JP2002111503A - Decoding device - Google Patents

Decoding device

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JP2002111503A
JP2002111503A JP2000295118A JP2000295118A JP2002111503A JP 2002111503 A JP2002111503 A JP 2002111503A JP 2000295118 A JP2000295118 A JP 2000295118A JP 2000295118 A JP2000295118 A JP 2000295118A JP 2002111503 A JP2002111503 A JP 2002111503A
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JP
Japan
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frame
frequency
bit stream
signal
length
Prior art date
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Application number
JP2000295118A
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Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Kuran
武彦 九蘭
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To define a frame of certain length, where a minimum number of frequency extraction components are obtained are obtained as an optimal frame, when a signal frequency component is extracted through a general harmonic analysis, and to decode a bit stream containing a frequency extraction component in an optimal frame. SOLUTION: A frame-setting circuit 1 sets the frame length of a waveform sample, which is generated by a waveform sample generating circuit 2 at the waveform sample generating circuit 2, on the basis header information. The waveform sample generating circuit 2 reads in the header information of the inputted bit stream and decodes signal frequency component in the frame of the inputted bit stream, through general harmonic analysis on the basis of header information. Successively, it is determined us to whether the decoded frequency component is the last frequency component, a decoding operation is continued until the decoding is the last frequency component, and a waveform sample which is the decoded result is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は復号化装置に係り、
特にフレーム単位で一般調和解析により周波数成分を抽
出して符号化されたビットストリームからオーディオ信
号を復号化する復号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a decoding device,
In particular, the present invention relates to a decoding apparatus that decodes an audio signal from a coded bit stream by extracting frequency components by general harmonic analysis in frame units.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のオーディオ信号における復号化方
式に対応する符号化方式は、時間周波数変換方式を基本
としている。これは、時間領域の入力信号を周波数領域
に変換してから符号化を行う方式で、周波数領域での信
号の偏りや人間の聴覚心理を利用した、符号化方式であ
る。
2. Description of the Related Art A conventional encoding method corresponding to a decoding method for an audio signal is based on a time-frequency conversion method. This is a method in which an input signal in the time domain is converted into a frequency domain and then coding is performed, and is a coding method using the bias of the signal in the frequency domain and the psychological perception of human beings.

【0003】しかし、この時間周波数変換方式による符
号化方式で用いる高速フーリエ変換(FFT)や変形離
散コサイン変換(MDCT)等の周波数分析方法は、周
期的で調和的な信号を分析する理論であり、信号を観測
した観測区間の外では観測区間内の信号が周期的に繰り
返すことを仮定している。
However, a frequency analysis method such as a fast Fourier transform (FFT) or a modified discrete cosine transform (MDCT) used in the encoding method based on the time-frequency transform method is a theory for analyzing a periodic and harmonic signal. It is assumed that the signal in the observation section periodically repeats outside the observation section where the signal is observed.

【0004】しかしながら、上記の周波数分析方法で
は、観測区間によって実際とは異なった多数の周波数成
分が抽出されることから、周波数領域信号には既に誤差
が含まれ、符号化効率が低下し、また、周波数分解能が
観測区間の長さと反比例することから、過渡的な信号の
分析を行う場合でも、観測区間長を余り短くすることが
できず、周波数分解能が不足し符号化効率が低下し、更
に、観測区間外の波形予測が困難であることから、予測
残差の符号化による符号化効率の向上が困難である等の
欠点がある。
However, in the above-described frequency analysis method, since a large number of frequency components different from the actual ones are extracted depending on the observation section, errors are already included in the frequency domain signal, and the coding efficiency is reduced. Since the frequency resolution is inversely proportional to the length of the observation section, even when performing a transient signal analysis, the observation section length cannot be shortened too much, the frequency resolution becomes insufficient and the coding efficiency decreases, and However, since it is difficult to predict the waveform outside the observation section, there are drawbacks such as difficulty in improving the coding efficiency by coding the prediction residual.

