JP2003316392A - オーディオ信号の復号化及び符号化装置、復号化装置並びに符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、カスケード接続で次段へ符号化情報を
伝える際に、新たに情報伝送の為のインタフェースが必
要となるという課題があった。 【解決手段】 ストリーム分離回路１１と、ブロック化
情報を出力する制御信号復号回路１２と、復号及び逆量
子化回路１３と、周波数時間変換回路１４と、時間領域
信号とブロック化情報を多重する情報多重回路１５とを
有する復号化装置１０と、多重信号から時間領域信号と
ブロック化情報を分離する情報分離回路２１と、時間周
波数変換回路２２と、音響心理モデル回路２３と、制御
信号符号化回路２４と、量子化及び符号化回路２５と、
ストリーム多重回路２６と、ブロック化情報に基き、装
置内の処理遅延時間が一定になるように、符号化ストリ
ームの出力タイミングを制御する出力制御回路２７とを
有する符号化装置２０とを備えた。 【効果】 トータルでの遅延時間の揺らぎを防ぐことが
できる。

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、オーディオ信号
を高能率に圧縮して伝送するオーディオ信号の復号化及
び符号化装置、復号化装置並びに符号化装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号の伝送においては、伝送
路の効率的利用のために符号化及び復号化装置が用いら
れる。これらの装置に採用される符号化及び復号化方法
には、様々なものが提案されている。

【０００３】例えば、まず時間領域のオーディオ信号を
単位時間毎にブロック化し、その信号ブロック毎に短時
間スペクトル成分に変換する。その後、この短時間スペ
クトル成分を基に音響心理モデルを用いながら、決定し
たビット割り当てによって量子化及び符号化を行う。符
号化によって生成されたビットストリームはこの逆の手
順に従って復号化され、時間領域のオーディオ信号が再
生される。

【０００４】上記の音響心理モデルとは、人間の聴覚特
性を利用した信号分析のモデルであり、例えばマスキン
グ効果の程度をマスキングしきい値という指標として算
出する。このマスキング効果とは、ある音信号が存在す
る場合に、その周波数前後の小さな音信号が聞こえなく
なる現象のことである。オーディオ信号の符号化の際に
この特性を利用し、オーディオ信号を時間ブロック毎に
分析を行い、聴覚が知覚できる信号のみを符号化して伝
送する。

【０００５】なお、上記符号化及び復号化装置は、その
適用の目的に応じてカスケードに接続されて使用される
場合がある。公知の符号化及び復号化装置においては、
オーディオ信号に対して符号化及び復号化が多く繰り返
される程、再生オーディオ信号の音質が劣化する。そこ
で、時間ブロック情報の他、符号化における特徴的な情
報を次段以降に伝送する方法が提案されている（特表平
９−５０３６３７、特開２００１−１３４２９３）。

【０００６】従来のオーディオ信号の復号化及び符号化
装置について図面を参照しながら説明する。図９は、例
えば特開２００１−１３４２９３号公報に示された従来
のオーディオ信号の復号化及び符号化装置の構成を示す
図である。

【０００７】図９において、７１は復号化装置、７２は
符号化装置、７３は信号処理装置である。また、７４は
ストリーム分離回路、７５は制御信号復号回路、７６は
復号化及び逆量子化回路、７７は周波数時間変換回路、
７８は音響心理モデル再構成回路である。さらに、７９
は時間周波数変換回路、８０は音響心理モデル変換回
路、８１は制御信号符号化回路、８２は量子化及び符号
化回路、８３はストリーム多重回路である。

【０００８】つぎに、従来のオーディオ信号の復号化及
び符号化装置の動作について図面を参照しながら説明す
る。

【０００９】カスケード接続の形態は、図９に示した復
号化及び符号化装置が連続して接続された構成となる。
図９に示した復号化及び符号化装置は、復号化装置７
１、符号化装置７２、及び信号処理装置７３から構成さ
れる。

【００１０】復号化装置７１において、入力されるビッ
トストリームは、ストリーム分離回路７４で制御信号と
主信号に分離され、制御信号復号回路７５において制御
信号が復号される。

【００１１】この制御情報を基に、復号化及び逆量子化
回路７６では主信号が復号され逆量子化される。その出
力は、周波数時間変換回路７７により周波数時間変換さ
れ時間領域信号を得る。また、上記制御信号は、音響心
理モデル再構成回路７８に入力され、そこでは制御情報
を基に音響心理モデルを再構成する。

【００１２】復号化装置７１は、時間信号を信号処理装
置７３に対して出力すると共に、ブロック化情報や音響
心理モデルのパラメータを符号化装置７２に対して出力
する。

【００１３】信号処理装置７３では、復号化装置７１か
ら出力された時間領域信号である再生オーディオ信号に
対して、イコライザ処理、ミキシング処理等の処理が行
われる。もちろん、一切の加工無しにそのまま符号化装
置７２に出力する場合もある。これは信号処理装置７３
が介在しないものとみなせる。

