の
ビットコストを提供しない。それによれば、スケールフ
ァクタバンドのスペクトルの、より能率的な表現を見つ
けることができるにも関わらず、多くの重複したビット
が、表現において浪費されている。従って、スペクトル
で係数を表現するために必要なビット数が最小になるよ
うな、よいセクション化の方法が、スケールファクタバ
ンドの最適なマージングではないにしても、最適に近い
マージングを得るために必要である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、各スケールフ
ァクタバンドのスペクトル係数に対して使用できるすべ
てのハフマン符号本を見つける手段、各スケールファク
タバンドが、セクションにマージングされることなく、
それ自身セクションである場合の全ビットコストを計算
する手段、同じ最小符号本を使用する、引き続くスケー
ルファクタバンドをマージして、セクションを形成する
ための手段、セクションにマージングされない場合の全
ビットコストを基準全ビットコストとして割り当てる手
段、二つの隣接するセクションを最大のビット節約をも
たらすようにマージする手段、この新しいマージングか
ら得られるビットコストを全ビットコストとして再割り
当てする手段、新しくマージされたセクションとそれに
隣接するセクションが、同じ最小符号本を使用している
かどうかチェックする手段、及びもし新しくマージされ
たセクションとそれに隣接するセクションが同じ最小符
号本を使用しているならば、それらをマージする手段か
ら構成される。

【０００８】

【発明の作用】本発明は、スペクトル係数に対する全ビ
ットコストが最小になるように、スケールファクタバン
ドをセクション化するいくつかの手段を提供する。先ず
各スケールファクタバンドに対して、使用することがで
きるすべてのハフマン符号本が決定される。セクション
化なしに、各スケールファクタバンドの最小符号本を使
用して、基準ビットコストが計算される。同じ最小符号
本を使用する、引き続くスケールファクタバンドはより
大きなバンドセクションにマージされる。すべてのセク
ションについて、もし二つの隣接するセクションが一時
的にマージされた場合の、新しい全ビットコストが計算
される。スペクトル係数の全ビットコストに関して、最
も節約となる一時的マージングが、永久的に実行され
る。それぞれの新しい永久的マージングに対して、この
新しくマージされたセクションとそれに隣接するセクシ
ョンが同じ最小符号本を使用するかどうかがチェックさ
れ、もしそうならば、それらは合併されて新しいセクシ
ョンを形成する。すべてのセクションが網羅されるか、
引き続くセクションをどのように更にマージしても全ビ
ットコストについて、何らの節約が得られなくなるま
で、以上の過程が繰り返される。スケールファクタバン
ドをセクション化する過程は、非線形最適化問題であ
る。それは、全ビットコスト、すなわちスペクトル係数
を表現するビット及び、対応する副情報ビットを含む、
符号化のため使用する全ビット数を、それが最小数に収
束するまで、逐次的に減らすことを目的とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】セクション化の方法の詳細を、Ｍ
ＰＥＧ−２ＡＡＣを一例として用いて、以下に説明す
る。この方法は同じような規格を用いる他のオーディオ
符号化アルゴリズムにも応用する事ができる。ある実際
的なデータを使った例も、説明する方法のより良い理解
をもたらすよう提供する。図２及び図３はセクション化
の方法のフローチャートを示す。スペクトル係数は、セ
クション化の前に、スケールファクタバンドにグループ
化されている。

【００１０】ステップ２．１において、各スケールファ
クタバンドを符号化するために使用することができる、
すべての可能なハフマン符号本が決定される。これはす
べてのスケールファクタバンドに対して実行される。全
部で１４個の符号本が使用可能である。符号本０はすべ
てゼロのスケールファクタバンドにおける係数を表現す
るため使用される。符号本１から１１は非ゼロ係数のス
ケールファクタバンドを表現するため使用され、符号本
１４と１５は、スケールファクタバンドに対し、ＭＰＥ
Ｇ−２ＡＡＣにおける別の道具である、強度ステレオ符
号化が実行されることを、指示するために使用される。