【0005】一方、調和的でない信号に拡張したフーリ
エ解析の理論も知られている。この理論は一般調和解析
(Generalized Harmonic Analysis:GHA)と呼ばれ、
観測区間内で原波形から残差エネルギーが最小となる最
も優勢な正弦波を抽出し、残差成分にも同様の処理を繰
り返すという解析方法である。このため、定常的でない
僅かな周波数変動に対しても正確な周波数分析の抽出が
可能であり、観測区間長と周波数の分解能は互いに独立
して自由な設定が可能で、観測区間を超えて信号の予測
が可能であるなどの特徴がある。
On the other hand, the theory of Fourier analysis extended to non-harmonic signals is also known. This theory is called Generalized Harmonic Analysis (GHA),
This is an analysis method in which the most dominant sine wave with the minimum residual energy is extracted from the original waveform in the observation section, and the same processing is repeated for the residual component. For this reason, accurate frequency analysis can be extracted even for small frequency fluctuations that are not stationary, and the observation section length and frequency resolution can be freely set independently of each other. The feature is that prediction of is possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のGHA
はFFTやMDCTなどの調和解析よりも精度の高い周
波数分析が可能であるため、従来の符号化装置におい
て、周波数分析手段として用いられているFFTなどを
用いる場合に比べて、抽出した周波数成分の精度が高
く、抽出した周波数成分の精度を符号化するのに必要な
符号量が入力信号によってはFFTなどを用いる場合に
比べて増大するという問題がある。また、GHAを使用
して符号化効率を大幅に向上できるように、オーディオ
信号を符号化しても復号化を確実に行えるようにする必
要がある。
Therefore, the above-mentioned GHA
Can perform frequency analysis with higher accuracy than harmonic analysis such as FFT and MDCT. Therefore, compared with the case of using FFT or the like used as a frequency analysis unit in a conventional encoding device, the There is a problem that the accuracy is high, and the amount of code required to encode the accuracy of the extracted frequency component is increased depending on the input signal as compared with the case where FFT or the like is used. In addition, it is necessary to ensure that decoding can be performed even if an audio signal is encoded so that encoding efficiency can be greatly improved using GHA.

【0007】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
GHAを使用してオーディオ信号を符号化して得られた
ビットストリームを確実に復号化し得る復号化装置を提
供することを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a decoding device capable of reliably decoding a bit stream obtained by encoding an audio signal using GHA.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、最も長いフレームとその整数分の1の長さ
のフレームとの複数種類のフレームを順次選択し、選択
した各フレームにおいて、入力ディジタルオーディオ信
号の周波数成分を一般調和解析により抽出し、各フレー
ムの周波数抽出成分の本数のうち、同じサンプル区間で
最小の周波数抽出成分の本数が得られるフレーム長のも
のを最適フレームとして決定し、最適フレームにおける
周波数抽出成分に、少なくともフレーム長を示すヘッダ
情報を付加してビットストリームとして生成する符号化
装置から出力されたビットストリームを、任意の伝送路
を経て入力信号として受け、オーディオ信号を復号する
復号化装置であって、ビットストリームのヘッダ情報に
基づいて、最も長いフレーム長の周期で参照更新してフ
レーム長を設定するフレーム長設定回路と、フレーム長
設定回路の情報を参照しながら、ビットストリームの当
該フレームの信号の周波数成分を一般調和解析により復
号して波形サンプルを生成し、復号化信号として出力す
る波形サンプル生成回路とを有する構成としたものであ
る。
In order to achieve the above object, the present invention sequentially selects a plurality of types of frames, that is, a longest frame and a frame having a length that is a fraction of an integer, and selects each of the selected frames. The frequency component of the input digital audio signal is extracted by general harmonic analysis, and among the number of frequency extraction components in each frame, the frame length that gives the minimum number of frequency extraction components in the same sample section is determined as the optimal frame. A bit stream output from an encoding device that generates a bit stream by adding at least header information indicating a frame length to a frequency extraction component in an optimal frame is received as an input signal via an arbitrary transmission path, and an audio signal is output. A decoding device that decodes the longest data based on the header information of the bit stream. A frame length setting circuit that sets a frame length by reference updating at a frame length cycle, and a waveform obtained by decoding a frequency component of a signal of the frame of a bit stream by general harmonic analysis while referring to information of the frame length setting circuit. And a waveform sample generation circuit that generates a sample and outputs the sampled signal as a decoded signal.