【００１４】なお、復号化装置７１と信号処理装置７
３、若しくは信号処理装置７３または復号化装置７１と
符号化装置７２とをそれぞれ接続するインタフェースに
は、ＡＥＳ（Audio Engineering Society）３規格やＩ
ＥＣ（International Electrotechnical Commission）
６０９５８規格に準拠したデジタルオーディオインタフ
ェースが用いられることが多い。

【００１５】符号化装置７２においては、まず、時間周
波数変換回路７９により、入力された時間領域信号を復
号化装置７１からのブロック化情報に基づき変換する。
並行して、音響心理モデル変換回路８０は、復号化装置
７１からの音響心理モデルのパラメータを基に、信号処
理装置７３からの信号加工情報を加味して、時間領域信
号に対する音響心理モデルを構成する。

【００１６】制御信号符号化回路８１では、音響心理モ
デルを基に量子化及び符号化のための制御信号を生成す
る。この制御信号を用いて量子化及び符号化回路８２
は、時間信号を再量子化し、符号化した後、ストリーム
多重回路８３に出力する。制御信号もまた制御信号符号
化回路８１によって符号化され、ストリーム多重回路８
３に出力され、ストリーム多重回路８３は、これら信号
を全て多重化して出力する。

【００１７】なお、符号化装置７２では、時間周波数変
換回路７９において、ブロック化情報に基づいて入力さ
れた時間領域信号と符号化装置７２における符号化処理
を実行するタイミングを調整している。

【００１８】すなわち、図１０に示す通り、データブロ
ックの全てのデータが入力した後の、最初のフレームタ
イミングで符号化処理を開始している。従って、入力デ
ータのブロックが入力されるタイミングと符号化装置の
フレームタイミングに応じて、オーディオ信号が装置に
入力されてから出力されるまでの時間、すなわち遅延時
間が変化することになる。

【００１９】この様な復号化及び符号化装置では、一連
の符号化の繰り返しの中で、ブロック化情報等のカスケ
ード接続された前段の符号化の特徴情報を次段へ伝え、
その情報を基に再符号化を行うため、品質劣化を抑える
ことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
オーディオ信号の復号化及び符号化装置では、カスケー
ド接続において次段へ符号化情報を伝える際に、新たに
情報伝送のためのインタフェースが必要となり、回路規
模が大きくなってしまうという問題点があった。

【００２１】また、信号処理装置でどのような処理が行
われるのか内容をあらかじめ把握しておかなければなら
ず、カスケード接続における装置の組合せに制約が生じ
るという問題点があった。

【００２２】さらに、装置を経由する際の遅延時間が、
装置毎あるいは装置の起動毎に変化するため、遅延時間
を一定の時間に固定化することが必要な伝送路において
は適用が難しいという問題点があった。

【００２３】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、符号化情報伝送のための新たなイ
ンタフェースを不要とする符号化及び復号化装置を得る
ものであって、特にブロック化の情報を同期的に伝送す
ることができ、カスケードに接続された全装置を経由す
る遅延時間を一定にすることができるオーディオ信号の
復号化及び符号化装置、復号化装置並びに符号化装置を
得ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るオーディオ信号の復号化及び符号化装置は、符号化ス
トリームから主信号と制御信号を分離するストリーム分
離回路と、前記分離された制御信号を復号し、ブロック
化情報を出力する制御信号復号回路と、前記分離された
主信号を前記復号された制御信号に基づいて復号及び逆
量子化する復号及び逆量子化回路と、前記逆量子化され
た周波数領域の主信号を時間領域信号に変換する周波数
時間変換回路と、前記時間領域信号と前記ブロック化情
報を多重する情報多重回路とを有する復号化装置を備え
ると共に、多重信号から時間領域信号とブロック化情報
を分離する情報分離回路と、前記分離されたブロック化
情報に基づいて時間領域信号を周波数領域信号に変換す
る時間周波数変換回路と、前記時間領域信号に対して聴
覚分析を行う音響心理モデル回路と、音響心理モデルを
基に量子化及び符号化のための制御信号を生成し符号化
を行う制御信号符号化回路と、前記制御信号を用いて周
波数領域信号を量子化及び符号化する量子化及び符号化
回路と、前記符号化された制御信号と前記符号化された
周波数領域信号を多重して符号化ストリームを生成する
ストリーム多重回路と、前記ブロック化情報に基づい
て、装置内の処理遅延時間が一定になるように、前記符
号化ストリームの出力タイミングを制御する出力制御回
路とを有する符号化装置を備えたものである。

【００２５】この発明の請求項２に係るオーディオ信号
の復号化及び符号化装置は、前記復号化装置が、符号化
特性情報から音響心理モデルを構成する音響心理モデル
構成回路をさらに有し、前記復号化装置の前記制御信号
復号回路は、前記符号化特性情報を出力し、前記復号化
装置の前記情報多重回路は、前記音響心理モデル構成回
路からの音響心理モデル情報も多重し、前記符号化装置
の前記情報分離回路は、前記多重信号から前記音響心理
モデル情報も分離し、前記符号化装置の前記音響心理モ
デル回路は、前記分離された音響心理モデル情報を基
に、前記時間領域信号に対して聴覚分析を行うものであ
る。

