JP2002541524A

JP2002541524A - 損失のない符号化・復号へのマトリックス改良

Info

Publication number: JP2002541524A
Application number: JP2000610131A
Authority: JP
Inventors: クレイブン、ピーター・グラハム; ロウ、マルコム・ジェイムス; スチュアート、ジョン・ロバート
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Current assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: US6774820B2; EP1173925B1; WO2000060746A3; CA2742649C; KR20010113782A; EP2391146A2; DE60006953D1; US20040070523A1; EP2339756A3; CA2365529A1; ATE255785T1; CA2742649A1; EP1370114A3; AR023424A1; SG2012056305A; SG144695A1; EP2339756A2; DE60006953T2; DK1173925T3; WO2000060746A2

Abstract

(57)【要約】ＤＶＤオーディオのような媒体上の多重チャンネル信号を伝える損失のないエンコーダ及びデコーダが規定される。デコーダは付加的にダウンミックス仕様を受け入れて、符号化されたストリームを２つのサブストリームに分割し、一方のサブストリームを復号することによって不十分な計算力の２チャンネルデコーダがダウンミックス仕様を実行できるようにすると同時に、両サブストリームを用いて多重チャンネルデコーダが損失なしに原多重チャンネル信号を復号できるようにさせる。さらなる特徴は、２４ビットプロセッサでの効率的実行、使用者に対する損失のない再生の確認及び過負荷に帰着するダウンミックス仕様の場合における良好な作動に備える。当該原理はまたミキシングされた割合の信号にも拡張され、そこでは例えばある入力信号は４８ｋＨｚ及び９６ｋＨｚでサンプリングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明はデジタル信号の流れ、特に、多重チャンネル信号のミキシングに関す
るデジタルオーディオストリームの符号化及び復号に関する。

【０００２】

【発明の背景】

損失のない圧縮は、現在デジタルオーディオ信号を記憶又は伝えるのに要する
データレートを低減させる確立された手段である。多重チャンネル信号のデータ
レートを低減させる一方法は、優勢な情報が伝達されるチャンネルのいくつかに
集中されると同時に他のチャンネルは比較的僅かな情報を伝えるようにマトリク
ス化を用いることである。例えば、もし中央サウンドイメージを伝えるとすれば
、２チャンネルオーディオは左右チャンネルで殆ど同一波形を持ち得るであろう
。その場合には２チャンネルの和及び差を符号化するのがより有効である。この
プロセスはＷＯ−Ａ９６/３７０４８にある程度詳説され、それには完全に反転
可能な方法若しくは損失のない方法でマトリックス化を達成するために縦続され
た基本マトリックス量子化器を用いることが含まれる。

【０００３】ＷＯ−Ａ９６/３７０４８に開示されたプロセス（方法）では、一般的な家庭
聴取により適したスピーカ供給量を表わすマトリックス化されたデジタル信号を
得るために多重チャンネルデジタル原信号にマトリックスを用いるマトリックス
量子化器の利用も考えている。これらのマトリックス化された信号はDVDのよう
なキャリヤー上に記録され、通常のプレーヤーで各マトリックス化された信号が
スピーカに簡単に供給されるであろう。しかし、上級プレーヤーではマトリック
ス量子化器の効果を反転させ、したがって原デジタル信号を正確に再構成してそ
れを代替的方法で再生するようにすることが出来る。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】

DVDオーディオの商業的用途では、損失のない圧縮を用いた伝達システムでマ
トリックス化された信号及び原信号の双方を与え得るように上記2つの概念を組
合せる要求がある。この用途では必要とされるマトリックス化された信号は２チ
ャンネルを有するが原信号は３チャンネル以上を有し、従って、多重信号が回復
され得るためには追加の情報が与えられなければならない。しかし、追加情報は
、２チャンネルマトリックス化信号のみを復号せんと欲するデコーダに計算上の
過負荷(オーバーヘッド)を課すべきではない。

【０００５】現在、デジタルオーディオはしばしば２４ビットで伝達され、Motorola５６０
００シリーズのようなオーディオ用にデザインされたポピュラーなデジタル信号
処理（DSP）チップまた容易に２４ビットワードを処理する。しかし、ＷＯ−Ａ
９６/３７０４８に記載される処理は、原信号より広いワード幅を要する総数を
発生させ得る。倍精度計算を用いることは極端に高価なので、実質的な処理が可
能であると同時に増大されたワード幅を要しない方法が求められる。

【０００６】最後に、損失のない再生を与えるように設計された装置を購入している消費者
は、回復される信号が実際に損失がないことを再確認することを望むであろう。
従来の符号化された流れ（ストリーム）内のパリテイー(奇偶性)及びCRC検査は
、ストリーム内のデータ崩壊に起因する誤差は示すが、エンコーダ及びデコーダ
間のマトリックス化又は他のアルゴリズム不適合に起因する誤差をあばくことは
ない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本発明の第１面によると、2つサブストリームに分割されるストリームが与え
られる。第１サブストリームはマトリックス化によって得られるダウンミックス
信号、即ち、ミックスダウンされた信号に関連すると共に原多重チャンネルデジ
タル信号より少ないチャンネルを含む情報を与え、第2サブストリームは原多重
デジタル信号がデコーダによって損失なしに回復され得るようにさせる追加の情
報を与える。両サブストリームが損失のない圧縮を用いて伝達される状況では、
ダウンミックス信号のみを復号するデコーダは第1サブストリームのみを復元す
ることを要し、従って多重チャンネルデジタル信号を復号するのに要するより少
ない計算資源を用い得る。

【０００８】この第1面の変形では、第1サブストリームは複数のサブストリームで置き換え
られ、複数の異なったマトリックス化された表現が選択され得る。しかし、最後
のサブストリームは完全な原多重デジタル信号が損失なく再生され得るようにさ
せる追加の情報を再び含むであろう。

【０００９】第1面の望ましい実行においてエンコーダは、縦続された1つ又はそれ以上の基
本マトリックス量子化器を用いてダウンミックス信号を供給する。各量子化器は
ｎＸｎマトリックスを実行し、ダウンミックスに要するｍチャンネルの選択がそ
れに続く。

【００１０】多重チャンネルデコーダは両ストリームから信号をとり、原多重チャンネル信
号を回復するために縦続された逆基本マトリックスを用いる。第1サブストリー
ムからの各チャンネルが初めに配置されるように、縦続されたデコーダへの入力
であるチャンネルを配列することは自然であると考えられ得る。しかしこれはデ
コーダのカスケード（縦続）の出力において不正確なチャンネル配列に帰着し得
るので、エンコーダによってチャンネル入替えが特定されると共に正しいチャン
ネル順序を回復するためにデコーダによって実行されるのが望ましい。

【００１１】マトリックス化以内の切捨て又は丸めはすべてディザーを用いて計算すべきで
ある。この場合には、損失のない符号化のために、ディザー信号がエンコーダに
よってなされる計算を逆にし、従って原信号を損失なしに回復し得るようにする
ためにそれがデコーダで利用され得るようにしなければならない。ディザーは、
ＷＯ-Ａ９６/３７０４８で認識されるように「自動ディザー」方法を用いて計算
され得る。しかし、損失のない圧縮計画の状況では、デコーダにそのディザープ
ロセスをエンコーダによって用いられたもと同期することを可能にする符号化さ
れたストリームにディザー種を与えることによって自動ディザーは避けられ得る
。

【００１２】それ故に本発明の第２面によると、符号化されたビットストリームにディザー
種を含む損失のない圧縮システムが与えられる。ディザー種は、デコーダの擬似
乱数順序発生器をエンコーダの機能的に同一の発生器と同期させるのに用いられ
る。

【００１３】本発明の重要な用途では、ダウンミックスは２つのチャンネルを有し、２つの
基本マトリックス量子化器を原多重デジタル信号に用いることによって最も便利
に得られる。本発明の第２面を実行する実施形態では、ディザーは各量子化器に
よって必要とされ、さらに異なったディザーが２つの量子化器に与えられるべき
であると共に各ディザーに対する望ましい確率分布関数（ＰＤＦ）は三角形のも
のである。そのような２つの三角形のＰＤＦ（ＴＰＤＦ）ディザー（ここでは「
ダイヤモンドディザー」と呼ぶ）信号を供給する有効な方法は、２つの独立三角
形ＰＤＦ（ＲＰＤＦ）信号を加算及び減算することである。より多くのチャンネ
ルに対するさらなる詳細及び一般化については、Ｒ．Ｗannakerの「多重チャン
ネルディザー信号の効率的発生」（AES 103rd Convention, New York, 1997,rpr
int no. 4553）を見よ。

【００１４】従って、第２面の望ましい実施形態のエンコーダは、２つの独立ＲＰＤＦディ
ザー信号を供給するために単一順序発生器を用い、２チャンネルダウンミックス
を得るために用いられる２つの基本マトリックス量子化器によって必要とされる
ディザーを与えるためにこれらの信号の和及び差が用いられる。

【００１５】ＷＯ-Ａ９６/３７０４８は、損失のない圧縮システム内で基本マトリック量子
化器を用いることを記載し、我々は第１面の望ましい実施例につき既に言及して
いる。それもまたダウンミックス信号に必要な情報を別々のサブストリームに配
置するために基本マトリックス量子化器を用いる。

【００１６】従って、本発明の第３面では限定されていない基本マトリックス量子化器を含
むエンコーダ及びデコーダが与えられ、係数からなるマトリックスとして特定さ
れるダウンミックスを受取る論理を有するエンコーダは、ダウンミックスを供給
するためにいくつかの基本マトリックス量子化器を割当て、データレートを低減
させるマトリクス化を与えるためにさらなる数を選択的に割当てる。エンコーダ
は用いられる基本マトリックス量子化器の仕様を含むストリームを供給し、選択
的にディザーの追加を含み得る。望ましい実施例では、ディザーは２つのＲＰＤ
Ｆディザー順序(シーケンス)として発生され、エンコーダは各ディザーシーケン
スにつき係数を特定する。第１基本マトリックス量子化器の場合には同一標識の
２つの係数を特定することによって、また第２基本マトリックス量子化器の場合
には反対標識の２つの係数を特定することによってダイヤモンドディザーはこの
ように入手され得る。

【００１７】第３面の主要な実施例では、ダウンミックス信号が第１サブストリームで直接
伝達されるように基本マトリックスが選択される。しかし、これはいくつかの理
由で最適でないかもしれない。ｎチャンネルの多重チャンネルサブスペース（部
分空間）をｎ次元ベクトルスペースと考えると、線形ダウンミックスのゼロでな
い出力に帰着する信号はサブスペースを形成するであろう。もしダウンミックス
がｍチャンネルを有するならば、サブスペースもまた通常ｍ次元からなるであろ
う。それでは第１サブストリームの信号はｍ次元サブスペースを最適に伝え、そ
の伝達されるチャンネルがダウンミックスチャンネルのマトリックス化された表
現にされることを要するかもしれない。従って、たとえダウンミックス信号のみ
を回復するように設計されたデコーダによっても通常マトリックス化装置が必要
となる。

【００１８】オーディオ信号は通常多くて２４ビットで、Meridian Lossless Packing^（Ｒ
^）（ＭＬＰ）のような損失のない再生システムで伝えられ、原入力が２４ビット
を超えなかったので、出力が２４ビットを超えないことが保証される。ＭＬＰ(
子午線無損失パッキング)の説明は読出し専用ディスク用ＤＶＤ仕様書から得ら
れる。即ち、Audio Specifications, Packed PCM, MLP Reference Information,
Version 1.0, March 1999及び WO-A 96/37048から得られる。ダウンミックスの
場合には、出力レベルはデコーダのマトリックスによって定められる。原則とし
て出力が２４ビットワードによって限定される飽和閾値を決して超え得ないよう
にマトリックス係数を尺度化できる。しかし実際にはこれは受け入れることがで
きない低出力レベルに帰着する。さらにエンコーダでダウンミックス信号を制限
又はクリップ(切取る)することは受け入れられない。これは再構成される多重チ
ャンネル信号に影響を与えることなく行なうことはできず、それでは損失のない
前提が失われる。飽和閾値を超える出力レベルは本明細書では「過負荷」と呼ば
れる。もしラップラウンドを考慮するならば、ダウンミックス信号が時々過負荷
になるのは、デジタル過負荷が極端に気になる場合を除けば、容認できると考え
られる。ラップラウンドの結果についてはより詳細に以下に述べる。従って、本
発明の第１面の望ましい実施例では、ダウンミックス信号を復号するデコーダは
、過負荷の影響が気にならなくなるようにマトリック計算の後にクリッピング又
は類似の制限装置を有する。

【００１９】高品質オーディオでの２４ビットを慣例とする他の結果は、２４ビット内部ワ
ード幅を有するＤＳＰ処理チップの有効性である。ＷＯ−Ａ９６/３７０４８に
開示されるような各基本マトリックス量子化器は、他チャンネルの大きさを加え
ることによって多重チャンネル信号の１チャンネルを変更する。そのような基本
マトリックス量子化器はストレートスルー単一利得を有する。本発明の第４面は
、変更されたチャンネルに対する利得係数を受取る基本マトリックス量子化器に
備えると共にlsb_bypass として知られる追加のデータ路を有する。利得は過負
荷を避けるために１未満の値に設定され得る。基本マトリックス量子化器の量子
化された出力は、それではその入力より少ない情報を含み、残余の情報は利得係
数を用いることによって発生される追加の最下位ビット（ＬＳＢｓ）に含まれて
いる。これらのＬＳＢｓのいくつか又はすべてはlsb_bypassデータ路を通して別
々に伝達される。±１/２の利得係数の場合には特にlsb_bypassを通して伝えら
れ得る単一ＬＳＢが発生される。