【0009】本発明では、入力ディジタルオーディオ信
号の周波数成分を一般調和解析により抽出し、各フレー
ムの周波数抽出成分の本数のうち、同じサンプル区間で
最小の周波数抽出成分の本数が得られるフレーム長のも
のを最適フレームとして決定し、最適フレームにおける
周波数抽出成分にヘッダ情報を付加してビットストリー
ムとして生成する符号化装置から出力されたそのビット
ストリームを、最も長いフレーム長の信号の周波数成分
から波形サンプルを生成する。
According to the present invention, the frequency components of the input digital audio signal are extracted by general harmonic analysis, and of the number of frequency extraction components of each frame, the frame length of the frame length at which the minimum number of frequency extraction components is obtained in the same sample section is obtained. The bit stream output from the encoding device that determines a signal as an optimum frame and adds a header information to a frequency extraction component in the optimum frame to generate a bit stream is a waveform sample from a frequency component of a signal having a longest frame length. Generate

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて図面と共に説明する。図1は本発明になる復号化装
置の一実施の形態のブロック図を示す。この実施の形態
の復号化装置は、本発明者が特願平11−75171号
にて提案した符号化装置により符号化して得られたビッ
トストリームを復号するものであるので、本発明の実施
の形態について説明する前に、まず、上記の符号化装置
について説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a decoding apparatus according to the present invention. The decoding device of this embodiment decodes a bit stream obtained by encoding by the encoding device proposed by the present inventor in Japanese Patent Application No. 11-75171. Before describing the mode, the encoding apparatus will be described first.

【0011】図5は本発明者が特願平11−75171
号にて提案した符号化装置の一例のブロック図を示す。
同図において、符号化装置は、一般調和解析回路10
と、すべてのフレームを選択したかどうかを判定する判
定回路13と、最適フレームを決定し、周波数抽出成分
を出力する決定回路14と、ビットストリームを生成す
るビットストリーム生成回路15と、最も長いフレーム
とその整数分の1の長さのフレームとの複数種類のフレ
ームを用意して、フレームを順次選択するフレーム選択
回路16とより構成されている。一般調和解析回路10
は、入力ディジタルオーディオ信号を複数のサンプルか
らなるフレームに分割するフレーム化回路11と、周波
数成分を一般調和解析により抽出する周波数成分抽出回
路12とより構成されている。
FIG. 5 shows that the inventor of the present invention disclosed in Japanese Patent Application No. 11-75171.
FIG. 1 shows a block diagram of an example of an encoding device proposed in No. 1;
In the figure, the encoding device comprises a general harmonic analysis circuit 10
A determination circuit 13 for determining whether all frames have been selected, a determination circuit 14 for determining an optimal frame and outputting a frequency extraction component, a bit stream generation circuit 15 for generating a bit stream, and a longest frame And a frame selection circuit 16 that prepares a plurality of types of frames, that is, a frame having a length that is a fraction of the integer, and sequentially selects the frames. General harmonic analysis circuit 10
Comprises a framing circuit 11 for dividing an input digital audio signal into frames composed of a plurality of samples, and a frequency component extraction circuit 12 for extracting frequency components by general harmonic analysis.

