JP2003323198A - 符号化方法及び装置、復号方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体 - Google Patents
符号化方法及び装置、復号方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体Info
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Abstract
変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠如を低減
する。 【解決手段】 復号装置30において、パワー補整用ス
ペクトル生成合成部37 1〜374は、量子化精度情
報、正規化係数、ゲイン制御情報及びパワー調整情報に
基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行
う。そして、閾値以下のスペクトルをパワー調整後のパ
ワー補整用スペクトルPCSPで置き換えることにより、又
はスペクトルSPにパワー調整後のパワー補整用スペクト
ルPCSPを足し込むことにより、スペクトルSPのパワー補
整を行う。
Description
置、復号方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体
に関し、特に、音響信号や音声信号等のディジタルデー
タを高能率符号化して伝送し、又は記録媒体に記録する
符号化方法及びその装置、符号化データを受信し、又は
再生して復号する復号方法及びその装置、並びに符号化
処理又は復号処理をコンピュータに実行させるプログラ
ム及びそのようなプログラムが記録されたコンピュータ
読み取り可能な記録媒体に関する。
能率符号化する手法としては、例えば帯域分割符号化
(サブバンドコーディング)等に代表される非ブロック
化周波数帯域分割方式や、変換符号化等に代表されるブ
ロック化周波数帯域分割方式などが知られている。
間軸上のオーディオ信号を、ブロック化せずに複数の周
波数帯域に分割して符号化を行う。また、ブロック化周
波数帯域分割方式では、時間軸上の信号を周波数軸上の
信号に変換(スペクトル変換)して複数の周波数帯域に
分割して、すなわち、スペクトル変換して得られる係数
を所定の周波数帯域毎にまとめて、各帯域毎に符号化を
行う。
して、上述の非ブロック化周波数帯域分割方式とブロッ
ク化周波数帯域分割方式とを組み合わせた高能率符号化
の手法も提案されている。この手法によれば、例えば、
帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域毎の信号
を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクト
ル変換された各帯域毎に符号化が行われる。
理が簡単であり、且つ、折り返し歪みが消去されること
から、例えば、QMF(Quadrature Mirror Filter)が
用いられることが多い。なお、QMFによる周波数帯域
分割の詳細については、「1976R.E.Crochiere, Digital
coding of speech in subbands, Bell Syst. Tech.J.V
ol.55, No.8 1976」等に記載されている。
に、例えば、等バンド幅のフィルタ分割手法であるPQ
F(Polyphase Quadrature Filter)等がある。このP
QFの詳細については、「ICASSP 83 BOSTON, Polyphas
e Quadrature filters - A newsubband coding techniq
ue, Joseph H. Rothweiler」等に記載されている。
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間のフレーム
でブロック化し、ブロック毎に離散フーリエ変換(Disc
reteFourier Transformation:DFT)、離散コサイン変換
(Discrete Cosine Transformation:DCT)、改良DCT
変換(Modified Discrete Cosine Transformation:MDC
T)等を行うことで時間軸信号を周波数軸信号に変換す
るものがある。
7, Subband/Transform Coding Using Filter Bank Desi
gns Based on Time Domain Aliasing Cancellation, J.
P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melb
ourne Inst. of Tech.」等に、その詳細が記載されてい
る。
って得られる帯域毎の信号を量子化することにより、量
子化雑音が発生する帯域を制御することができ、これに
よりマスキング効果等の性質を利用して聴覚的により高
能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う
前に各帯域毎の信号成分を、例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化するようにすれば、さ
らに高能率な符号化を行うことができる。
例えば、人間の聴覚特性を考慮して決定される。すなわ
ち一般的には、例えば、臨界帯域(クリティカルバン
ド)と呼ばれている、高域ほど幅が広くなるような帯域
幅で、オーディオ信号を複数(例えば32バンドなど)
の帯域に分割することがある。
は、各帯域毎に所定のビット配分、或いは各帯域毎に適
応的なビット割当(ビットアロケーション)が行われ
る。すなわち、例えば、MDCT処理されて得られた係
数データをビットアロケーションによって符号化する際
には、ブロック毎の信号をMDCT処理して得られる各
帯域のMDCT係数データに対して、適応的にビット数
が割り当てられて符号化が行われる。
毎の信号の大きさに基づいてビット割当を行う手法(以
下、適宜第1のビット割当手法という。)や、聴覚マス
キングを利用することで各帯域毎に必要な信号対雑音比
を得て固定的なビット割当を行う手法(以下、適宜第2
のビット割当手法という。)等が知られている。
