JP2001272996A - オーディオ符号化ストリーム復号化方法 - Google Patents

オーディオ符号化ストリーム復号化方法

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JP2001272996A
JP2001272996A JP2000085907A JP2000085907A JP2001272996A JP 2001272996 A JP2001272996 A JP 2001272996A JP 2000085907 A JP2000085907 A JP 2000085907A JP 2000085907 A JP2000085907 A JP 2000085907A JP 2001272996 A JP2001272996 A JP 2001272996A
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Kazumi Arakage
和美 荒蔭
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーディオ信号を窓関数を用いオーバーラッ
プ符号化して得られた符号化ストリームを復号する復号
化方法に関するものである。 【解決手段】 オーディオ符号化ストリームを復号化す
るオーディオ符号化ストリーム復号化方法において、オ
ーディオフレームをオーバーラップさせて復号化する際
に、時間的に前のフレームにおいて復号化された信号値
の和と、現在のフレームにおいて復号化された信号値の
和とを比較して、そのフレームがストリームの接合点で
あるか否かを判断し、前記ストリームの接合点であると
判断された場合には、復号化によって得られたオーディ
オ信号の接合点直前のフレームに対して、補正を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】オーディオ信号を窓関数を用
いオーバーラップ符号化して得られた符号化ストリーム
を復号する復号化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、オーディオ信号の符号化方法
には、例えば適応スペクトル聴感制御エントロピー符号
化法(ASPEC, Adaptive Spectral Perceptual Entropy
Coding)、MPEG1オーディオ・レイヤ3、MPEG
2オーディオAAC(AdvancedAudio Coding)がある。
これらは、オーディオ信号を符号化する場合、フレーム
と呼ばれる20ms程度の一定間隔の区間に分割して窓
関数を乗じた後、MDCT(Modified Discrete Cosine Tra
nsform)により周波数軸への変換を行ない、信号処理に
より符号化ストリームを構成する。
【0003】特にMPEG2オーディオAACの場合
は、図2に示すように、1024サンプル単位でオーバ
ーラップされて符号化が行われる。この場合、2048
サンプル毎に窓関数を乗じた後、MDCT(Modified Di
screte Cosine Transform)により周波数軸への変換を行
ない、符号化する。
【0004】ここで、符号化開始時には図4に示すよう
に、一つのビットストリームの介し部分では、オーバー
ラップ部分に無音データを用いるのが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のビッ
トストリームを接続したビットストリームを復号化する
場合に、接合部(接続部)の復号化信号は図5に示され
るように加算結果の信号データに信号欠落部分が出来て
しまい、正常な復号化信号データが得られないという問
題があった。そこで本発明は、上記の問題に鑑み、単純
に接続したビットストリームから正常な復号化データを
得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、オーディオ符号化ストリームを復
号化するオーディオ符号化ストリーム復号化方法におい
て、オーディオフレームをオーバーラップさせて復号化
する際に、現在のフレームにおいて復号化された信号値
の和と、時間的に一つ前のフレームにおいて復号化され
た信号値の和とを比較して、そのフレームがストリーム
の接合点であるか否かを判断し、前記ストリームの接合
点であると判断された場合には、復号化によって得られ
たオーディオ信号の接合点直前のフレームに対して、補
正を行なうようにしたことを特徴とするオーディオ符号
化ストリーム復号化方法を提供し、請求項2の発明は、
請求項1に記載のオーディオ符号化ストリーム復号化方
法において、前記ストリームの接合点であるか否かの判
断は、時間的に一つ前のフレームにおいて復号化された
信号値の和Sn-1と、現在のフレームにおいて復号化され
た信号値の和Snとの比Sn/Sn-1が所定の閾値より小であ
る時に前記ストリームの接合点であると判断することを
特徴とするオーディオ符号化ストリーム復号化方法を提
供し、請求項3の発明は、請求項1に記載のオーディオ
符号化ストリーム復号化方法において、前記補正は、時
間的に一つ前のフレームにおいて求められた窓関数処理
後のデータに、窓関数のべき乗と、時間的に一つ前のフ
レームにおいて用いた窓関数のべき乗の比からなる補正
係数を乗ずることによって行なうことを特徴とするオー
ディオ符号化ストリーム復号化方法を提供するものであ
る。すなわち、本発明は、オーディオフレームをオーバ
ーラップさせて復号化する際に、時間的に一つ前のフレ