【００２６】この発明の請求項３に係るオーディオ信号
の復号化装置は、符号化ストリームから主信号と制御信
号を分離するストリーム分離回路と、前記分離された制
御信号を復号し、ブロック化情報を出力する制御信号復
号回路と、前記分離された主信号を前記復号された制御
信号に基づいて復号及び逆量子化する復号及び逆量子化
回路と、前記逆量子化された周波数領域の主信号を時間
領域信号に変換する周波数時間変換回路と、前記時間領
域信号と前記ブロック化情報を多重する情報多重回路と
を備えたものである。

【００２７】この発明の請求項４に係るオーディオ信号
の復号化装置は、符号化特性情報から音響心理モデルを
構成する音響心理モデル構成回路をさらに備え、前記制
御信号復号回路は、前記符号化特性情報を出力し、前記
情報多重回路は、前記音響心理モデル構成回路からの音
響心理モデル情報も多重するものである。

【００２８】この発明の請求項５に係るオーディオ信号
の符号化装置は、多重信号から時間領域信号とブロック
化情報を分離する情報分離回路と、前記分離されたブロ
ック化情報に基づいて時間領域信号を周波数領域信号に
変換する時間周波数変換回路と、前記時間領域信号に対
して聴覚分析を行う音響心理モデル回路と、音響心理モ
デルを基に量子化及び符号化のための制御信号を生成し
符号化を行う制御信号符号化回路と、前記制御信号を用
いて周波数領域信号を量子化及び符号化する量子化及び
符号化回路と、前記符号化された制御信号と前記符号化
された周波数領域信号を多重して符号化ストリームを生
成するストリーム多重回路と、前記ブロック化情報に基
づいて、装置内の処理遅延時間が一定になるように、前
記符号化ストリームの出力タイミングを制御する出力制
御回路とを備えたものである。

【００２９】この発明の請求項６に係るオーディオ信号
の符号化装置は、前記情報分離回路が、前記多重信号か
ら前記音響心理モデル情報も分離し、前記音響心理モデ
ル回路は、前記分離された音響心理モデル情報を基に、
前記時間領域信号に対して聴覚分析を行うものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るオーディオ信号の復号化及び符号化装置に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の実施の形態１に係るオーディオ信号の復号化装置の構
成を示すブロック図である。また、図２は、この発明の
実施の形態１に係るオーディオ信号の符号化装置の構成
を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同
一又は相当部分を示す。

【００３１】図１において、１０は復号化装置全体、１
０１は符号化ストリームを入力する入力端子、１１は符
号化ストリームから主信号と制御信号を分離するストリ
ーム分離回路、１２は分離された制御信号を復号し、さ
らにブロック化情報を出力する制御信号復号回路、１３
は分離された主信号を復号された制御信号により復号及
び逆量子化する復号及び逆量子化回路、１４は逆量子化
された周波数領域の主信号を時間領域信号に変換する周
波数時間変換回路、１５は時間領域信号とブロック化情
報とを多重して出力する情報多重回路、１０２はその多
重信号を出力する出力端子である。

【００３２】また、図２において、２０は符号化装置全
体、２０１は多重信号を入力する入力端子、２１は多重
信号から時間領域信号とブロック化情報を分離する情報
分離回路、２２は分離されたブロック化情報に基づき時
間領域信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換
回路、２３は時間領域信号に対して聴覚分析を行う音響
心理モデル回路、２４は音響心理モデルを基に量子化及
び符号化のための制御信号を生成し符号化を行う制御信
号符号化回路、２５は制御信号を用いて周波数領域信号
を量子化及び符号化する量子化及び符号化回路、２６は
符号化された制御信号と符号化された周波数領域信号を
多重して符号化ストリームを生成するストリーム多重回
路、２７はブロック化情報に基づき符号化ストリームの
出力タイミングを制御する出力制御回路、２０２はスト
リームを出力する出力端子である。

【００３３】この発明の実施の形態１の特徴は、情報多
重回路１５と、情報分離回路２１と、出力制御回路２７
である。

【００３４】つぎに、この実施の形態１に係るオーディ
オ信号の復号化及び符号化装置の動作について図面を参
照しながら説明する。

【００３５】図３は、この発明の実施の形態１に係るオ
ーディオ信号の符号化装置のブロック化情報を示す図で
ある。

【００３６】図４は、この発明の実施の形態１に係るオ
ーディオ信号の符号化装置における一定の伝送レートで
出力する場合の出力時間の調整の様子を示す図である。

【００３７】図５は、この発明の実施の形態１に係るオ
ーディオ信号の符号化装置における符号化処理のフレー
ムタイミングと多重信号のブロック化情報とのタイミン
グ差ｄ’が、図４のｄとは異なる場合の様子を示す図で
ある。