【００２０】 Lossless_check特性を与える本発明の第５面では、検査値がエンコーダへの多
重チャンネル入力で計算されて符号化されたストリームで伝達される。デコーダ
は復号された出力からの同様な検査値を計算してそれをストリームで伝達される
検査値と比較し、概して「無損失光」のような、再生が真に損失なしであることを
示す、可視表示を聴取者に与えるようににさせる。本発明の第１面によるダウン
ミックスを有するストリームの場合には、当該ダウンミックスは原信号の損失の
ない再生ではない。それにもかかわらず、同期されたディザーが第２面によるデ
コーダに与えられると共にもしデコーダマトリックス化が、例えば、本発明の第
３面によるマトリックス量子化器のように正確に説明されるならば、それではダ
ウンミックス再生は完全に決定論的であり、エンコーダでシミュレートされ得る
と同時にマスター製作技術者又はプロジューサによって試聴され得る。それ故に
、エンコーダはシミュレートされたダウンミックスで検査値を計算し得ると共に
このワードはデコーダによって検査され得る。従って、試聴されたか若しくは符
号化処理で試聴用に入手され得たものと同一ダウンミックスの損失のない再生が
確認される。

【００２１】例えば、「予備量子化器」を組入れたエンコーダは、それによって符号化に先立
って原多重チャンネル信号を変えることができると共に検査値の計算について選
択権を有する。同「予備量子化器」はP.G.Craven及びJ.R.Stuartの『損失のないカ
ーネル（中枢部）を用いるカスケード可能な損失のあるデータ圧縮』（J.Audio
Eng．Soc., Abstract March 1997, vol.45,no.5,p.404 preprint no. 4416、本
明細書ではAES1997と呼ぶ）もしそれが原信号からの検査値を計算するならば、
デコーダの「無損失光」のような損失のない再生の表示は変更されてしまってい
る部分の間は決して明るくならない。代替手段としては符号化処理の一部として
試聴用に変更された信号を入手し得るようにし、変更された信号からの検査値を
計算することである。これはダウンミックスの場合と矛盾しない。即ち、双方の
状況において「無損失光」は符号化段階での試聴用に入手できた信号の損失のな
い再生を示す。

【００２２】望ましい実施例では、検査値はすべてのチャンネルにつき計算されるパリテー
検査ワードである。本発明の第１面を組入れた実施形態では、第１サブストリー
ムは過負荷を避けるために用いられるクリッピングのようなあらゆる変更に先立
ってシミュレートされたダウンミックスから計算されるパリテー検査ワードを含
むが、一方第２サブストリームは完全な多重チャンネル信号から計算されるパリ
テー検査ワードを含む。パリテーを計算する前に、２つのチャンネルに影響を与
える誤差が全く同じに検出される高確率を有するように各チャンネル値を表すワ
ードはチャンネル数に等しいビット数だけ回転される。

【００２３】本開示全体を通して、符号化されたストリームをＤＶＤのような記憶媒体に記
録する符号化処理及びそのような記憶媒体からの符号化されたストリームを検索
する復号処理に対してより特定の言及がなされる。しかし、本発明により実施さ
れるエンコーダは、本質的にベースバンド又は超音波から紫外線周波数全体に亘
る通信路等のあらゆる伝達（送信）媒体を用いて符号化されたストリームを送る
のに用いられ得るか若しくは本質的に磁気及び光学技術等のあらゆる記録工業技
術を用いて符号化されたストリームを記憶媒体に記録するために用いられ得る。
同様に本発明により実行されるデコーダはそのような媒体から得られる符号化さ
れたストリームを処理するのに用いられ得る。

【００２４】

【実施形態】

ダウンミックス符号化及び復号「オーディオディスク用損失の無い符号化」（J.Audio Eng. Soc., September
1996, vol. 44, no. 9, pp. 706-720）及び国際特許出願WO-A９６/ ３７０４８
は損失の無い圧縮に用いられる原理の幾つかの論議を含む。

【００２５】損失の無い圧縮の商業的用途はDVDオーディオに用いることである。そこでは2
つの種類のプレーヤーがある。即ち、典型的に「５．１」スピーカ配置を駆動す
るのに用いられる6つの出力を与える多重チャンネルプレーヤー及び２つの拡声
器を有する聴取者又はヘッドホンを用いる携帯用の用途に対して2つの出力を与
える２チャンネルプレーヤーがある。

【００２６】従って、DVDオーディオは記録されたオーディオ信号を2度伝達する能力を有す
る。即ち、一度は多重チャンネル信号として、また再び2チャンネル信号として
伝送する。しかし、信号を2度伝送することは演奏時間に関して逆の意味がある
。多くの場合において原記録（録音）は多重チャンネル信号のみとして表現され
、２チャンネル聴取者は多重チャンネルマスターから得られるダウンミックスを
与えられる。

【００２７】もし記録されたオーディオが従来のパルスコード変調（PCM）サンプルとして
伝達されるならば、ディスクは多重チャンネル録音にプラスして、プレーヤーに
多重チャンネル信号チャンネルの線形組合せとして2チャンネルダウンミックス
を導出することを可能にする、ダウンミックス係数を有利に伝えることが出来る
。例えば、２チャンネルL。及びR。からなるダウンミックスは、左前、右前、左
環境、右環境、中央及び低周波効果チャンネルを含む多重チャンネルから計算さ
れ得るであろう。これらのチャンネルはマトリックス等式を用いてそれぞれL_ｆ
_，Ｒ_ｆ，Ｌ_ｓ，Ｒ_ｓ，Ｃ及びL_ｆｅで示される。

【００２８】

【式１】

【００２９】しかし、プレーヤー内でのダウンミックスの計算は損失の無い圧縮が用いられ
る場合には魅力が少ない。上記マトリックス式が用いられ得る前に多重チャンネ
ルの6つのチャンネル全てが復号されなければならず、この関係で６チャンネル
を復号する計算上の過負荷が極端になる。

【００３０】この問題の解決策が図1乃至3に示される。図1では、エンコーダに与えられる
多重チャンネル信号は、この場合では６ｘ6マトリックスである「マトリックス
１」に供給される。同マトリックスの出力ｍ_０乃至ｍ_５は２つのサブセットに｛
ｍ_０，ｍ_１｝及び｛ｍ_２，ｍ_３，ｍ_４，ｍ_５｝に分割される。これらの各サブセ
ットは次いで「エンコーダ０」及び「エンコーダ１」によって「サブストリーム
０」及び「サブストリーム１」と呼ばれる2つの独立したサブストリーム（副流
れ）に符号化される。その後各サブストリームは、図に示されるように、FIFO（
先入先出）バッファーを通してDVDのような媒体に供給される合成出力ストリー
ムを生成するために「パケット化器（パケッタイザー）」内で組合 (結合) され
る。FIFOバッファーを用いる理由は米国特許6,023,233で論じられ、1998年９月
フローレンスで開かれた高品質オーディオ符号化に関するAES第17回国際会議（
ここではAES１９９８と称す）で提示された、M.A. Gerzon, J.R. Stuart, M.J.
Law及びR. J. Wilsonの「MLP損失の無い圧縮システム」に例示されている。

【００３１】図１のエンコーダによって符号化された多重チャンネル信号を演奏するために
は、図２に示すようなデコーダが用いられる。このデコーダでは、「パケット解
除器（デパケッタイザー）」が、図示の通り、伝達媒体又はDVDのような記憶媒
体から符号化されたストリームを受取り、符号化されたストリームを解析分解し
て2つのサブストリームに分離する。各サブストリームは、信号ｍ_０乃至ｍ_５を
供給するためにFIFOバッファー及び「デコーダコア」を通して送られる。これら
の信号は、原多重チャンネル信号を供給するためにその後マトリックス１の逆を
通される。

【００３２】 2チャンネルダウンミックスを演奏するために図３に示すようなデコーダが用
いられる。ここではサブストリーム０のみが保持されて各サブストリームが分離
され、信号を供給するためにバッファーされると共に復号される。これらからマ
トリックス０は所望のL。及びR。を入手する、そこではこれを可能になるために
エンコーダがｍ_０及びｍ_１に正しい情報を配置していると仮定する。例えば、も
し図1エンコーダのマトリックス１の頂部2列が上記２ｘ６マトリックスのものの
ようなダウンミックス係数を含むならば、信号ｍ_０及びｍ_１は必要とされるダウ
ンミックス信号L。及びR。であろう。この場合には、図３のマトリックス０は冗
長であり、同一マトリックスによって置換されるか若しくは除外される。

【００３３】本発明の区別され得る特徴は、全体を通して損失が無く、図2のデコーダから
得られる信号は、多重チャンネル出力信号が図１のエンコーダに与えられる入力
信号とビット毎に同一であるようにされることである。従って、もしあるならば
、エンコーダ及びデコーダの各コアは無損失でなけばならずマトリックス1及び
その逆も又無損失であることが求められる。損失の無いエンコーダ及びデコーダ
コアは無損失符号化に備える任意の方法で本質的に実施され得るが、望ましい実
施形態ではこれらの処理はＷＯ−Ａ９６/３７０４８に開示された処理に従って
実施される。マトリックス１実施上考慮すべきことは以下に更に詳説される。

【００３４】損失の無い符号化のこの区別され得る特徴は、原多重チャンネル信号の無損失
回復を可能にすると共に、さもなければ原多重チャンネル信号のみを伝達するの
に要するものと本質的に同一の記憶空間及び帯域幅を用いて原信号のマトリック
ス化された表現又はダウンミックスの簡単な回復を可能にする形で、ＤＶＤ又は
その他の媒体で符号化されたストリームを回復させることを可能にする。実際の
実施形態では、ダウンミックスを反転させるためにデコーダによって必要とされ
るか符号化されたストリームによって伝えられる追加の情報の理由及びダウンミ
ックスを符号化するのに用いられるＰＭＱｓは符号化プロセスを最適化させるた
めに利用できないという事実の理由で、ダウンミックスを組み入れた損失無く圧
縮された信号に要する記憶空間又は帯域幅は、圧縮された多重チャンネル信号の
みによって必要とされるものより非常に僅かしか高くなり得ない。

【００３５】損失無くマトリックス化を行う一方法は、縦続接続（カスケード）された基本
マトリックス量子化器(ＰＭＱｓ)を用いることであり、それは"基本マトリック
ス“としてＷＯ−Ａ９６/３７０４８に開示される。これらのＰＭＱｓは、反転
可能な方法で他のチャンネルから得られる信号値を用いて1つのチャンネルの信
号を変更するのに用いられるマトリックスである。特に、ＷＯ−Ａ９６/３７０
４８は、逆順序の各量子化器の効果を反転することによっていかにして損失の無
い逆マトリックス化がなされ得るかにつき開示している。これは図４ａ及び４ｂ
に例示され、それぞれエンコーダ用に縦続接続された2つのＰＭＱｓ及び逆順序
の2つの逆ＰＱＭｓを示す。特に、２つの基本量子化器しかない簡単な状況では
、信号Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3及びＳ４は、L_ｆ，Ｒ_ｆ，Ｌ_ｓ，Ｒ_ｓ等のような原チャン
ネル、変更された信号Ｓ１’及びＳ2’は、L。及びR。又は信号ｍ_０及びｍ_１
で識別され得る。

【００３６】原信号のビット毎の逐次再構成を立証するために、図４ｂの量子化器Ｑ２には
図４ａの量子化器Ｑ２と同一信号が供給される。これらは同一と想定されるので
同一出力ｑ２を生成する。図４ａではＳ２’はＳ２’はＳ２’＝−ｑ２として形
成され、一方図４ｂでは回復Ｓ２＝Ｓ２’＋ｑ２を行う。Ｓ２がこのように回復
されると、図４ｂの量子化器Ｑ１には図４ａの量子化器Ｑ１と同一信号が供給さ
れ、信号Ｓ１がＳ２と同一の方法で回復される。

【００３７】量子化器Ｑ１及びＱ２は、変更された信号Ｓ１’及びＳ2’のワード長が入力
信号Ｓ１及びＳ2のそれを越えるのを防止し、情報内容が増加されないようにす
るために必要とされる。

【００３８】図４は簡単のために４チャンネルしか示していないが、この原理がどのように
して任意の数のチャンネルに拡張されかつどのようにして多数のＰＭＱｓカスケ
ードで用いられ得るかは理解され得るであろう。各ＰＭＱは１つのオーディオチ
ャンネルのみを改変し、図４では最初の２チャンネルのみが改変される。実際に
、任意の又はすべてのチャンネルが変更可能であり、その順序の制限はなく、ま
た所与のチャンネルが２回以上変更されることを禁止することもない。２チャン
ネルダウンミックスの場合には少なくとも最初の２チャンネルにつき変更される
のが普通であろう。

