JP2003066998A - 音響信号符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 量子化歪みを抑制しビットレートを平均値に
保つ。 【解決手段】 増加ビット量決定部５は、ブロックタイ
プ判別部１２からの処理ブロックタイプがショートタイ
プである場合に、量子化に使用するための増加ビット量
を決定し、ビット制御部６は、決定された増加ビット量
に平均ビット割当量を加算し、量子化に使用できる許容
ビット量をビット量／誤差量制御部３２に出力すると共
に、多重化部４から得た前回の符号化フレームの処理時
の使用ビット量と平均ビット割当量との差分を求め、今
までに蓄積されたビット量との加算を行い、その値が所
定の上限値を超える場合に、蓄積ビット解放量を多重化
部４に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広帯域の音響信
号を符号化し、符号化処理によって生成された符号化ビ
ット列の長さを可変にして伝送路へ多重伝送する音響信
号符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５はＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−
７規格に示されているＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式の従来の
音響信号符号化装置の構成を示すブロック図である。図
において、１は入力信号からＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕ
ｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）周
波数スペクトルを生成し、マスキングしきい値を算出し
て、分析対象とする信号の処理ブロックタイプを判別
し、ＦＦＴ周波数スペクトルとマスキングしきい値によ
り信号対マスク比ＳＭＲ（Ｓｉｇｎａｌ Ｍａｓｋ Ｒ
ａｔｉｏ）を算出する心理音響モデル部である。なお、
マスキングしきい値は、ある周波数帯域において、人間
の耳の特性や他の周波数帯域の信号成分により音がマス
クされるために、人間の耳で知覚できなくなる信号の最
低レベル値を示す。

【０００３】また、図１５において、２は心理音響モデ
ル部１からの処理ブロックタイプに基づき入力信号を周
波数直交変換してＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：変形
離散コサイン変換）周波数スペクトルを生成するＭＤＣ
Ｔ処理部である。

【０００４】さらに、図１５において、３は心理音響モ
デル部１からの信号対マスク比ＳＭＲとＭＤＣＴ処理部
２からのＭＤＣＴ周波数スペクトルにより許容できる量
子化の許容誤差量を計算し、ＭＤＣＴ処理部２からのＭ
ＤＣＴ周波数スペクトルを正規化し量子化してハフマン
符号化する処理を、量子化されたＭＤＣＴ周波数スペク
トルによる量子化誤差量が許容誤差量を下回り、かつ量
子化に必要となる必要ビット量が許容ビット量を下回る
まで繰り返して行い、正規化係数であるスケールファク
タを決定し、決定したスケールファクタとハフマン符号
化されたＭＤＣＴ周波数スペクトルとハフマン符号化の
際に選択されたハフマン符号帳番号とを出力する反復ル
ープ処理部である。

【０００５】さらに、図１５において、４は反復ループ
処理部３からのハフマン符号化されたＭＤＣＴ周波数ス
ペクトル、ハフマン符号帳番号、スケールファクタと、
心理音響モデル部１からの処理ブロックタイプとを、ヘ
ッダ等の補助情報と共に多重化処理し、符号化ビット列
を生成して符号化ビットストリームを送出する多重化部
である。

【０００６】さらに、図１５の心理音響モデル部１にお
いて、１１は入力信号からＦＦＴ周波数スペクトルを生
成するＦＦＴ演算部、１２は周波数スペクトルからマス
キングしきい値を算出して、分析対象とする信号の処理
ブロックタイプを判別するブロックタイプ判別部、１３
はＦＦＴ演算部１１からの周波数スペクトルとブロック
タイプ判別部１２からのマスキングしきい値により信号
対マスク比ＳＭＲを算出するＳＭＲ演算部である。

【０００７】さらに、図１５の反復ループ処理部３にお
いて、３１は心理音響モデル部１からの信号対マスク比
ＳＭＲとＭＤＣＴ処理部２からのＭＤＣＴ周波数スペク
トルにより許容できる量子化の許容誤差量を計算する許
容誤差量計算部で、３２はＭＤＣＴ処理部２からのＭＤ
ＣＴ周波数スペクトルと、後述の量子化部３４から得た
量子化され逆量子化されたＭＤＣＴ周波数スペクトルの
逆量子化値により、量子化誤差量を計算し、量子化誤差
量が許容誤差量計算部３１により算出された許容誤差量
を下回り、かつ後述のハフマン符号化部３５からの量子
化に必要な必要ビット量が許容ビット量を下回るよう
に、スケールファクタを決定するビット量／誤差量制御
部である。

【０００８】さらに、図１５の反復ループ処理部３にお
いて、３３はビット量／誤差量制御部３２からのスケー
ルファクタに基づき、ＭＤＣＴ処理部２からのＭＤＣＴ
周波数スペクトルを正規化する正規化処理部、３４は正
規化されたＭＤＣＴ周波数スペクトルを量子化し逆量子
化する量子化部、３５は量子化されたＭＤＣＴ周波数ス
ペクトルをハフマン符号化し、ハフマン符号化されたＭ
ＤＣＴ周波数スペクトルと、ハフマン符号化の際に選択
されたハフマン符号帳番号を出力すると共に、量子化に
必要となった必要ビット量の計算を行って出力するハフ
マン符号化部である。

【０００９】次に動作について説明する。心理音響モデ
ル部１に入力された入力信号は、ＦＦＴ演算部１１にお
いてＦＦＴ計算処理が行われ、時間軸上の信号から周波
数軸上の信号に変換されてＦＦＴ周波数スペクトルが生
成され、ブロックタイプ判別部１２に出力される。

【００１０】ブロックタイプ判別部１２の説明の前に、
処理ブロックタイプについて説明する。時間軸上の信号
を周波数軸上の信号に変換する際には、符号化フレーム
内の分析対象とする信号を時間的に長くして周波数分解
能を向上させるロングタイプと、符号化フレーム内の分
析対象とする信号を時間的に短くして時間分解能を向上
させるショートタイプの２種類の処理ブロックタイプが
存在する。前者は定常的な信号のみが存在する場合に用
いられ、後者は急激な信号変化のある場合に用いられ
る。

【００１１】ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ方式では、これらの
２種類の処理ブロックタイプを信号の特性に応じて使い
分けることにより、時間分解能の不足に起因して発生す
るプリエコーと呼ばれる不快な雑音の発生を防いでい
る。また、符号化の処理フレーム長を常に固定にするた
め、処理の対象サンプルが少ないショートタイプの場合
には、複数回分繰り返し処理を実行する構成となってい
る。実例を挙げると、ロングタイプの場合は処理の対象
サンプル数１０２４に対し１回の処理を実行し、ショー
トタイプの場合は処理の対象サンプル数１２８に対し、
サンプルを変えながら８回の処理を実行する。

【００１２】ブロックタイプ判別部１２は、ＦＦＴ演算
部１１からのＦＦＴ周波数スペクトルからマスキングし
きい値を算出し、算出したマスキングしきい値に基づい
てブロックタイプの判別を行い、その結果である処理ブ
ロックタイプをＭＤＣＴ処理部２と多重化部４に出力す
る。

【００１３】次に、ＳＭＲ演算部１３は、ＦＦＴ演算部
１１からのＦＦＴ周波数スペクトルと、ブロックタイプ
判別部１２が算出したマスキングしきい値に基づき、信
号対マスク比ＳＭＲを算出し、算出した信号対マスク比
ＳＭＲを反復ループ処理部３内の許容誤差量計算部３１
に出力する。