【００３８】符号化ストリームは、復号化装置１０の入
力端子１０１を経由してストリーム分離回路１１に入力
され、オーディオ信号の周波数領域の信号である主信号
とその他の制御信号とに分離される。

【００３９】この分離された制御信号は、制御信号復号
回路１２において復号される。復号された制御信号によ
り、ストリーム分離回路１１から出力された主信号は、
復号及び逆量子化回路１３によって復号され逆量子化さ
れる。

【００４０】逆量子化された主信号は、周波数時間変換
回路１４において周波数領域の信号から時間領域の信号
に変換される。また、制御信号復号回路１２は、この時
間領域の信号に対するブロック化の情報を出力する。情
報多重回路１５は、時間領域信号に対してブロック化情
報を所定の出力フォーマットに準じて付加する形で多重
し、その多重信号を、出力端子１０２を経由して出力す
る。

【００４１】ここで、ブロック化の情報とは図３に示す
通り、時間領域信号に対して特定の時間区分に分割する
際の区分境界の時間情報のことである。ブロック化にお
いては、常に固定長の時間区分である場合もあり、ま
た、適応的に可変となる可変長の時間区分である場合も
ある。通常、このブロック化情報を基にして符号化処理
及び復号処理の処理区分を設けることになる。

【００４２】復号化装置１０から出力された多重信号
は、符号化装置２０の入力端子２０１を経由して情報分
離回路２１に入力され、所定のフォーマットに準じてブ
ロック化情報と時間領域信号とに分離する。

【００４３】時間周波数変換回路２２では、このブロッ
ク化情報に基づき時間領域信号の再ブロック化を行い、
そのブロック毎に時間周波数変換を行う。ブロック化情
報から得られるブロック化と全く同じブロック化を行っ
ても良いし、アルゴリズム遅延による遅延差を考慮し
て、一定時間分をずらしてブロック化を行っても良い。

【００４４】一方、音響心理モデル回路２３は、時間領
域信号を人間の聴覚特性に基づき分析を行い、制御信号
符号化回路２４は、音響心理モデルから符号化のための
制御信号を生成するとともにその制御信号を符号化す
る。時間周波数変換回路２２で生成された周波数領域信
号は、量子化及び符号化回路２５において、制御信号符
号化回路２４で生成された制御信号に基づいて量子化さ
れ、符号化される。最終的に、符号化された周波数領域
信号と制御信号は、ストリーム多重回路２６によって多
重化されたストリームとなる。

【００４５】出力制御回路２７は、情報分離回路２１か
らのブロック化情報を基に、ストリームを、出力端子２
０２を経由して出力する際のタイミングを制御する。す
なわち、一定の伝送レートで出力する場合の出力時間の
調整を行う。図４は、その調整の様子を示すものであ
る。符号化装置２０における符号化処理のフレームタイ
ミングは、ｔ０、ｔ１、…と一定間隔Ｔで連続してい
る。符号化装置２０に入力される多重信号のブロック化
情報がｔ０ｉｎ、ｔ１ｉｎ、…であった場合、そのタイ
ミング差ｄはｄ＝ｔ０ｉｎ−ｔ０である。ｔ０ｉｎを基
点とするブロックは、そのブロック内の全ての信号が入
力された後のｔ２の時点で符号化処理が開始される。ｔ
３の時点では既にストリームが生成されており、このス
トリームはｔ３以降の時点で出力する。この時、出力制
御回路２７は、タイミング差ｄを考慮してｔ３からｄ時
間経過後のｔ３ｏｕｔのタイミングで出力する。

【００４６】すなわち、多重信号のブロックが入力され
てから出力されるまでの時間ｔは、次の通りである。 ｔ＝ｔ３ｏｕｔ−ｔ０ｉｎ ＝（ｔ３＋ｄ）−ｔ０ｉｎ ＝（ｔ３＋（ｔ０ｉｎ−ｔ０）−ｔ０ｉｎ） ＝ｔ３−ｔ０ ＝３Ｔ

【００４７】図５は、符号化装置２０における符号化処
理のフレームタイミングと多重信号のブロック化情報と
のタイミング差ｄ’が、図４の場合のｄとは異なる場合
の様子を示したものである。ここでＴ＞ｄ’＞ｄ≧０と
する。この場合も、多重信号のブロックが入力されてか
ら出力されるまでの時間ｔ’は、次のようになる。ｔ’
＝３Ｔ

【００４８】上記の様な出力タイミングの制御を行うこ
とにより、符号化装置２０における符号化処理のフレー
ムタイミングに対して、多重信号のブロック化情報がど
のようなタイミングの関係になっても、符号化装置２０
を経由するのに要する遅延時間が一定となるため、復号
化装置１０及び符号化装置２０を何段もカスケードに接
続された形態で使用しても、トータルでの遅延時間の揺
らぎを防ぐことが可能となる。