【0012】次に、この符号化装置の動作について図6
のフローチャートを併せ参照して説明する。例えば、サ
ンプリング周波数48kHzのディジタルオーディオ信
号は、図1のフレーム化回路11に供給され、ここで複
数のサンプルからなる観測区間(フレーム)に分割され
る。このとき、フレームは必ずしも重複させる必要はな
い。このときフレームを順次選択するフレーム選択回路
16において最も長いフレームが設定される。フレーム
内のディジタルオーディオ信号(複数のサンプル)は、
周波数成分抽出回路12に供給され、ここでフレーム単
位でフレーム内の信号の周波数成分が、図6に示すフロ
ーチャートの手順に従って一般調和解析(GHA)によ
り抽出される。
Next, the operation of the encoding apparatus will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. For example, a digital audio signal having a sampling frequency of 48 kHz is supplied to the framing circuit 11 in FIG. 1, where it is divided into observation sections (frames) including a plurality of samples. At this time, the frames do not necessarily have to overlap. At this time, the longest frame is set in the frame selection circuit 16 for sequentially selecting the frames. The digital audio signal (multiple samples) in the frame is
The frequency component is supplied to the frequency component extraction circuit 12, where the frequency component of the signal in the frame is extracted by the general harmonic analysis (GHA) according to the procedure of the flowchart shown in FIG.

【0013】すなわち、まず、1フレームのディジタル
オーディオ信号が入力されると(図6のステップ10
1)、その1フレームの信号から、残差信号が最も小さ
くなるような周波数成分を1本だけ抽出する(図6のス
テップ102)。続いて、抽出した周波数成分を除いた
原信号、すなわち残差は十分に小さいかどうか判定し
(図6のステップ103)、残差が所定のしきい値より
大きいときは上記のステップ102の処理を残差に対し
て再び行い、残差が十分に小さくなった時点で分析を終
了する。そして、得られた分析結果が図5の判定回路1
3へ出力される(図6のステップ104)。
That is, first, when a digital audio signal of one frame is input (step 10 in FIG. 6).
1) Extract only one frequency component that minimizes the residual signal from the signal of the one frame (step 102 in FIG. 6). Subsequently, it is determined whether or not the original signal excluding the extracted frequency component, that is, the residual is sufficiently small (step 103 in FIG. 6). If the residual is larger than a predetermined threshold, the processing in step 102 is performed. Is performed again on the residual, and the analysis is terminated when the residual becomes sufficiently small. Then, the obtained analysis result is determined by the determination circuit 1 shown in FIG.
3 (step 104 in FIG. 6).

【0014】上記の抽出した正弦波(周波数成分)によ
り当該フレーム内の信号x(t)は次式のようにf1
2,...,fNの、計N本の正弦波(周波数抽出成
分)の重ね合わせで表される。これらの正弦波は調和的
(基本波の整数倍の周波数)とは限らない。なお、
(1)式において、x(t)、Sk、Ckは振幅、tは
時間、fは任意の周波数、nは整数である。
With the extracted sine wave (frequency component), the signal x (t) in the frame is expressed as f 1 ,
f 2 ,. . . , Represented by superposition of the f N, a total of N number of sine wave (frequency extracting component). These sine waves are not necessarily harmonic (frequency that is an integral multiple of the fundamental wave). In addition,
In the expression (1), x (t), Sk and Ck are amplitudes, t is time, f is an arbitrary frequency, and n is an integer.

【0015】[0015]

【数1】 ここで、周波数成分抽出における分析終了の条件は、図
6のステップ103に示したように、残差が十分に小さ
いことであり、周波数抽出成分の本数ではない。「残差
が十分に小さいこと」とは、1サンプル当たりの振幅の
二乗誤差値が、十分小さな値で、フレーム長に関係なく
一定の値dt(>0)より小であるということである。
つまり、フレーム長と周波数抽出成分の本数との間には
相関関係はない。しかし、符号化効率向上のためには、
周波数抽出成分の本数は少ないほどよい。
(Equation 1) Here, the condition for terminating the analysis in the frequency component extraction is that the residual is sufficiently small as shown in step 103 in FIG. 6, and is not the number of frequency extraction components. “The residual is sufficiently small” means that the square error value of the amplitude per sample is a sufficiently small value and smaller than a fixed value dt (> 0) regardless of the frame length.
That is, there is no correlation between the frame length and the number of frequency extraction components. However, to improve coding efficiency,
The smaller the number of frequency extraction components, the better.