【００１１】ステップ２．２において、各スケールファ
クタバンドに対して、このスケールファクタバンドを表
現するため、最小数のビットを使用する符号本が決定さ
れる。この符号本は最小符号本として知られている。各
スケールファクタバンドの最小符号本を使用し、各スケ
ールファクタバンドをそれ自身でセクションとして扱う
ことによって、符号化のため要すべき全ビットコストが
計算される。この要すべき全ビットコストは、すべての
スケールファクタバンドにおける係数を表現するために
必要なビット数及び、セクションと使用する符号本を表
現するために必要な副情報ビット数を含む。この全ビッ
トコストは、ステップ２．４において、基準ビットコス
トとして設定され、ステップ２．１１においてセクショ
ンのマージング基準として使用される。

【００１２】ステップ２．３において、スケールファク
タバンドから、同じ符号本を最小符号本として使用す
る、引き続くスケールファクタバンドを捜す。これらの
スケールファクタバンドはマージされて、超スケールフ
ァクタバンドの初期の集合Ｓｓｆｂを形成する。これら
超スケールファクタバンドはセクションとして知られて
いる。マージされることができない他のスケールファク
タバンドたちはそれぞれそれ自身がセクションとなる。

【００１３】セクション化の過程はステップ２．５にお
いて、最初のセクションから始まる。ステップ２．７に
おいて、二つの引き続くセクションのみ、仮にマージさ
れ、ステップ２．１０においてすべてのこのようなセク
ションの対が試みられるまで続けられる。そして、ステ
ップ２．６において、符号本は両方とも０、１４及び１
５のいずれかを使用しているかどうかがチェックされ
る。０、１４、あるいは１５の符号本を使用するセクシ
ョンはスキップされ、ステップ２．１２において次のセ
クションに進行する。ステップ２．７において、これら
二つのセクションが仮にマージされ、この新しいセクシ
ョンを含むすべてのセクションがそれぞれ最小符号本を
使用した場合の、新しい全ビットコストが計算される。
ステップ２．８において、新しい全ビットコストが以前
に計算された全ビットコストと比較される。もし新しい
全ビットコストの方が低ければ、ステップ２．９におい
て、新しい全ビットコストをもたらす、この二つのセク
ションが、後のステージでの実際のマージングのため選
択され格納される。ステップ２．９ではまた、ステップ
２．８において次の比較目的のため使用される全ビット
コストを、この新しい全ビットコスト値に等しく設定し
直す。この点まで、未だ、セクションの実際のマージン
グは起こらない。マージングは、どのマージングが最低
のビットコストをもたらすか、あるいは最大のビット節
約となるかを発見するために、一時的にのみ実行され
る。

【００１４】ステップ２．１０において、すべてのセク
ションに渡って、引き続く只二つのセクションのみが一
時的にマージされた後、ステップ２．１１において、実
際のマージングのため選択された引き続くセクションの
対が、ビットの節約をもたらせば、ステップ２．１３に
おいて、これらのセクションは永久的にマージされ、新
しいセクションを形成する。ステップ２．１４と２．１
６において、この新しくマージされて得られたセクショ
ンとそれに隣接するセクションが、同じ最小符号本を使
用するかどうかがチェックされる。もし同じ符号本を使
用するならば、ステップ２．１５と２．１７において、
これらのセクションは再びマージされ、より大きな新し
いセクションを形成する。基準全ビットコストより低い
全ビットコストは、セクションのマージングのための新
しい基準となる。二つのセクションがマージされるとき
は、セクションの数は１だけ減少する。この過程は、更
にマージしても何らビットの節約をもたらさなくなる
か、すべてのスケールファクタバンドまたはすべてのセ
クションが只一つのセクションにマージされるまで繰り
返される。

【００１５】要するに、この方法は、各繰り返しにおい
て、只二つの引き続くセクションがマージングのため考
慮されるような、逐次過程である。それは、最初のセク
ションから最後のセクションにわたって、最低の全ビッ
トコストをもたらすような、一対の引き続くセクション
のマージングを探索する。この新しい全ビットコストは
基準全ビットコストと比較され、もしこのセクションの
対が一つのより大きなセクションに合併されることによ
っビットの節約がもたらされるならば、それらは一つの
セクションにマージされる。より低い全ビットコストは
基準全ビットコストとなる。この繰り返し過程は、更に
セクションをマージしても何のビット節約をもたらされ
なくなるまで、繰り返される。