例えば、「Adaptive Transform Coding of Speech Sign
als, R.Zelinski and P.Noll, IEEE Transactions of A
ccoustics, Speech and Signal Processing, vol.ASSP-
25, No.4, August 1977」等にその詳細が記載されてい
る。
例えば、「ICASSP 1980, The critical band coder dig
ital encoding of the perceptual requirements of th
e auditory system, M.A.Kransner MIT」等にその詳細
が記載されている。
音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギが最小とな
る。しかしながら、聴感覚的にはマスキング効果が利用
されていないために、実際の聴感上の雑音感は最適には
ならない。また、第2のビット割当手法では、ある周波
数にエネルギが集中する場合、例えば、サイン波等を入
力した場合であっても、ビット割当が固定的であるため
に、特性値がそれほど良い値とはならない。
を、各小ブロック毎に予め定められた固定ビット割当パ
ターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存したビッ
ト配分を行う分とに分割して使用し、その分割比を入力
信号に関係する信号に依存させる、すなわち、例えば、
その信号のスペクトルが滑らかなほど固定ビット割当パ
ターン分への分割比率を大きくする高能率符号化装置が
提案されている。
特定のスペクトルにエネルギが集中する場合には、その
スペクトルを含むブロックに多くのビットが割り当てら
れ、これにより全体の信号対雑音特性を飛躍的に改善す
ることができる。一般に、急峻なスペクトル成分を持つ
信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、上述
のようにして信号対雑音特性を改善することは、単に測
定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上の音質を
改善するのにも有効である。
多くの方法が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力が向上すれば、聴覚
的な観点からより高能率な符号化が可能となる。
てDFTやDCTを使用した場合には、M個のサンプル
からなる時間ブロックで変換を行うと、M個の独立な実
数データが得られる。しかしながら通常は、時間ブロッ
ク(フレーム)間の接続歪みを軽減するために、1つの
ブロックは両隣のブロックとそれぞれ所定の数M1個の
サンプルずつオーバーラップさせて構成されるので、D
FTやDCTを利用した符号化方法では、平均して(M
−M1)個のサンプルに対してM個の実数データを量子
化して符号化することになる。
する方法としてMDCTを使用した場合には、両隣のブ
ロックとM個ずつオーバーラップさせた2M個のサンプ
ルから、独立なM個の実数データが得られる。したがっ
てこの場合には、平均してM個のサンプルに対してM個
の実数データを量子化して符号化することになる。この
場合、復号装置においては、上述のようにしてMDCT
を用いて得られる符号から、各ブロックにおいて逆変換
を施して得られる波形要素を互いに干渉させながら加え
合わせることにより、波形信号が再構成される。
ーム)を長くすることによって、スペクトルの周波数分
解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギが集中
する。したがって、両隣のブロックと半分ずつオーバー
ラップさせて長いブロック長で変換を行い、しかも得ら
れたスペクトル信号の個数が元の時間サンプルの個数に
対して増加しないMDCTを使用する場合、DFTやD
CTを使用した場合よりも効率のよい符号化を行うこと
が可能となる。また、隣接するブロック同士に充分長い
オーバーラップを持たせることによって、波形信号のブ
ロック間歪みを軽減することもできる。
正規化及び量子化が行われる帯域毎に、量子化を行うと
きの量子化ステップを表す情報である量子化精度情報と
各信号成分を正規化するのに用いた係数を表す情報であ
る正規化係数とを所定のビット数で符号化し、次に正規
化及び量子化されたスペクトル信号を符号化する。
(E), 1993」には、帯域によって量子化精度情報を表す
ビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が
記述されており、これによれば、高域の帯域ほど量子化
精度情報を表すビット数が小さくなるように規格化され
ている。
域分割して符号化する従来の符号化装置100の構成の
一例を示す。帯域分割部101は、符号化すべきオーデ
ィオ信号を入力し、上述したQMF又はPQF等のフィ
ルタを用いて、このオーディオ信号を例えば4つの周波
数帯域の信号に帯域分割する。なお、帯域分割部101
でオーディオ信号を帯域分割するときの各帯域(以下、
適宜、符号化ユニットという。)の幅は、均一であって
も、また臨界帯域幅に合わせるように不均一にしてもよ
い。また、オーディオ信号は、4つの符号化ユニットに
分割されるようになされているが、符号化ユニットの数
は、これに限定されるものではない。そして、帯域分割
部101は、4つの符号化ユニット(以下、適宜、4つ
の符号化ユニットそれぞれを、第1〜第4の符号化ユニ
ットという。)に分解された信号を、所定の時間ブロッ
ク(フレーム)毎に、ゲイン制御部1021〜1024
に供給する。
ロック内の信号の振幅に応じてゲイン制御情報を生成
し、このゲイン制御情報に基づいてブロック内の信号の
ゲイン制御を行う。そして、ゲイン制御部1021〜1
024は、ゲイン制御を行った結果得られた第1〜第4
の符号化ユニットの信号をスペクトル変換部1031〜
1034に供給すると共に、ゲイン制御情報をマルチプ
レクサ107に供給する。
ゲイン制御された各符号化ユニットの時間軸上の信号に
対してMDCT等のスペクトル変換を行って周波数軸上
の信号を生成し、この周波数軸上の信号を正規化部10