【００１４】ＭＤＣＴ処理部２は、ブロックタイプ判別
部１２から受け取った処理ブロックタイプに基づき、入
力信号に対して時間軸から周波数軸へ変換処理、即ち、
周波数直交変換処理を行い、その結果として生成される
ＭＤＣＴ周波数スペクトルを反復ループ処理部３内の許
容誤差量計算部３１と正規化処理部３３に出力する。

【００１５】反復ループ処理部３内の許容誤差量計算部
３１は、ＭＤＣＴ処理部２からのＭＤＣＴ周波数スペク
トルとＳＭＲ演算部１３からの信号対マスク比ＳＭＲの
逆数（１／ＳＭＲ）の乗算を行い、許容できる許容誤差
量の計算を行う。

【００１６】許容誤差量計算部３１において算出された
許容誤差量は、ビット量／誤差量制御部３２に出力さ
れ、量子化誤差量を判定する際の指標として用いられ
る。量子化誤差量がこの許容誤差量より小さい場合に
は、人間の耳にノイズが知覚されずに済む。

【００１７】正規化処理部３３は、ビット量／誤差量制
御部３２において選択されたスケールファクタを用い
て、ＭＤＣＴ処理部２から出力されたＭＤＣＴ周波数ス
ペクトルの正規化を行う。

【００１８】量子化部３４は、正規化処理部３３により
正規化されたＭＤＣＴ周波数スペクトルの量子化を行
い、その結果をハフマン符号化部３５に出力する。ま
た、量子化誤差量を算出するために逆量子化を行い、逆
量子化値をビット量／誤差量制御部３２に出力する。

【００１９】ハフマン符号化部３５は、量子化されたＭ
ＤＣＴ周波数スペクトルをハフマン符号化し、量子化に
必要となった必要ビット量をビット量／誤差量制御部３
２に出力すると共に、ハフマン符号化されたＭＤＣＴ周
波数スペクトルと、ハフマン符号化の際に選択されたハ
フマン符号帳番号を多重化部４に出力する。

【００２０】ビット量／誤差量制御部３２は、ＭＤＣＴ
処理部２からのＭＤＣＴ周波数スペクトルと、量子化部
３４から得たＭＤＣＴ周波数スペクトルの逆量子化値と
の差分、即ち、量子化による量子化誤差量を計算し、許
容誤差量計算部３１により算出された許容誤差量との比
較を行う。その結果、ビット量／誤差量制御部３２は、
量子化誤差量の方が許容誤差量より大きいと判定した場
合はスケールファクタの値を小さくし、そのスケールフ
ァクタの値を正規化処理部３３に出力する。

【００２１】一方、ビット量／誤差量制御部３２は、量
子化誤差量の方が許容誤差量より小さいと判定した場合
は、ハフマン符号化部３５から得た量子化に必要となっ
た必要ビット量と許容ビット量との比較を行う。この許
容ビット量は、符号化の際に指定されるビットレートか
ら算出される平均ビット割当量から、多重化部４がヘッ
ダ等の補助情報を付加するために必要なビット量を減算
したものである。処理ブロックタイプがショートタイプ
の場合にはスケールファクタ等の補助情報が８回分必要
となるため、必然的に補助情報を付加するために必要な
ビット量が多くなるので、量子化に使用できる許容ビッ
ト量は少なくなる。

【００２２】必要ビット量と許容ビット量の比較の結
果、ビット量／誤差量制御部３２は、ハフマン符号化部
３５から得た必要ビット量の方が許容ビット量より大き
いと判定した場合はスケールファクタの値をある程度大
きくし、そのスケールファクタの値を正規化処理部３３
に出力する。一方、ハフマン符号化部３５から得た必要
ビット量の方が許容ビット量より小さいと判定した場合
は、反復ループ処理部３内の処理を終了し、多重化部４
による多重化処理に移行する。

【００２３】反復ループ処理部３は、実際に量子化され
たＭＤＣＴ周波数スペクトルによる量子化誤差量が許容
誤差量を下回り、かつ量子化に必要となった必要ビット
量が許容ビット量を下回るまで、正規化処理部３３、量
子化部３４、ハフマン符号化部３５による反復処理を繰
り返し実行させる。

【００２４】次に、多重化部４は、量子化されハフマン
符号化されたＭＤＣＴ周波数スペクトル、選択されたハ
フマン符号帳番号、決定されたスケールファクタ、決定
された処理ブロックタイプを、ヘッダ等の補助情報と共
に多重化処理し、量子化に必要となった必要ビット量が
許容ビット量を下回った場合は、蓄積ビット解放量分の
“０”データの挿入を行った上で符号化ビット列を生成
し、符号化ストリームを伝送路に送出する。

【００２５】この蓄積ビット解放量は、複数の符号化ス
トリームを受信して蓄積する復号側のバッファがアンダ
ーフローを引き起こさないように、符号化ビット列の長
さを調整し、ビットレートを平均値に保つために挿入さ
れる“０”データの挿入量のことであり、平均的に１回
の符号化フレームの処理時に割り当てられたビット量に
なるように挿入されるものである。例えば、１回の符号
化フレームの処理時に割り当てられたビット量が３００
０ビットで、量子化に必要となった必要ビット量と補助
情報を付加するために必要なビット量の合計が２０００
ビットである場合に、１０００ビットの蓄積ビット解放
量分の“０”データの挿入が行われる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】従来の音響信号符号化
装置は以上のように構成されているので、分析対象とす
る信号を時間的に短くして時間分解能を向上させるシュ
ートタイプを用いた場合に、複数回分の量子化情報をス
ケールファクタ等の補助情報と共に、符号化ビット列に
組み込む必要が発生するため、特にビットレートが低い
場合に、量子化に割り当てられるビット量の不足に起因
して量子化歪みが増えることにより、音質劣化が発生す
るという課題があった。

【００２７】また、上記のケースの対処案として量子化
に割り当てるビット量を変化させることも考えられる
が、実際にどのようにして制御するかを正しく決めるこ
とが困難であるという課題があった。

【００２８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、符号化フレーム内の分析対象とす
る信号を時間的に短くして時間分解能を向上させるショ
ートタイプを選択する場合に、量子化に割り当てるビッ
ト量を増加することにより、量子化に割り当てられるビ
ット量の不足に起因する量子化歪みを抑制し、音質を向
上させることができる音響信号符号化装置を得ることを
目的とする。

【００２９】また、符号化フレームの処理時において、
蓄積ビット解放量を効率的に制御することにより、ビッ
トレートを平均値に保つことができる音響信号符号化装
置を得ることを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る音響信号
符号化装置は、音響信号における符号化フレームの処理
ブロックタイプが時間分解能を向上させるショートタイ
プである場合に、量子化に使用するための増加ビット量
を決定し、決定された増加ビット量に、符号化の際に指
定されるビットレートから算出される平均ビット割当量
を加算して、量子化に使用できる許容ビット量を求める
ものである。

【００３１】この発明に係る音響信号符号化装置は、処
理ブロックタイプがショートタイプである符号化フレー
ム以降における所定数の符号化フレームに対して増加ビ
ット量を決定するものである。