【００１６】例示目的のため、１２個のスケールファク
タバンドを使った例が、図４乃至図７に示されている。
最初のコラムはハフマン符号本ＨＣＢであり、第２コラ
ム以降はスケールファクタバンドｓｆｂ（あるいはマー
ジされた後はセクション）である。各セル内の数は各ス
ケールファクタバンドにおける係数を符号化するために
必要なビット数である。マイナス印を持ったセルはスケ
ールファクタバンドを符号化するために使うことができ
ない符号本を指示する。前記ステップ２．１は各スケー
ルファクタバンドに対するすべての可能な符号本を見つ
ける。これは図４の（ａ）に描かれている。前記ステッ
プ２．２は、何のマージングもなしに、各スケールファ
クタバンドの最小符号本を用いて符号化した場合の、全
ビットコストを計算する。図４の（ａ）から次のことが
得られる。 最小符号本：１０、 ８、 ６、 ８、 ６、 ８、
４、 ６、 ６、 ６、 ０、 ０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１０、２
７、１８、１８、３５、３０、 ０、 ０ 全ビットコスト：２５８

【００１７】ステップ２．３は、同じ最小符号本使用す
る、引き続くスケールファクタバンドを探索し、それら
を一つのセクションにマージする。これは図４の（ｂ）
に、初期セクションとともに示されている。 最小符号本： １０、 ８、 ６、 ８、 ６、
８、 ４、 ６、 ０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１０、２
７、１８、８３、 ０ セクション数：９ 全ビットコスト：２５８

【００１８】ステップ２．４は、基準全ビットコスト
を、全ビットコスト２５８ビットに設定する。ステップ
２．７、２．８、２．９，２．１０及び２．１２は、一
時的に、二つのセクションをマージして、最低の新しい
全ビットコストをもたらすような、二つのセクションの
マージングを見つける。図４の（ｂ）から、セクション
５と６のマージングが最低の全ビットコストをもたらす
ことがわかる。 全ビットコスト：２３３

【００１９】従って、これら二つのセクションがマージ
ングのため選択される。ステップ２．１１はマージング
のための基準をチェックする。全ビットコスト２３３が
基準全ビットコスト２５８より小さいので、ステップ
２．１３において、図５の（ｃ）に示されているよう
に、これら二つのセクションはマージされ、より大きな
セクションを形成する。 最小符号本： １０、 ８、 ６、 ８、 ６、
６、 ６、 ０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１０、４
８、８３、 ０ セクション数：８ 全ビットコスト：２３３

【００２０】ステップ２．１４、２．１５、２．１６、
及び２．１７は、この新しいセクションに隣接し、かつ
その最小符号本と同じ最小符号本を使用するセクション
をチェックする。この新しいセクションｓｅｃｔ６に隣
接する両方のセクションがともに、新しいセクションの
最小本と同じ最小本を使用するので、図５の（ｄ）及び
図６の（ｅ）に示されているように、それらはともにこ
の新しいセクションにマージされ、より大きなセクショ
ンを形成する。 最小符号本： １０、 ８、 ６、 ８、 ６、
０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１４１、
０ セクション数：６ 全ビットコスト：２３３

【００２１】上記過程は、図６の（ｆ）及び図７の
（ｇ）に示されているように、最初のセクションから初
めて繰り返される。図７の（ｈ）から、セクション０と
セクション１をマージすることによって、全ビット数は
２２５ビットになる。これは図７の（ｇ）から導かれ
る、それ以前のマージから得られた、基準全ビットコス
ト２２０ビットより大きい。従って、これら二つのセク
ションはマージされないで、本過程が終了する。図７の
（ｉ）は只３個のセクションに区分化された、スケール
ファクタバンドに対する最終的な符号本の選択を示して
いる。 最小符号本： ８、 ６、０ 対応するビット数： ５８、１４１、０ セクション数：３ 全ビットコスト：２２０