41〜1044及び量子化精度決定部105に供給す
る。
4の符号化ユニットの信号それぞれを構成する各信号成
分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対応する
係数を第1〜第4の符号化ユニットの正規化係数とす
る。そして、正規化部1041〜1044は、第1〜第
4の符号化ユニットの信号を構成する各信号成分を、第
1〜第4の符号化ユニットの正規化係数に対応する値で
それぞれ正規化する(除算する)。したがって、この場
合、正規化により得られる被正規化データは、−1.0
〜1.0の範囲の値となる。正規化部1041〜104
4は、第1〜第4の符号化ユニットの被正規化データ
を、それぞれ量子化部1061〜1064に供給すると
共に、第1〜第4の符号化ユニットの正規化係数をマル
チプレクサ107に供給する。
1021〜1024から供給された第1〜第4の符号化
ユニットの信号に基づいて、第1〜第4の符号化ユニッ
トの被正規化データそれぞれを量子化する際の量子化ス
テップを決定する。そして量子化精度決定部105は、
その量子化ステップに対応する第1〜第4の符号化ユニ
ットの量子化精度情報を、量子化部1061〜1064
にそれぞれ供給するとともに、マルチプレクサ107に
も供給する。
4の符号化ユニットの被正規化データを、第1〜第4の
符号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステ
ップでそれぞれ量子化することにより符号化し、その結
果得られる第1〜第4の符号化ユニットの量子化係数を
マルチプレクサ107に供給する。
号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報、正規化係
数及びゲイン制御情報を必要に応じて符号化した後、多
重化する。そして、マルチプレクサ107は、多重化の
結果得られる符号化データを伝送路を介して伝送し、或
いは図示しない記録媒体に記録する。
割して得られた信号に基づいて量子化ステップを決定す
る他、例えば、正規化データに基づいて量子化ステップ
を決定したり、また、マスキング効果等の聴覚現象を考
慮して量子化ステップを決定したりすることができる。
0から出力される符号化データを復号する復号装置の構
成の一例を図10に示す。図10に示す復号装置120
において、デマルチプレクサ121は、入力した符号化
データを復号し、第1〜第4の符号化ユニットの量子化
係数、量子化精度情報、正規化係数及びゲイン制御情報
に分離する。そしてデマルチプレクサ121は、第1〜
第4の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報及
び正規化係数を、それぞれの符号化ユニットに対応する
信号成分構成部1221〜1224に供給すると共に、
第1〜第4の符号化ユニットのゲイン制御情報を、それ
ぞれの符号化ユニットに対応するゲイン制御部1241
〜1244に供給する。
ユニットの量子化係数を、第1の符号化ユニットの量子
化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化し、第
1の符号化ユニットの被正規化データを生成する。さら
に、信号成分構成部1221は、第1の符号化ユニット
の被正規化データに、第1の符号化ユニットの正規化係
数に対応する値を乗算して復号し、得られた第1の符号
化ユニットの信号をスペクトル逆変換部1231に供給
する。
の処理を行って第2〜第4の符号化ユニットの信号を復
号し、これらの信号をスペクトル逆変換部1232〜1
23 4に供給する。
4は、復号された周波数軸上の信号に対してIMDCT
(Inverse MDCT)等のスペクトル逆変換を行って時間軸
上の信号を生成し、この時間軸上の信号をゲイン制御部
1241〜1244に供給する。
ルチプレクサ121から供給されたゲイン制御情報に基
づいてゲイン制御補整処理を行い、得られた第1〜第4
の符号化ユニットの信号を帯域合成部125に供給す
る。
1〜1244から供給された第1〜第4の符号化ユニッ
トの信号を帯域合成し、これにより元のオーディオ信号
を復元する。
10の復号装置120に供給(伝送)される符号化デー
タには、量子化精度情報が含まれているため、復号装置
120において使われる聴覚モデルは任意に設定するこ
とができる。すなわち、符号化装置100において各符
号化ユニットに対する量子化ステップを自由に設定する
ことができ、符号化装置100の演算能力の向上や聴覚
モデルの精緻化に伴って、復号装置120を変更するこ
となく音質の改善や圧縮率の向上を図ることができる。
のものを符号化するためのビット数が大きくなり、全体
の符号化効率をある値以上に向上させるのが困難であっ
た。
代わりに、復号装置において、例えば正規化情報から量
子化精度情報を決定する方法があるが、この方法では、
規格を決定した時点で正規化係数と量子化精度情報の関
係が決まってしまうため、将来的にさらに高度な聴覚モ
デルに基づいた量子化精度の制御を導入することが困難
になるという問題がある。また、実現する圧縮率に幅が
ある場合には、圧縮率毎に正規化係数と量子化精度情報
との関係を定める必要が生じる。
上させるには、直接の符号化対象である主情報、例えば
図9におけるオーディオ信号の符号化効率を高めるだけ
でなく、量子化精度情報や正規化係数等の、直接の符号
化対象ではない副情報の符号化効率を高めることが必要
となってくる。
願2000−390589及び特願2001−1823
83の明細書及び図面において、このような副情報の符
号化効率を高める技術を提案している。また、本件発明
者らは、特願2001−182093の明細書及び図面
において、ゲイン制御を行う符号化方式おけるゲイン情
報の符号化効率を高める技術を提案している。これらの
技術によれば、例えば各種相関等を利用して可変長符号
化を行う等の手法を用いることにより、副情報の符号化
効率を高めることができる。
高い圧縮率が要求される場合、符号化装置に与えられた
ビット数では量子化雑音を知覚しにくいような量子化精
度を保つことができないことがある。このような場合、
符号化装置は、主情報へのビット配分を減らす処置を施
すことが多い。具体的には、主情報である被正規化デー