【００３９】図４の各ＰＭＱは、それが改変するチャンネルに対して１の利得を有するのが
理解されるであろう。そのようなＰＭＱｓのカスケード（縦続接続）からはもっ
とも一般的なマトリックスを合成することは出来ない。即ち、ＷＯ−Ａ９６/３
７０４８では、セットは１に等しい決定子を有するマトリックスに限定されると
説明されている。一般的な場合には、単位の大きさを有する決定子を得るために
ダウンミックス等式を尺度化(換算)することが必要である。例えば、先に示した
ダウンミックス等式の場合には、エンコーダのマトリックス１は下式を実行する
ように４/３に拡大されるべきである。

【００４０】

【式２】一方２チャンネルデコーダのマトリックス０は下式の逆換算を実行する。

【００４１】

【式３】

【００４２】マトリックス０がＰＭＱｓのカスケードとして実行され得ないことは明らかで
ある。その決定子が単位の大きさを持たないのがその理由である。原信号の無損
失再構成を与えるためにはマトリックス０は不要なのでこれは問題にならない。
２チャンネルデコーダが、損失無く２チャンネル原信号を復号するＰＭＱｓの厳
密なカスケードとしてか若しくはダウンミックス用途のより一般的なマトリック
スとして、マトリックス０を実行可能にするアーキテクチャーは図８に示され、
以下に説明される。

【００４３】マトリックス０を形成するＰＭＱｓ用の係数を計算するために以下の手順が採
用される。例えば、検討された上記の場合にダウンミックス係数は下式で与えら
れる。

【００４４】

【式４】ｊ＝１乃至６に対する計算結果は下式で与えられる。

【００４５】

【式５】

【式６】ｊ＝３乃至６に対する計算結果は下式で与えられる。

【００４６】

【式７】ｉ，ｊに対する図４ａ及び４ｂの係数ｍ_ｃｏｅｆｆは下式で与えられる。

【００４７】ｍ_ｃｏｅｆｆ［ｉ，ｊ］＝−ｃｏｅｆｆ_ｉ．ｊここでは、図４ａの減算のために負符号が生じる。

【００４８】図２の多重チャンネルデコーダでは、デコーダと同一値ｍ_ｃｏｅｆｆ［ｉ，
ｊ］を用いて、図４ｂにように逆マトリックス１が実行され得るが、図示のよう
にPMQsの順序が反転されかつ各符号化PMQの減算が加算に置換される。この場合
には入力ｍ_０乃至ｍ_５は２つのサブストリームから得られることに注目せよ。

【００４９】これまで記載された本発明は特に圧縮の関係で関連性があるが、それは圧縮シ
ステムに限定されず一般的に用いられ得る。また、上記原理は２つのサブストリ
ームに限定されない。例えば、２つのサブストリームを用いて損失無く９チャ
ンネル信号が伝えられ得る。そこでは、６チャンネルダウンミックスを復号する
のに要する情報が最初の２つのサブストリームで伝えられ、２チャンネルダウン
ミックス（６チャンネルの線形組合せとして）を復号するのに要する情報が第１
ストリームのみで伝えられる。

【００５０】現商業的用途では、L_ｆ，Ｒ_ｆ，Ｌ_ｓ，Ｒ_ｓ及びL_ｆｅの形でダウンミックス信
号L。及びR。を限定するマトリックスは、概して上記例におけるようにL_ｆ及び
Ｒ_ｆを乗算する最大係数を有するであろう。しかし、優勢な係数は他信号の幾つ
かを乗算し得るのでこの状況は保証され得ない。もしL_ｆ及びＲ_ｆの係数が実際
に小さいならば、改変するチャンネルに対してPMQが単位利得を有するとの要件
は、１つ又はそれ以上の他のチャンネルがそれに従って拡張されなければならな
いので問題が導入される。この問題を処理するためにもし上記のような単純な尺
度化が用いられるならば、その結果としてマトリックスの他の係数が単位を越え
て過負荷又は他の問題が発生し得る。

【００５１】この問題はエンコーダチャンネルの順序交換、即ち入替えによって処理され得
る。そこでは、例えば、そのL。の係数が最大の「第１」チャンネルが順序（シ
ーケンス）の初めに、またそのR。の係数が最大の「第２」チャンネルが順序の
２番目に来られ得るようにされる。この例では、第１及び第２チャンネルが同一
ではないと想定される。通常この再順序付は、その係数が実質的に単位を越えな
い２つのPMQを用いることによってエンコーダでL。及びR。に比例するマトリッ
クス化された信号ｍ_０及びｍ_１を供給することを可能にする。

【００５２】エンコーダのこのような入替えで、図２の多重チャンネルデコーダは、正しい
順序で信号を再生するために逆入替えを要するであろう。出力チャンネルの再マ
ッピングは、符号化されたストリームのｃｈ_ａｓｓｉｇｎによって指示される
ように、MLPデコーダにおいて与えられる。デコーダが入れ替えを用いる場合に
は、適切な再マッピングを特定することによって逆入替えを加えるようにそれは
デコーダに指示し得る。

【００５３】もしマトリックス化の前にデコーダが入替えを用いるならば、逆入替えがデコ
ーダのマトリックス化前に加えられる。他の可能性は、もし入替えがエンコーダ
でマトリックス化の後で加えられるならば、マトリックス化の前にデコーダで入
替えが加えられるであろう。さらに、もしマトリックスの係数も同様に入れ替え
られるならば、マトリックス化の前にMLPストリームのデコーダが入替えを用い
ることが可能であろう。

【００５４】確かに起こりそうもないが、上記概説した計画で処理し得ないダウンミックス
仕様があり得る。一可能性は、L。及びR。が、同一又は殆ど同一の係数を有する
か若しくは、言い換えると、ダウンミックスがモノラル又は殆どモノラルであり
得ることである。この状況では上記手順は不充分である。それはｃｏｅｆｆ_２， _１の式の分母がゼロ又は殆どゼロになり、大きな係数及び過負荷の高確率に帰着
するからである。この問題は異なったｍ_０及びｍ_１を選ぶことによって解決され
る。ベクトル空間の要素としての信号に関しては、概して信号L。及びR。は６次
元のユークリッドベクトル空間の２次元サブスペースに跨るか若しくは概して多
重チャンネル信号のチャンネルが正規直交基準を形成するｎ次元ユークリッドベ
クトル空間に跨る。もしL。及びR。が再構成されるべきならば信号ｍ_０及びｍ
_１はこの空間を股がなければならない。ｍ_０及びｍ_１がL。及びR。によって跨れ
るサブ空間で互いに直交又は殆ど直交するように選択するのが合理的である。入
力チャンネルの形でｍ_０を決定してしまうと、これらのチャンネルはマトリック
スに先立って入替えられ、そのｍ_０の係数が最大であるか又は実質的に最大であ
るチャンネルが最初に来るようにされ得る。次いでPMQが上記により計算され、
第１に伝達されるチャンネルが所望のｍ_０の換算されたものになるようにされる
。その後ｍ_１の換算版を供給するようにPMQを計算することを要する。再び、係
数の大きさを最少化するためには先立つ入替えが望ましいであろう。マトリック
ス化されるべき信号のこの入替えは、マトリックス計算の当業者には周知の「部
分旋廻（パーシャルピボティング）」の処理に類似しており、ここではこれ以上
説明しない。最初に、ｍ_０及びｍ_１が任意の換算で与えられ得る。次いでマトリ
ックスダウンミックスを、原チャンネルの形でｍ_０及びｍ_１を与えるマトリック
スで置換することによって係数決定の上記手順が用いられ得る。この手順によっ
て決定された係数は次いでｍ_０及びｍ_１の実際の尺度化を決定するであろう。

【００５５】 L。及びR。が同一信号であるか又は互いに尺度化されたものである退化した場
合には、L。及びR。によって跨れるサブスペースは１次元のものであろう。この
場合ｍ_０はサブスペース内で任意に選ばれ、ｍ_１はｍ_０に直交するが、サブスペ
ースの外部から選ばれ得る。２チャンネルデコーダのマトリックス０は、それで
はｍ_０の変換版としてL。及びR。を再構成してｍ_１を無視するであろう。

【００５６】 MLP無損失システムではマトリックス０の係数は、第１ストリーム、即ち、サ
ブストリーム０で伝達され、マトリックス１の係数は全体が第２サブストリーム
、即ち、サブストリーム１で伝達されが、これらの係数の幾つかは第１サブスト
リームから復号された信号を乗算するのに用いられる。

【００５７】データレート低減と組合ったダウンミックス符号化マトリックス化を用いる損失の無いエンコーダはWO-A９６/３７０４８で広範
に論じられ、そこではマトリックス化の目的は伝達されるチャンネル間の相関を
低減させ、それによって伝達されるデータレートを低減させることである。ダウ
ンミックスが上記のように符号化されるべき場合には、マトリックス化はダウン
ミックス要件によって部分的に特定されるが、仕様にはかなりの自由度が依然と
して残る。

【００５８】第１に、ｍ。及びｍ_１の選択に当たりそれらがほぼ直交されるという条件はな
おL。及びR。によって跨れるサブスペース内の任意の回転を可能にする。この自
由度は第１サブストリーム、即ち、サブストリーム０を最小化するために用いら
れ得る。例えば、２つ又はそれ以上のチャンネルの任意の信号によってとられる
データレートを最小化する、WO-A９６/３７０４８で論じられる方法を用いて最
小化され得る。

【００５９】第２に、例えば６チャンネルの多重チャンネル信号を想定すると、ダウンミッ
クスを供給するために変更されない４つのチャンネルのマトリックス化はそれで
もなお完全に特定されない。再び、WO-A９６/３７０４８に記載された方法は、
第２サブストリーム、即ち、サブストリーム１を符号化するのに要するデータレ
ートを最少化するために用いられ得る。PMQ実施の場合には、ダウンミックスを
得るために２つのPMQが用いられると共に任意の他の４チャンネル信号に対する
のと同一方法で残りの４つのチャンネルのデータレートを最小化するために任意
の残りのPMQが用いられ得る。MLP圧縮システムでは、合計で６個のPMQが入手可
能であり、このタスクに４つが割当てられ得る。

【００６０】ディザー現在オーディオ愛好家仲間ではオーディオ信号の再生に影響するあらゆる量子
化がディザーを用いて行なわれることは極度に重要であると考えられる。概して
、信号にはそれが量子化器に通される前に小さな擬似乱数のディザー値が信号に
加えられる。例えば、S.P. Lipshitz、R.A. Wannamaker及びJ.Vanderkooyの「
量子化及びディザー:理論的概説」（J.Audio Eng. Soc., May1992, vol.40,
pp. 355-375）を参照せよ。

【００６１】基本マトリックス量子化器は本質的に量子化を行なう。損失のない符号化及び
復号の場合にはディザーがないことは問題にならない。それはデコーダの無損失
マトリックス化がエンコーダで行なわれたマトリックス化を正確に反転し、量子
化の影響を全く含まないからである。しかし、上記のようにダウンミックス供給
にあたりマトリックス０はマトリックス１の影響を反転せず、ダウンミックスが
両マトリックスからの量子化の影響を含むであろう。

【００６２】良好なダウンミックスにさせるためには両マトリックスによってディザーが加
えられなければならない。しかし、エンコーダのマトリックス１にディザーを加
えることは伝達される信号に影響を与え、それによって多重チャンネル信号の復
号が影響を受ける。従って、損失のない復号に対しては多重チャンネルデコーダ
の逆マトリックス１が符号化マトリックス化のディザーの影響を補償しなければ
ならない。

【００６３】図５ａ及び５ｂはディザーを含む基本マトリックス量子化器の相補的対を示し
、この場合には３チャンネル信号に対するものである。２つのマトリックス量子
化器は、信号ｑ１が図５ａの量子化器で減算され、一方図５ｂの量子化器で加算
され点のみで異なる。箱マークされたディザーが双方共に同一であるとすれば、
図５ｂのPMQは図５ａのPMQの作動を元に戻さないことは容易に理解されるであろ
う。従って、図１に示すエンコーダでは、マトリックス１が図５ａに示すPMQの
カスケードでありように構成され、また図２之多重チャンネルでコーダでは逆マ
トリックス１が図５ｂに示すようにPMQの逆順序にされたカスケードであるよう
に構成され得る。これは多重チャンネル信号が損失無しに再構成されることを保
証する。

【００６４】最良品質のダウンミックスを再生するためには、エンコーダのマトリックス１
及びデコーダのマトリックス０の双方につきディザーに対する従来の要件が満た
されなければならない。従って、例えば、エンコーダにおいては図５ａ及び５ｂ
のディザー発生器は、量子化器Qの２つの量子化段階に等しいピーク対ピーク振
幅を有するTPDFディザーを有利に供給できるであろう。もしエンコーダの最初か
ら２つのPMQがダウンミックス信号を供給するならば、それでは以降のPMQにディ
ザーを追加する必要はない。

【００６５】マトリックス０は異なった型のマトリックスで良いが、それにもかかわらずそ
れは量子化に先立って、ワード長を増加させる計算を含み、各量子化の前にディ
ザーを加えるのが普通である。