【００４９】また、上記の実施の形態１では、ブロック
化情報がカスケードに接続された復号化装置１０及び符
号化装置２０において同期的に維持されるので、オーデ
ィオ信号に対して常に同じ短時間ブロックを適用して符
号化処理を行い、音響心理モデルの分析結果の違いや生
成される制御信号のばらつきが抑えられ、品質劣化を抑
制することが可能となる。

【００５０】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係るオーディオ信号の復号化及び符号化装置について図
面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の
形態２に係るオーディオ信号の復号化装置の構成を示す
ブロック図である。また、図７は、この発明の実施の形
態２に係るオーディオ信号の符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。

【００５１】図６において、３０は復号化装置全体、３
０１は符号化ストリームを入力する入力端子、３１は符
号化ストリームから主信号と制御信号を分離するストリ
ーム分離回路、３２は分離された制御信号を復号し、さ
らにブロック化情報及び符号化特性情報を出力する制御
信号復号回路、３３は分離された主信号を復号された制
御信号により復号及び逆量子化する復号及び逆量子化回
路、３４は逆量子化された周波数領域の主信号を時間領
域信号に変換する周波数時間変換回路、３５は符号化特
性情報から音響心理モデルを構成する音響心理モデル構
成回路、３６は時間領域信号とブロック化情報と音響心
理モデル情報（パラメータ）を多重して出力する情報多
重回路、３０２はその多重信号を出力する出力端子であ
る。

【００５２】また、図７において、４０は符号化装置全
体、４０１は多重信号を入力する入力端子、４１は多重
信号から時間領域信号とブロック化情報と音響心理モデ
ル情報を分離する情報分離回路、４２は分離されたブロ
ック化情報に基づき時間領域信号を周波数領域信号に変
換する時間周波数変換回路、４３は分離された音響心理
モデル情報を基に、時間領域信号に対して聴覚分析を行
う音響心理モデル回路、４４は音響心理モデルを基に量
子化及び符号化のための制御信号を生成し符号化を行う
制御信号符号化回路、４５は制御信号を用いて周波数領
域信号を量子化及び符号化する量子化及び符号化回路、
４６は符号化された制御信号と符号化された周波数領域
信号を多重して符号化ストリームを生成するストリーム
多重回路、４７はブロック化情報に基づき符号化ストリ
ームの出力タイミングを制御する出力制御回路、４０２
はストリームを出力する出力端子である。

【００５３】この発明の実施の形態２の特徴は、音響心
理モデル構成回路３５と、情報多重回路３６と、情報分
離回路４１と、音響心理モデル回路４３である。

【００５４】つぎに、この実施の形態２に係るオーディ
オ信号の復号化及び符号化装置の動作について図面を参
照しながら説明する。

【００５５】図８は、この発明の実施の形態２に係るオ
ーディオ信号の復号化装置の情報多重回路において音響
心理モデル情報を多重し、出力端子から出力する際のフ
ォーマットを示す図である。

【００５６】符号化ストリームは、復号化装置３０の入
力端子３０１を経由してストリーム分離回路３１に入力
され、オーディオ信号の周波数領域の信号である主信号
とその他の制御信号とに分離される。

【００５７】分離された制御信号は、制御信号復号回路
３２において復号される。復号された制御信号により、
ストリーム分離回路３１から出力された主信号は、復号
及び逆量子化回路３３によって復号され逆量子化され
る。逆量子化された主信号は、周波数時間変換回路３４
において周波数領域の信号から時間領域の信号に変換さ
れる。

【００５８】また、制御信号復号回路３２は、この時間
領域の信号に対するブロック化の情報及び符号化特性情
報を出力する。音響心理モデル構成回路３５は、符号化
特性情報を基に音響心理モデルを構成する。情報多重回
路３６は、時間領域信号に対してブロック化情報と音響
心理モデル情報を所定の出力フォーマットに準じて付加
する形で多重し、その多重信号を、出力端子３０２を経
由して出力する。

【００５９】ここで、ブロック化の情報とは、上記の実
施の形態１で述べた通りである。また、符号化特性情報
とは、この復号化装置の前段に接続された符号化装置で
行われた符号化の特性を示す情報であり、例えば量子化
の精度情報であったり、符号化された信号の振幅レベル
情報であったりする。

【００６０】量子化の精度は、前段に接続された符号化
装置において聴覚特性に基づく分析結果から決定された
ものであり、この情報と信号の振幅レベル情報とからマ
スキング効果を推定することが可能である。これらの情
報を基に推定した音響心理モデルの情報は、聴覚が知覚
できる信号のみを符号化して伝送するという符号化方式
において重要なパラメータであり、これらの情報を次段
の符号化装置に継続的に伝送することは、品質劣化を抑
制する上で重要なことである。