【００２２】全ビットコストは、当初のセクション化な
しの場合における２５８ビットから、只３個のセクショ
ンに区分化された場合における２２０ビットに減らされ
ている。

【００２３】上とは別のセクション化の方法が図８およ
び図９に示されている。この方法もまた、ステップ４．
１において、各スケールファクタバンドを符号化するた
め使用できるすべての可能な符号本を発見することによ
って始まる。ステップ４．２において、セクション化な
しで、各スケールファクタに対して、その最小符号本を
用いた場合における、全ビットコストが、計算される。
この全ビットコストは、ステップ４．１０におけるセク
ションマージングを繰り返すための基準として、ステッ
プ４．４において、基準全ビットコストとして設定され
る。ステップ４．３において、最小符号本として同じ符
号本を使用する、引き続くスケールファクタバンドが、
マージされ、超スケールファクタバンドＳｓｆｂの初期
集合を形成する。これらの超スケールファクタバンドは
セクションとして知られている。マージされないその他
のスケールファクタバンドは、各々それ自身がセクショ
ンとなる。

【００２４】ステップ４．５において最初のセクション
から始めて、第１及び第２セクションが一時的にマージ
され、新しい全ビットコストがステップ４．７において
計算される。このマージングは、ステップ４．６におい
て、これら二つのセクションが符号本０、１４あるいは
１５を使用しないという条件の下でのみ行われる。ステ
ップ４．８において、もし第１及び第２セクションのマ
ージングが何のビット節約ももたらさないならば、マー
ジング過程は次のセクションに進む，ステップ４．１
１。すなわち、今や、第２及び第３セクションのマージ
ングを試みれれる。もしステップ４．８において、第１
及び第２セクションのマージングがビット節約をもたら
せば、この新しいビットコストが、ステップ４．８及び
４．１０における次の比較のため、全ビットコストとし
て設定され、ステップ４．１３において、これら二つの
セクションは永久的にマージされ、より大きなセクショ
ンを形成する。次いで、この新しいセクションに隣接す
るセクションが、この新しいセクションの最小符号本と
同じ最小符号本を使用するかどうかがチェックされる。
すなわち、ステップ４．１４において、この新しいセク
ションとそのの右隣のセクションが同じ最小符号本を使
用するかどうかがチェックされる。もしそうであれば、
ステップ４．１５において、これら二つのセクションは
マージされ、より大きなセクションを形成する。ステッ
プ４．１６において、この新しいセクションとそのの左
隣のセクションが同じ最小符号本を使用するかどうかが
チェックされる。もしそうであれば、ステップ４．１７
において、これら二つのセクションはマージされ、より
大きなセクションを形成する。前の方法と同じように、
二つのセクションのどのようなマージングによってもセ
クション数は一つだけ減少する。以上の過程は、次のセ
クションとともに続けられ、可能なマージが探索され
る。すなわち今や、第３と第４のセクションのマージン
グが試みられ、新しいビットコストが計算される。この
ように、以上の過程は、ステップ４．９において、すべ
てのセクションについて完了したことが判定されるまで
繰り返される。ステップ４．１０において、セクション
のマージングの一回の繰り返しの結果得られた全ビット
コストが、基準全ビットコストと比較される。もしこの
セクションマージングの繰り返しによって全体のビット
節約をもたらせば、更にもう一回の繰り返しが、再びス
テップ４．４から始められる。本過程は更なるセクショ
ンマージングが何のビット節約ももたらさないか、すべ
てのセクションが只一つのセクションにマージされたと
き終了する。

【００２５】要するに、本方法は前の方法に類似してい
る。本方法は又最初のセクションから最後のセクション
まで探索する。しかし全ビットコストが基準全ビットコ
ストより低ければ、それをもたらすどの二つの引き続く
セクションのマージングも直ちに実行する。このこと
は、最初のセクションから最後のセクションまでの一回
の繰り返しによって、二つ以上のマージングが可能であ
ること、従って、より速い計算時間を意味する。各繰り
返しの後、この過程は、セクションの更なるマージング
が何のビット節約ももたらさなくなるまで繰り返され
る。