【００６６】図５ａ及び５ｂの符号化及び復号量子化器での同一ディザー要件は、時々スト
リーム内で疑似乱数順序発生器の状態を伝える「シード（種）」を記録するエンコ
ーダ及びシードを読んでそれによってそれ自身の発生器を同期させるデコーダに
よって満たされ得る。

【００６７】ＭＬＰの順序発生器は２３ビット環状シフト（送り）レジスタで、下式を用い
て疑似乱数２進順序（ＰＲＢＳ）を発生させる。

【００６８】

【００６９】したがってストリームのシードは２３ビット長である。シフトレジスタは各サ
ンプル期間につき１６ビットだけ送られる。これは直角ＰＤＦを有する新しい１
６ビット疑似乱数の数が各信号サンプルにつき発生されことを可能にする。しか
し、ＴＰＤＦディザーが望ましいので、１６ビットは８ビットディザーサンプル
に分割される。これらの８ビットサンプルはそれぞれ直角ＰＤＦを持つが、さら
に２つの三角ＰＤＦを有する非相関ディザーサンプルを供給するためにこれらの
２つのサンプルを加算及び減算する選択権を有する。このプロセスは「ダイヤモ
ンドディザー」として知られ、上記引用したＷannamaker 文献AES reprint no．4
553に説明されている。エンコーダは、ダウンミックス信号を供給２つのPMQにデ
ィザーを加えるためにこれらの2つの三角PDFサンプルを用いることが出来る。

【００７０】オーディオ愛好家の斟酌は、ダウンミックス信号を回復するためにマトリック
ス０に加えられるディザーがエンコーダの対応するプロセスと同期されることは
必要としない。実際、同一ディザーが加えられるか若しくはマトリックス０にお
いてマトリックス1で用いられるディザーと相関するいかなるディザーを用いる
ことも望ましくない。MLPではダウンミックスデコーダは多重チャンネルデコー
ダと同一アルゴリズムを用いてディザーを発生するが、シードが異なるのでディ
ザーは異なる。即ち、マトリックス０用ディザーはサブストリーム０で伝えられ
が、マトリックス１用のシードはサブストリーム1で伝えられる。

【００７１】 MLPではマトリックス０の量子化及び計算はマトリックス１に対すると丁度同
じように正確に特定され、またディザーでも同様にエンコーダによって制御され
、デコーダはデコーダによって復号されるL。及びR。信号につき、最後のビット
まで正確な知識を有する。

【００７２】この点については以下でさらに触れる。

【００７３】ダウンミックスの飽和デジタルチャンネルで扱い得る最大レベルでオーディオ信号を符号化すること
はしばしば商業的に重要であると考えられる。ライブ音楽のピークは殆ど制御さ
れなくても良く、もし生信号のピークが過負荷を生じさせないならば平均レベル
はデジタルクリッピングの十分下方に保たれなければならない。しかし、職業的
録音技師は、クリッパー及びリミッターのような、波形変更用の手段を十分備え
ており、それはチャンネルを極めて十分に変調する「制御された信号」を生成す
るのを可能にすると同時にピークによる過負荷がないことを保証する。

【００７４】デジタル過負荷がラップアラウンド（文字次行送り）効果によって生じる極端
に不快な人工物に帰着し得ることは理解されるであろう。例えば、従来の２の補
数２４ビットオーディオでは最大正値は７ｆｆｆｆｆ１6進法で表される。この
数値を１量子化レベルだけ増加させる素朴な試みは８０００００１6進数に帰着
し、それは最大負偏位と解釈される。従って、小さな過負荷は大きな高周波エネ
ルギー含有量を有する本格的規模の過渡変化を発生させ、それは極端に不快でし
ばしばツイータの焼損を起こす。

【００７５】 DVDマスター製作の関係で、制御された多重チャンネルマスターが生成されて
無損失符号化用に与えられることが想定される。言い換えると、多重チャンネル
信号生成上のあらゆる過負荷問題が既に扱われてきたと想定される。残されたタ
スクは受け入れられ得るL。R。ダウンミックスを生成することである。

【００７６】図３の２チャンネルデコーダの出力における過負荷は、マトリックス０の係数
を十分に定率削減することによって避けられ得る。しかしそのような定率削減に
は２つの問題がある。第１に必要とされる定率削減の大きさは全プログラム資料
が検査されてしまうまで未知であり、それはマスター製作段階で不都合である。
第２に、そのような尺度化は商業的標準により受け入れられない程度に静かな（
地味な）ダウンミックスに帰着するかもしれない。これは先立って行なわれる多
重チャンネル信号のクリッピング又はリミッティング（振幅制限）が、多重チャ
ンネル信号から得られるダウンミックスのピーク対平均比率の抑制には必ずしも
効果的でないからである。

【００７７】符号化段階でダウンミックスを調節するのは不可能である。その理由はこれが
ｍ_０及びｍ_１の伝達(送信)を変更させ、それでは多重チャンネル信号の回復が無
損失でなくなるためであろう。

【００７８】従って、本発明はデジタル出力で扱い得るより大きい振幅のダウンミックス信
号を内部的に発生させる能力を有するダウンミックスデコーダに備えると共に不
快な影響なくダウンミックス信号の過負荷が扱えるように最終出力の前にリミッ
ター又はクリッパーを内蔵するデコーダに備える。

【００７９】 MLPでは、出力ワード幅は２４ビットに特定され、大抵の内部信号路も同様に
、各PMQ間の路を含めて、２４ビット幅に特定される。しかし、デコーダの最終P
MQ後に、符号化されたストリーム内で時々運ばれる“output_shift”情報によっ
て特定される可変数ビットだけ左又は右に送るシフター（送り装置）が与えられ
る。もし入力と、２４ビットを超えるビットを要するダウンミックスに帰着する
ダウンミックス仕様とがエンコーダに与えられるならば、エンコーダはマトリッ
クス化以内での過負荷を避けるために当該ダウンミックス仕様を定率削減させる
。この定率削減は２の冪によってなされ、“output_shift”情報の正の左送りを
特定することによって正しい振幅がデコーダで回復され得るようにされる。デコ
ーダのシフターはこのように正しい振幅のダウンミックス信号を発生させ、それ
は２４ビット出力にとって大き過ぎるかもしれない。従って、先に述べた望まし
くないラップラウンド影響を避けるためにシフターと出力間にクリッパーが配置
される。クリッパーは多くのDSPチップで与えられる便宜を用いて好都合に実施
され、それによってアッキュムレータ（累算器）の数値は「飽和計算」を用いて
メモリに記憶され得る。

【００８０】もしストリームの“ch_assign情報に依存してアッキュムレータが記憶される
メモリ位置を計算し得るならば、この場合には付加的な相乗効果が生じる。これ
はデコーダで求められるチャンネルの逆入れ替えを、別々の作動として実行させ
ることなく達成させる。

【００８１】 LSBバイパスもし入力信号が全２４ビット範囲を用いるならば、図４及び５によりPMQを用
いてチャンネルを改変する試みは、２４ビット範囲を超える信号につながるかも
しれない。損失のない符号化及び復号にとって内在的であるこの増大した範囲は
、図６のアーキテクチャーを用いることによって２４ビット計算を用いるプロセ
ッサにさえも経済的に収容され得る。

【００８２】図６ａは、その左側にシフターを組入れるPMQを示す。信号路は概して２４ビ
ット幅と想定されるが、S1から量子化された信号ｑを減算した後では、加算用の
頭上空間（空き高）を可能にする２５ビットデータ路が与えられる。次いで信号
は算術的に１ビットだけ右に送られ、ワードの底から送られるLSB（最下位ビッ
ト）が主出力S1’から別に出力される。S１’は残りの２４高順序ビットを含む
。

【００８３】このように送り出されたLSBは勿論信号で運ばれる。信号S1、S2及びS3を復号
するために信号S1’、S2及びS3と共にLSBは図６ｂの右側示す逆PMQに与えられる
べきである。ここでLSBはS１’に追加され、その結果が１ビットだけ左に送られ
、別に運ばれるLSBが送られたワードのLSBになるようにされ、それによって被量
子化信号ｑが追加される２５ビット信号を与える。この加算の結果は、S1が２４
ビット信号であるとの想定で、図６ａに示すPMQへの入力として供給された信号S
1の損失のない再生のおかげで２４ビットの幅だけに止まる。

【００８４】図６ａの右側及び図６ｂの左側に示すと通り、LSBが別に運ばれるようにバイ
パス路があるとの前提では、２つの相補PMQ間に２４ビット幅の損失のない処理
及び損失のない逆処理路をさらに挿入することが可能である。例えば、MLPエン
コーダの部分構成図が図７ａに、またそれに対応するデコーダが図７ｂに示され
る。脱相関器及びエントロピーコーダーが図７ａのマトリックスの後に続く。従
がって、この例では図６ａに示す「損失のない処理」はこれらの項目を含む。同
様に、図７ｂを参照すると、図６ｂに示す「逆損失のない処理」はエントロピー
でコーダ及び再相関器を含み得る。図７ａ及び７ｂに示す通り、この処理に亘っ
てバイパスされたLSBを保持し、それを記憶しかつ符号化されたサブストリーム
又はストリームからそれを回復するために注意が払われる。

【００８５】時にはMLPのマトリックス化は過負荷の原因とはならない。しかし、概して信
号振幅を低減させるように設計される脱相関器は、特殊のサンプルにつき振幅を
増加させ、それによって過負荷問題に遭遇する。この場合には図６ａに示す型の
PMQは、当該信号の振幅を低減させ、従がってさらなる処理のために約６ｄＢの
頭上空間を与えるために用いられ得る。PMQがこの目的のためにのみ用いられる
場合には図６に示す係数は０に設定され得る。

【００８６】 PMQから２つ以上のビットが送り出され、バイパス信号として伝達され得るよ
うに図６の構成が一般化され得ることは明らかであろう。これがMLPでなされる
ことはない。

【００８７】図６ａに示す処理は無損失であり、それに対応する図６ｂに示す逆無損失処理
もまたぬ損失である。従がって、この処理を入れ子（次々に高次ルーチンに組込
む）することが可能である。例えば、図６ａの右側に示す「無損失処理」は図６
ａの左側に示す種類のPMQを含むことが可能で、この入れ子にされたPMQ符号化効
果は、図６ｂの左側に示す「逆無損失処理」に図６ｂの右側に示す種類のPMQを
含ませることによって反転され得る。この場合にはバイパスされるLSBは各段階
で発生され、２つのバイパスされたLSBが任意のさらなる処理のために四方に運
ばれなければならない。

【００８８】 MLPエンコーダではカスケード（縦続接続）された6個までのPMQがあり、その
任意のもの又はすべてがバイパスされるLSBを与えるように構成され得る。各バ
イパスされたLSBは異なったPMQから来るが、異なったチャンネルから来る必要性
はなく、エンコーダは時々１チャンネルに２つ又はそれ以上のそのようなPMQを
割当てるように選択し、このようにして当該チャンネルに対して１２ｄＢ又はそ
れ以上の追加の頭上スペースを得ることができる。

【００８９】図６ａ及び６ｂに示すものと同等の効果を有するトポロジー（接続形態）の変
形がある。図６ａの信号ｑの減算及び図６ｂの信号ｑの加算は相互交換され得る
。減算は、係数の符号を反転させることにより、もし用いられているならディザ
ー符号を反転させることによって、また必要なら量子化器Ｑを調整することによ
って、例えば、下方に丸める量子化器を上方に丸めるものと置換することによっ
て避けられる。他の変形物は、ＷＯ−Ａ９6/３７０４８の図２３ａに示すように
、側鎖の代わりに量子化器Ｑを順方向路に配置し、再び下方又は上方に丸める量
子化器の選択に注意することである。図６ｂでは、S１’信号及びLSBの送りが共
にS１’信号の左送りとして代わりに実施され、それによって０のLSBを生成し、
次いで別に伝達されるLSBを加えるようにすることができる。この場合には別に
伝達されるLSBの追加は、量子化された信号ｑの追加と組み合うか又はそれ以降
に実施され得る。MLPに対する実施形態での追加は２４ビット数を生成すべきで
ある。

【００９０】図８はMLPに対して特定されたデコーダPMQを示し、そこでは第２チャンネルS2
が変更され、３つのチャンネルS1、S2及びS3を回復するように構成される。これ
は上記変形物のいくつかを組入れ、さらに左送りを実行するために一般的乗算を
用いる。エンコーダーは各係数値を特定してそれらをストリームに含める。この
ように、信号S２’ を１ビットだけ左に送るためにエンコーダは係数ｍ_coeff
［２,２］を+２と等しく設定し得る。ＭＬＰは範囲［−２,＋２］の１６ビット
の係数を用いる。従がって、この場合には復号ＰＭＱは信号を反転させ、補償す
るためにエンコーダも同様に信号を反転させなければならない。

【００９１】先に述べた通り、加算及び減算によって２つのＴＰＤＦディザー信号を供給す
るために２つの相関していないＲＰＤＦディザー信号を有することは有利である
。ＭＬＰマトリックス化では、順序発生器から得られる２つの８ビットＲＰＤＦ
ディザー信号は２４ビットに符号拡張され、それらが２つの余分なチャンネルで
あるかのように扱われる。これらのディザーチャンネルは決してＰＭＱｓによっ
ては変更されない。図８のディザーは以下のように与えられることが理解される
であろう。

