JP2002268688A

JP2002268688A - 符号化方法

Info

Publication number: JP2002268688A
Application number: JP2001064520A
Authority: JP
Inventors: Naoki Suhara; 直樹栖原
Original assignee: Aiwa Co Ltd
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の信号を符号化する際に、ビット数を少
なくする符号化方法を提供する。【解決手段】第１量子化信号Ｌ１〜Ｌ７を可変ビット
長で符号化すると共に、第１量子化信号Ｌ１〜Ｌ７と，
第２の信号を量子化した第２量子化信号Ｒ１〜Ｒ７との
差分の差分量子化信号Ｙ１〜Ｙ７を可変ビット長で符号
化する。したがって、従来のように複数の信号を固定ビ
ット長のみ符号化する場合或いは可変ビット長のみで符
号化する場合に比べて、ビット数を少なくできる。すな
わち、複数の信号を符号化して記録媒体へ記録する場
合、上記差分信号を用いるので、記録または伝送する際
の信号（データ）が従来よりも少なくなり、記録または
伝送が効率的に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の信号たとえ
ばステレオアナログ信号などを量子化して符号化する符
号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばステレオアナログ信号を量子化し
て符号化する場合には、まず、図４に示すようなステレ
オアナログ信号（Ｌチャネル信号およびＲチャネル信
号）を、標本化した後に、図５および図６に示すように
量子化する。なお、図５は図４に示すステレオアナログ
信号のうちのＬチャネル信号を量子化したグラフであ
り、図６は図４に示すステレオアナログ信号のうちのＲ
チャネル信号を量子化したグラフである。

【０００３】図５に示すように、Ｌチャネル信号を量子
化した各信号Ｌ１〜Ｌ７は、信号Ｌ１のレベルが
「３」，信号Ｌ２のレベルが「２」，信号Ｌ３のレベル
が「３」，信号Ｌ４のレベルが「４」，信号Ｌ５のレベ
ルが「５」，信号Ｌ６のレベルが「６」，および信号Ｌ
７のレベルが「７」となっている。

【０００４】図６に示すように、Ｒチャネル信号を量子
化した各信号Ｒ１〜Ｒ７は、信号Ｒ１のレベルが
「２」，信号Ｒ２のレベルが「２」，信号Ｒ３のレベル
が「３」，信号Ｒ４のレベルが「３」，信号Ｒ５のレベ
ルが「４」，信号Ｒ６のレベルが「５」，および信号Ｒ
７のレベルが「６」となっている。

【０００５】そして、上記量子化した各信号Ｌ１〜Ｌ７
およびＲ１〜Ｒ７は、それらのレベルに対応するように
符号化させる。符号化の方法としては、固定ビット長に
対応させて符号化する方法，および可変ビット長に対応
させて符号化する方法の２種類がある。固定ビット長で
符号化する方法は、予め決められたビット領域を設定す
る方法で、図５および図６に示す量子化のレベルに対応
するビットを、上記ビット領域に対応するように符号化
（２進数に変換）させる。

【０００６】即ち、図７Ａに示すように、固定ビット長
が例えば３桁の場合には、符号信号Ｌ１が「０１１」，
符号信号Ｌ２が「０１０」，符号信号Ｌ３が「０１
１」，符号信号Ｌ４が「１００」，符号信号Ｌ５が「１
０１」，符号信号Ｌ６が「１１０」，および符号信号Ｌ
７が「１１１」となる。

【０００７】また、各量子化信号Ｒ１〜Ｒ７の場合に
は、符号信号Ｒ１が「０１０」，符号信号Ｒ２が「０１
０」，符号信号Ｒ３が「０１１」，符号信号Ｒ４が「０
１１」，符号信号Ｒ５が「１００」，符号信号Ｒ６が
「１０１」，および符号信号Ｒ７が「１１０」となる。

【０００８】そして、図７Ｂに示すように、上記符号信
号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７は、Ｌチャネル信号およ
びＲチャネル信号が交互に組合わせる（信号Ｌ１，信号
Ｒ１，信号Ｌ２，信号Ｒ２など）シリアルで記録または
伝送される。なお、各符号信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜
Ｒ７には、上記各信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７の先
頭に、ヘッダがそれぞれ付加されている。ヘッダは、上
記各信号に関するアドレス情報，同期信号情報などの
他、上記各信号に関するビット長の情報を有する。