【0016】そこで、フレーム化回路11における分割
単位であるフレーム長を予め複数種類用意しておき、判
定回路13は複数種類のフレーム長を順次指定する信号
をフレーム選択回路16を通してフレーム化回路11へ
出力する。そして、判定回路13は、周波数成分抽出回
路12から逐次取り出された、同じサンプル数の区間に
おける各フレーム長での周波数抽出成分の本数を算出す
ると同時に、すべてのフレーム長を選択したかを判定す
る。
Therefore, a plurality of types of frame lengths, which are division units in the framing circuit 11, are prepared in advance, and the determination circuit 13 sends a signal for sequentially specifying a plurality of types of frame lengths to the framing circuit 11 through the frame selection circuit 16. Output. Then, the determination circuit 13 calculates the number of frequency extraction components at each frame length in the section of the same number of samples sequentially extracted from the frequency component extraction circuit 12, and determines whether all frame lengths have been selected. .

【0017】決定回路14は、判定回路13より取り出
された、フレーム長の周波数抽出成分と、各フレーム長
での周波数抽出成分の本数とを受け、各フレーム長に対
応する周波数抽出成分の本数を比較して、最小の周波数
抽出成分の本数が得られるフレーム長を最適フレーム長
として決定して、その最適フレーム長の周波数抽出成分
をビットストリーム生成回路15へ出力する。
The decision circuit 14 receives the frequency-extracted components of the frame length and the number of frequency-extracted components at each frame length extracted from the decision circuit 13, and determines the number of frequency-extracted components corresponding to each frame length. By comparison, the frame length that provides the minimum number of frequency extraction components is determined as the optimum frame length, and the frequency extraction component having the optimum frame length is output to the bit stream generation circuit 15.

【0018】例えば、1024サンプルの区間を分析し
た結果、1024サンプルを一つのフレーム長(第1の
フレーム長)としたときの周波数抽出成分の本数が10
0本であり、1024サンプルを2分割して512サン
プルのフレーム長(第2のフレーム長)としたときの1
024サンプル分の周波数抽出成分の本数が85(=4
0+45)本であり、1024サンプルを4分割して2
56サンプルのフレーム長(第3のフレーム長)とした
ときの1024サンプル分の周波数抽出成分の本数が1
10(=35+25+30+20)本であった場合は、
第2のフレーム長を最適フレーム長として決定する。
For example, as a result of analyzing a section of 1024 samples, when the number of frequency extraction components when 1024 samples are one frame length (first frame length) is 10
0, which is 1 when 1024 samples are divided into two to make a frame length of 512 samples (second frame length).
The number of frequency extraction components for 024 samples is 85 (= 4
0 + 45) lines, and 1024 samples were divided into four
When the frame length of 56 samples (the third frame length) is 1, the number of frequency extraction components for 1024 samples is 1
If there are 10 (= 35 + 25 + 30 + 20),
The second frame length is determined as the optimum frame length.

【0019】実際には、最も長いフレーム長を1024
〜4096サンプル程度に決めておき、その1/2、1
/4、1/8、1/16程度の複数のフレーム長によっ
てそれぞれ仮分析して、最適なフレーム長を決定する。
このようにして、ディジタルオーディオ信号の性質に応
じた最適なフレーム長を決定する適応フレーム長の処理
が行われ、単位時間当たりできるだけ少ない本数の周波
数抽出成分が決定回路14より取り出される。なお、上
記の適応フレーム長の処理は、最も長いフレーム長の整
数倍の区間長毎に行う。
In practice, the longest frame length is 1024
About 4096 samples, 1/2, 1
Provisional analysis is performed for each of a plurality of frame lengths of about 4, 8, and 1/16 to determine an optimum frame length.
In this way, the processing of the adaptive frame length for determining the optimum frame length according to the characteristics of the digital audio signal is performed, and as few frequency extraction components as possible per unit time are extracted from the determination circuit 14. The processing of the adaptive frame length is performed for each section length that is an integral multiple of the longest frame length.