【００９２】ｍ_coeff［２，４］ディザー０＋ｍ_coeff［２，５］ディザー１このディザーは、図６ｂのディザーとして確認されるものと同一である。もし
ｍ_coeff［２，４］及びｍ_coeff［２，５］が同一大きさを有するならば、デ
ィザーは所望の三角ＰＤＦを有するであろう。従がって、もし、ダウンミックス
を供給するために２つのＰＭＱｓが用いられるならば、エンコーダは、ｍ_coeff
［２，４］及びｍ_coeff［２，５］を、一方のＰＭＱでは同一符号で特定し、
他方のＰＭＱでは反対符号で特定し、従って、既に述べた「ダイヤモンドディザ
ー」方法によって相関のないＴＰＤＦディザー信号を供給する。

【００９３】もし我々が図８での入力信号を２４ビット整数と考えるならば、乗算器からの
出力値は２進点後は概して１４ビットを有するであろう。それは２進点後では係
数ｍ_coeff［２，ｊ］が１４ビットに及ぶからである。当面我々は、量子化器Ｑ _ＳＳが２４ビットの整数値に量子化すると想定する。この場合には、もし２つの
８ビットＲＰＤＦディザー値が２４ビットワードディザー０及びディザー１の形
で正確に正当化されるならば、ｍ_coeff［２，４］及びｍ_coeff［２，５］に
対する正しい大きさは２^−８である。

【００９４】もし、ダウンミックス信号に影響を与えることなくストリームのビットレート
を低減させるために追加のＰＭＱｓが用いられるならば、エンコーダでディザー
を用いないことが普通であり、従ってＰＭＱのディザーチャンネルを乗算するの
に用いられるｍ_coeff［２，ｊ］値は０であろう。これは、すべてのＰＭＱｓに
ディザー能力を含めないことによって節約がなされることを示唆する。しかし、
この節約はＭＬＰ実施形態ではなされない、その理由は実際の実施形態の規則正
しい構成から実現される利点は一対の付加的乗算の費用より遥かに重要だからで
ある。

【００９５】ＭＬＰでは図８によりカスケードされたＰＭＱｓがマトリックス０及びマトリ
ックス１の双方に用いられる。マトリックス１の場合には、チャンネルの係数が
変更されるのが通常であり、例示された場合ではｍ_coeff［２，２］は、ＬＳＢ
バイパスが用いられる場合には値-２を有し、ＬＳＢバイパスが用いられない場
合には＋１又は-１のいずれかを有するのが普通である。この選択はエンコーダ
によってなされ、係数はデコーダによって用いられるようにストリームに含まれ
る。

【００９６】ダウンミックスを再生するために２チャンネルデコーダが用いられる場合には
、L。及びR。を与えるためにマトリックス０はｍ_０及びｍ_１信号のマトリックス
化、尺度化を与える。再びデコーダの規則性及びエンコーダに対する柔軟性が図
８のアーキテクチャを一様に採用する理由である。

【００９７】マトリックス０では、変更されるチャンネルの尺度化（定率換算）は、尺度化
に貢献するディザー係数を除くすべての係数を尺度化することによって達成され
得る。もし定率拡大を要するならば、求める尺度化が［-２，２］の利用可能な
係数範囲を超える可能性があるか若しくはマトリックス化以内で信号過負荷が起
こる可能性がある。これは２の冪だけ尺度化を低減させ、次いで所望のレベルを
回復するために最終の「出力シフト」を用いることによって扱われ得る。

【００９８】ダウンミックスを有するＭＬＰでは、ダウンミックスデコーダは損失のない再
生を試みないので、バイパスされたＬＳＢｓを第１ストリーム、即ち、サブスト
リーム０で運ぶのが通常である。第２サブストリーム、即ち、サブストリーム１
は多重チャンネルデコーダのマトリックス化に求められるすべての情報を伝え、
それは各係数、ディザーシード及びサブストリーム０で運ばれるチャンネルから
脱落されたＬＳＢｓを含むバイパスされるＬＳＢｓを含む。

【００９９】上記論議に影響しない図８の一特性は、量子化器Ｑ_ＳＳは２の冪であるステッ
プサイズまで量子化することが可能であり、従って切頭点をＬＳＢより１つ又は
それ以上のビット上方に設けることである。この便宜性は、２４ビットワードの
最少ビットを用いない入力信号の扱いを最適化するために含まれる。ＭＬＰでは
ＬＳＢバイパス特性は量子化ステップサイズが１に設定される時にのみ用いられ
る。

【０１００】ストリーム完全性及び無損失検査損失のある符号化システムは概して入力信号の正確な再構成でない出力を供給
する。完全性検査、例えば、周期的冗長性検査（ＣＲＣ）又はパリテー検査は、
伝送誤差にフラッグが付けられ得るように符号化された信号に限定されるべきで
ある。入力信号及びその最終再構成物との間の関係については幾分未知であり、
損失のある符号化及び復号プロセスに内在する損失の双方によると共に多分符号
化プロセッサとは異なる復号プロセッサの計算作用によって生じるプラットフォ
ーム関連誤差によって影響される。

【０１０１】ＭＬＰでは、「損失のない検査」値として知られるパリティーワードが入力信
号の各区分につき計算され、符号化されたストリームに含まれる。デコーダは類
似のパリティーワードを計算し、もしこの計算したワードがストリームに含まれ
るワードと適合しないならば、誤差が起こっていることを指示することが期待さ
れる。損失のある符号化システムで可能な検査とは異なり、損失のない符号化シ
ステムでなされる検査は、アルゴリズム、プラットフォーム関連不一致及び伝送
誤差以内の過負荷又は他のアルゴリズムに起因する不首尾を示すことができる。

【０１０２】望ましい実施形態では、プレーヤーがそのような誤差を使用者に知らせること
が可能である。例えば、２つの検査ワードが一致すると「無損失」光が点灯され
、さもなければ消灯され得る。不首尾は瞬間的なので使用者がそれを認識する時
間があるように、例えば、信号不首尾の受信と同時に２秒間で光が消滅されうる
ようにパルス拡張回路が用いられ得る。

【０１０３】 MLPでは損失のない検査値は、典型的に１２８０ワード区分以内のすべてのチ
ャンネル及びすべてのサンプルにつき計算される８ビットパリティーワードであ
る。この区分はMLP仕様の形で２つの連続「再スタートポイント（再開始点）」
間にすべてのサンプルを含む。MLPは２４ビットワードを想定するので、パリテ
ィーは当然２４ビットワードとして計算されるが、このパリティーワードは３つ
のオクテット又はバイトに分割され、損失のない検査値を供給するためにこれら
が共に排他的論理和がとられる。パリティーを計算する前に、各２４ビット信号
ワードはそのチャンネル数と等しいビット数だけ回転される。この回転は、２つ
のチャンネルに同等に影響を与える誤差がさもなければ検出されない問題を回避
する。

【０１０４】代替実施例は、８ビットパリティーオクテットを生成するために各チャンネル
の各区分以内のすべてのオクテットのパリティーをとり、それらを共に排他的理
論和する前に各パリティーオクテットをそのチャンネル数だけ回転させることで
ある。これは２４ビットワード長をもたないプロセッサについてはより経済的で
あり得る。

【０１０５】単一サブストリームを有するMLPでは、損失のない検査値は損失なく再生され
る原信号に関する。MLPがダウンミックスを伝送しているとき第2サブストリーム
は原信号に関する損失のない検査値を伝送し、これは多重チャンネルでコーダに
よって検査されるであろう。

【０１０６】このダウンミックスの場合では第１サブストリームもまた損失のない検査値を
伝送するが、これはダウンミックスのみに関する。ダウンミックス出力は原信号
の損失のない再生ではないが、それはマトリックス０の量子化が正確な仕様及び
ディザーの正確な仕様のおかげで決定され得る。それ故に、エンコーダはデコー
ダによって再生されるダウンミックスを決定し、このシミュレートされたダウン
ミックスから「損失のない検査」値を計算し得る。DVDオーディオマスター製作
に関連して、エンコーダは試聴のために利用できるシミュレートされたダウンミ
ックスを作るべきであることが意図され、それゆえに聴取者は、このプレーヤー
で回復される信号がマスター製作技師又は録音プロデユーサによって聴取された
信号とビット毎に同一であることが保証され得る。

【０１０７】過負荷の場合には例外が発生し、それは既に述べたように通常プレーヤーのク
リッピング又はリミッティングによって扱われる。クリッピング又はリミッティ
ングの作用が正確に限定されないので損失のない検査値は任意の飽和又はリミッ
ティングの直前の信号から計算される。既に述べた通り最終のPMQ後デコーダが
シフターを内蔵し、飽和計算を用いてアキュムレータをメモリへ記憶することに
よってクリッピングを実行しうるMLPでは、損失のない検査がアキュムレータの
数値から直接計算され得るので、それによってそれは飽和により影響されない。

【０１０８】時には、図９に示す通り、伝送されるデータレートを低減させるために損失の
ないエンコーダが予備量子化器に続いて設けられ得る。予備量子化に関する追加
の情報は既に引用した上記AES１９９７及びAES１９９８文献から入手し得る。こ
れらの状況では予備量子化によって受取られる原信号の再生は無損失ではないが
、予備量子化された信号の再生は無損失であろう。再び、このプレーヤーで回復
される信号は、マスター製作段階で試聴されたか又は少なくとも試聴用に入手可
能であった信号とビット毎に同一であることが聴取者に保証され得るように、予
備量子化された信号は試聴のために利用可能にされ、また損失のない検査値は予
備量子化された信号から計算されるべきである。

【０１０９】エンコーダーマトリックス選択計画２チャンネルダウンミックスを符号化するために信号ｍ_０及びｍ_１はダウンミ
ックスチャンネルL。及びR。によって跨れるサブスペース内になければならない
。この規準内にはかなりの柔軟性があるが、ある選択では他のものより良い。エ
ンコーダは、いくつかの理由によってｍ_０及びｍ_１が殆ど線形になるように選択
することは避けるべきである。第１に、それではマトリックス０が多分大きな形
成を有すると共に回復されたダウンミックスは雑音気味であろう。第２に、マト
リックス１に含まれるPMQを決定する各式を解くに当たり、エンコーダは多分許
容範囲より大きい係数を発生させるであろう。第３に、信号のマトリックス化は
損失のない圧縮に対するデータレートに影響を与え、互いに極く類似する信号を
別々に伝送するのは非能率である。

【０１１０】既に注記したように、これら問題の最悪のものを避ける一方法は、ｍ_０及びｍ _１が互いに直交するように選択することである。即ち、ｍ_０及びｍ_１は列が互い
に直交するマトリックスによっテ入力信号で限定される。この規準もなお幾らか
の柔軟性を残し、例えば、それはL。に比例してｍ_０をとることによって解決さ
れ得る。例えば、以下のダウンミックス仕様を考究せよ。

【０１１１】

【式８】ここではL。に貢献する最大係数はL_ｆのものであり、それは０．７５と等しい値
を有する。それゆえに、我々が１/０．７５＝１．３３３によって尺度化されたL
。と等しいｍ_０を発生させれば、下式が得られる、同式は第１チャンネルを無変
更で放置するPMQによって実行され得る。

【０１１２】

【式９】

【０１１３】信号ｍ_１はL。及びR。の線形結合でなければならない。L。に直交し従ってｍ
_０にも直交する線形結合は、ｍ_１（unscaled）＝R。−λL。によって与えられる
。ここでλは下式で表され、同式のシンボルは２つのベクトルのスカラー又はド
ット積を示す。

【０１１４】

【式１０】結果的に得られる値は、ダウンミックスマトリックス内の列ベクトルのドット積
を取ることと同等である。もし、ダウンマトリックスを示すためにダウンミック
スを用いるならば、スカラーλは下式で表される。同式ではdownmix_１はマトリ
ックスの第１列ベクトルを示し、downmix_２はマトリックスの第２列ベクトルを
示す。

【０１１５】

【式１１】上記例からのダウンマトリックス（λ＝０．１８４９）を用いて下式がえられる
。

【０１１６】

【式１２】ｍ_１を発生させる第２PMQは、第１チャンネルがL_ｆよりはむしろｍ_０である、第
１PMQによって供給される信号を受取る。それ故にｍ_１はｍ_０、R_ｆ等によって下
式のように再表現されなければならない。

【０１１７】

【式１３】ここで最大係数、０．８０００は第４入力チャンネルR_５と乗算される。それゆ
えに、既に述べたように、第２及び第４入力チャンネルを交換するために入替え
を用い、かくしてR_５を第２位置に移し、下式で示すようにｍ_１がマトリックス出力の第２位置に現れ
るようにさせる。

【０１１８】

【式１４】最後に下式の通り、R_５の係数が１になるように尺度化する。

【０１１９】

【式１５】これは現在第２PMQによって実行される正しい形を示す。

【０１２０】上記例は、エンコーダによって採用され得るいくつかの計画の１つを示す。よ
り簡単な計画は、上記のようにｍ_０を計算し、そこで尺度化は別として、L_ｆの
係数が０になるようにL_０の比例部分λをR。から減算することによってｍ_１を限
定することである。この特殊な例では、原ダウンミックス仕様の希薄さはλ＝０
で満たされる下式の状態に帰着する。