【０００９】一方、可変ビット長で符号化する方法は、
ビット領域をあるビット長に対応するように変化させる
方法で、図５および図６に示す量子化のレベルに対応す
るビットを、ビットの大きさに対応するするようにビッ
ト領域を変化させて符号化させる。即ち、図８に示すよ
うに、各量子化レベル信号Ｌ１〜Ｌ３およびＲ１〜Ｒ４
に対応する可変ビット長は、２桁となっている。また、
各量子化レベル信号Ｌ４〜Ｌ７およびＲ５〜Ｒ７に対応
する可変ビット長は、３桁となっている。

【００１０】具体的には、符号信号Ｌ１が「１１」，符
号信号Ｌ２が「１０」，符号信号Ｌ３が「１１」，符号
信号Ｌ４が「１００」，符号信号Ｌ５が「１０１」，符
号信号Ｌ６が「１１０」，符号信号Ｌ７が「１１１」，
符号信号Ｒ１が「１０」，符号信号Ｒ２が「１０」，符
号信号Ｒ３が「１１」，符号信号Ｒ４が「１１」，符号
信号Ｒ５が「１００」，符号信号Ｒ６が「１０１」，お
よび符号信号Ｒ７が「１１０」となる。

【００１１】なお、可変ビット長で符号化する方法にお
いても、Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号の組合わ
せ及びヘッダに関する手段は、固定ビット長で符号化す
る方法と同様であるので、説明は省略する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記固定ビ
ット長で符号化する方法において、符号信号Ｌ１〜Ｌ７
およびＲ１〜Ｒ７の全ビット数は、図７Ａに示すよう
に、４２ビット数である。また、上記可変ビット長で符
号化する方法において、符号信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１
〜Ｒ７の全ビット数は、図８に示すように、３５ビット
数である。

【００１３】そして、上記符号化した信号Ｌ１〜Ｌ７お
よびＲ１〜Ｒ７を、いわゆるデジタル録音装置に記録ま
たはコンピュータなどに伝送する場合において、記録ま
たは伝送の効率化を考慮すると、上記ビット数は少ない
方が良い。

【００１４】そこで、本発明は、上記事情を考慮し、複
数の信号を符号化する際に、ビット数を少なくする符号
化方法を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明で
は、複数の信号を量子化して符号化する符号化方法であ
って、第１の信号を量子化した第１量子化信号を可変ビ
ット長で符号化し、前記第１量子化信号と，第２の信号
を量子化した第２量子化信号との差分を差分量子化信号
とし、前記差分量子化信号を可変ビット長で符号化する
ことを特徴とする。

【００１６】本発明においては、第１量子化信号を可変
ビット長で符号化すると共に、差分符号信号を可変ビッ
ト長で符号化する。即ち、本発明によれば、複数の信号
を量子化して符号化する際に、一方の量子化レベル信号
を可変ビット長で符号化すると共に、第１量子化信号と
第２の信号を量子化した第２量子化信号との差分を差分
量子化信号としかつ差分量子化信号を可変ビット長で符
号化したので、従来のように複数の信号を固定ビット長
のみ符号化する場合或いは可変ビット長のみで符号化す
る場合に比べて、ビット数を少なくできる。

【００１７】従って、本発明によれば、複数の信号を符
号化して記録媒体へ記録する場合、上記差分信号を用い
るので、記録または伝送する際の信号（データ）が従来
よりも少なくなり、記録または伝送が効率的に行われ
る。

【００１８】なお、本発明は、複数の信号をステレオ信
号とし、可変ビット長で符号化された第１符号信号およ
び差分符号信号を組合わせて記録または伝送させるよう
にしても良い。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３に基づいて、
本発明の一実施形態である符号化方法について説明す
る。本実施形態では、符号化方法を実行するデータ記録
部が、デジタル録音装置に内蔵された例である。また、
本実施形態は、マイクなどで入力されるステレオアナロ
グ信号を、ステレオデジタル信号へ変換する際に行う符
号化方法である。さらに、本実施形態において、デジタ
ル録音装置に入力されるステレオアナログ信号は、図４
に示すステレオアナログ信号とする。

【００２０】なお、図１はデジタル録音装置のデータ記
録部を示すブロック図、図２はデジタル録音装置のデー
タ出力部を示すブロック図、図３は図１に示すデータ記
録部で符号化したビット数およびデータ処理を説明する
ための説明図である。