【0020】上記の周波数抽出成分は、図1のビットス
トリーム生成回路15に供給され、ここで設定パワーレ
ベルより小さいパワーレベルの抽出成分は出力されない
ことで、情報量が削減されると共に、更に設定パワーレ
ベル以上のパワーレベルの周波数抽出成分に対して、ハ
フマン符号化などの可逆圧縮符号化による情報量の削減
がなされ、更に周波数抽出成分の本数とフレーム長情報
をそれぞれ記録したヘッダ情報が付加されてビットスト
リームとして任意の伝送路へ送出される。なお、(1)
式で表される信号x(t)のパワーレベルP(fk
は、S 2 k+C 2 kで表される。
The above-described frequency extraction component is supplied to the bit stream generation circuit 15 in FIG. 1, and the extraction component having a power level lower than the set power level is not output, thereby reducing the amount of information and further setting. The amount of information is reduced by lossless compression coding such as Huffman coding for frequency extraction components at power levels higher than the power level, and header information that records the number of frequency extraction components and frame length information is added. And transmitted to an arbitrary transmission path as a bit stream. (1)
The power level P (f k ) of the signal x (t) represented by the equation
Is represented by S 2 k + C 2 k .

【0021】これにより、例えば、上記の第1のフレー
ム長から第3のフレーム長の3つのフレーム長を例にと
ると、最も長い第1のフレーム長(1024サンプル)
の整数倍の予め設定した区間長として、1024サンプ
ルの区間毎に上記の適応フレーム長の処理を行った場合
は、3つのフレーム長のどのフレーム長で符号化したか
を示すフレーム長情報をヘッダ内に設けて伝送すること
により、復号化装置(デコーダ)側では、フレーム長情
報から第2のフレーム長情報を得たときはそのフレーム
長が2回続くことが、また第3のフレーム長情報を得た
ときはそのフレーム長が4回続くことがわかる。
Thus, for example, taking three frame lengths from the first frame length to the third frame length as an example, the longest first frame length (1024 samples)
If the above adaptive frame length processing is performed for each section of 1024 samples as a preset section length of an integral multiple of the above, frame length information indicating which of the three frame lengths has been coded is included in the header. In the decoding device (decoder) side, when the second frame length information is obtained from the frame length information, the frame length continues twice, and the third frame length information , It is understood that the frame length continues four times.

【0022】次に、図1に示した本発明になる復号化装
置の一実施の形態の構成及び動作について説明する。図
1に示すように、本実施の形態の復号化装置は、図5の
ビットストリーム生成回路15から出力されたビットス
トリームが任意の伝送路を経て入力されるフレーム設定
回路1と、フレーム設定回路1の出力信号が入力される
波形サンプル生成回路2とから構成されている。
Next, the configuration and operation of one embodiment of the decoding apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 1, a decoding device according to the present embodiment includes a frame setting circuit 1 to which a bit stream output from a bit stream generation circuit 15 in FIG. 5 is input via an arbitrary transmission path, And a waveform sample generating circuit 2 to which one output signal is input.

【0023】フレーム設定回路1は、図5に示した符号
化装置から任意の伝送路を経て入力されたビットストリ
ームのうち、ヘッダ情報に基づいて、波形サンプル生成
回路2において生成される波形サンプルのフレーム長を
波形サンプル生成回路2に設定する。ここで、フレーム
長は最も長いフレームかその整数分の1の長さのフレー
ムであり、最も長いフレーム以外のフレーム長であれ
ば、同じ長さのフレームが少なくとも2つ以上連続して
設定され、かつ、その連続数もフレーム長によって一意
に決定するため、必ずしも1フレーム毎にヘッダ情報を
参照する必要はない。
The frame setting circuit 1 converts a waveform sample generated by the waveform sample generation circuit 2 based on the header information out of the bit stream input from the encoding apparatus shown in FIG. The frame length is set in the waveform sample generation circuit 2. Here, the frame length is the longest frame or a frame of a length that is an integral number of the longest frame. If the frame length is a frame length other than the longest frame, at least two or more frames of the same length are continuously set. In addition, since the number of continuations is uniquely determined by the frame length, it is not always necessary to refer to the header information for each frame.