【００３２】この発明に係る音響信号符号化装置は、増
加ビット量を予め定めた所定のビット量とするものであ
る。

【００３３】この発明に係る音響信号符号化装置は、処
理ブロックタイプがショートタイプである符号化フレー
ム以降における所定数の符号化フレームに対して、決定
する増加ビット量を徐々に減少させるものである。

【００３４】この発明に係る音響信号符号化装置は、処
理ブロックタイプがショートタイプである符号化フレー
ムの増加ビット量を予め定めた所定のビット量とし、処
理ブロックタイプがショートタイプである符号化フレー
ム以降におけるショートタイプ以外の所定数の符号化フ
レームに対して、決定する増加ビット量を徐々に減少さ
せるものである。

【００３５】この発明に係る音響信号符号化装置は、符
号化フレームにおける音響信号のエネルギーに応じて、
増加ビット量を調節するものである。

【００３６】この発明に係る音響信号符号化装置は、処
理ブロックタイプがショートタイプである符号化フレー
ム以降における所定数の符号化フレームに対して増加ビ
ット量を調節するものである。

【００３７】この発明に係る音響信号符号化装置は、符
号化の際に指定されるビットレートから算出される平均
ビット割当量と、符号化フレームの処理時に必要となっ
た使用ビット量との差分を蓄積し、以降の符号化フレー
ムの処理時に、蓄積されているビット量に応じて所定の
ビット量を解放し符号化ビット列を生成するものであ
る。

【００３８】この発明に係る音響信号符号化装置は、処
理ブロックタイプがショートタイプ以外である符号化フ
レームに対して、蓄積されているビット量を解放するも
のである。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による音
響信号符号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、５は心理音響モデル１内のブロックタイプ判別
部１２からの処理ブロックタイプに基づき量子化に用い
る増加ビット量を制御する増加ビット量決定部である。

【００４０】また、図１において、６は増加ビット量決
定部５からの増加ビット量と符号化の際に指定されるビ
ットレートから算出される平均ビット割当量とを加算し
て現在の符号化フレームに使用できる許容ビット量を算
出してビット量／誤差量制御部３２に出力すると共に、
多重化部４から得た前回の符号化フレームの処理時に必
要となった使用ビット量と平均ビット割当量との差分を
求め、今までに蓄積されたビット量との加算を行い、そ
の値が所定の上限値を超える場合に、所定のビット量を
蓄積ビット解放量として多重化部４に出力するビット制
御部であり、その他の構成は従来の図１５に示す構成と
同等である。

【００４１】図２は増加ビット量を制御する増加ビット
量決定部５の内部構成を示すブロック図である。図にお
いて、５０は心理音響モデル部１内のブロックタイプ判
別部１２からの処理ブロックタイプがショートタイプ
か、それ以外かの判定を行う判定部、５１は判定部５０
の判定結果によりスイッチ５３を制御するスイッチ制御
部、５２は予め定めておいた所定の固定ビット量、５３
はスイッチ制御部５１により制御されるスイッチであ
る。

【００４２】図３は許容ビット量を出力すると共に符号
化ビット列の長さを可変調節するための蓄積ビット解放
量を出力するビット制御部６の内部構成を示すブロック
図である。図において、６１は符号化の際に指定される
ビットレートから算出される平均ビット割当量、６２は
増加ビット量決定部５からの増加ビット量と平均ビット
割当量６１を加算して許容ビット量として反復ループ処
理部３内のビット量／誤差量制御部３２に出力する加算
部である。

【００４３】また、図３において、６３は多重化部４か
らの前回の符号化フレームの処理時に必要となった使用
ビット量と平均ビット割当量６１との差分を求める減算
部、６４は減算部６３からの差分と今までに蓄積された
ビット量との加算を行い、その値が所定の上限値に収ま
っているかを判定し、収まっていない場合に所定のビッ
ト量を蓄積ビット解放量として多重化部４に出力するビ
ット蓄積部である。

【００４４】次に動作について説明する。図１に示す心
理音響モデル部１、ＭＤＣＴ処理部２、反復ループ処理
部３における許容誤差量計算部３１、正規化処理部３
３、量子化部３４、ハフマン符号化部３５の動作は従来
と同様である。

【００４５】次に図２に示す増加ビット量決定部５の動
作について説明する。判定部５０は、心理音響モデル部
１内のブロックタイプ判別部１２からの処理ブロックタ
イプがショートタイプか、それ以外かの判定を行う。処
理ブロックタイプがショートタイプである場合に、判定
部５０はスイッチ制御部５１にビット量を増加させる制
御を行うよう指示を出力する。この指示を受けたスイッ
チ制御部５１は、スイッチ５３を固定ビット量５２が接
続されている側に切り替え、予め定めた固定ビット量５
２、例えば２００ビットを増加ビット量としてビット制
御部６に出力する。

【００４６】一方、処理ブロックタイプがショートタイ
プ以外であった場合、判定部５０はスイッチ制御部５１
にビット量を増加させない制御を行うよう指示を出力す
る。この指示を受けたスイッチ制御部５１は、スイッチ
５３を何も接続されていない側に切り替え、ビット量無
し、即ち、０ビットを増加ビット量としてビット制御部
６に送出する。

【００４７】次に図３に示すビット制御部６の動作につ
いて説明する。加算部６２は、符号化の際に指定される
ビットレートから算出される平均ビット割当量６１と、
増加ビット量決定部５から得られた増加ビット量を加算
して、現在の符号化フレームの量子化に使用できる許容
ビット量として、反復ループ処理部３内のビット量／誤
差量制御部３２に出力する。

【００４８】減算部６３は、多重化部４から前回の符号
化フレームの処理時に必要となった使用ビット量、すな
わち、量子化に必要となった必要ビット量と補助情報を
付加するために必要なビット量の合計を入力し、この使
用ビット量と、符号化の際に指定されるビットレートか
ら算出される平均ビット割当量６１との差分、すなわ
ち、余剰ビットを計算してビット蓄積部６４に出力す
る。

【００４９】ビット蓄積部６４は、減算部６３からの余
剰ビットと、今までの符号化フレームの処理時に蓄積さ
れた余剰ビット量との加算を行い、その値が予め定めて
おいた上限値、例えば３０００ビットに収まっているか
の判定を行う。判定の結果、この上限値に収まっていな
い場合には、ビット蓄積部６４はビットの貯め過ぎと判
断し、予め定めておいた所定のビット量、例えば３００
ビットを蓄積ビット解放量として多重化部４に出力す
る。この上限値を超えるケースは、符号化フレーム内の
対象とする信号が、ＭＤＣＴ周波数スペクトルが殆ど０
に近い無音信号や、周波数成分が一部の帯域に集中する
信号、例えば正弦波信号の場合に起こる。上限値に収ま
っている場合には、ビット蓄積部６４は蓄積ビット解放
量を０ビットとして多重化部４に出力する。

【００５０】図１に示す反復ループ処理部３内のビット
量／誤差量制御部３２は、従来と同様に、ＭＤＣＴ処理
部２からのＭＤＣＴ周波数スペクトルと量子化部３４か
ら得た量子化され逆量子化されたＭＤＣＴ周波数スペク
トルの逆量子化値との差分、即ち、量子化による量子化
誤差量を計算し、許容誤差量計算部３１において算出さ
れた許容誤差量との比較を行う。その結果、ビット量／
誤差量制御部３２は、量子化誤差量の方が許容誤差量よ
り大きいと判定した場合はスケールファクタの値を小さ
くし、その値を正規化処理部３３に出力する。