【００２６】この別の方法は、図１０〜図１３におい
て、別の例を用いて描写されている。前記ステップ４．
１においては、各スケールファクタバンドに対してすべ
ての可能な符号本を見つける。これは図１０の（ａ）に
示されている。ステップ４．２では、セクション化され
ない場合の全ビットコストを計算する。図１０の（ａ）
から次のことが得られる。 最小符号本：１０、 ８、 ６、 ８、 ６、 ８、
４、 ６、 ６、 ６、 ０、 ０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１０、２
７、１８、１８、３５、３０、 ０、 ０ 全ビットコスト：２５８

【００２７】ステップ４．３では、同じ最小符号本使用
する、引き続くスケールファクタバンドを探索し、それ
らを一つのセクションにマージする。これは図１０の
（ｂ）に、初期セクションとともに示されている。 最小符号本： １０、 ８、 ６、 ８、 ６、
８、 ４、 ６、 ０ 対応するビット数：１６、１３、１３、１５、１０、２
７、１８、８３、 ０ セクション数：９ 全ビットコスト：２５８

【００２８】ステップ４．４では、基準全ビットコスト
を、全ビットコスト２５８ビットに設定する。ステップ
４．７及び４．８では、一時的に、二つのセクションを
マージして、新しいビットコストを見つける。これは図
１０の（ｂ）に示されている。図１０の（ｂ）から分か
るように、セクション０とセクション１のマージングが
何のビット節約ももたらさないので、それらはマージさ
れない。それらがマージされないので、試みるべき次の
二つのセクションはセクション１と２である。セクショ
ン１と２のマージングは新しいビットコスト２４４をも
たらし、これは初期の２５８ビットより低い。従って、
これら二つのセクションはマージされ、図１１の（ｃ）
に示されているように、新しいセクション１を形成し、
全ビットコストは２４４ビットに設定される。ステップ
４．１２，４．１３、４．１４及び４．１５ではこの新
しいセクションに隣接し、この新しいセクションと同じ
最小符号本を使用するセクションをチェックする。新し
いセクション２とセクション１が同じ最小符号本を使用
するので、これらはマージされ、図１１の（ｄ）に示さ
れているように、より大きな新しいセクション１を形成
する。 最小符号本： １０、 ８、 ６、 ８、 ４、
６、 ０ 対応するビット数：１６、４１、１０、２７、１８、８
３、 ０ セクション数：７ 全ビットコスト：２４４

【００２９】上記過程は、引き続いて、セクション２と
３を仮にマージし、新しい全ビットコスト２３１を得
る。これもまた、全ビットコスト２４４より低いので、
これらのセクションはマージされ、図１２の（ｅ）に示
されているように、新しいセクション２を形成し、全ビ
ットコストは２３１に設定される。このセクション２と
これに隣接するセクション１は、同じ最小符号本を使用
するのでマージされ、図１２の（ｆ）に示されているよ
うに、新しい、より大きなセクション１を形成する。 最小符号本： １０、 ８、 ４、 ６、 ０ 対応するビット数：１６、７９、１８、８３、 ０ セクション数：５ 全ビットコスト：２３１

【００３０】次に、セクション２と３を仮にマージし、
新しいビットコスト２２４を得る。これもまた、全ビッ
トコスト２３１より低いので、これら二つのセクション
はマージされ、新しい、図１３の（ｇ）に示されている
ように、より大きなセクション２を形成する。 最小符号本： １０、 ８、 ６、０ 対応するビット数： １６、７９、１０１、０ セクション数：４ 全ビットコスト：２２４