ームにおいて復号化された信号値と、現在のフレームに
おいて復号化された信号値から、そのフレームがストリ
ームの接合点であるか否かを判断し、前記ストリームの
接合点であると判断された場合には、復号化によって得
られたオーディオ信号に対して、補正を行なうようにす
ることで、正常な復号化データを得ることが出来るよう
にしたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のオーディオ符号化ストリ
ーム復号化方法の一実施例について以下に、図と共に説
明する。
【0008】図1に示される本実施例における符号化復
号化方法が適用されるオーディオ符号化復号化装置の一
実施例は、窓関数処理器1、時間周波数変換器2、量子
化器3、聴覚モデル4、逆量子化器5、周波数時間変換
器6、及び窓関数処理器7より構成されている。
【0009】まず、入力されたPCM信号は、窓関数処理
部1に供給されて、窓関数が乗じられ、窓関数処理を行
なった信号を出力する。
【0010】これは、次の時間周波数変換部2において
精度良く周波数成分を求めるのに必要となる。時間周波
数変換部2においては、窓関数処理部1の出力が供給さ
れ、FFTやMDCT等を用いて、時間軸から周波数軸
への変換が行なわれる。
【0011】聴覚モデル部4では、聴覚心理に基づいた
マスキングレベルの計算により量子化のためのビット割
当量が算出され、量子化部3に送られる。
【0012】量子化部3では、ビット割当量を基にして
量子化を行ない、ビットストリームを構成する。逆量子
化部5では、符号化側から送られてきたビットストリー
ムを分解し、逆量子化を行なう。
【0013】そして、周波数時間変換部6では逆量子化
部5の出力が供給され、周波数軸から時間軸への変換が
行なわれる。窓関数処理部7では周波数時間変換部6の
出力が供給されて、符号化時に使用した窓関数を乗じる
ことで窓関数の影響を取り除くことが出来、PCM信号が
復号される。
【0014】図2は、図1中の時間周波数変換部2にお
いて、MDCTを用いる場合によく使用されるサイン窓
と50パーセント(%)オーバーラップによるオーバー
ラップとフレーム構成との関係を示した図である。オー
ディオ信号を或る一定期間で区切り、サイン窓を乗じて
MDCTを実行し、信号処理を行なう。
【0015】次のフレームでは、前フレームのオーディ
オ信号と、新しいオーディオ信号から新たなフレームを
構成し同様に処理を行なう。図3にサイン窓を使用した
場合の符号化データ、復号化データをそれぞれ示す。
【0016】また、符号化開始時には、図4に示される
ように、前半部分には無音データを用いる。そのため、
ビットストリームを単純に接続したものを、復号化し、
再生した場合、接続部の再生音は図5に示されるように
欠落部分が発生してしまい、正常な復号化データが得ら
れない。
【0017】ここで、図3に示されるように、周波数時
間変換部6による周波数時間変換処理の後、窓関数処理
部7で窓関数が乗じられた信号は、時間的に前のフレー
ムにおいて同様に復号化された信号値を、フレーム内で
時間的に逆方向からレベルを並び替えた信号に近い値と
なる。
【0018】図3より、復号装置において、接合点でな
いフレームNにおける窓関数処理後のデータDnは符号
化装置に供給される入力データをPn、符号化装置で用
いられる窓関数をWnとすると、以下のように表わすこ
とが出来る。 Dn = Pn × Wn × Wn
【0019】同様に、復号装置において、 時間的に一
つ前のフレームで求められる同じ位置の窓関数処理後の
データDn-1は 以下のように表わすことが出来る。 Dn-1 = Pn × Wn-1 × Wn-1
【0020】以上より、フレームNにおける窓関数処理
後のデータDnは、時間的に一つ前のフレームで求めら
れた同じ位置の窓関数処理後のデータDn-1と一つ前の
フレームで求められた窓関数Wn-1を用いて以下のよう
に表わすことが出来る。 Dn = Dn-1 ×(Wn × Wn)/(Wn-1 ×
Wn-1)
【0021】そこで、本発明のオーディオ符号化ストリ
ーム復号化方法では接合点であると判断された箇所で
は、フレームの前半部分のデータが、本来符号化される
べきデータではなく、無音データが用いられていると判
断する。つぎに、周波数時間変換後のデータを、時間的
に一つ前のフレームにおいて求められた窓関数処理後の
データDn-1に、窓関数のべき乗(Wn × Wn)と、
時間的に一つ前のフレームにおいて用いた窓関数のべき
乗(Wn-1 × Wn-1)の比からなる補正係数(Wn
× Wn)/(Wn-1 × Wn-1)を乗じることによっ
て求められる値とすることにより、補正を行なうように
するものである。図6に、本発明のオーディオ符号化ス
トリーム復号化方法及びその装置の一実施例に補正を行
なった場合の復号化データを示す。
【0022】そこで、本発明では、時間的に前のフレー
ムにおいて、窓関数が乗じられた後の信号値に、その信
号値をフレーム内で時間的に逆方向からレベルを並び替
えた信号値を加えたものを復号化データとすることにな
る。
【0023】そこで、本発明のビットストリームの接合
点の判断法について、以下に説明する。図5に示される
ように、ビットストリームの接合点では、周波数時間変
換の後、窓関数が乗じられた後の信号値は、時間的に前
のフレームにおいて同様に復号化された信号値と比較し
て、極めて小さな値となる。
【0024】そこで、現在復号化を行なっているフレー
ムの信号値の和Snと、時間的に一つ前のフレームの信号