【００５１】一方、ビット量／誤差量制御部３２は、量
子化誤差量の方が許容誤差量より小さいと判定した場合
は、ハフマン符号化部３５から得た量子化に必要となっ
た必要ビット量と、ビット制御部６により指定される許
容ビット量との比較を行う。その結果、ビット量／誤差
量制御部３２は、必要ビット量の方が許容ビット量より
大きいと判定した場合は、正規化処理部３３に出力する
スケールファクタの値をある程度大きくし、必要ビット
量の方が許容ビット量より小さいと判定した場合には、
反復ループ処理部３内の処理を終了し多重化部４による
多重化処理に移行する。

【００５２】反復ループ処理部３は、従来と同様に実際
に量子化されたＭＤＣＴ周波数スペクトルによる量子化
誤差量が許容誤差量を下回り、かつ量子化に必要となっ
た必要ビット量が許容ビット量を下回るまで、正規化処
理部３３、量子化部３４、ハフマン符号化部３５による
反復処理を繰り返し実行させる。

【００５３】このように、ショートタイプの符号化フレ
ームにおいて、量子化に用いる許容ビット量を増加させ
ることで、量子化ビット量の不足による量子化歪みの増
加を抑制し、音質を向上させることができる。

【００５４】次に、多重化部４は、量子化されハフマン
符号化されたＭＤＣＴ周波数スペクトル、選択されたハ
フマン符号帳番号、決定されたスケールファクタ、決定
された処理ブロックタイプを、ヘッダ等の補助情報と共
に多重化処理し、ビット制御部６から出力された蓄積ビ
ット解放量分の“０”データの挿入を行った上で符号化
ビット列を生成し、符号化ストリームを伝送路に送出す
る。また、多重化部４は、符号化フレームの処理に必要
となったビット量、すなわち、量子化に必要となった必
要ビット量と補助情報を付加するために必要なビット量
を合計し、使用ビット量としてビット制御部６に出力す
る。

【００５５】このように、ビット蓄積部６４の蓄積状態
に応じて蓄積ビットを開放し符号化ビット列を生成する
ことにより、ビットレートを平均値に保つことができ、
復号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができ
る。

【００５６】この実施の形態では、図３に示すビット制
御部６を使用しているが、図４に示すビット制御部６ａ
に置き換えても良い。図において、６５は増加ビット量
決定部５から得た増加ビット量が０かそれ以外かの判定
を行う増加判定部、６６は減算部６３からの余剰ビット
と今までに蓄積された余剰ビット量との加算を行い、そ
の値が所定の上限値に収まっているかを判定し、収まっ
ていない場合で、かつ増加判定部６５の判定結果による
増加ビット量が０である場合に、所定のビット量を蓄積
ビット解放量として多重化部４に出力するビット蓄積部
である。その他は図３に示すビット制御部６に示す構成
と同等である。

【００５７】次に図４に示すビット制御部６ａの動作に
ついて説明する。加算部６２、減算部６３の動作は図３
に示す加算部６２、減算部６３の動作と同等である。増
加判定部６５は、増加ビット量決定部５から得た増加ビ
ット量が０かそれ以外かの判定を行い、その結果をビッ
ト蓄積部６６に出力する。

【００５８】ビット蓄積部６６は、減算部６３からの余
剰ビットと、今までに蓄積された余剰ビット量との加算
を行い、その値が予め定めておいた上限値、例えば３０
００ビットに収まっているかの判定を行う。この判定の
結果、上限値に収まっていない場合で、かつ増加判定部
６５の判定結果による増加ビット量が０である場合に
は、ビットの貯め過ぎと判断し、予め定めておいたビッ
ト量、例えば３００ビットを蓄積ビット解放量として多
重化部４に出力する。それ以外の場合には、ビット蓄積
部６６は、蓄積ビット解放量を０ビットとして多重化部
４に出力する。

【００５９】ここで、増加ビット量が０である場合にビ
ット蓄積部６６がビットの貯め過ぎと判断しているの
は、この場合は余剰ビットが増加する方向にあるからで
あり、増加ビット量が０でない場合にビット蓄積部６６
がビットの貯め過ぎと判断していないのは、余剰ビット
が減少する方向にあるからである。このように、減算部
６３からの余剰ビットと、今までに蓄積された余剰ビッ
ト量との加算結果が予め定めておいた上限値を超えて
も、増加ビット量が０でない場合には、蓄積されている
ビット量を解放しないので、次の符号化フレームにおけ
る補助情報の付加に余剰ビットを使用することができ、
さらに効率良くビット量の蓄積制御を行うことができ
る。

【００６０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームにおいて、量子化に用いる許容ビット量
を容易に増加させることが可能となり、符号化時の補助
情報の増加に起因した量子化ビット量の不足による量子
化歪みの増加を抑制し、音質を向上させることができる
という効果が得られる。

【００６１】また、この実施の形態１によれば、ビット
蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放するこ
とにより、ビットレートを平均値に保つことができ、復
号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができると
いう効果が得られる。

【００６２】さらに、この実施の形態１によれば、ビッ
ト制御部６をビット制御部６ａに置き換えることによ
り、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【００６３】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２による音響信号符号化装置の構成を示すブロック図
である。図において、５ａは心理音響モデル１内のブロ
ックタイプ判別部１２からの処理ブロックタイプに基づ
き量子化に用いる増加ビット量を制御する増加ビット量
決定部であり、その他の構成は実施の形態１の図１と同
等である。

【００６４】図６は増加ビット量を制御する増加ビット
量決定部５ａの内部構成を示すブロック図である。図に
おいて、５０ａは処理ブロックタイプがショートタイプ
か、それ以外かの判定を行い、処理ブロックタイプがシ
ョートタイプで、Ｍ進カウンタ５４ａのカウンタ値が
“０”であった場合に、Ｍ進カウンタ５４ａにカウンタ
値“Ｍ−１”を書き込む判定部である。

【００６５】また、図６において、５４ａはカウンタ値
が“０”である場合は、スイッチ制御部５１ａにビット
量を増加させない制御を行うよう指示すると共に、カウ
ンタ値が“０以外”である場合は、スイッチ制御部５１
ａにビット量を増加させる制御を行うよう指示し、処理
対象の符号化フレーム毎に当該カウンタ値から“１”を
減算するＭ進カウンタで、５１ａはＭ進カウンタ５４ａ
からの指示に基づきスイッチ５３ａを制御するスイッチ
制御部であり、固定ビット量５２ａ及びスイッチ５３ａ
は、それぞれ実施の形態１の図２における固定ビット量
５２及びスイッチ５３と同等である。

【００６６】次に動作について説明する。増加ビット量
決定部５ａ以外の動作は実施の形態１と同様である。増
加ビット量決定部５ａ内の判定部５０ａは、心理音響モ
デル部１内のブロックタイプ判別部１２からの処理ブロ
ックタイプがショートタイプか、それ以外かの判定を行
う。