タ(スペクトル)を0又は小さい値に置き換えたり、量
子化を行う帯域幅を狭めたりといった処置を施す。
帯域変動が起こることによる異音やノイズ、また、スペ
クトルを0又は小さい値に置き換えることによるパワー
感の欠如といった問題が発生する。特に圧縮率を大幅に
高めた場合には、これらは大きく知覚されることとな
り、聴感上の大きな問題となる。
提案されたものであり、圧縮率を高めた場合における、
時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感
の欠如を低減する符号化方法及びその装置、符号化デー
タを受信し、又は再生して復号する復号方法及びその装
置、並びに符号化処理又は復号処理をコンピュータに実
行させるプログラム及びそのようなプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
は、上述した目的を達成するために、入力ディジタル信
号をスペクトル変換したスペクトルを符号化する符号化
方法において、復号側において上記スペクトルと合成さ
れるパワー補整用スペクトルのパワーを調整するために
使用されるパワー調整情報を生成するパワー調整情報生
成工程と、上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に
符号化する符号化工程とを有する。
は、上記入力ディジタル信号のトーナリティに基づいて
上記パワー調整情報が生成される。
てスペクトルと合成されるパワー補整用スペクトルのパ
ワー調整を行うためのパワー調整情報が生成され、これ
がスペクトルと共に符号化される。
た目的を達成するために、入力ディジタル信号をスペク
トル変換したスペクトルを符号化する符号化装置におい
て、復号側において上記スペクトルと合成されるパワー
補整用スペクトルのパワーを調整するために使用される
パワー調整情報を生成するパワー調整情報生成手段と、
上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に符号化する
符号化手段とを備える。
上記入力ディジタル信号のトーナリティに基づいて上記
パワー調整情報を生成する。
スペクトルと合成されるパワー補整用スペクトルのパワ
ー調整を行うためのパワー調整情報を生成し、これをス
ペクトルと共に符号化する。
目的を達成するために、ディジタル信号をスペクトル変
換して符号化されたスペクトルを復号する復号方法にお
いて、上記スペクトルを復号する復号工程と、パワー補
整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成
工程と、復号した上記スペクトルと上記パワー補整用ス
ペクトルとを合成する合成工程とを有する。
工程では、所定のスペクトルパターンから生成したテー
ブルの値を参照してパワー補整用スペクトルを生成する
ことができる。このテーブルを参照する際には、ガウシ
アン分布数値列等のランダムな数値列を用いてもよく、
また符号化に用いられた正規化情報、量子化精度情報等
を用いてもよい。
クトルのパワーを調整するパワー調整工程を有していて
もよい。このパワー調整工程では、スペクトルの復号に
用いた正規化係数若しくは量子化精度情報、又は上記ス
ペクトルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基
づいて上記パワー補整用スペクトルのパワーが調整され
る。この場合、合成工程では、復号したスペクトルとパ
ワー調整後のパワー補整用スペクトルとが合成される。
ー補整用スペクトルとが加算され、又はスペクトルの少
なくとも一部とパワー補整用スペクトルとが置き換えら
れる。
報、正規化係数及びパワー調整情報に基づいてパワー補
整用スペクトルのパワー調整が行われ、スペクトルとパ
ワー補整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少
なくとも一部とパワー補整スペクトルとを置き換えるこ
とにより、パワー調整後のパワー補整用スペクトルがス
ペクトルと合成される。
目的を達成するために、ディジタル信号をスペクトル変
換して符号化されたスペクトルを復号する復号装置にお
いて、上記スペクトルを復号する復号手段と、パワー補
整用スペクトルを生成するパワー補整用スペクトル生成
手段と、復号した上記スペクトルと上記パワー補整用ス
ペクトルとを合成する合成手段とを備える。
手段は、所定のスペクトルパターンから生成したテーブ
ルの値を参照してパワー補整用スペクトルを生成するこ
とができる。このテーブルを参照する際には、ガウシア
ン分布数値列等のランダムな数値列を用いてもよく、ま
た符号化に用いられた正規化情報、量子化精度情報等を
用いてもよい。
クトルのパワーを調整するパワー調整手段を備えていて
もよい。このパワー調整手段は、スペクトルの復号に用
いた正規化係数若しくは量子化精度情報、又はスペクト
ルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づいて
パワー補整用スペクトルのパワーを調整する。この場
合、合成手段は、復号したスペクトルとパワー調整後の
パワー補整用スペクトルとを合成する。
補整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少なく
とも一部とパワー補整用スペクトルとを置き換える。
正規化係数及びパワー調整情報に基づいてパワー補整用
スペクトルのパワー調整を行い、スペクトルとパワー補
整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少なくと
も一部とパワー補整スペクトルとを置き換えることによ
り、パワー調整後のパワー補整用スペクトルをスペクト
ルと合成する。
た符号化処理又は復号処理をコンピュータに実行させる
ものであり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプロ
グラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なもので
ある。
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を、オーディオ信号等の