【００６１】図８は、復号化装置３０の情報多重回路３
６において音響心理モデル情報（パラメータ）を多重
し、出力端子３０２から出力する際のフォーマットを示
している。これはＡＥＳ３規格のデジタルオーディオイ
ンタフェースフォーマットに準ずるフォーマットであ
る。

【００６２】ＡＥＳ３規格は、１つのオーディオサンプ
ルに対して３２ビット相当のタイムスロットを有する。
すなわち、先頭の４ビットに同期プリアンブル、補助デ
ータ（ＡＵＸ）に対して４ビット、時間領域信号すなわ
ちオーディオデータに対して２０ビット、補助コードデ
ータ（Ｖ、Ｕ、Ｃ、Ｐ）に対して４ビットが使用され
る。ここで、補助データ領域は通常使用されない場合が
多く、この領域に音響心理モデルの情報（パラメータ）
を多重する。なお、この領域をオーディオデータの拡張
領域として使用されないよう、補助コードデータのＣに
よって構成されるチャネルステータス情報を管理してお
く。

【００６３】また、図７において、復号化装置３０から
出力された多重信号は、符号化装置４０の入力端子４０
１を経由して情報分離回路４１に入力され、所定のフォ
ーマットに準じて、ブロック化情報と音響心理モデル情
報と時間領域信号とに分離する。

【００６４】時間周波数変換回路４２では、このブロッ
ク化情報に基づき時間領域信号の再ブロック化を行い、
そのブロック毎に時間周波数変換を行う。ブロック化情
報から得られるブロック化と全く同じブロック化を行っ
ても良いし、アルゴリズム遅延による遅延差を考慮し
て、一定時間分をずらしてブロック化を行っても良い。

【００６５】一方、音響心理モデル回路４３は、情報分
離回路４１で分離された音響心理モデル情報を加味しな
がら時間領域信号を人間の聴覚特性に基づいて分析を行
う。制御信号符号化回路４４は、音響心理モデルから符
号化のための制御信号を生成するとともにその制御信号
を符号化する。

【００６６】時間周波数変換回路４２で生成された周波
数領域信号は、量子化及び符号化回路４５において、制
御信号符号化回路４４で生成された制御信号に基づいて
量子化され、符号化される。

【００６７】最終的に、符号化された周波数領域信号と
制御信号は、ストリーム多重回路４６によって多重化さ
れたストリームとなる。出力制御回路４７は、情報分離
回路４１からのブロック化情報を基に、ストリームを、
出力端子４０２を経由して出力する再のタイミングを調
整し、符号化装置４０に関わる遅延時間を一定に制御す
る。この詳細については、上記の実施の形態１で説明し
た通りである。

【００６８】上記の様な出力タイミングを行うと共に、
ブロック化情報と音響心理モデル情報を同期的に伝送
し、前段の符号化における特徴を継続的に次段に伝える
ことによって、音響心理モデルの分析結果の違いや生成
される制御信号のばらつきが抑えられ、品質劣化を抑制
することが可能となる。

【００６９】

【発明の効果】この発明の請求項１に係るオーディオ信
号の復号化及び符号化装置は、以上説明したとおり、符
号化ストリームから主信号と制御信号を分離するストリ
ーム分離回路と、前記分離された制御信号を復号し、ブ
ロック化情報を出力する制御信号復号回路と、前記分離
された主信号を前記復号された制御信号に基づいて復号
及び逆量子化する復号及び逆量子化回路と、前記逆量子
化された周波数領域の主信号を時間領域信号に変換する
周波数時間変換回路と、前記時間領域信号と前記ブロッ
ク化情報を多重する情報多重回路とを有する復号化装置
を備えると共に、多重信号から時間領域信号とブロック
化情報を分離する情報分離回路と、前記分離されたブロ
ック化情報に基づいて時間領域信号を周波数領域信号に
変換する時間周波数変換回路と、前記時間領域信号に対
して聴覚分析を行う音響心理モデル回路と、音響心理モ
デルを基に量子化及び符号化のための制御信号を生成し
符号化を行う制御信号符号化回路と、前記制御信号を用
いて周波数領域信号を量子化及び符号化する量子化及び
符号化回路と、前記符号化された制御信号と前記符号化
された周波数領域信号を多重して符号化ストリームを生
成するストリーム多重回路と、前記ブロック化情報に基
づいて、装置内の処理遅延時間が一定になるように、前
記符号化ストリームの出力タイミングを制御する出力制
御回路とを有する符号化装置を備えたので、トータルで
の遅延時間の揺らぎを防ぐことができ、音響心理モデル
の分析結果の違いや生成される制御信号のばらつきを抑
えることができ、品質劣化を抑制することができるとい
う効果を奏する。