【００２１】図１に示すように、データ記録部１０は、
マイクジャック１２を接続したＡ／Ｄコンバータ１４
と，Ａ／Ｄコンバータ１４を接続する比較回路１６と，
比較回路１６およびＡ／Ｄコンバータ１４を接続する記
録回路１８を備える。Ａ／Ｄコンバータ１４，比較回路
１６，および記録回路１８には、コントローラ２０がそ
れぞれ接続されている。

【００２２】そして、コントローラ２０は、制御信号を
出力することにより、Ａ／Ｄコンバータ１４，比較回路
１６，および記録回路１８をそれぞれ制御する。なお、
マイクジャック１２は、ステレオアナログ信号のＬチャ
ネル信号およびＲチャネル信号が入力できるように構成
されている。また、Ａ／Ｄコンバータ１４は、Ｒチャネ
ル信号のみを比較回路１６へ出力し、Ｌチャネル信号を
比較回路１６および記録回路１８へそれぞれ出力する。

【００２３】外部からのデータをデジタル録音装置に装
填された記録媒体（ディスク，テープなど）に記録する
場合には、まず図示しないマイクをマイクジャック１２
に接続する。そして、マイクジャック１２のＬ端子およ
びＲ端子から入力される図４に示すステレオアナログ信
号はＡ／Ｄコンバータ１４に入力されるので、Ｌチャネ
ル信号およびＲチャネル信号が、Ａ／Ｄコンバータ１４
で標本化された後に、量子化される（図５および図６参
照）。

【００２４】また、Ａ／Ｄコンバータ１４では、図５お
よび図６に示す各量子化信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ
７を可変ビット長に符号化する（図８参照）と共に、ヘ
ッダを上記各符号信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７の先
頭にそれぞれ付加する。ヘッダは、上記各信号に関する
アドレス情報，同期信号情報などの他、上記各信号に関
するビット長の情報，上記各信号が正・負のどちらであ
るかを識別するための識別情報（例えば符号ビット）な
どを有する。

【００２５】そして、Ａ／Ｄコンバータ１４から出力さ
れたＬチャネル信号である符号信号Ｌ１〜Ｌ７は、比較
回路１６および記録回路１８に供給される。また、Ａ／
Ｄコンバータ１４から出力されたＲチャネル信号である
符号信号Ｒ１〜Ｒ７は、比較回路１６に供給される。

【００２６】比較回路１６では、図８に示す符号信号Ｌ
１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７が、それぞれ比較（具体的に
は演算）される。即ち、比較回路１６は、符号信号Ｌ１
〜Ｌ７からＲ１〜Ｒ７を減算し、その演算結果を差分符
号信号（以下、単に「差分信号」という）Ｙ１〜Ｙ７と
して記録回路１８へ出力する。

【００２７】具体的には、図３Ａに示すように、符号信
号Ｌ１（１１）からＲ１（１０）を減算した差分信号Ｙ
１が「１」，符号信号Ｌ２（１０）からＲ２（１０）を
減算した差分信号Ｙ２が「０」，符号信号Ｌ３（１１）
からＲ３（１１）を減算した差分信号Ｙ３が「０」，符
号信号Ｌ４（１００）からＲ４（１１）を減算した差分
信号Ｙ４が「１」，符号信号Ｌ５（１０１）からＲ５
（１００）を減算した差分信号Ｙ５が「１」，符号信号
Ｌ６（１１０）からＲ６（１０１）を減算した差分信号
Ｙ６が「１」，および符号信号Ｌ７（１１１）からＲ７
（１１０）を減算した差分信号Ｙ７が「１」となる。

【００２８】そして、記録回路１８は、図３Ａに示すよ
うに、比較回路１６から供給された可変ビット長の差分
信号Ｙ１〜Ｙ７，およびＡ／Ｄコンバータ１４から供給
された可変ビット長の符号信号Ｌ１〜Ｌ７を、記録回路
１８の図示しない記録手段（磁気ヘッドなどで構成され
る）を介して記録媒体（図示省略）に記録させる。

【００２９】上記信号（データ）を記録媒体へ記録する
際において、図３Ｂに示すように、上記符号信号Ｌ１〜
Ｌ７および差分信号Ｙ１〜Ｙ７は、Ｌチャネル信号およ
びＲチャネル信号が交互に組合わせる（信号Ｌ１，信号
Ｙ１，信号Ｌ２，信号Ｙ２など）シリアルで記録され
る。