ディジタルデータを高能率符号化して伝送し、又は記録
媒体に記録する符号化方法及びその装置、並びに符号化
データを受信し、又は再生して復号する復号方法及びそ
の装置に適用したものである。
ャートを用いて説明する。先ずステップS1において、
スペクトル信号SPを復号する。なお、このスペクトル信
号SPは、圧縮率を高めた場合にスペクトル信号が抜け落
ちることによる時間的な帯域変動が原因となり異音やノ
イズが生じ、或いはパワー感が欠如する可能性のあるも
のとする。
スペクトルPCSPを生成し、続くステップS3において、
スペクトル信号SPとパワー補整用スペクトルPCSPとを合
成したスペクトル信号を生成する。
置及びその方法、並びに復号装置及びその方法は、パワ
ー補整用スペクトルPCSPを生成してスペクトル信号SPと
合成するものであり、これにより、圧縮率を高めた場合
における時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いは
パワー感の欠如を低減することができる。
態における符号化装置10の概略構成について説明す
る。図2において帯域分割部11は、符号化すべきオー
ディオ信号を入力し、QMF(Quadrature Mirror Filt
er)又はPQF(Polyphase Quadrature Filter)等の
フィルタを用いて、このオーディオ信号を例えば4つの
周波数帯域の信号に帯域分割する。なお、帯域分割部1
1でオーディオ信号を帯域分割するときの各帯域(以
下、適宜、符号化ユニットという。)の幅は、均一であ
っても、また臨界帯域幅に合わせるように不均一にして
もよい。また、オーディオ信号は、4つの符号化ユニッ
トに分割されるようになされているが、符号化ユニット
の数は、これに限定されるものではない。帯域分割部1
1は、4つの符号化ユニット(以下、適宜、4つの符号
化ユニットそれぞれを、第1〜第4の符号化ユニットと
いう。)に分解された信号を、所定の時間ブロック(フ
レーム)毎に、ゲイン制御部121〜124に供給す
る。
ク内の信号の振幅に応じてゲイン制御情報を生成し、こ
のゲイン制御情報に基づいてブロック内の信号のゲイン
制御を行う。そしてゲイン制御部121〜124は、ゲ
イン制御を行った結果得られた第1〜第4の符号化ユニ
ットの信号をスペクトル変換部141〜144に供給す
ると共に、ゲイン制御情報をゲイン制御情報符号化部1
3に供給する。
御部121〜124から供給されたゲイン制御情報を符
号化してマルチプレクサ22に供給する。ここで、ゲイ
ン制御情報を符号化する際には、本件発明者らが先に提
案した特願2001−182093の明細書及び図面に
記載されている技術を用いることができる。すなわち、
隣の符号化ユニット間等における各種相関を利用して可
変長符号化を行うことで、ゲイン制御情報の符号化効率
を高めることができる。
ン制御部121〜124から供給された時間軸上の信号
に対してMDCT(Modified Discrete Cosine Transfo
rmation)等のスペクトル変換を行って周波数軸上のス
ペクトルSPを生成し、このスペクトルSPを正規化部15
1〜154及び量子化精度決定部19に供給する。
符号化ユニットのスペクトルSPそれぞれを構成する各信
号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対応
する係数を第1〜第4の符号化ユニットの正規化係数と
する。そして、正規化部15 1〜154は、第1〜第4
の符号化ユニットのスペクトルSPを構成する各信号成分
を、第1〜第4の符号化ユニットの正規化係数に対応す
る値でそれぞれ正規化する(除算する)。したがって、
この場合、正規化により得られる被正規化データは、−
1.0〜1.0の範囲の値となる。正規化部151〜1
54は、第1〜第4の符号化ユニットの被正規化データ
を、それぞれパワー調整情報決定部17 1〜174及び
量子化部201〜204に供給すると共に、第1〜第4
の符号化ユニットの正規化係数を正規化係数符号化部1
6に供給する。
1〜154から供給された正規化係数を符号化してマル
チプレクサ22に供給する。この正規化係数の符号化手
法としては、例えば本件発明者らが先に提案した特願2
000−390589及び特願2001−182093
の明細書及び図面に記載された技術を用いることができ
る。すなわち、隣の符号化ユニット間、隣のチャネル
間、隣の時刻間における各種相関を利用して可変長符号
化を行ったり、概形情報を量子化し、その量子化誤差を
可変長符号化したりすることにより、正規化係数の符号
化効率を高めることができる。
復号側において後述するパワー補整用スペクトルPCSPの
パワー調整を行うためのパワー調整情報を決定する。こ
こで、原音の状態でスペクトルが抜けていたり値が0で
あったりする場合には、復号側においてスペクトルSPに
パワー補整用スペクトルPCSPを合成すると、本来スペク
トルが存在しないところにスペクトルが発生してしまう
ため、好ましくない。特にトーン性の信号の場合には、
パワー補整用スペクトルPCSPによる補整量は少ないこと
が望ましい。
よりも高いトーン性信号のように、原音の状態でスペク
トルが抜けていたり値が0であったりする場合には、パ
ワー補整スペクトルPCSPを小さく抑えるか0にし、トー
ナリティが所定の閾値よりも低いノイズ性信号のよう
に、原音のスペクトルがノイズ性である場合には、パワ
ー補整用スペクトルPCSPを大きい値で生成するというよ
うに、入力信号のトーナリティに基づいてパワー調整情
報を決定し、符号化側でパワー補整用スペクトルPCSPの
パワーを制御する。
スペクトルPCSPの制御手法や制御幅には種々あるが、例
えばパワー調整情報を1ビットで表現する場合には、ト
ーン性信号ではパワー制御を行わず、ノイズ性信号では
パワー制御を行うといった制御が可能である。また、例
えばパワー調整情報を4ビットで表現する場合には、パ
ワー調整情報が0ではパワー補整用スペクトルPCSPのパ
ワーを0にし、それ以外の値ではその値に応じてパワー
補整スペクトルPCSPのパワーを、例えば1dBステップ
刻みで15dB幅の調整をするといったことが可能であ
る。
整情報決定部171〜174から供給されたパワー調整