【0024】波形サンプル生成回路2は図5に示した符
号化装置から任意の伝送路を経て入力されたビットスト
リームの波形サンプルを、図2及び図3に示すフローチ
ャートに従って生成し、符号化の時と同じ順序で出力信
号とする。すなわち、まず入力ビットストリームのヘッ
ダ情報を読み込み(図2のステップ201)、ヘッダ情
報に基づいて入力ビットストリームのフレーム内の信号
の周波数成分を一般調和解析により復号する(図2のス
テップ202)。続いて、復号した周波数成分が最後の
周波数成分かどうか判定し(図2のステップ203)、
最後の周波数成分までを復号して、復号結果である波形
サンプルを出力する(図2のステップ204)。なお、
ヘッダ情報により周波数成分がフレーム内にいくつある
か分かるようになっている。
The waveform sample generating circuit 2 generates waveform samples of the bit stream input from the encoding apparatus shown in FIG. 5 via an arbitrary transmission line according to the flowcharts shown in FIGS. Output signals in the same order as in the above. That is, first, the header information of the input bit stream is read (step 201 in FIG. 2), and the frequency component of the signal in the frame of the input bit stream is decoded by general harmonic analysis based on the header information (step 202 in FIG. 2). Subsequently, it is determined whether the decoded frequency component is the last frequency component (Step 203 in FIG. 2),
It decodes up to the last frequency component and outputs a waveform sample as a decoding result (step 204 in FIG. 2). In addition,
The header information makes it possible to know how many frequency components exist in the frame.

【0025】図3は図2のステップ202の詳細フロー
チャートを示す。ステップ202の周波数成分復号処理
について、図3のフローチャートと共に更に詳細に説明
するに、入力されたビットストリームから、ある周波数
成分を1つ選択し(図3のステップ301)、その周波
数成分の正弦波(sin波)の波形を生成し(図3のス
テップ302)、また余弦波(cos波)の波形を生成
する(図3のステップ303)。
FIG. 3 shows a detailed flowchart of step 202 in FIG. The frequency component decoding process in step 202 will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. 3. One frequency component is selected from the input bit stream (step 301 in FIG. 3), and the sine wave of the frequency component is selected. A (sin wave) waveform is generated (step 302 in FIG. 3), and a cosine wave (cos wave) waveform is generated (step 303 in FIG. 3).

【0026】そして、フレーム内のそれらの波形を加算
して周波数成分を復号する(図3のステップ304)。
このようにして、波形サンプル生成回路2は、フレーム
内の信号の周波数成分を復号して信号の波形サンプルを
生成して復号化信号として出力する。図4は波形サンプ
ル生成回路2から出力される復号化信号の波形の一例を
示す。区間A及びBはそれぞれフレームを示す。
Then, those waveforms in the frame are added to decode the frequency component (step 304 in FIG. 3).
In this manner, the waveform sample generation circuit 2 decodes the frequency component of the signal in the frame, generates a waveform sample of the signal, and outputs it as a decoded signal. FIG. 4 shows an example of the waveform of the decoded signal output from the waveform sample generation circuit 2. Sections A and B each indicate a frame.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一般調和解析によって信号の周波数成分抽出を行う際、
同じサンプル区間で最小の周波数抽出成分の本数が得ら
れるフレーム長を最適フレームとして決定し、その最適
フレームにおける周波数抽出成分に対して符号化を行う
ことにより、信号の定常性によらない効率的な周波数成
分抽出を行うことができ、ビットストリームを構成する
周波数成分が削減されることによって、符号化効率が大
幅に向上する効果がある符号化装置によって生成したビ
ットストリームを入力ビットストリームとし、そのビッ
トストリームの最も長いフレーム長における信号の周波
数成分から波形サンプルを生成することにより、上記の
ビットストリームからオーディオ信号を確実に復号する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
When extracting frequency components of a signal by general harmonic analysis,
By determining the frame length at which the minimum number of frequency extraction components can be obtained in the same sample section as the optimal frame, and encoding the frequency extraction components in the optimal frame, efficient and independent signal steadiness is achieved. The frequency component extraction can be performed, and the frequency component constituting the bit stream is reduced, so that the bit stream generated by the coding apparatus that has the effect of greatly improving the coding efficiency is used as the input bit stream, By generating waveform samples from the frequency components of the signal at the longest frame length of the stream, it is possible to reliably decode the audio signal from the bit stream.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になる復号化装置の一実施の形態のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a decoding device according to the present invention.