【００３１】この時点において、一回目の繰り返しが完
了する。ステップ４．９において、全ビットコストが基
準全ビットコストと比較される。この例では全ビットコ
ストは基準全ビットコストより低いので、更に上記繰り
返しが、より低い全ビットコストを求めて実行される。
図１３の（ｇ）に示されているように、セクション０と
１のマージング及びセクション１と２のマージングはと
もに、何らビット節約をもたらさない。従って本マージ
ング過程は修了する。図１３の（ｈ）は最終的な、四つ
のセクションに区分化された、各スケールファクタバン
ドに対する符号本を示している。全ビットコストは、初
期の、セクション化なしの場合における２５８ビットか
ら、只４個のセクションに対する、２２４ビットに減少
している。

【００３２】

【発明の効果】本発明において開示された方法は、スケ
ールファクタバンドの良好なセクション化を提供し、最
大のビット節約をもたらす。節約されたビットは他の信
号処理モジュールにおいて使用することができ、音質の
いっそうの改善をもたらす。網羅的な一つの方法は最大
の節約を得るため使用することができる一方、より高速
の、別の方法は、処理時間を減少させるため使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のセクション化法を示すフローチャー
ト。

【図２】 本発明の第１実施例に係るセクション化法を
示すフローチャート。

【図３】 図２のフローチャートとともに、第１実施例
に係るセクション化法を示す部分フローチャート。

【図４】 図２および図３のフローチャートの各ステッ
プについて実施例を示すテーブル。

【図５】 図４に続いて各ステップでのマージングの段
階を示すテーブル。

【図６】 図５に続いてマージングの段階を示すテーブ
ル。

【図７】 図６に続いてマージングの最終段階を示すテ
ーブル。

【図８】 本発明の第２実施例に係るセクション化法を
示すフローチャート。

【図９】 図８のフローチャートとともに第２実施例に
係るセクション化法の部分フローチャート。

【図１０】 図８および図９のフローチャートの各ステ
ップについて実例を示すテーブル。

【図１１】 図１０に続いてマージングの段階を示すテ
ーブル。

【図１２】 図１１に続いてマージングの段階を示すテ
ーブル。

【図１３】 図１２に続いてマージングの最終段階を示
すテーブル。

【図１４】 セクションマージングのブロック図。

【符号の説明】

６．１…ハフマン符号化モジュール ６．２…セクションマージングモジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スア ホン・ネオ シンガポール534415シンガポール、タイ・ セン・アベニュー、ブロック1022、04− 3530番、タイ・セン・インダストリアル・ エステイト、パナソニック・シンガポール 研究所株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 DA20 5J064 AA01 BA09 BA13 BA15 BC14 BD01 9A001 EE04 HH15 KK43