【００６７】符号化フレームの処理ブロックタイプがシ
ョートタイプの場合で、かつＭ進カウンタ５４ａのカウ
ンタ値が“０”であった場合に、判定部５０ａはＭ進カ
ウンタ５４ａにカウンタ値“Ｍ−１”を書き込む。一
方、処理ブロックタイプがショートタイプの場合であっ
ても、Ｍ進カウンタ５４ａのカウンタ値が“０”以外で
あった場合には、判定部５０ａは何もしない。

【００６８】次に、カウンタ値“Ｍ−１”が書き込まれ
たＭ進カウンタ５４ａは、スイッチ制御部５１ａに対し
て、ビット量を増加させる制御を行うよう指示を出力す
る。この指示を受けたスイッチ制御部５１ａは、スイッ
チ５３ａを固定ビット量５２ａが接続されている側に切
り替え、予め定めた固定ビット量、例えば２００ビット
を増加ビット量としてビット制御部６に出力する。

【００６９】次の符号化フレームの処理ブロックタイプ
がショートタイプであっても、Ｍ進カウンタ５４ａのカ
ウンタ値が“０”でないので判定部５０ａは何もせず、
Ｍ進カウンタ５４ａは当該カウンタ値から“１”を減算
し、スイッチ制御部５１ａにビット量を増加させる制御
を行うよう指示を出力する。このＭ進カウンタ５４ａの
カウントダウンは、符号化フレーム毎にカウンタ値が０
になるまで繰り返され、Ｍ進カウンタ５４ａは、カウン
タ値が“０以外”である場合には、スイッチ制御部５１
ａにビット量を増加させる制御を行うよう指示を出力す
る。

【００７０】一方、処理ブロックタイプがショートタイ
プ以外であった場合には、判定部５０ａは何もしない。
そのとき、Ｍ進カウンタ５４ａは自身のカウンタ値が
“０以外”であるときは、符号化フレーム毎にカウンタ
値から“１”を減算し、同様にスイッチ制御部５１ａ
に、ビット量を増加させる制御を行うよう指示を出力
し、スイッチ制御部５１ａはスイッチ５３ａを固定ビッ
ト量５２ａが接続されている側に切り替え、予め定めた
固定ビット量、例えば２００ビットを増加ビット量とし
てビット制御部６に出力する。

【００７１】そして、処理ブロックタイプがショートタ
イプ以外で、カウンタ値が“０”であるときは、Ｍ進カ
ウンタ５４ａはスイッチ制御部５１ａにビット量を増加
させない制御を行うよう指示を出力する。この指示を受
けたスイッチ制御部５１ａは、スイッチ５３ａを何も接
続されていない側に切り替え、ビット量無し、即ち、０
ビットを増加ビット量としてビット制御部６に送出す
る。

【００７２】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレー
ムにおいて、量子化に用いる許容ビット量を容易に増加
させることが可能となり、符号化時の補助情報の増加に
起因した量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加
を抑制し、音質を向上させることができるという効果が
得られる。

【００７３】また、この実施の形態２によれば、ビット
蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放するこ
とにより、ビットレートを平均値に保つことができ、復
号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができると
いう効果が得られる。

【００７４】さらに、この実施の形態２でも、ビット制
御部６を図４に示すビット制御部６ａに置き換えても良
く、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【００７５】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３による音響信号符号化装置の構成を示すブロック図
である。図において、５ｂは心理音響モデル部１内のＦ
ＦＴ演算部１１からのＦＦＴ周波数スペクトルと、心理
音響モデル部１内のブロックタイプ判別部１２からの処
理ブロックタイプに基づき増加ビット量を制御する増加
ビット量決定部であり、その他の構成は実施の形態１の
図１に示す構成と同等である。

【００７６】図８は増加ビット量を制御する増加ビット
量決定部５ｂの内部構成を示すブロック図である。図に
おいて、５５ｂは予め定めた所定のビット量Ａ、５６ｂ
は予め定めた所定のビット量Ｂであり、ビット量Ａ５５
ｂはビット量Ｂ５６ｂよりもビット量が多く、例えば、
ビット量Ａ５５ｂを２００ビット、ビット量Ｂ５６ｂを
１００ビットとする。

【００７７】また、図８において、５７ｂは心理音響モ
デル部１内のＦＦＴ演算部１１からの全ての帯域のＦＦ
Ｔ周波数スペクトルの加算を行って信号エネルギーを求
め、求めた信号エネルギーを所定のしきい値と比較し、
その比較結果に応じてスイッチ５８ｂを制御する比較
部、５８ｂは比較部５７により制御されるスイッチであ
り、その他の判定部５０ｂ、スイッチ制御部５１ｂ、ス
イッチ５３ｂは、実施の形態１の図２に示す判定部５
０、スイッチ制御部５１、スイッチ５３と同等である。

【００７８】次に動作について説明する。増加ビット量
決定部５ｂ以外の動作は実施の形態１と同様である。増
加ビット量決定部５ｂ内の判定部５０ｂの動作は、実施
の形態１の図２に示す判定部５０の動作と同様であり、
処理ブロックタイプがショートタイプであった場合に、
スイッチ制御部５１ｂは、スイッチ５３ｂをスイッチ５
８ｂが接続されている側に切り替える。

【００７９】比較部５７ｂは、心理音響モデル部１内の
ＦＦＴ演算部１１からの全ての帯域のＦＦＴ周波数スペ
クトルの加算を行って信号エネルギーを求め、求めた信
号エネルギーを所定のしきい値と比較し、信号エネルギ
ーが所定のしきい値を超えていると判定した場合は、ス
イッチ５８ｂをビット量の多いビット量Ａ５５ｂが接続
されている側に接続し、信号エネルギーが所定のしきい
値を超えていないと判定した場合には、スイッチ５８ｂ
をビット量の少ないビット量Ｂ５６ｂが接続されている
側に接続する。

【００８０】ここで、比較部５７ｂが使用する予め定め
ておいた所定のしきい値とは、符号化処理の対象とする
信号のエネルギーが、量子化ビット量を多く必要とする
かの判断に用いるものである。

【００８１】このようにして、処理ブロックタイプがシ
ョートタイプの場合で、全ての帯域のＦＦＴ周波数スペ
クトルを加算した信号のエネルギーが所定のしきい値を
超えている場合に、ビット量の多いビット量Ａ５５ｂが
増加ビット量としてビット制御部６に出力される。ま
た、処理ブロックタイプがショートタイプの場合で、全
ての帯域のＦＦＴ周波数スペクトルを加算した信号のエ
ネルギーが所定のしきい値を超えていない場合には、ビ
ット量の少ないビット量Ｂ５６ｂが増加ビット量として
ビット制御部６に出力される。

【００８２】一方、判定部５０ｂの判定の結果、処理ブ
ロックタイプがショートタイプ以外であった場合には、
実施の形態１と同様に、０ビットが増加ビット量として
ビット制御部６に出力される。

【００８３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームにおいて、量子化に用いる許容ビット量
を容易に増加させることが可能となり、符号化時の補助
情報の増加に起因した量子化ビット量の不足による量子
化歪みの増加を抑制し、音質を向上させることができる
という効果が得られる。

【００８４】また、この実施の形態３によれば、符号化
フレーム内の対象とする信号のエネルギーに応じて、増
加ビット量を調節することにより、効率の良いビット割
当制御を実現できるという効果が得られる。

【００８５】さらに、この実施の形態３によれば、ビッ
ト蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放する
ことにより、ビットレートを平均値に保つことができ、
復号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができる
という効果が得られる。