情報を符号化してマルチプレクサ22に供給する。な
お、パワー補整スペクトルの生成及び合成は、後述する
ように符号化ユニット毎に行われるため、パワー調整情
報の符号化についても各符号化ユニット毎に行うように
してもよいが、符号化ユニットを複数まとめてグループ
化した帯域毎にパワー調整情報を生成するようにしても
構わない。これは、一般に信号のトーナリティは、細か
い帯域毎にはあまり変動せず、ある程度まとまった帯域
毎にトーナリティの値が共通化できる場合が多いためで
ある。
て敏感であるため、低い周波数帯域(例えば、350H
z以下)ではパワー補整用スペクトルPCSPによるスペク
トルSPのパワー補整量をなるべく少なくする、或いは全
く行わないようにすることが望ましい。また、ある周波
数より低い周波数帯域ではパワー調整スペクトルPCSPに
よるスペクトルSPのパワー補整を行わないような場合に
は、その帯域に対するパワー調整情報を符号化する必要
はない。
部141〜144から供給された第1〜第4の符号化ユ
ニットのスペクトルSPに基づいて、第1〜第4の符号化
ユニットの被正規化データそれぞれを量子化する際の量
子化ステップを決定する。そして量子化精度決定部19
は、その量子化ステップに対応する第1〜第4の符号化
ユニットの量子化精度情報を量子化部201〜204に
それぞれ供給するとともに、量子化精度情報符号化部2
1にも供給する。
符号化ユニットの被正規化データを、第1〜第4の符号
化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステップ
でそれぞれ量子化することにより符号化し、その結果得
られる第1〜第4の符号化ユニットの量子化係数をマル
チプレクサ22に供給する。
度決定部19から供給された量子化精度情報を符号化し
てマルチプレクサ22に供給する。なお、この量子化精
度情報の符号化手法としても、上述した特願2000−
390589及び特願2001−182093の明細書
及び図面に記載された技術を用いることができる。
化ユニットの量子化係数を、ゲイン制御情報、量子化精
度情報、正規化情報及びパワー調整情報と共に多重化す
る。そして、マルチプレクサ22は、多重化の結果得ら
れる符号化データを伝送路を介して伝送し、或いは図示
しない記録媒体に記録する。
化装置10は、復号側においてスペクトルSPと合成され
るパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行うため
のパワー調整情報を生成し、これをスペクトルと共に符
号化して伝送路を介して伝送し、又は図示しない記録媒
体に記録する。
出力される符号化データを復号する復号装置30の概略
構成を説明する。図3において、デマルチプレクサ31
は、入力した符号化データを復号し、第1〜第4の符号
化ユニットの量子化係数、量子化精度情報符号化デー
タ、正規化情報符号化データ、ゲイン制御情報符号化デ
ータ及びパワー調整情報符号化データに分離する。そし
てデマルチプレクサ31は、第1〜第4の符号化ユニッ
トの量子化係数を、それぞれの符号化ユニットに対応す
る信号成分構成部341〜344に供給する。また、デ
マルチプレクサ31は、第1〜第4の符号化ユニットの
量子化精度情報符号化データ、正規化情報符号化デー
タ、ゲイン制御情報符号化データ及びパワー調整情報符
号化データを、それぞれ量子化精度情報復号部32、正
規化情報復号部33、ゲイン制御情報復号部35及びパ
ワー調整情報復号部36に供給する。
情報符号化データを復号し、復号した量子化精度情報
を、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成
部34 1〜344及びパワー補整用スペクトル生成合成
部371〜374に供給する。
化データを復号し、復号した正規化係数を、それぞれの
符号化ユニットに対応する信号成分構成部341〜34
4及びパワー補整用スペクトル生成合成部371〜37
4に供給する。
ニットの量子化係数を、第1の符号化ユニットの量子化
精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化し、第1
の符号化ユニットの被正規化データを生成する。また、
信号成分構成部341は、第1の符号化ユニットの被正
規化データに、第1の符号化ユニットの正規化情報に対
応する値を乗算して復号し、得られた第1の符号化ユニ
ットのスペクトルSPをパワー補整用スペクトル生成合成
部371に供給する。
理を行って第2〜第4の符号化ユニットのスペクトルSP
に復号し、これらのスペクトルSPをパワー補整用スペク
トル生成合成部372〜374に供給する。
情報符号化データを復号し、復号したゲイン制御情報
を、それぞれの符号化ユニットに対応するパワー補整用
スペクトル生成合成部371〜374及びゲイン制御部
391〜394に供給する。
情報符号化データを復号し、復号したパワー調整情報
を、それぞれの符号化ユニットに対応するパワー補整用
スペクトル生成合成部371〜374に供給する。
〜374は、パワー補整用スペクトルPCSPを生成すると
共に、量子化精度情報、正規化係数、ゲイン制御情報及
びパワー調整情報に基づいてパワー補整用スペクトルPC
SPのパワー調整を行う。そして、パワー調整後のパワー
補整用スペクトルPCSPをスペクトルSPと合成することに
より、スペクトルSPのパワー補整を行う。なお、このパ
ワー補整用スペクトルPCSPの生成手法及びスペクトルSP
との合成手法についての詳細は後述する。
ワー補整用スペクトル生成合成部371〜374から供
給された、補整されたスペクトルに対してIMDCT
(Inverse MDCT)等のスペクトル逆変換を行って時間軸
上の信号を生成し、この時間軸上の信号をゲイン制御部
391〜394に供給する。
御情報復号部35から供給されたゲイン制御情報に基づ
いて第1〜第4の符号化ユニットの信号に対してゲイン
制御補整処理を行い、得られた第1〜第4の符号化ユニ
ットの信号を帯域合成部40に供給する。
394から供給された第1〜第4の符号化ユニットの信
号を帯域合成し、これにより元のオーディオ信号を復元
する。
装置30は、符号化データに含まれる量子化精度情報、
正規化係数、ゲイン制御情報及びパワー調整情報に基づ
いてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を行い、
パワー調整後のパワー補整用スペクトルPCSPをスペクト
ルSPと合成する。これにより、圧縮率を高めた場合であ
っても、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いは
パワー感の欠如を低減することができる。
トルPCSPの生成及びパワー調整処理の一例について図4
のフローチャートを用いて詳細に説明する。先ずステッ
プS10において、パワー補整用スペクトルテーブルか
らパワー補整用スペクトルPCSPを生成する。
としては、例えば、ガウシアン分布数値列のようなラン
ダムなものを用いてもよく、また、実際の様々なノイズ
性スペクトルから予め学習して作成したものを用いても
よい。なお、パワー補整用スペクトルテーブルは1つに
限定されるものではなく、複数用意してその中から選択
して用いるようにしても構わない。
には、このパワー補整用スペクトルテーブルから符号化
ユニット内のスペクトル本数分だけ値を参照する。この
際、時間的に連続して同じポイントを参照すると聴感上
悪影響を及ぼす虞があるため、時間的にランダムに選択
するようにする。具体的には、ランダム生起関数を用い
てランダムに選択してもよいが、毎回同一のパワー補整
用スペクトルPCSPが生成されることを防止するために、
時間的にランダムになるような他のパラメータ、例えば
正規化係数や量子化精度情報等を用いてランダムに選択
することが好ましい。
一例として、正規化係数のインデックス値を全て加算し
た値を用いる。但し、パワー補整用スペクトルテーブル
のサイズを例えば1024としたとき、正規化係数のイ
ンデックス値の加算値が1024を超える場合には、そ
の下位10ビットの値を用いる。
トを参照するのではなく、ある符号化ユニットの中のス
ペクトル本数が16本である場合には、その次の符号化
ユニットでは、例えば最初に参照したポイントから16
だけ移動したポイントを参照するようにして、同じ参照
ポイントを連続して参照しないようにするとよい。
に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を
行う。具体的には、例えばパワー補整用スペクトルPCSP
のパワーの最大値が正規化係数の値になるように調整す
る。
度情報の値に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパ
ワー調整を行う。この際、量子化精度が高い場合にはパ
ワー補整用スペクトルPCSPによる補整がなるべく行われ
ず、量子化精度が低い場合には積極的にパワー補整用ス
ペクトルPCSPによる補整を行うように、パワー補整用ス
ペクトルPCSPのパワー調整を行う。具体的には、例えば
パワー補整用スペクトルPCSPを量子化精度情報の値で除
算するようにしてもよく、また、パワー補整用スペクト
ルPCSPを2の(量子化精度情報値)乗で除算するように
してもよい。
に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を
行う。これは、例えば原音の状態でスペクトルが抜けて
いるために敢えて符号化しなかった、或いは値を0にし
ている場合に、パワー補整用スペクトルPCSPを合成する
ことによって、本来スペクトルが存在しないところにス
ペクトルを発生させてしまうのを防ぐためである。
があるか否かが判別される。ステップS14においてゲ
イン制御情報がある場合(Yes)には、ステップS15
に進み、ゲイン制御情報がない場合(No)には、パワー
補整用スペクトルPCSPの生成及びパワー調整処理を終了
する。
に基づいてパワー補整用スペクトルPCSPのパワー調整を
行う。これは、ゲイン制御によりスペクトルのゲインが
上げられる場合にパワー補整用スペクトルPCSP成分につ
いても同時にゲインが上げられ、パワー補整用スペクト
ルPCSPによるパワー補整量が過度になってしまうことを
防止するためである。具体的には、例えばパワー補整用
スペクトルPCSPをゲイン制御情報の最大値で除算する。
PCSPの生成及びパワー調整処理が行われる。なお、上述
した正規化係数、量子化精度情報及びゲイン制御情報
は、スペクトルSPのために符号化された値であり、パワ
ー補整用スペクトルPCSPのために他の正規化係数等を符
号化する必要はない。
ワー補整用スペクトルPCSPがスペクトルSPと合成され
る。このスペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPと
の合成手法の一例について、図5のフローチャートを用
いて説明する。先ずステップS20において、スペクト
ル本数のカウンタiの値を0にリセットする。
ペクトルSP[i]が閾値Th以下であるか否かが判別され
る。ステップS21においてスペクトルSP[i]が閾値T
h以下である場合(Yes)にはステップS22に進み、
スペクトルSP[i]が閾値Thよりも大きい場合(No)に
はステップS23進む。
i番目のパワー補整用スペクトルPCSP[i]に置き換えて
ステップS23に進む。
つインクリメントして次のスペクトルに進む。
号化ユニット内のスペクトル本数に達したか否かが判別
される。ステップS24においてカウンタiの値が符号
化ユニット内のスペクトル本数に達している場合(Ye
s)には、合成処理を終了する。一方、カウンタiの値
が符号化ユニット内のスペクトル本数に達していない場
合(No)には、ステップS21に戻り、処理を続ける。
ルSPをパワー補整用スペクトルPCSPと置き換えることに
より、スペクトルSPとパワー補整用スペクトルPCSPとを
合成する。
トルPCSPとの合成手法がこの例に限定されないことは勿
論であり、閾値Thを0として、スペクトルSPが0であ
る場合にのみパワー補整用スペクトルPCSPと置き換える
ようにしても構わない。
ルSPに対してパワー補整用スペクトルPCSPを足し込むよ
うにしても構わない。この場合の合成処理について、図
6のフローチャートを用いて説明する。先ずステップS
30において、スペクトル本数のカウンタiの値を0に
リセットする。
SP[i]にパワー補整用スペクトルPCSP[i]の値を足しこ