【００３０】本実施形態においては、図３Ａに示すよう
に、上記符号信号Ｌ１〜Ｌ７および差分信号Ｙ１〜Ｙ７
の全ビット数が、２５ビット数となる。即ち、本実施形
態によれば、複数の信号であるステレオアナログ信号の
Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を量子化して符号
化する際に、一方の量子化レベル信号Ｌ１〜Ｌ７を可変
ビット長で符号化した符号信号Ｌ１〜Ｌ７と、一方の符
号信号Ｌ１〜Ｌ７から他方の符号信号Ｒ１〜Ｒ７を減算
した差分信号Ｙ１〜Ｙ７とを組合わせて記録するので、
従来のように複数の信号を固定ビット長のみ符号化する
場合或いは可変ビット長のみで符号化する場合に比べ
て、記録する際のビット数を少なくできる。

【００３１】従って、本実施形態によれば、複数の信号
を符号化して記録媒体へ記録する場合、上記差分信号Ｙ
１〜Ｙ７を用いるので、記録する際の信号（データ）が
従来よりも少なくなり、記録が効率的に行われる。

【００３２】引続き、図１に示すデータ記録部１０で上
記符号化したデータを再生すると共に、外部へ出力する
データ再生部の構成を、図２に基づいて説明する。図２
に示すように、データ再生部２２には、図示しない記録
媒体に記録されたデータ（上記符号化された信号）を、
読み出す読出回路２４が配置されている。

【００３３】読出回路２４は復調回路２６およびＤ／Ａ
コンバータ２８に接続され、復調回路２６はＤ／Ａコン
バータ２８に接続される。また、Ｄ／Ａコンバータ２８
はヘッドホーンジャック３４に接続され、読出回路２
４，復調回路２６，およびＤ／Ａコンバータ２８にはコ
ントローラ２０がそれぞれ接続される。さらに、コント
ローラ２０は、制御信号を出力することにより、読出回
路２４，復調回路２６，およびＤ／Ａコンバータ２８を
それぞれ制御する。

【００３４】なお、ヘッドホーンジャック３４は、Ｄ／
Ａコンバータ２８で変換されたステレオアナログ信号の
Ｌチャネル信号およびＲチャネル信号を出力できるよう
に構成されている。また、読出回路２４は、図３Ｂに示
すように交互に組合う符号信号Ｌ１〜Ｌ７および差分信
号Ｙ１〜Ｙ７（即ち、信号Ｌ１，信号Ｙ１，信号Ｌ２，
信号Ｙ２など）を、パラレルで出力する。即ち、読出回
路２４は、Ｒチャネル信号である差分信号Ｙ１〜Ｙ７の
みを復調回路２６へ出力し、Ｌチャネル信号である符号
信号Ｌ１〜Ｌ７を復調回路２６およびＤ／Ａコンバータ
２８へ出力する。

【００３５】そして、デジタル録音装置に装填された記
録媒体の記録データを再生する場合には、まず図示しな
いヘッドホーンをヘッドホーンジャック３４に接続す
る。読出回路２４の図示しない再生手段（ピックアップ
などで構成される）は、図３Ｂに示すデータ（信号）
を、読み出すと共に、復調回路２６およびＤ／Ａコンバ
ータ２８へ出力する。

【００３６】即ち、復調回路２６へ供給された差分信号
Ｙ１〜Ｙ７および符号信号Ｌ１〜Ｌ７は、復調回路２６
の図示しない演算手段によって加算することにより、符
号信号Ｒ１〜Ｒ７を演算する。即ち、復調回路２６は、
差分信号Ｙ１〜Ｙ７に対し符号信号Ｌ１〜Ｌ７を加算
し、その演算結果を符号信号Ｒ１〜Ｒ７としてＤ／Ａコ
ンバータ２８へ出力する。

【００３７】また、Ｄ／Ａコンバータ２８へ入力された
符号信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７は、Ｄ／Ａコンバ
ータ２８によってアナログ信号に変換される。そして、
図示しないヘッドホーンからは、ステレオアナログ信号
のＬチャネル信号およびＲチャネル信号（図４に示すよ
うな信号）が、ヘッドホーンジャック３４を介して出力
される。

【００３８】なお、本発明に係る符号化方法は、上記実
施形態のようにＬチャネル信号およびＲチャネル信号の
両レベルが比較的近似している音源について、ステレオ
録音などするのに、好適である。しかし、本発明に係る
複数の信号は、ステレオ信号に限定されるものではな
い。また、本発明では、上記実施形態のビット数より
も、さらに大きい信号にも対応しうるように、ビット領
域を広げるよう変更可能となっている。さらに、本発明
に係る複数の信号は、３以上の複数の信号であっても、
同様に適用できる。