【００８６】さらに、この実施の形態３でも、ビット制
御部６を図４に示すビット制御部６ａに置き換えても良
く、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【００８７】実施の形態４．図９はこの発明の実施の形
態４による音響信号符号化装置の構成を示すブロック図
である。図において、５ｃは心理音響モデル部１内のＦ
ＦＴ演算部１１からのＦＦＴ周波数スペクトルと、心理
音響モデル部１内のブロックタイプ判別部１２からの処
理ブロックタイプに基づき増加ビット量を制御する増加
ビット量決定部であり、その他の構成は実施の形態１の
図１に示す構成と同等である。

【００８８】図１０は増加ビット量を制御する増加ビッ
ト量決定部５ｃの内部構成を示すブロック図である。図
において、判定部５０ｃ、Ｍ進カウンタ５４ｃ、スイッ
チ制御部５１ｃは、実施の形態２の図６に示す判定部５
０ａ、Ｍ進カウンタ５４ａ、スイッチ制御部５１ａと同
等であり、ビット量Ａ５５ｃ、ビット量Ｂ５６ｃ、比較
部５７ｃ、スイッチ５８ｃ、スイッチ５３ｃは、実施の
形態３の図８に示すビット量Ａ５５ｂ、ビット量Ｂ５６
ｂ、比較部５７ｂ、スイッチ５８ｂ、スイッチ５３ｂと
同等である。

【００８９】次に動作について説明する。増加ビット量
決定部５ｃ以外の動作は実施の形態１と同様である。増
加ビット量決定部５ｃ内の判定部５０ｃ、Ｍ進カウンタ
５４ｃの動作は、実施の形態２の図６に示す判定部５０
ａ、Ｍ進カウンタ５４ａと同様である。処理ブロックタ
イプがショートタイプである符号化フレームと、それ以
降のＭ−１分の符号化フレームにおいて、Ｍ進カウンタ
５４ｃからビット量を増加させる制御を行うよう指示を
受けたスイッチ制御部５１ｃは、スイッチ５３ｃをスイ
ッチ５８ｃが接続されている側に切り替える。

【００９０】比較部５７ｃは、実施の形態３の図８に示
す比較部５７ｂと同様にして、全ての帯域のＦＦＴ周波
数スペクトルを加算して信号のエネルギーを求め、求め
た信号のエネルギーを予め定めておいた所定のしきい値
と比較し、信号のエネルギーが所定のしきい値を超えて
いると判定した場合は、スイッチ５８ｃをビット量の多
いビット量Ａ５５ｃが接続されている側に接続し、信号
のエネルギーが所定のしきい値を超えていないと判定し
た場合には、スイッチ５８ｃをビット量の少ないビット
量Ｂ５６ｃが接続されている側に接続する。

【００９１】このようにして、処理ブロックタイプがシ
ョートタイプの符号化フレームと、それ以降のＭ−１分
の符号化フレームにおいて、全ての帯域のＦＦＴ周波数
スペクトルを加算した信号のエネルギーが所定のしきい
値を超えている場合に、ビット量の多いビット量Ａ５５
ｃが増加ビット量としてビット制御部６に出力される。
また、処理ブロックタイプがショートタイプの符号化フ
レームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレームにおい
て、全ての帯域のＦＦＴ周波数スペクトルを加算した信
号のエネルギーが所定のしきい値を超えていない場合に
は、ビット量の少ないビット量Ｂ５６ｃが増加ビット量
としてビット制御部６に出力される。

【００９２】一方、処理ブロックタイプがショートタイ
プ以外で、Ｍ進カウンタ５４ｃのカウンタ値が０の場合
には、Ｍ進カウンタ５４ｃからビット量を増加させない
制御を行うよう指示を受けたスイッチ制御部５１ｃは、
スイッチ５３ｃを何も接続されていない側に切り替え、
０ビットを増加ビット量としてビット制御部６に出力す
る。

【００９３】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレー
ムにおいて、量子化に用いる許容ビット量を容易に増加
させることが可能となり、符号化時の補助情報の増加に
起因した量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加
を抑制し、音質を向上させることができるという効果が
得られる。

【００９４】また、この実施の形態４によれば、符号化
フレーム内の対象とする信号のエネルギーに応じて、増
加ビット量を調節することにより、効率の良いビット割
当制御を実現できるという効果が得られる。

【００９５】さらに、この実施の形態４によれば、ビッ
ト蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放する
ことにより、ビットレートを平均値に保つことができ、
復号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができる
という効果が得られる。

【００９６】さらに、この実施の形態４でも、ビット制
御部６を図４に示すビット制御部６ａに置き換えても良
く、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【００９７】実施の形態５．図１１はこの発明の実施の
形態５による音響信号符号化装置の構成を示すブロック
図である。図において、５ｄは心理音響モデル部１内の
ブロックタイプ判別部１２からの処理ブロックタイプに
基づき増加ビット量を制御する増加ビット量決定部であ
り、その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同
等である。

【００９８】図１２は増加ビット量を制御する増加ビッ
ト量決定部５ｄの内部構成を示すブロック図である。図
において、５９ｄはＭ進カウンタ５４ｄの値によりスイ
ッチ５３ｄに出力するビット量を変化させるビット量調
整部であり、その他の判定部５０ｄ、Ｍ進カウンタ５４
ｄ、スイッチ制御部５１ｄ、スイッチ５３ｄは、実施の
形態２の図６に示す判定部５０ａ、Ｍ進カウンタ５４
ａ、スイッチ制御部５１ａ、スイッチ５３ａと同等のも
のである。

【００９９】次に動作について説明する。増加ビット量
決定部５ｄ以外の動作は実施の形態１と同様である。増
加ビット量決定部５ｄ内の判定部５０ｄ、Ｍ進カウンタ
５４ｄの動作は、実施の形態２の図６に示す判定部５０
ａ、Ｍ進カウンタ５４ａと同様である。

【０１００】ビット量調整部５９ｄはＭ進カウンタ５４
ｄの値によって、スイッチ５３ｄに出力するビット量を
変化させる。一例を挙げると、Ｍ進カウンタ５４ｄの値
が“Ｍ−１”のときは２００ビット、“Ｍ−２”のとき
は１９０ビットというように、Ｍ進カウンタ５４ｄの値
が“１”減る毎に１０ビットずつビット量を減らしてい
き、Ｍ進カウンタ５４ｄの値が“０”になるまで繰り返
す。また、Ｍ進カウンタ５４ｄの値が“０”になった場
合は、スイッチ５３ｄに出力するビット量を０ビットと
する。

【０１０１】処理ブロックタイプがショートタイプであ
る符号化フレームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレ
ームにおいて、スイッチ制御部５１ｄはＭ進カウンタ５
４ｄからのビット量の増加指示を受けると、スイッチ５
３ｄをビット量調整部５９ｄが接続されている側に接続
し、ビット量調整部５９ｄから受け取った、Ｍ進カウン
タ５４ｄのカウンタ値により変化するビット量を増加ビ
ット量としてビット制御部６に出力する。