【０１２１】

【式１６】第１係数の０値は、第２PMQを計算するとき第１PMQの効果を考慮する必要性を避
ける。即ち、何らの変更も行うことなく上記式のL_ｆに対してｍ_０が置換され得
る。既に説明したような尺度化及び入替えを用いることによって、第２ＰＭＱに
よって実行される正しい形の下式が得られる。

【０１２２】

【式１７】

【０１２３】上記簡略化された手順では直交性は達成されないが、例えば、Ｌ。及びＲ。そ
れ自体が殆ど線形依存するとすれば、殆ど線形依存するｍ_０及びｍ_１の発生を防
止することができる。Ｌ。及びＲ。が実際に線形依存している可能性（即ち、そ
れらが相互の尺度化されたものである）は、特殊の場合として試験かつ取扱われ
なければならない。

【０１２４】その代わりに、さらに進んだエンコーダでは上記直交性条件は、信号ｍ_０及び
ｍ_１の相互相関がほぼゼロになるべきであるという条件によって置換えられ得る
。この条件はλの適切な選択によって満たされ得る。ゼロ相互相関の条件はｍ_１のエネルギーを最小化し、周波数依存性が無い場合これは伝送されるデータレー
トを最小化するのに有効であろう。ＷＯ−Ａ９６／３７０４８に説明されてい
るように、スペクトル変化存在下のデータレートはエネルギーよりも情報内容に
より多く依存する。典型的なオーディオ信号では、エネルギー及び相互相関は、
帯域幅が小さいために殆ど情報内容を持たない大きな低周波信号によって支配さ
れるであろう。従って、相互相関を計算する前に、典型的に高周波数を強調する
スペクトル加重を用いるのがよりよい。理想的にはスペクトル加重は信号それ自
体に適応されるであろうが、最適又はそれに近い加重を決めるのは複雑であり、
実際には固定加重で十分であろう。例えば、ｚ変換が（１−ｚ^−１）^２であるデ
ジタルフィルタは、オーディオ帯域の低及び中間周波数部分全体に亘ってオクタ
ーブ１２ｄＢで上昇する応答を有し、これは概して大きな低周波数信号による不
適当な支配を抑制するのに十分である。

【０１２５】ＷＯ−Ａ９６／３７０４８では伝送される信号の好ましい方向は、周波数依
存性のないときには信号の相関マトリックスであったマトリックスの固有ベクト
ルであると開示されている。そのような選択は伝送される信号間のゼロ相関につ
ながるであろう。しかし、固有ベクトルの計算は時間がかかり、ゼロ相関が減算
によって簡単に達成される上記概説された手順は、固有ベクトル計算から結果的
に得られるものから理論的には殆ど変わらないデータレートにつながるものであ
る。

【０１２６】伝送される信号の方向を選択する上記手順は同様に一般的に用いられる。即ち
、ダウンミックスを計算しないエンコーダ又は一度ダウンミックスが引出されて
しまっている残りのチャンネルの処理にも用いられ得る。

【０１２７】伝送されるチャンネルのベクトル方向が１個ずつ選ばれる手順について以下に
述べる。第１チャンネルが選択され、他のチャンネルがそれから減じられ、減じ
られた後に残留する信号のエネルギーを最小化するように係数が選択される。基
本マトリックス量子化器は減算を実行し、出力信号を供給する。次いで他の入力
チャンネルが選択され、再びＰＭＱによって他チャンネルが減じられる。ＰＭＱ
は次ぎの出力信号を供給し、そこでのエネルギーが最少になるように係数の選択
を完了させる。同プロセスは全入力チャンネルが処理されてしまうか、入手可能
な全ＰＭＱが用いられてしまうか若しくはさらなるマトリックス変換を用いる価
値がないと考えられるまで反復される。ＰＭＱによって変更されなかったさらな
る入力チャンネルは無変更で出力に送られる。

【０１２８】この手順に関する改良は、エントロピーの何らかの量、若しくはエネルギーを
単純に最小化するよりはむしろ信号の情報内容を最少にするように減算を選択す
ることであろう。ＷＯ−Ａ９６／３７０４８では、エントロピーは全周波数に
亘るスペクトルの全対数をとることによって評価されており、この規準に関して
各最小化につきを計算することは完全に可能であろう。スペクトル的に加重され
たエネルギーの最小化は計算的には集約性がより低い代替案であり、信号に依存
して適切なスペクトル加重を計算する各種の方法がある。なお経済的なのは、例
えば、ｚ変換（１−ｚ^−１）^２を有するデジタルフィルタによって与えられるよ
うな、固定周波数加重を用いることであろう。

【０１２９】上記プロセスがベクトルの直交セットを供給するGram-Schmidt直交化を用いる
ことに幾分類似していることは、数値計算マトリックス代数技術の当業者によっ
て理解されるであろう。減算を考慮するとき既に処理されてしまっている各ベク
トルを含めることは、それらがまだ処理されていないベクトルに直交する構成に
よるものなので、類推により不要と考えられる。しかしダウンミックスが符号化
されているときは概してこれは事実ではなく、またエネルギーよりはむしろエン
トロピーの最小化であるとすれば事実ではない。従って、概して各ＰＭＱは既に
処理されてしまっている信号及びこれから処理されるべき入力チャンネルの双方
を減算するであろう。

【０１３０】これまで変更のためにチャンネルが選択される順序は任意と考えられてきた。
多くの場合において順序は最終データレートには殆ど影響しないが、それは実質
的に減算での係数のサイズに影響し得る。ＭＬＰは係数を最大値２に制限してい
るので、この考察は重要である。もし最小化がエネルギー又は固定スペクトル加
重を有するエネルギーについてであれば、これは計算的に極端に速く、試験的に
任意に選択し、もし係数が大きすぎるならばそれを拒否して別のものを試験する
ことが完全に可能である。他の発見的研究は、エネルギー又はスペクトル的に加
重されたエネルギーが最少のチャンネルを変更のために選択することである。

【０１３１】もし、ＰＭＱが図８のように実行されるならば、変更されるチャンネルにつき
＋１若しくは-１の係数を選ぶのが普通であろう。もし、減算で過負荷信号が発
生されるならば、係数は低減され得る。ＭＬＰでは、上記のバイパス方法を用い
てそれを-０．５に低減させるのが普通であろう。これは通常十分な追加の頭上
スペース６ｄＢを与えるであろう。もしそうでないならば、幾つかの可能性があ
る。現在考えられているマトリックス変換は変更又は放棄され得る。即ち、入力
チャンネルは変更無しで伝送され得る。又は、もし別のＰＭＱが利用可能ならば
、それもまたＬＳＢバイパス作動用に構成され、考慮されているチャンネルに割
当てられ、さらに６ｄＢ増加された頭上空間が可能になり得る。追加のＰＭＱは
減算を実行するＰＭＱに先立って用られるであろう。単に信号振幅を低減させる
のに要する追加のＰＭＱは、通常ＭＬＰでは-０．５の係数を変更中のチャンネ
ルに用い、さもなければゼロ係数を有するであろう。

【０１３２】２つ又は３つのＰＭＱがチャンネル処理に必要とされる特殊の場合は、ダウン
ミックス仕様が実質的に幾つかの同一大きさの係数を持つところである。例えば
、上記例でｍ_０を供給するＰＭＱは１未満のすべての係数を有するが、係数の絶
対サイズの和が２.６２７の場合である。このように、ｍ_０を供給するＰＭＱが
、たとえＬＳＢバイパスを用い、チャンネルを０．５だけ尺度化するとしても、
ファクター１．３１３の信号サイズの増加がなお可能である。これが起こるのは
、所与のサンプル周期で、もし入力チャンネルが同時に全変調を達成し、各々が
ＰＭＱのその係数と同一符号を有するか、若しくはもし各々がその係数と反対の
符号を有するときである。過負荷は、ｍ_０を供給するＰＭＱに先立ってＬＳＢバ
イパスを実行する追加のＰＭＱを割当てることによって避けられ得る。

【０１３３】簡単のために、上記記載はエンコーダによって実行されるＰＭＱのみにつき言
及している。エンコーダで用いる各ＰＭＱにつき、それは損失のないデコーダに
よってマトリックス１で用いられるべき対応するＰＭＱを特定しなければならな
いことが理解されるであろう。ＬＳＢバイパスの場合には変更中のチャンネルに
-１．５の係数を用いるエンコーダＰＭＱは、そのチャンネルに-０．２の係数を
用いるデコーダＰＭＱを意味する。ダウンミックスの場合エンコーダは、ｍ_０及
びにｍ_１になされた選択に依存してダウンミクス０の係数を特定しなければなら
ない。さらに、もしチャンネルが尺度化されてしまっているならば、チャンネル
を乗算する後続のダウンミックス係数を計算するに当たり換算係数を考慮しなけ
ればならない。

【０１３４】混合レート内容の符号化ＤＶＤオーディオ仕様は２つのサンプリング周波数を用いてディスクで運ばれ
るべき録音物を考慮する。例えば、前方チャンネルＬ_ｆ、Ｒ_ｆは９６ｋＨｚサン
プリングレートで符号化され得るが、その一方でデータレートを低減させるため
に他のチャンネルは４８ｋＨｚで符号化され得る。しかし、第１サブストリーム
でのダウンミックス情報の同時伝送についての前記記載では、チャンネルはすべ
て同時に、特に同一サンプリングレートでサンプリングされると想定される。

【０１３５】 P.G. Graven、M.J. Law及びStuartの「IIR予測フィルタを用いる損失のない圧
縮」（J. Audio. Eng.Soc., Abstract, March 1997, vol. 45 no. 5, p. 404 pr
eprint no. 4415）は、損失のない圧縮を用いるときデータを節約するためにサ
ンプリングレートを下げる必要はないと説明している。信号の帯域幅を制限する
ことで十分である。それは、無損失エンコーダは自動的に信号の情報内容の低下
に応答してそれをより低いビットレートに符号化するからである。

【０１３６】アップサンプリングされた信号は内在的に制限された帯域幅を有する。例えば
、９６ｋＨｚでサンプリングされた信号は殆ど４８ｋＨｚに及ぶ周波数を再生す
る能力を有するが、そのような信号は、もしそれが４８ｋＨｚサンプリング信号
をアップサンプリングすることによって得られるならば、２４ｋＨｚを超えると
非常に小さいエネルギーを有するであろう。従って、もし「混合されたレート」
の資料に無損失圧縮が用いられるならば、データレートに著しい悪影響無しにあ
らゆるチャンネルをアップサンプリングし得る。即ち、符号化前に、例えば、４
８ｋＨｚより低いレートで与えられるあらゆるチャンネルは、例えば、９６ｋＨ
ｚの同一サンプリングレートで符号化されるようにされる。この統一されたサン
プルレートは本発明を実施するのに要するマトリックス操作を可能にする。

【０１３７】アップサンプリングは、「デジタル信号処理」文献では「内挿法」としても知
られ、それを行なう技術はよく知られている。図１０はこの特性を含むようにさ
れたエンコーダを示す。濾波が遅延を要するので、アップサンプリングを要しな
いチャンネルＬ_ｆおよびＲ_ｆには補償遅延が与えられる。

【０１３８】内挿濾波は概して無損失ではないが、望ましい実施形態では図１０の「アップ
サンプル」フィルタは「半帯域フィルタ」として知られる型のものである。内挿
に用いられると、半帯域フィルタは、入力サンプリング点の２倍のサンプリング
点を有する出力を供給する。偶数番号の出力点は入力点に対応しかつ入力値と同
一のサンプル値を含み、一方奇数番号の出力点は各入力値間の中間点にありかつ
内挿された値を含む。

【０１３９】ストリームがこのように符号化されると、プレーヤーは２つの選択権を有する
。それはすべてのチャンネルが元々９６ｋＨｚでサンプリングされたかのように
ストリームを演奏し、このように偶数および奇数サンプルの異なった起源を無視
し得る。その代わりにプレーヤーは、元々４８ｋＨｚでエンコーダに与えられた
チャンネルの場合に偶数サンプルのみを選択し得る。この場合にはプレーヤーは
エンコーダに与えられた被混合レート内容の無損失再構成を入手し得る。これを
可能にするために符号化されたストリームはどのチャンネルが元々より低いサン
プリングレートで与えられたかの仕様およびどのサンプルが偶数および奇数と見
なされるかの指示を含まなければならない。後者は、ストリームがブロック内の
サンプル数が常に偶数であるブロックを含むかどうかを意味する。ＤＶＤオーデ
ィオでは、「アクセスユニット」および「プレゼンテーションユニット」がその
ような構成を与える。

【０１４０】ＤＶＤオーディオ仕様は同様に８８．２ｋＨｚおよび４４．１ｋＨｚでの混合
レート内容を規定する。上記混合レート符号化特性はこの場合に対しても同様に
用いられ得る。