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーディオ信号の引き続くスケールファ
   クタバンドを、各々セクションと呼ばれる複数のグルー
   プに、マージする方法であって、 ａ）各スケールファクタバンドに対して、符号化するた
   めに使用する事ができる、すべての可能なハフマン符号
   本を見つけるステップ、 ｂ）最小符号本と呼ばれる、最低のビットコストを持つ
   前記ハフマン符号本を使用してフレームのスペクトル係
   数を表現するために必要な、全ビットコストを計算する
   ステップ、 ｃ）同じ前記最小符号本を持つ、引き続くスケールファ
   クタバンドを探索し、それらを一つの前記セクションと
   してマージするステップ、 ｄ）基準全ビットコストを前記全ビットコストに等しく
   設定するステップ、 ｅ）前記マージされるべきセクションが符号本０または
   強度ステレオ符号化符号本を使用しないかどうかをチェ
   ックするステップ、 ｆ）引き続く前記セクションのすべての対に渡って、一
   対だけ一時的にマージすることにより得られる新しい全
   ビットコストを計算し、そのうち、最低の前記新しい全
   ビットコストをもたらす、一対のセクションを見つけ、
   この最低の前記新しい全ビットコストが前記全ビットコ
   ストより小さければ、前記全ビットコストをこの新しい
   全ビットコストに等しく設定し直すステップ、 ｇ）もし前記全ビットコストが前記基準全ビットコスト
   より低ければ、ビット節約をもたらすと言い、前記一対
   のセクションを永久的にマージするステップ、 ｈ）前記一対のセクションのマージングにより得られた
   新しいセクションとそれに隣接するセクションが、同じ
   最小符号本を持つかどうかをチェックするステップ、 ｉ）前記新しいセクションと前記それに隣接するセクシ
   ョンが同じ最小符号本を持てば、それらをマージし更に
   新しいセクションを形成するステップ、 ｊ）前記全ビットコストを新しい基準全ビットコストと
   して設定するステップ、 ｋ）何の前記ビット節約ももたらさなくなるまで、前記
   ステップを繰り返すステップからなる方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、ａ）にお
   いて、前記ハフマン符号本が符号本０から１５までであ
   ることができ、各前記ハフマン符号本は、量子化係数の
   異なった最大の絶対値を表現するために使用され、各前
   記スケールファクタバンドにおける最大のスペクトル係
   数が、すべての前記可能なハフマン符号本を決定するた
   めに使用されることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、ｂ）にお
   いて、前記最小符号本が前記スケールファクタバンドを
   表現するために最小数のビットを使用する前記ハフマン
   符号本であることを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、ｃ）にお
   いて前記探索がすべてのスケールファクタバンドに渡っ
   て行われ、マージされる前記スケールファクタバンドは
   前記セクションと呼ばれる前記スケールファクタバンド
   のより大きなグループを形成し、マージされない前記ス
   ケールファクタバンドはそれぞれそれ自身が前記セクシ
   ョンとなり、前記マージするステップは隣接する前記ス
   ケールファクタバンドの対に対してのみ行われることを
   特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の方法であって、ｄ）にお
   いて、前記基準全ビットコストが前記セクションたちを
   マージするための基準または条件となることを特徴とす
   る方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法であって、ｅ）にお
   いて、前記チェックが非ゼロの係数を持つセクションに
   対してのみ行われることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載の方法であって、ｆ）にお
   いて、前記新しい前記全ビットコストは、前記スペクト
   ル係数を表現するために必要なビット数、及び前記セク
   ションを表現するために必要な副情報から計算され、前
   記副情報は、前記セクションを表現するために使用され
   る前記符号本、及び各セクションにおける前記スケール
   ファクタバンドの数を含むことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項１記載の方法であって、ｆ）にお
   いて、引き続く前記セクションの一対だけを一時的にマ
   ージする度に、前記新しい前記全ビットコストと前記全
   ビットコストを比較し、もし前記新しい前記ビットコス
   トが、このマージング前の前記全ビットコストより小さ
   ければ、前記全ビットコストをこの新しい前記ビットコ
   ストに等しく設定し直すことを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１記載の方法であって、ｈ）にお
   いて、前記チェックが前記新しいセクションの直後のセ
   クション及び直前のセクションに対して行われることを
   特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の方法であって、ｇ）お
    よびｉ）において、二つの前記セクションのマージング
    は前記セクションの合計数を一つだけ減らすことを特徴
    とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の方法であって、ｊ）に
    おいて、前記基準全ビットコストは、前記セクションの
    マージングのための、新しい基準または条件となること
    を特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の方法であって、ｋ）に