【０１０２】一方、処理ブロックタイプがショートタイ
プ以外で、Ｍ進カウンタ５４ｄのカウンタ値が０の場合
には、Ｍ進カウンタ５４ｄからビット量を増加させない
制御を行うよう指示を受けたスイッチ制御部５１ｄは、
スイッチ５３ｄを何も接続されていない側に切り替え、
０ビットを増加ビット量としてビット制御部６に出力す
る。

【０１０３】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレー
ムにおいて、量子化に用いる許容ビット量を容易に増加
させることが可能となり、符号化時の補助情報の増加に
起因した量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加
を抑制し、音質を向上させることができるという効果が
得られる。

【０１０４】また、この実施の形態５によれば、処理ブ
ロックタイプがショートタイプからロングタイプに切り
替わったＭ−１分の符号化フレームにおいて、音質劣化
に顕著に影響するショートタイプに遷移した時の最大の
ビット増加量から、徐々に増加ビット量を減らしていく
ことで、極端なビット量の変化による音質劣化を避ける
ことが可能となり、処理ブロックタイプの切り替わり後
の音質を向上させることができるという効果が得られ
る。

【０１０５】さらに、この実施の形態５によれば、ビッ
ト蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放する
ことにより、ビットレートを平均値に保つことができ、
復号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができる
という効果が得られる。

【０１０６】さらに、この実施の形態５でも、ビット制
御部６を図４に示すビット制御部６ａに置き換えても良
く、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【０１０７】実施の形態６．図１３はこの発明の実施の
形態６による音響信号符号化装置の構成を示すブロック
図である。図において、５ｅは心理音響モデル部１内の
ブロックタイプ判別部１２からの処理ブロックタイプに
基づき増加ビット量を制御する増加ビット量決定部であ
り、その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同
等である。

【０１０８】図１４は増加ビット量を制御する増加ビッ
ト量決定部５ｅの内部構成を示すブロック図であり、図
において、５９ｅは判定部５０ｅからの処理ブロックタ
イプの判定結果とＭ進カウンタ５４ｅのカウンタ値によ
り、スイッチ５３ｅに出力するビット量を変化させるビ
ット量調整部であり、その他の判定部５０ｅ、Ｍ進カウ
ンタ５４ｅ、スイッチ制御部５１ｅ、スイッチ５３ｅ
は、実施の形態２の図６に示す判定部５０ａ、Ｍ進カウ
ンタ５４ａ、スイッチ制御部５１ａ、スイッチ５３ａと
同等のものである。

【０１０９】次に動作について説明する。増加ビット量
決定部５ｅ以外の動作は実施の形態１と同様である。増
加ビット量決定部５ｅ内の判定部５０ｅ、Ｍ進カウンタ
５４ｅは、実施の形態２の図６に示す判定部５０ａ、Ｍ
進カウンタ５４ａと同様の処理を行う。

【０１１０】判定部５０ｅによる処理ブロックタイプの
判定結果がショートタイプであった場合には、ビット量
調整部５９ｅは、所定のビット量、例えば２００ビット
をスイッチ５３ｅに出力する。

【０１１１】一方、処理ブロックタイプの判定結果がシ
ョートタイプ以外であった場合には、ビット量調整部５
９ｅは、Ｍ進カウンタ５４ｅのカウンタ値により、スイ
ッチ５３ｅに出力するビット量を変化させる。一例を挙
げると、Ｍ進カウンタ５４ｅの値が“Ｍ−１”のときは
２００ビット、“Ｍ−２”のときは１９０ビットという
ように、ビット量調整部５９ｅは、Ｍ進カウンタ５４ｅ
の値が“１”減る毎に１０ビットずつ減らしていき、Ｍ
進カウンタ５４ｅの値が“０”になるまで繰り返す。ま
た、Ｍ進カウンタ５４ｅの値が“０”になった場合は、
ビット量調整部５９ｅはスイッチ５３ｅに出力するビッ
ト量を０ビットとする。

【０１１２】処理ブロックタイプがショートタイプであ
った場合に、スイッチ制御部５１ｅはＭ進カウンタ５４
ｅからのビット量の増加指示を受けると、スイッチ５３
ｅをビット量調整部５９ｅが接続されている側に接続
し、ビット量調整部５９ｅから受け取った所定のビット
量、例えば２００ビットを増加ビット量としてビット制
御部６に出力する。

【０１１３】処理ブロックタイプがショートタイプ以外
の符号化フレームで、ショートタイプ以降のＭ−１分の
符号化フレームにおいて、スイッチ制御部５１ｅはＭ進
カウンタ５４ｅからのビット量の増加指示を受けると、
スイッチ５３ｅをビット量調整部５９ｅが接続されてい
る側に接続し、ビット量調整部５９ｅから受け取った、
Ｍ進カウンタ５４ｅのカウンタ値により変化するビット
量を、増加ビット量としてビット制御部６に出力する。

【０１１４】一方、処理ブロックタイプがショートタイ
プ以外で、Ｍ進カウンタ５４ｅのカウンタ値が０となっ
た場合に、Ｍ進カウンタ５４ｅからビット量を増加させ
ない制御を行うよう指示を受けたスイッチ制御部５１ｅ
は、スイッチ５３ｅを何も接続されていない側に切り替
え、０ビットを増加ビット量としてビット制御部６に出
力する。

【０１１５】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、時間分解能を高めるために用いるショートタイプの
符号化フレームと、それ以降のＭ−１分の符号化フレー
ムにおいて、量子化に用いる許容ビット量を容易に増加
させることが可能となり、符号化時の補助情報の増加に
起因した量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加
を抑制し、音質を向上させることができるという効果が
得られる。

【０１１６】また、この実施の形態６によれば、処理ブ
ロックタイプがショートタイプからロングタイプに切り
替わった後のＭ−１分の符号化フレームにおいて、音質
劣化に顕著に影響するショートタイプに遷移した時の最
大のビット増加量から、徐々に増加ビット量を減らして
いくことで、極端なビット量の変化による音質劣化を避
けることが可能となり、処理ブロックタイプの切り替わ
り後の音質を向上させることができるという効果が得ら
れる。

【０１１７】さらに、この実施の形態６によれば、Ｍ−
１分の符号化フレームに対してビット量を減少させてい
る途中で、処理ブロックタイプがショートタイプに切り
替わった場合でも、一時的に増加ビット量を多くさせる
ことが可能となるため、符号化時の補助情報の増加に起
因した量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加を
抑制し、音質を向上させることができるという効果が得
られる。

【０１１８】さらに、この実施の形態６によれば、ビッ
ト蓄積部６４の蓄積状態に応じて蓄積ビットを開放する
ことにより、ビットレートを平均値に保つことができ、
復号側のバッファのアンダーフローを防ぐことができる
という効果が得られる。

【０１１９】さらに、この実施の形態６でも、ビット制
御部６を図４に示すビット制御部６ａに置き換えても良
く、さらに効率良くビット量を蓄積制御することができ
るという効果が得られる。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、音響
信号における符号化フレームの処理ブロックタイプが時
間分解能を向上させるショートタイプである場合に、量
子化に使用するための増加ビット量を決定し、決定され
た増加ビット量に、符号化の際に指定されるビットレー
トから算出される平均ビット割当量を加算して、量子化
に使用できる許容ビット量を求めることにより、量子化
ビット量の不足による量子化歪みの増加を抑制し、音質
を向上させることができるという効果がある。