【０１４１】実施本発明の各種の面を実施するのに要する機能は、離散論理構成素子、1つ又は
それ以上のＡＳＩＣ、プログラム制御プロセッサ等広範な方法で実施される構成
要素（素子）によって実行され得る。これらの構成要素が実行される方法は決定
的ではない。例えば、本発明のこれらの面を実施するのに要する操作は装置によ
って実行され得る。同装置はデジタル情報、同情報を記憶するランダムアクセス
メモリ、1つ又はそれ以上の命令プログラムを記録する媒体および命令プログラ
ムを実行するプロセッサから成る。命令プログラムは、各種の読出し専用メモリ
（ＲＯＭ）、磁気テープ、磁気ディスク、光学ディスク等各種の機械読取可能な
媒体又は他の製造製品によって記録され得るか若しくは超音速から紫外線周波数
までのスペクトル全体に及ぶベースバンド又は変調通信路によって伝達され得る
。

【０１４２】符号化および復号処理並びに装置の各種特性につき以上説明されてきた。これ
らの特性が別々に実行され得るところでは、これらの特性によって与えられる各
種利点から利益を得るために、これらの特性があらゆる組合せで合体され得ると
考えられることを理解すべきである。請求の範囲は各種の特性を独立して限定し
ているが、全請求の範囲は互いに結合され得ると共に本開示はそのようなすべて
の組合せを含むことを意図する。

【図面の簡単な説明】

以下添付図面を参照して本発明の各例につき説明する。

【図１】マトリックスを含む損失のない６チャンネルエンコーダの外観を示す。同マト
リックスはマトリックス化されたチャンネルを2つのサブストリームに符号化す
るのに用いられ、同サブストリームは次いで単一ストリームにパッケージされて
DVDに記録される。

【図２】原６チャンネルの損失のない再構成を与えるために図1のエンコーダによって
生成された2つのサブストリームを復号する多重チャンネルデコーダを示す。

【図３】 2チャンネルダウンミックスを供給するためにのみ第1サブストリームを復号す
る2チャンネルデコーダを示す。

【図４】図４ａは4チャンネル信号の2チャンネルを変更する縦続された2つの基本マト
リックス量子化器を示す。図４bは図４ａの処理を反転するよう構成された類似
の縦続された2つの基本マトリックス量子化器を示す。

【図５】図５ａはディザーを組み入れた基本マトリックス量子化器を示す。図５ｂはデ
ィザーを組み入れた基本マトリックス量子化器を示す。

【図６】図６ａは「LSBバイパス」の便宜及びさらなる損失のない処理の場合にバイパ
スされたものの独立した伝達を与えるために変更された基本マトリックス量子化
器を示す。図６ｂは図６aと相補的であり、さらなる損失のない処理の場合にバイパスされたLSBの
単独の伝達及バイパスされたLSBを集積して原信号を再構成する基本マトリック
ス量子化器を示す。