【００３９】本発明に係る符号化方法は、上記実施形態
に限定されるものではなく、任意に変更できる。即ち、
本発明では、Ａ／Ｄコンバータで量子化する量子化レベ
ル信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７を、固定ビット長に
符号化させても良い。この場合、記録手段において、比
較手段からの固定ビット長で符号化された差分信号Ｙ１
〜Ｙ７（図３Ａ参照），およびＡ／Ｄコンバータからの
固定ビット長で符号化された符号信号Ｌ１〜Ｌ７を、可
変ビット長に変換させるように設定しても、同様に適用
できる。

【００４０】また、本発明では、Ａ／Ｄコンバータで量
子化する量子化レベル信号Ｌ１〜Ｌ７およびＲ１〜Ｒ７
を、比較回路に供給すると共に、比較回路で生成される
比較量子化信号Ｙ１〜Ｙ７を記録回路に供給させ、かつ
量子化レベル信号Ｌ１〜Ｌ７を記録回路に供給させる構
成としても良い。そして、この場合、記録回路におい
て、量子化レベル信号Ｌ１〜Ｌ７および比較量子化信号
Ｙ１〜Ｙ７を可変ビット長で符号化させる。

【００４１】上記実施形態ではＡ／Ｄコンバータ１４と
記録回路１８との間に比較回路１６を接続させた例であ
るが、本発明は比較回路に変えて中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）を接続させるようにしても良い。この場合、Ａ／Ｄ
コンバータから出力された複数の信号に関する本発明の
符号化は、上記ＣＰＵで全て行う。また、デジタル録音
装置における記録媒体は、デジタル録音装置に内蔵され
たメモリなどであっても、同様に適用できる。

【００４２】上記実施形態では図４に示すステレオアナ
ログ信号が全て正の周波数となっている例であるが、上
記実施形態の比較回路１０は周波数に例えば正および負
の周波数部分をそれぞれ含む場合にも対応し得るように
設定されている。また、本発明は、上記データを記録ま
たはこの記録を再生させる場合に、限定されるものでは
なく、記録回路またはＤ／Ａコンバータをインタフェー
スなどで構成される伝送回路などとしても良い。即ち、
本発明に係る符号化したデータを、コンピュータなどに
伝送する場合にも、本発明は同様に適用できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の信号を量子化して符号化する際に、一方の量子化
レベル信号を可変ビット長で符号化すると共に、第１量
子化信号と第２の信号を量子化した第２量子化信号との
差分を差分量子化信号としかつ差分量子化信号を可変ビ
ット長で符号化したので、従来のように複数の信号を固
定ビット長のみ符号化する場合或いは可変ビット長のみ
で符号化する場合に比べて、ビット数を少なくできる。

【００４４】従って、本発明によれば、複数の信号を符
号化して記録媒体へ記録する場合、上記差分信号を用い
るので、記録または伝送する際の信号（データ）が従来
よりも少なくなり、記録または伝送が効率的に行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るデジタル録音装置の
データ記録部を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るデジタル録音装置の
データ出力部を示すブロック図である。

【図３】図１に示すデータ記録部で符号化したビット数
およびデータ処理を説明するための説明図である。

【図４】ステレオアナログ信号のＬチャネル信号および
Ｒチャネル信号を示す波形図である。

【図５】図４に示すＬチャネル信号を量子化したグラフ
である。

【図６】図４に示すＲチャネル信号を量子化したグラフ
である。

【図７】図５および図６に示す量子化した信号を固定ビ
ット長で符号化した信号のビット数およびデータ処理を
説明するための説明図である。

【図８】図５および図６に示す量子化した信号を可変ビ
ット長で符号化した信号のビット数を説明するための説
明図である。

【符号の説明】

１０データ記録部１４Ａ／Ｄコンバータ１６比較回路１８記録回路２０コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の信号を量子化して符号化する符号
化方法であって、第１の信号を量子化した第１量子化信号を可変ビット長
で符号化し、前記第１量子化信号と，第２の信号を量子化した第２量
子化信号との差分を差分量子化信号とし、前記差分量子
化信号を可変ビット長で符号化することを特徴とする符
号化方法。
【請求項２】前記複数の信号が、ステレオ信号であ
り、前記第１量子化信号が可変ビット長で符号化された第１
符号信号および前記差分量子化信号が可変ビット長で符
号化された差分符号信号を組合わせて記録または伝送す
ることを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。