【０１２１】この発明によれば、処理ブロックタイプが
ショートタイプである符号化フレーム以降における所定
数の符号化フレームに対して増加ビット量を決定するこ
とにより、ショートタイプの符号化フレーム以降の所定
数の符号化フレームにおいても、量子化ビット量の不足
による量子化歪みの増加を抑制し、音質を向上させるこ
とができるという効果がある。

【０１２２】この発明によれば、増加ビット量を予め定
めた所定のビット量とすることにより、量子化歪みの増
加を抑制する増加ビット量を容易に求めることができる
という効果がある。

【０１２３】この発明によれば、処理ブロックタイプが
ショートタイプである符号化フレーム以降における所定
数の符号化フレームに対して、決定する増加ビット量を
徐々に減少させることにより、処理ブロックタイプがシ
ョートタイプからロングタイプに切り替わった所定数の
符号化フレームにおいて、極端なビット量の変化による
音質劣化を避けることが可能となり、処理ブロックタイ
プの切り替わり後の音質を向上させることができるとい
う効果がある。

【０１２４】この発明によれば、処理ブロックタイプが
ショートタイプである符号化フレームの増加ビット量を
予め定めた所定のビット量とし、処理ブロックタイプが
ショートタイプである符号化フレーム以降におけるショ
ートタイプ以外の所定数の符号化フレームに対して、決
定する増加ビット量を徐々に減少させることにより、処
理ブロックタイプがショートタイプからロングタイプに
切り替わった後の所定数の符号化フレームにおいて、極
端なビット量の変化による音質劣化を避けることが可能
となり、処理ブロックタイプの切り替わり後の音質を向
上させることができると共に、所定数の符号化フレーム
に対してビット量を減少させている途中で、処理ブロッ
クタイプがショートタイプに切り替わった場合でも、一
時的に増加ビット量を多くさせることが可能となるた
め、量子化ビット量の不足による量子化歪みの増加を抑
制し、音質を向上させることができるという効果があ
る。

【０１２５】この発明によれば、符号化フレームにおけ
る音響信号のエネルギーに応じて、増加ビット量を調節
することにより、効率の良いビット割当制御を実現でき
るという効果がある。

【０１２６】この発明によれば、処理ブロックタイプが
ショートタイプである符号化フレーム以降における所定
数の符号化フレームに対して増加ビット量を調節するこ
とにより、ショートタイプの符号化フレーム以降の所定
数の符号化フレームにおいて、量子化ビット量の不足に
よる量子化歪みの増加を抑制し、音質を向上させること
ができるという効果がある。

【０１２７】この発明によれば、符号化の際に指定され
るビットレートから算出される平均ビット割当量と、符
号化フレームの処理時に必要となった使用ビット量との
差分を蓄積し、以降の符号化フレームの処理時に、蓄積
されているビット量に応じて所定のビット量を解放し符
号化ビット列を生成することにより、ビットレートを平
均値に保つことができ、復号側のバッファのアンダーフ
ローを防ぐことができるという効果がある。

【０１２８】この発明によれば、処理ブロックタイプが
ショートタイプ以外である符号化フレームに対して、蓄
積されているビット量を解放することにより、さらに効
率良くビット量を蓄積制御することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による音響信号符号
化装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による増加ビット量
決定部の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１によるビット制御部
の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による他のビット制
御部の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による音響信号符号
化装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による増加ビット量
決定部の構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による音響信号符号
化装置の構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態３による増加ビット量
決定部の構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明の実施の形態４による音響信号符号
化装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４による増加ビット
量決定部の構成を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５による音響信号符
号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５による増加ビット
量決定部の構成を示すブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態６による音響信号符
号化装置の構成を示すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態６による増加ビット
量決定部の構成を示すブロック図である。

【図１５】 従来の音響信号符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 心理音響モデル部、２ ＭＤＣＴ処理部、３ 反復
ループ処理部、４ 多重化部、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄ，５ｅ 増加ビット量決定部、６、６ａビット制御
部、１１ ＦＦＴ演算部、１２ ブロックタイプ判別
部、１３ ＳＭＲ演算部、３１ 許容誤差量計算部、３
２ ビット量／誤差量制御部、３３ 正規化処理部、３
４ 量子化部、３５ ハフマン符号化部、５０，５０
ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ 判定部、５１，
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ スイッチ制
御部、５２，５２ａ 固定ビット量、５３，５３ａ，５
３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ スイッチ、５４ａ，５
４ｃ，５４ｄ，５４ｅ Ｍ進カウンタ、５５ｂ，５５ｃ
ビット量Ａ、５６ｂ，５６ｃ ビット量Ｂ、５７ｂ，
５７ｃ 比較部、５８ｂ，５８ｃ スイッチ、５９ｄ，
５９ｅ ビット量調整部、６１ 平均ビット割当量、６
２ 加算部、６３ 減算部、６４ ビット蓄積部、６５
増加判定部、６６ ビット蓄積部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響信号を符号化し符号化ビット列を生
   成して伝送路に送出する音響信号符号化装置において、 上記音響信号における符号化フレームの処理ブロックタ
   イプが時間分解能を向上させるショートタイプである場
   合に、量子化に使用するための増加ビット量を決定し、 決定された増加ビット量に、符号化の際に指定されるビ
   ットレートから算出される平均ビット割当量を加算し
   て、量子化に使用できる許容ビット量を求めることを特
   徴とする音響信号符号化装置。
2. 【請求項２】 処理ブロックタイプがショートタイプで
   ある符号化フレーム以降における所定数の符号化フレー
   ムに対して増加ビット量を決定することを特徴とする請
   求項１記載の音響信号符号化装置。
3. 【請求項３】 増加ビット量を予め定めた所定のビット
   量とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   音響信号符号化装置。
4. 【請求項４】 処理ブロックタイプがショートタイプで
   ある符号化フレーム以降における所定数の符号化フレー
   ムに対して、決定する増加ビット量を徐々に減少させる
   ことを特徴とする請求項２記載の音響信号符号化装置。
5. 【請求項５】 処理ブロックタイプがショートタイプで
   ある符号化フレームの増加ビット量を予め定めた所定の
   ビット量とし、 上記処理ブロックタイプがショートタイプである符号化
   フレーム以降におけるショートタイプ以外の所定数の符
   号化フレームに対して、決定する増加ビット量を徐々に
   減少させることを特徴とする請求項２記載の音響信号符
   号化装置。
6. 【請求項６】 符号化フレームにおける音響信号のエネ
   ルギーに応じて、増加ビット量を調節することを特徴と
   する請求項１記載の音響信号符号化装置。
7. 【請求項７】 処理ブロックタイプがショートタイプで
   ある符号化フレーム以降における所定数の符号化フレー
   ムに対して増加ビット量を調節することを特徴とする請
   求項６記載の音響信号符号化装置。
8. 【請求項８】 符号化の際に指定されるビットレートか
   ら算出される平均ビット割当量と、符号化フレームの処
   理時に必要となった使用ビット量との差分を蓄積し、以
   降の符号化フレームの処理時に、蓄積されているビット
   量に応じて所定のビット量を解放し符号化ビット列を生
   成することを特徴とする請求項１記載の音響信号符号化
   装置。
9. 【請求項９】 処理ブロックタイプがショートタイプ以
   外である符号化フレームに対して、蓄積されているビッ
   ト量を解放することを特徴とする請求項８記載の音響信
   号符号化装置。