【図2】図1中の波形サンプル生成回路の動作説明用フ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the waveform sample generation circuit in FIG. 1;

【図3】図2中の要部の詳細説明用フローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart for explaining details of a main part in FIG. 2;

【図4】復号化信号の波形の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a waveform of a decoded signal.

【図5】本発明装置で復号するビットストリームを出力
する符号化装置の一例のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an example of an encoding device that outputs a bit stream to be decoded by the device of the present invention.

【図6】図5中の要部の動作説明用フローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an operation of a main part in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレーム設定回路 2 波形サンプル生成回路 10 一般調和解析回路 11 フレーム化回路 12 周波数成分抽出回路 13 判定回路 14 決定回路 15 ビットストリーム生成回路 16 フレーム選択回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame setting circuit 2 Waveform sample generation circuit 10 General harmonic analysis circuit 11 Frame conversion circuit 12 Frequency component extraction circuit 13 Judgment circuit 14 Decision circuit 15 Bit stream generation circuit 16 Frame selection circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 最も長いフレームとその整数分の1の長
さのフレームとの複数種類のフレームを順次選択し、選
択した各フレームにおいて、入力ディジタルオーディオ
信号の周波数成分を一般調和解析により抽出し、前記各
フレームの周波数抽出成分の本数のうち、同じサンプル
区間で最小の周波数抽出成分の本数が得られるフレーム
長のものを最適フレームとして決定し、前記最適フレー
ムにおける周波数抽出成分に、少なくともフレーム長を
示すヘッダ情報を付加してビットストリームとして生成
する符号化装置から出力されたビットストリームを、任
意の伝送路を経て入力信号として受け、オーディオ信号
を復号する復号化装置であって、 前記ビットストリームのヘッダ情報に基づいて、最も長
いフレーム長の周期で参照更新してフレーム長を設定す
るフレーム長設定回路と、 前記フレーム長設定回路の情報を参照しながら、前記ビ
ットストリームの当該フレームの信号の周波数成分を一
般調和解析により復号して波形サンプルを生成し、復号
化信号として出力する波形サンプル生成回路とを有する
ことを特徴とする復号化装置。
1. A method for sequentially selecting a plurality of types of frames including a longest frame and a frame having a length equal to an integral number thereof, and extracting a frequency component of an input digital audio signal from each selected frame by general harmonic analysis. Out of the number of frequency extraction components of each frame, a frame length having the minimum number of frequency extraction components in the same sample interval is determined as an optimal frame, and the frequency extraction component in the optimal frame includes at least a frame length. A bit stream output from a coding apparatus that generates a bit stream by adding header information indicating the bit stream as an input signal via an arbitrary transmission path, and decodes an audio signal. Based on the header information of A frame length setting circuit for setting a system length, and generating a waveform sample by decoding frequency components of a signal of the frame of the bit stream by general harmonic analysis while referring to information of the frame length setting circuit. A waveform sample generating circuit for outputting the signal as a signal.
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