値の和Sn-1とを求め、その比Sn/Sn-1が予め決められた
閾値Tより小さい場合、すなわち、下記の式が成立する
場合には、そのフレームをビットストリームの接合点と
判断する。現在と一つ前のフレームの信号値の和の比 S
n/Sn-1 < 閾値 T
【0025】例えば、予め決められた閾値Tが0.2
で、現在復号化を行なっているフレームの信号値の和Sn
と、時間的に前のフレームの信号値の和Sn-1との比Sn/
Sn-1が0.1であれば、そのフレームはビットストリー
ムの接合点であると判断して、補正を行ない、その比Sn
/ Sn-1が0.3であれば、そのフレームはビットストリ
ームの接合点ではないと判断し、補正は行なわないよう
にする。
【0026】以上の比Sn/Sn-1の値の大小により、復号
化を行なっているフレームがビットストリームの接合点
であるか否かを判断することが出来る。
【0027】本発明は、接合点と判断された場合には、
上記で説明したように、レベルを並び替えた信号値をビ
ットストリームに加えて補正を行なうことにより、正常
な復号化データを得ることが出来る。
【0028】
【発明の効果】本発明のオーディオ符号化ストリーム復
号化方法によれば、時間的に一つ前のフレームにおいて
復号化された信号値と、現在のフレームにおいて復号化
された信号値から、そのフレームがストリームの接合点
であるか否かを判断し、接合点であると判断された場合
には、復号化によって得られたオーディオ信号に対し
て、補正を行なうことで、正常な復号化データを得るこ
とが出来る。
【0029】本発明のオーディオ符号化ストリーム復号
化方法によれば、ストリームの接合点であるか否かの判
断は、時間的に一つ前のフレームにおいて復号化された
信号値の和Sn-1と、現在のフレームにおいて復号化され
た信号値の和Snとの比Sn/Sn-1が所定の閾値より小であ
る時に前記ストリームの接合点であると判断するので、
接合点の判断は正確に判断が可能である。
【0030】本発明のオーディオ符号化ストリーム復号
化方法によれば、補正は、時間的に一つ前のフレームに
おいて求められた窓関数処理後のデータに、窓関数のべ
き乗と、時間的に一つ前のフレームにおいて用いた窓関
数のべき乗の比からなる補正係数を乗ずることによって
行なうので、正確なデータの補正を行なうことがが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオーディオ符号化ストリーム復号化方
法及びその装置の一実施例のブロック構成を示した図で
ある。
【図2】図1の本発明の時間周波数変換部2において、
MDCTを用いる場合によく使用されるサイン窓と50
パーセント(%)オーバーラップフレーム構成との関係
を示した図である。
【図3】本発明のオーディオ符号化ストリーム復号化方
法及びその装置の一実施例にサイン窓を使用した場合の
符号化、復号化データをそれぞれ示す。
【図4】符号化開始時の窓関数とフレームと無音データ
の関係を示した図である。
【図5】オーディオ符号化ストリーム復号化方法及びそ
の装置の一実施例にサイン窓を使用した場合の、符号
化、復号化データをそれぞれ示す。
【図6】本発明のオーディオ符号化ストリーム復号化方
法及びその装置の一実施例に補正を行なった場合の復号
化データを示す。
【符号の説明】
1 窓関数処理器 2 時間周波数変換器 3 量子化器 4 聴覚モデル 5 逆量子化器 6 周波数時間変換器 7 窓関数処理器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オーディオ符号化ストリームを復号化する
    オーディオ符号化ストリーム復号化方法において、 オーディオフレームをオーバーラップさせて復号化する
    際に、時間的に一つ前のフレームにおいて復号化された
    信号値の和と、現在のフレームにおいて復号化された信
    号値の和とを比較して、そのフレームがストリームの接
    合点であるか否かを判断し、 前記ストリームの接合点であると判断された場合には、
    復号化によって得られたオーディオ信号の接合点直前の
    フレームに対して、補正を行なうようにしたことを特徴
    とするオーディオ符号化ストリーム復号化方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のオーディオ符号化ストリ
    ーム復号化方法において、 前記ストリームの接合点であるか否かの判断は、 時間的に一つ前のフレームにおいて復号化された信号値
    の和Sn-1と、現在のフレームにおいて復号化された信号
    値の和Snとの比Sn/Sn-1が所定の閾値より小である時に
    前記ストリームの接合点であると判断することを特徴と
    するオーディオ符号化ストリーム復号化方法。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のオーディオ符号化ストリ
    ーム復号化方法において、 前記補正は、時間的に一つ前のフレームにおいて求めら
    れた窓関数処理後のデータに、窓関数のべき乗と、時間
    的に一つ前のフレームにおいて用いた窓関数のべき乗の
    比からなる補正係数を乗ずることによって行なうことを
    特徴とするオーディオ符号化ストリーム復号化方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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