【００７０】この発明の請求項２に係るオーディオ信号
の復号化及び符号化装置は、以上説明したとおり、前記
復号化装置が、符号化特性情報から音響心理モデルを構
成する音響心理モデル構成回路をさらに有し、前記復号
化装置の前記制御信号復号回路は、前記符号化特性情報
を出力し、前記復号化装置の前記情報多重回路は、前記
音響心理モデル構成回路からの音響心理モデル情報も多
重し、前記符号化装置の前記情報分離回路は、前記多重
信号から前記音響心理モデル情報も分離し、前記符号化
装置の前記音響心理モデル回路は、前記分離された音響
心理モデル情報を基に、前記時間領域信号に対して聴覚
分析を行うので、音響心理モデルの分析結果の違いや生
成される制御信号のばらつきを抑えることができ、品質
劣化を抑制することができるという効果を奏する。

【００７１】この発明の請求項３に係るオーディオ信号
の復号化装置は、以上説明したとおり、符号化ストリー
ムから主信号と制御信号を分離するストリーム分離回路
と、前記分離された制御信号を復号し、ブロック化情報
を出力する制御信号復号回路と、前記分離された主信号
を前記復号された制御信号に基づいて復号及び逆量子化
する復号及び逆量子化回路と、前記逆量子化された周波
数領域の主信号を時間領域信号に変換する周波数時間変
換回路と、前記時間領域信号と前記ブロック化情報を多
重する情報多重回路とを備えたので、ブロック化の情報
を同期的に伝送することができ、ひいてはカスケードに
接続された全装置を経由する遅延時間を一定にすること
ができるという効果を奏する。

【００７２】この発明の請求項４に係るオーディオ信号
の復号化装置は、以上説明したとおり、符号化特性情報
から音響心理モデルを構成する音響心理モデル構成回路
をさらに備え、前記制御信号復号回路は、前記符号化特
性情報を出力し、前記情報多重回路は、前記音響心理モ
デル構成回路からの音響心理モデル情報も多重するの
で、音響心理モデル情報を同期的に伝送することがで
き、ひいては音響心理モデルの分析結果の違いや生成さ
れる制御信号のばらつきを抑えることができ、品質劣化
を抑制することができるという効果を奏する。

【００７３】この発明の請求項５に係るオーディオ信号
の符号化装置は、以上説明したとおり、多重信号から時
間領域信号とブロック化情報を分離する情報分離回路
と、前記分離されたブロック化情報に基づいて時間領域
信号を周波数領域信号に変換する時間周波数変換回路
と、前記時間領域信号に対して聴覚分析を行う音響心理
モデル回路と、音響心理モデルを基に量子化及び符号化
のための制御信号を生成し符号化を行う制御信号符号化
回路と、前記制御信号を用いて周波数領域信号を量子化
及び符号化する量子化及び符号化回路と、前記符号化さ
れた制御信号と前記符号化された周波数領域信号を多重
して符号化ストリームを生成するストリーム多重回路
と、前記ブロック化情報に基づいて、装置内の処理遅延
時間が一定になるように、前記符号化ストリームの出力
タイミングを制御する出力制御回路とを備えたので、ブ
ロック化の情報を同期的に伝送することができ、ひいて
はカスケードに接続された全装置を経由する遅延時間を
一定にすることができるという効果を奏する。

【００７４】この発明の請求項６に係るオーディオ信号
の符号化装置は、以上説明したとおり、前記情報分離回
路が、前記多重信号から前記音響心理モデル情報も分離
し、前記音響心理モデル回路は、前記分離された音響心
理モデル情報を基に、前記時間領域信号に対して聴覚分
析を行うので、音響心理モデル情報を同期的に伝送する
ことができ、ひいては音響心理モデルの分析結果の違い
や生成される制御信号のばらつきを抑えることができ、
品質劣化を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るオーディオ信
号の復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に係るオーディオ信
号の符号化装置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に係るオーディオ信
号の符号化装置のブロック化情報を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係るオーディオ信
号の符号化装置における一定の伝送レートで出力する場
合の出力時間の調整の様子を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係るオーディオ信
号の符号化装置における符号化処理のフレームタイミン
グと多重信号のブロック化情報とのタイミング差ｄ’
が、図４のｄとは異なる場合の様子を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態２に係るオーディオ信
号の復号化装置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２に係るオーディオ信
号の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２に係るオーディオ信
号の復号化装置の情報多重回路において音響心理モデル
情報を多重し、出力端子から出力する際のフォーマット
を示す図である。