【図７】図７ａはLSBバイパスを有するKLPエンコーダの一実施形態の部分的構成図であ
る。図7bは図７ａのエンコーダと相補であるデコーダの一実施形態を示す。

【図８】 MLPデコーダの一実施形態で用いられるように特定された基本マトリックス量
子化器を示す。

【図９】試聴用の出力及び予備量子化された出力から計算された「無損失検査」値を有す
る予備量子化器に先行する損失のないエンコーダを示す。

【図１０】４８ｋHz及び９６kHzにおいて混合レートの信号サンプルを符号化する、アッ
プサンプラーによって先行される損失のないエンコーダを含む装置を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月２０日（２００１．３．２０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ロウ、マルコム・ジェイムスイギリス国、ウエスト・サセックス・ビーエヌ44・３ジェイジー、アッパー・ビーディング、アンダーミル・ロード 55 (72)発明者スチュアート、ジョン・ロバートイギリス国、ケンブリッジ・シービー３・０ディーピー、ストーリーズ・ウェイ 21 Ｆターム(参考） 5D045 DA00 DA11 5J064 AA05 BA16 BB07 BB08 BC01 BC08 BC16 BC25 BD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ個の符号化された入力チャンネルへの入力と、該入力チャ
ンネルを変換しかつ縦続した基本マトリックス量子化器として実行されるマトリ
ックスとから成るデコーダであって、該マトリックスはＮ個のマトリックス出力
チャンネルを与え、該デコーダは該入力チャンネルからチャンネル順序づけ情報
をさらに入手し、ｎ個のデコーダ出力チャンネルが該チャンネル順序づけ情報に
応答して順序づけられるように配列された再マッピング装置をさらに含むデコー
ダ。
【請求項２】該再マッピング装置が該マトリックの後に設けられる、請求
項１のデコーダ。
【請求項３】該再マッピング装置が該マトリックの前に設けられる、請求
項１のデコーダ。
【請求項４】該個数Ｎが６であり、該符号化されたチャンネルが左前方、
右前方、左環境、中央及び６チャンネルオーディオ信号の低周波効果チャンネル
を含む、請求項１のデコーダ。
【請求項５】Ｎ個の入力チャンネルから成るエンコーダであって、該入力
チャンネルを変換しかつ縦続した基本マトリックス量子化器として実行されるマ
トリックスを含み、該マトリックスは、複数のサブストリームとしてフォーマッ
トされる符号化された情報のストリームとしてＮ個のマトリックスチャンネルを
与え、第１サブストリームのデータは該マトリックス出力の厳密なサブセット及
びダウンミックス仕様を実行するのに十分な情報を含み、該エンコーダは、チャ
ンネルを該マトリックスに用いる前に該チャンネルを置換する再順序づけ装置と
、該選択された置換を符号化された出力ストリームに符号化する手段とをさらに
含むエンコーダ。
【請求項６】該再順序づけ装置が該ダウンミックス仕様に応答する、請求
項５のエンコーダ。
【請求項７】該第１サブストリームに供給されないチャンネルを変更する
少なくとも１つの基本マトリックス量子化器をさらに含み、該符号化されたスト
リームのデータレートを低減させる目的で該基本マトリックスの係数が選ばれる
、損失のない圧縮を与える請求項５のエンコーダ。
【請求項８】符号化されたオーディオデータ信号を記憶しているコンピュ
ータメモリ製品であって、該符号化されたオーディオデータ信号はマトリックス
変換によって符号化されているＮ個の符号化されたオーディオチャンネルを含み
、該符号化されたオーディオデータがチャンネル順序づけ情報をさらに含み、該
チャンネル順序づけ情報が、該オーディオデータを復号するデコーダのマトリッ
クス情報単位の入力又は出力において該チャンネルの再順序付けをさせるために
与えられるコンピュータメモリ製品。
【請求項９】キャリヤ上に与えられた符号化されたオーディオデータ信号
であって、該符号化されたオーディオデータ信号はマトリックス変換によって符
号化されているＮ個の符号化されたオーディオチャンネルを含み、該符号化され
たオーディオデータがチャンネル順序づけ情報をさらに含み、該チャンネル順序
づけ情報が、該オーディオデータを復号するデコーダのマトリックス情報単位の
入力又は出力において該チャンネルの再順序付けをさせるために与えられるキャ
リヤ型オーディオデータ信号。
【請求項１０】Ｎ個の入力チャンネルを符号化する方法であって、該チャンネルを置換し、縦続した基本マトリックス量子化器を用いて該再順序づけされた入力チャンネ
ルにマトリックス変換を加え、該マトリックスは該Ｎ個の出力チャンネルを複数
のサブストリームとしてフォーマットされる符号化された情報ストリームとして
与え、第１サブストリームのデータが該マトリックス出力の厳密なサブセットと
、ダウンミックス仕様を実行するのに十分な情報を含むようにさせ、該選択された置換を該符号化された出力ストリームに符号化し、該チャンネル
の置換は該ダウンミックス仕様を考慮に入れるようにさせることから成るＮ入力
チャンネル符号化方法。
【請求項１１】Ｎ個の入力チャンネルを復号する方法であって、縦続した基本マトリックス量子化器を用いて該入力チャンネルに逆マトリック
ス変換を加え、該マトリックスがＮ個のマトリックス出力チャンネルを与えるよ
うにさせ、該符号化された入力チャンネルからチャンネル順序づけ情報を入手し、該チャンネル順序づけ情報に依存して該マトリックス出力チャンネルを置換す
ることから成るＮ入力チャンネル復号方法。
【請求項１２】複数の符号化されたチャンネルから成る符号化されたスト
リームに対する入力を含むデコーダであって、該デコーダは第１チャンネルを変
更する少なくとも第１基本マトリックス量子化器を含み、該デコーダはさらに利
得係数に該第１チャンネルを乗算する乗算器と、該乗算された第１チャンネル信
号を該符号化されたストリームから回復される追加の低有意ビットと組合わせる
組合わせ器とを含み、該利得係数は該符号化されたストリームの情報に基づいて
該でコーダによって選択可能であると共に１つ又はそれ以上の２の冪ではない値
を含む多くの値をとり得ることから成るデコーダ。
【請求項１３】該変更された第１チャンネルは該基本マトリックス量子化
器への該各チャンネル入力の線形組合わせである、請求項１２のデコーダ。
【請求項１４】該組合わせ器が加算器である、請求項１２のデコーダ。
【請求項１５】複数のチャンネルを符号化するエンコーダであって、該エ
ンコーダは少なくとも第１チャンネルを変更する第１基本マトリックス量子化器
をふくみ、該エンコーダはさらに該第１チャンネルを該第１基本マトリックス量
子化器内の利得係数と乗算する乗算器と、該チャンネルに割当てられたビット数を超える乗算から結果的に生じるあらゆ
る低有意ビットを回復する手段と、該追加ビットを記憶する手段であって、該乗算されかつ変更された第１チャン
ネル及びさらなる複合を可能にするために該利得係数を表すパラメータを記憶す
る手段であって、該利得係数は２の冪ではない１つ又はそれ以上の値を含む若干
の値をとり得るビット記憶手段とをさらに含む複数チャンネルエンコーダ。
【請求項１６】符号化されたオーディオデータ信号を記憶しているコンピ
ュータメモリ製品であって、該符号化されたオーディオデータ信号はマトリック
ス変換によって符号化されているＮ個の符号化されたオーディオチャンネルを含
み、該符号化されたオーディオデータはさらに少なくとも１つのチャンネルに対
する利得係数を示すパラメータを含み、該符号化されたオーディオデータ信号は
さらに少なくとも１つのチャンネルに対する追加のビットを含み、該オーディオ
データを復号するデコーダのマトリックス変換単位内の該チャンネルを乗算させ
るために該利得係数が与えられ、該乗算されたチャンネルと組合わせるために該
追加のビットが与えられ、該利得係数は２の冪ではない１つ又はそれ以上の若干
の値をとり得るコンピュータメモリ製品。
【請求項１７】Ｎ＝６である、請求項１６のコンピュータメモリ製品。
【請求項１８】キャリヤ上に与えられた符号化されたオーディオデータ信
号であって、該符号化されたオーディオデータ信号はマトリックス変換によって
符号化されているＮ個の符号化されたオーディオチャンネルを含み、該符号化さ
れたオーディオデータが少なくとも１つのチャンネルに対する利得係数を含むパ
ラメータをさらに含み、該符号化されたオーディオ信号はさらに該少なくとも１
つのチャンネルに対して追加の低有意ビット含み、該利得係数は該オーディオデ
ータを復号するデコーダマトリックス単位内の該チャンネルの乗算をさせるため
に該利得係数が与えられ、該乗算されたチャンネルと組合わせるために該追加の
ビットが与えられ、該利得係数は２の冪ではない１つ又はそれ以上の値を含む若
干の値をとり得るキャリヤ符号化オーディオデータ信号。
【請求項１９】複数の符号化されたチャンネルを含む符号化されたストリ
ームを復号する方法であって、縦続された基本マトリックス量子化器を用いて該入力チャンネルに逆マトリッ
クス変換を加え、第１チャンネルを変更するために第１基本マトリックス量子化
器が用いられるようにさせ、該第１基本マトリックス量子化器内で該第１チャンネルを該符号化されたスト
リームの情報から得られた利得係数と乗算し、該乗算された第１チャンネル信号
を該符号化されたストリームから回復された追加の低有意ビットと結合し、該利
得係数は２の冪ではない１つ又はそれ以上の値を含む若干の値をとり得ることか
ら成る符号化トリーム復号方法。
【請求項２０】前記組合わせることが加算を含む、請求項１９の方法。
【請求項２１】複数の入力チャンネルを符号化する方法であって、縦続された基本マトリックス量子化器を用いて該入力チャンネルにマトリック
ス変換を加え、第１チャンネルを変更するために第１基本マトリックス量子化器が用いられる
ようにさせ、該第１基本マトリックス量子化器内で該第１チャンネルを利得係数と乗算し、該チャンネルに割当てられた若干のビットを超える該乗算から結果的に生じる
あらゆる追加の低有意ビットを回復し、該追加のビット、該乗算されかつ変更さ
れた第１チャンネル及び今後の復号を可能にするために該利得係数を示すパラメ
ータを記憶することから成る複数入力チャンネル符号化方法。
【請求項２２】多重チャンネルデジタル信号用入力を有すると共に少なく
とも２つのサブストリームであって、その一方が２チャンネルダウンミックス信
号を与え、他方が多重チャンネルデジタル信号を与えるサブストリームを有する
符号化されかつ圧縮されたストリームを供給する、損失のない圧縮システム用の
エンコーダ装置であって、該エンコーダは該２チャンネルダウンミックス信号用
の仕様を受取る入力を含み、該エンコーダはダウンミックス信号の一部分に関す
る第１検査値を計算すると共に該第１検査値を該第１サブストリームに挿入しか
つ該多重信号の一部分に関する第２検査値を計算すると共に該第２検査値を第２
サブストリームに挿入する手段をさらに含む無損失圧縮システム用エンコーダ装
置。
【請求項２３】該ダウンミックス信号が試聴され得るようにするダウンミ
ックス信号出力をさらに含む、請求項２２の装置。
【請求項２４】損失なしに圧縮されかつ符号化された信号を復号するデコ
ーダ装置であって、符号化された多重チャンネルデジタル信号用入力と、該多重チャンネル信号の一部分に関する第１検査値を計算する手段と、該多重チャンネル信号の前記部分に関する該符号化されたストリームから第２
検査値を検索する手段と、該第１及び第２検査値を比較する比較器装置と、該検査値が一致するかどうかを示すフラッグを与える出力装置とから成る信号
復号デコーダ装置。
【請求項２５】該信号の一部分の該信号ワードの２進表現に関するビット
ごとのパリティオペレーションとして検査値の各計算を実行するデジタル信号プ
ロセッサを含み、該パリティが計算される前に該２進ワードが、該チャンネル数
に依存して回転される、請求項２２乃至２４のいずれか１つの装置。
【請求項２６】請求項２４のデコーダを含む消費者ディスク用プレーヤで
あって、該出力装置が可視標識子を含み、さらに該プレーヤは、閾値レベルより
短い時間期間の間に該第１及び第２検査値が一致しないと該閾値レべルより長い
時間期間の間の可視指示に帰着するように構成された該可視標識子用の駆動信号
を与えるパルス伸張回路を含む、消費者ディスク用プレーヤ。
【請求項２７】請求項２２のエンコーダ及び予備量子化器を含む装置であ
って、該エンコーダは、符号化されかつ圧縮されたストリーム及び試聴可能な予
備量子化された信号を出力として与え、該圧縮されたストリームに内挿された該
検査値が該予備量子化された信号が計算される、エンコーダ・予備量子化器装置
。
【請求項２８】入力として符号化されたストリームを受取る損失のない２
チャンネルデコーダであって、該出コーダは該ストリームが供給される符号化さ
れた２チャンネル信号を発生させるデコーダコアを含み、該デコーダはさらに該
デコーダコアの出力に該符号化されたストリームの情報に応じて算術桁移動を加
える桁移動装置を含み、さらに該桁移動装置の出力に信号制限装置を含み、該桁
移動装置及び該制限装置は該デコーダの出力でワード幅を制限することから成る
無損失２チャンネルデコーダ。
【請求項２９】該符号化された入力ストリームは少なくとも２つのサブス
トリームを含み、該サブストリームは共に符号化された、３チャンネル以上を有
する多重チャンネルオーディオ信号を限定し、該符号化された２チャンネル信号
を発生させるために該サブストリームの１つが供給される、請求項２８のデコー
ダ。
【請求項３０】該制限装置は、飽和計算を用いて算術桁移動の出力を記憶
するクリッパーを含む、請求項２８又は２９のデコーダ。
【請求項３１】第１レートでサンプリングされた第１入力チャンネル及び
該レートの２倍の高いレートでサンプリングされた第２入力チャンネルを有する
多重チャンネル信号を受取る入力を有するエンコーダであって、第１入力チャンネルのサンプリングレートをより高いレートに増加させる装置
と、該第１及び第２入力チャンネルを該より高いレートで受取る損失のない、符号
化されたストリームを発生させるエンコーダとから成る多重チャンネル信号入力
用エンコーダ。
【請求項３２】各復号されたチャンネルにつき、対応する入力チャンネル
が該第１又は該第２レートでサンプリングされたかどうかを示すサンプルレート
情報を、該符号化されたストリームへ挿入する手段をさらに含む、請求項３１の
エンコーダ。
【請求項３３】該サンプリングレートを増加させる装置は半帯域フィルタ
を含むと共に該入力信号に対応する第１複数のサンプル及第２複数の内挿された
サンプルを与える、請求項３２のエンコーダ。
【請求項３４】サンプリングレート情報を挿入する手段は、どの復号され
たサンプルが該入力に対応するかを示す、請求項３３のエンコーダ。
【請求項３５】該低レートチャンネルのサンプルレート増加によって導入
される遅延を実質的に補償する該高レートチャンネルの信号路に遅延要素をさら
に含む請求項３１乃至３４のいずれか１つのエンコーダ。
【請求項３６】請求項３３又は３４の該エンコーダによって生成される符
号化されたストリームに対する入力を有すると共に多重チャンネル出力を供給す
る復号器であって、該入力チャンネルの原サンプルに対応しない該低レートチャ
ンネルの復号されたサンプルが放棄され、それによってもともと該符号化装置に
与えられた該多重チャンネル信号と等しい出力を供給するデコーダ。
【請求項３７】符号化オーディオデータ信号を記憶しているコンピュータ
メモリ製品であって、該符号化されたオーディオデータ信号は、第１サンプリン
グレート又は該第1サンプリングレートの倍の第2サンプリングレートのいずれか
でサンプリングされたチャンネル信号を表す複数の符号化されたオーディオチャ
ンネルを含み、該符号化されたオーディオチャンネルは全て該第２高レートでサ
ンプリングされ、各チャンネルにつき該チャンネル信号が該第１又は該第２レー
トでサンプリングされたかどうかを示す追加情報が与えられる符号化オーディオ
データ信号記憶用コンピュータメモリ製品。
【請求項３８】該追加情報は、該第１レートでサンプリングされたチャン
ネル信号を表わす符号化されたチャンネルにつき、どの符号化されたサンプルが
該入力信号に対応するかをさらに示す、請求項３７の製品。
【請求項３９】キャリヤ上に与えられる符号化されたオーディオデータ信
号であって、該符号化されたオーディオデータ信号は、第１サンプリングレート
又は該第１サンプリングレートの倍の第２サンプリングレートのいずれかでサン
プリングされたチャンネル信号を表す複数の符号化されたオーディオチャンネル
を含み、該符号化されたオーディオチャンネルは全て該第２高レートでサンプリ
ングされ、該チャンネル信号が該第１又は該第２レートでサンプリングされたか
どうかを示す追加情報が与各チャンネルにつき与えられるキャリヤ符号化オーデ
ィオデータ信号。
【請求項４０】該追加情報は、該第１レートでサンプリングされたチャン
ネル信号を表わす符号化されたチャンネルにつき、どの符号化されたサンプルが
該入力信号に対応するかをさらに示す、請求項３９の信号。
【請求項４１】多重デジタル信号及びダウンミックス仕様に対する入力を
有するエンコーダであって、縦続された基本マトリックス量子化器として実行さ
れるマトリックスを含むと共に複数のサブストリームとしてフォーマットされる
符号化された情報ストリームを供給し、第１ストリームのデータは該マトリック
ス出力の厳密なサブセットから取出されると共に該ダウンミックス仕様を実行す
るのに十分な情報を含み、該マトリックスは、該第１基本マトリックス出力が実質的に換算係数を乗算された該第１ダウンミ
ックスチャンネルになるように、第１ダウンチャンネルにつき該仕様に関して計
算された項を有する第1基本マトリックスと、該第１基本マトリックスの該出力を乗算する係数が実質的に０になるように計
算された項を有する第２基本マトリックスとを含む多重デジタル信号・ダウンミ
ックス仕様入力用エンコーダ。
【請求項４２】該第１基本マトリックスは、該第1ダウンミックスに対す
る該仕様の実質的に最大係数を有する入力チャンネルを変更する、請求項４１の
エンコーダ。
【請求項４３】多重チャンネルデジタル信号及びダウンミックス仕様用の
入力を有するエンコーダであって、縦続された基本マトリックス量子化器として
実行されるマトリックスを含むと共に複数のサブストリームとしてフォーマット
される符号化された情報のストリームを供給し、第1サブストリームのデータは
、該マトリックス出力の厳密なサブセットからとられると共に該ダウンミックス
仕様を実行するのに十分な情報を含み、該第１サブストリームに伝えられるチャ
ンネルを該多重チャンネル信号のチャンネルによって限定する該マトリックスが
実質的に互いに直交する列を有する多重チャンネルデジタル信号・ダウンミック
ス仕様入力用エンコーダ。
【請求項４４】多重チャンネルデジタル信号及びダウンミックス仕様用の
入力を有するエンコーダであって、縦続された基本マトリックス量子化器として
実行されるマトリックスを含むと共に複数のサブストリームとしてフォーマット
される符号化された情報のストリームを供給し、第１サブストリームのデータは
、該マトリックス出力の厳密なサブセットからとられると共に該ダウンミックス
仕様を実行するのに十分な情報を含み、該第１サブストリームの該伝えられたチ
ャンネル間の相互相関が実質的に零である多重チャンネルデジタル信号・ダウン
ミックス仕様入力用エンコーダ。
【請求項４５】前記相互相関は、該伝えられたデータレートに実質的に貢
献する周波数帯域を強調するスペクトル重みづけとして与えられる、請求項４４
のエンコーダ。
【請求項４６】前記相互相関は、ｎ＝１、２又は３とすると、デジタルフィルタ（１−Ｚ^−１）^ｎによって実質的に限定されるスペクトル重み
づけとして与えられる、請求項４５のエンコーダ。
【請求項４７】２つ又はそれ以上のチャンネル用入力を含むと共に該入力
チャンネルの線形組合せである出力信号を伝える損失のないエンコーダでにおい
て、伝達用の該出力信号を決定する方法であって、１）入力チャンネルの第１リスト及び伝達が決定されている出力信号を限定す
る第２リストを設定し、２）該第１リストから１つのチャンネルを削除し、該第1リストの残りのチャ
ンネルと、伝達が決定された出力信号との線形組合せを選択し、前記１つのチャ
ンネル及び該線形組合せ間の差に等しい信号に対してエントロピー尺度を実質的
に最少化するように該線形組合わせが選ばれるようにさせ、３）該差信号に換算係数を割り当て、４）該換算された差信号を伝達用出力信号として割り当て、当該出力信号の限
定を該第２リストに記憶し、５）さらなる入力チャンネルにつき２乃至４の段階を反復することから成る伝
達用出力信号決定方法。
【請求項４８】該出力信号の該限定は該出力信号それ自体を含む、請求項
４７の方法。
【請求項４９】該出力信号の該限定は該出力信号が計算され得るようにさ
せるマトリックス仕様を含む、請求項４７の方法。
【請求項５０】初めは該第１リストが入力チャンネルの全セットに等しく
、初めは該第２リストが空である、請求項４７の方法。
【請求項５１】初めは該第２リストはダウンミックスが回復可能にされる
信号を含み、該第１リストが入力チャンネルセットをサブセットを含む、請求項
４７の方法。
【請求項５２】１つのチャンネルを削除する該段階は、同チャンネルにつ
き該線型組合せの各係数の絶対値が所定の限度を超えない該第１リストから削除
用チャンネルを選択することを含む、請求項４７の方法。
【請求項５３】 1つのチャンネルを削除する該段階は、最小エネルギーを
有するチャンネルを選択することを含む、請求項４７の方法。
【請求項５４】前記換算係数が＋１又は−1である、請求項４７の方法。
【請求項５５】前記換算係数が＋１/２又は−1/２である、請求項４７の
方法。
【請求項５６】前記エントロピー尺度がエネルギーである、請求項４７の
方法。
【請求項５７】前記エントロピー尺度は、該エンコーダの圧縮された出力
ストリームのデータレートに実質的に貢献する周波数帯域を強調するスペクトル
重みづけで計算されたエネルギーである、請求項４７の方法。
【請求項５８】前記エントロピー尺度は、ｎ＝１、２又は３とすると、デジタルフィルタ（１−Ｚ^−１）^ｎによって実質的に限定されるスペクトル重み
づけで計算されるエネルギーである、請求項４７の方法。
【請求項５９】換算された差信号の計算は基本マトリックス量子化器によ
って行われる、請求項４７の方法。
【請求項６０】該換算係数は１未満の大きさであり、該換算演算に続いて
回復される追加の低有意ビットが伝達用出力信号として与えられる、請求項４７
の方法。
【請求項６１】入力チャンネルの線形組合せである伝達用出力信号を生成
するために２つ又はそれ以上のチャンネルを符号化する方法であって、請求項４７乃至６０のいずれか１つの方法を用いて伝達用該出力信号を決定し
、該決定された出力信号を計算することから成るチャンネル符号化方法。
【請求項６２】入力チャンネル及びダウンミック仕様を含む多重チャンネ
ル信号を符号化する方法であって、ダウンミックスチャンネルの該仕様内で実質的に最大の係数を有する第１入力
チャンネルを選択し、基本マトリックス量子化器を用いて該第１入力チャンネルを一定率で縮小し、
該第１チャンネルの係数が１未満でありかつ他の入力チャンネルの係数が実質的
に零であるようにさせることから成る多重チャンネル信号符号化方法。
【請求項６３】該換算演算に続いて回復される追加の低有意ビットが伝達
用出力信号として与えられる、請求項６２の方法。