    おいて、前記繰り返すステップはステップｅ）からステ
    ップｊ）までが、引き続く、隣接するセクションのどの
    ようなマージングも前記ビット節約をもたらさなくなる
    まで、繰り返される、繰り返し過程であることを特徴と
    する方法。
13. 【請求項１３】 オーディオ信号の引き続くスケールフ
    ァクタバンドを、各々セクションと呼ばれる複数のグル
    ープに、マージする方法であって、 ａ）各スケールファクタバンドに対して、符号化するた
    めに使用する事ができる、すべての可能なハフマン符号
    本を見つけるステップ、 ｂ）最小符号本と呼ばれる、最低のビットコストを持つ
    前記ハフマン符号本を使用してフレームのスペクトル係
    数を表現するために必要な、全ビットコストを計算する
    ステップ、 ｃ）同じ前記最小符号本を持つ、引き続くスケールファ
    クタバンドを探索し、それらを一つの前記セクションと
    してマージするステップ、 ｄ）前記全ビットコストを基準全ビットコストとして設
    定するステップ、 ｅ）前記セクションとそれに引き続く前記セクションが
    符号本０または強度ステレオ符号化符号本を使用しない
    かどうかをチェックするステップ、 ｆ）もし計算された新しい全ビットコストが前記全ビッ
    トコストより低ければ、ビット節約をもたらすと言い、
    前記セクションとそれに引き続く前記セクションの対
    を、新しいセクションとして永久的にマージするステッ
    プ、 ｇ）前記新しい全ビットコストを前記全ビットコストと
    して設定するステップ、 ｈ）前記新しいセクションとそれに隣接するセクション
    が、同じ最小符号本を持つかどうかをチェックするステ
    ップ、 ｉ）前記新しいセクションと前記それに隣接するセクシ
    ョンが同じ最小符号本を持てば、それらをマージし更に
    新しいセクションを形成するステップ。 ｊ）前記全ビットコストを新しい基準全ビットコストと
    して設定するステップ、 ｋ）何の前記ビット節約ももたらさなくなるまで、前記
    ステップを繰り返すステップからなる方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法であって、ａ）
    において、前記ハフマン符号本が符号本０から１５まで
    であることができ、各前記ハフマン符号本は、量子化係
    数の異なった最大の絶対値を表現するために使用され、
    各前記スケールファクタバンドにおける最大のスペクト
    ル係数がすべての前記可能なハフマン符号本を決定する
    ために使用されることを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の方法であって、ｂ）
    において、前記最小符号本が前記スケールファクタバン
    ドを表現するために最小数のビットを使用する前記ハフ
    マン符号本であることを特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３記載の方法であって、ｃ）
    において前記探索がすべてのスケールファクタバンドに
    渡って行われ、マージされる前記スケールファクタバン
    ドは前記セクションと呼ばれる前記スケールファクタバ
    ンドのより大きなグループを形成し、マージされない前
    記スケールファクタバンドはそれぞれそれ自身が前記セ
    クションとなり、前記マージするステップは隣接する前
    記スケールファクタバンドの対に対してのみ行われるこ
    とを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１３記載の方法であって、ｄ）
    において、前記基準全ビットコストが前記セクションた
    ちをマージするための基準または条件となることを特徴
    とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３記載の方法であって、ｅ）
    において、前記チェックが非ゼロの係数を持つセクショ
    ンに対してのみ行われることを特徴とする方法。
19. 【請求項１９】 請求項１３記載の方法であって、ｆ）
    において、前記永久的にマージするステップが、引き続
    く前記セクションの対を一時的にマージし、このマージ
    ングによってもたらされる全ビットコストを計算し、こ
    の一時的マージングはすべての引き続く前記セクション
    の対に対して行われ、前記全ビットコストに関して、前
    記ビット節約をもたらす、どのような前記一時的マージ
    ングも永久的となることを特徴とする方法。
20. 【請求項２０】 請求項１３記載の方法であって、ｇ）
    において、前記全ビットコストは前記セクションのマー
    ジングのための新しい基準または条件となることを特徴
    とする方法。
21. 【請求項２１】 請求項１３記載の方法であって、ｈ）
    において、前記チェックが前記新しいセクションの直後
    のセクション及び直前のセクションに対して行われるこ
    とを特徴とする方法。
22. 【請求項２２】 請求項１３記載の方法であって、ｆ）
    およびｉ）において、二つの前記セクションのマージン
    グは前記セクションの合計数を一つだけ減らすことを特
    徴とする方法。
23. 【請求項２３】 請求項１３記載の方法であって、ｊ）
    において、前記基準全ビットコストは、前記セクション
    のマージングのための、新しい基準または条件となるこ
    とを特徴とする方法。
24. 【請求項２４】 請求項１３記載の方法であって、ｋ）
    において、前記繰り返すステップはステップｅ）からス
    テップｊ）までが、引き続く、隣接するセクションのど
    のようなマージングも前記ビット節約をもたらさなくな
    るまで、繰り返される、繰り返し過程であることを特徴
    とする方法。