【図９】 従来のオーディオ信号の復号化及び符号化装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】 従来のオーディオ信号の符号化装置の動作
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 復号化装置、１１ ストリーム分離回路、１２
制御信号復号回路、１３ 復号及び逆量子化回路、１４
周波数時間変換回路、１５ 情報多重回路、２０ 符
号化装置、２１ 情報分離回路、２２ 時間周波数変換
回路、２３ 音響心理モデル回路、２４ 制御信号符号
化回路、２５ 量子化及び符号化回路、２６ ストリー
ム多重回路、２７ 出力制御回路、３０ 復号化装置、
３１ ストリーム分離回路、３２ 御信号復号回路、３
３ 復号及び逆量子化回路、３４周波数時間変換回路、
３５ 音響心理モデル構成回路、３６ 情報多重回路、
４０ 符号化装置、４１ 情報分離回路、４２ 時間周
波数変換回路、４３ 音響心理モデル回路、４４ 制御
信号符号化回路、４５ 量子化及び符号化回路、４６
ストリーム多重回路、４７ 出力制御回路、１０１ 入
力端子、１０２出力端子、２０１ 入力端子、２０２
出力端子、３０１ 入力端子、３０２出力端子、４０１
入力端子、４０２ 出力端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D045 DA20 5J064 AA04 BA00 BB09 BC02 BC16 BC25 BD02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化ストリームから主信号と制御信号
   を分離するストリーム分離回路と、 前記分離された制御信号を復号し、ブロック化情報を出
   力する制御信号復号回路と、 前記分離された主信号を前記復号された制御信号に基づ
   いて復号及び逆量子化する復号及び逆量子化回路と、 前記逆量子化された周波数領域の主信号を時間領域信号
   に変換する周波数時間変換回路と、 前記時間領域信号と前記ブロック化情報を多重する情報
   多重回路と を有する復号化装置を備えると共に、 多重信号から時間領域信号とブロック化情報を分離する
   情報分離回路と、 前記分離されたブロック化情報に基づいて時間領域信号
   を周波数領域信号に変換する時間周波数変換回路と、 前記時間領域信号に対して聴覚分析を行う音響心理モデ
   ル回路と、 音響心理モデルを基に量子化及び符号化のための制御信
   号を生成し符号化を行う制御信号符号化回路と、 前記制御信号を用いて周波数領域信号を量子化及び符号
   化する量子化及び符号化回路と、 前記符号化された制御信号と前記符号化された周波数領
   域信号を多重して符号化ストリームを生成するストリー
   ム多重回路と、 前記ブロック化情報に基づいて、装置内の処理遅延時間
   が一定になるように、前記符号化ストリームの出力タイ
   ミングを制御する出力制御回路とを有する符号化装置を
   備えたことを特徴とするオーディオ信号の復号化及び符
   号化装置。
2. 【請求項２】 前記復号化装置は、 符号化特性情報から音響心理モデルを構成する音響心理
   モデル構成回路をさらに有し、 前記復号化装置の前記制御信号復号回路は、前記符号化
   特性情報を出力し、 前記復号化装置の前記情報多重回路は、前記音響心理モ
   デル構成回路からの音響心理モデル情報も多重し、 前記符号化装置の前記情報分離回路は、前記多重信号か
   ら前記音響心理モデル情報も分離し、 前記符号化装置の前記音響心理モデル回路は、前記分離
   された音響心理モデル情報を基に、前記時間領域信号に
   対して聴覚分析を行うことを特徴とする請求項１記載の
   オーディオ信号の復号化及び符号化装置。
3. 【請求項３】 符号化ストリームから主信号と制御信号
   を分離するストリーム分離回路と、 前記分離された制御信号を復号し、ブロック化情報を出
   力する制御信号復号回路と、 前記分離された主信号を前記復号された制御信号に基づ
   いて復号及び逆量子化する復号及び逆量子化回路と、 前記逆量子化された周波数領域の主信号を時間領域信号
   に変換する周波数時間変換回路と、 前記時間領域信号と前記ブロック化情報を多重する情報
   多重回路とを備えたことを特徴とするオーディオ信号の
   復号化装置。
4. 【請求項４】 符号化特性情報から音響心理モデルを構
   成する音響心理モデル構成回路をさらに備え、 前記制御信号復号回路は、前記符号化特性情報を出力
   し、 前記情報多重回路は、前記音響心理モデル構成回路から
   の音響心理モデル情報も多重することを特徴とする請求
   項３記載のオーディオ信号の復号化装置。
5. 【請求項５】 多重信号から時間領域信号とブロック化
   情報を分離する情報分離回路と、 前記分離されたブロック化情報に基づいて時間領域信号
   を周波数領域信号に変換する時間周波数変換回路と、 前記時間領域信号に対して聴覚分析を行う音響心理モデ
   ル回路と、 音響心理モデルを基に量子化及び符号化のための制御信
   号を生成し符号化を行う制御信号符号化回路と、 前記制御信号を用いて周波数領域信号を量子化及び符号
   化する量子化及び符号化回路と、 前記符号化された制御信号と前記符号化された周波数領
   域信号を多重して符号化ストリームを生成するストリー
   ム多重回路と、 前記ブロック化情報に基づいて、装置内の処理遅延時間
   が一定になるように、前記符号化ストリームの出力タイ
   ミングを制御する出力制御回路とを備えたことを特徴と
   するオーディオ信号の符号化装置。
6. 【請求項６】 前記情報分離回路は、前記多重信号から
   前記音響心理モデル情報も分離し、 前記音響心理モデル回路は、前記分離された音響心理モ
   デル情報を基に、前記時間領域信号に対して聴覚分析を
   行うことを特徴とする請求項５記載のオーディオ信号の
   符号化装置。