み、続くステップS32においてカウンタiの値を1つ
インクリメントする。
値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達したか否か
が判別される。ステップS33においてカウンタiの値
が符号化ユニット内のスペクトル本数に達している場合
(Yes)には、合成処理を終了する。一方、カウンタi
の値が符号化ユニット内のスペクトル本数に達していな
い場合(No)には、ステップS31に戻り、処理を続け
る。
トルPCSPの生成及びパワー調整処理と、スペクトルSPと
パワー補整用スペクトルPCSPとの合成処理の具体例を説
明する。なお、この具体例では、パワー補整用スペクト
ルテーブルのエントリー数を1024とし、符号化ユニ
ット内のスペクトル本数を8とする。また、図6に示し
た例のように、全てのスペクトルSPに対してパワー補整
用スペクトルPCSPを足し込むものとして説明する。
参照するポイントを正規化係数インデックスの加算値か
ら求める。この具体例では、正規化係数インデックスの
和が1026となっているが、パワー補整用スペクトル
テーブルのエントリー数が1024であるため、下位1
0ビットの値を用いる。すなわち、参照ポイントの値は
2となる。したがって、パワー補整用スペクトルテーブ
ルの3番目から10番目までの8個の値が選択され、こ
れによりパワー補整用スペクトルPCSPの値は、{-0.22
3, 0.647, 0.115, 0.925, -0.254, 0.247, -0.872, -0.
242} となる。
スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体的に
は、パワー補整用スペクトルPCSPの値に正規化係数を乗
算することによりパワーの調整を行う。ここで正規化係
数は12000であるため、パワー補整用スペクトルの
値は、{-2676, 7764, 1380, 11100, -3048, 2964, -10
464, -2904}となる。
ワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。
具体的には、例えば量子化精度情報の値で除算すること
によりパワーの調整を行う。ここで、量子化精度情報の
値は6であるため、パワー補整用スペクトルの値は、
{-446, 1294, 230, 1850, -508, 494, -1744, -484}
となる。
ワー補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。
具体的には、例えば((パワー調整情報値−9)×2)dB
上げる操作を行うことによりパワーの調整を行う。な
お、パワー調整情報値が0の場合は−∞dBとする。こ
こで、パワー調整情報の値は3であるため、−12dB
の操作が行われ、パワー補整用スペクトルの値は、{-1
12, 324, 58, 463, -127, 124, -436, -121}となる。
補整用スペクトルPCSPのパワーの調整が行われる。具体
的には、例えば2の(ゲイン制御量情報)乗の値で除算
することによりパワーの調整を行う。ここでゲイン制御
情報の値は1であるため、2で除算する操作が行われ、
パワー補整用スペクトルの値は、{-56, 162, 29, 232,
-64, 62, -218, -61}となる。
スペクトルPCSPをスペクトルの値と加算合成することに
より、最終的な合成スペクトルを得ることができる。こ
こで、スペクトルSPの値は、{12000, 0, -800, 0, 960
0, 0, 0, -3200}であるため、生成したパワー補整用ス
ペクトルPCSPと加算合成することにより、{11944, 16
2, -771, 232, 9536, 62, -218, -3261}という合成ス
ペクトルが求められる。
で、図8(A)は、原音のスペクトルを示し、図8
(B)は、従来法の符号化処理を施した後のスペクトル
を示す。また、図8(C)は、本実施の形態の手法を用
いてパワー補整用スペクトルPCSPと合成した後のスペク
トルを示す。これらの図から分かるように、図8(B)
のスペクトルでは図中矢印で示す部分等のスペクトルが
抜けているが、図8(C)のスペクトルではこれらの部
分にパワー補整用スペクトルPCSPが合成されることによ
り、パワー感の欠如が抑えられている。
る符号化方法及び装置、並びに復号方法及び装置によれ
ば、パワー補整用スペクトルPCSPをスペクトルSPと合成
することにより、圧縮率を高めた場合であっても、時間
的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワー感の欠
如を低減することができ、結果として聴感上の品質を向
上させることができる。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
ェアの構成として説明したが、これに限定されるもので
はなく、任意の処理を、CPU(Central Processing U
nit)にコンピュータプログラムを実行させることによ
り実現することも可能である。この場合、コンピュータ
プログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能
であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介し
て伝送することにより提供することも可能である。
符号化方法は、入力ディジタル信号をスペクトル変換し
たスペクトルを符号化する符号化方法において、復号側
において上記スペクトルと合成されるパワー補整用スペ
クトルのパワーを調整するために使用されるパワー調整
情報を生成するパワー調整情報生成工程と、上記パワー
調整情報を上記スペクトルと共に符号化する符号化工程
とを有する。
は、上記入力ディジタル信号のトーナリティに基づいて
上記パワー調整情報が生成される。
てスペクトルと合成されるパワー補整用スペクトルのパ
ワー調整を行うためのパワー調整情報が生成され、これ
がスペクトルと共に符号化される。
報を用いてパワー補整用スペクトルのパワーを調整し、
パワー調整後のパワー補整用スペクトルをスペクトルと
合成することが可能となる。
ィジタル信号をスペクトル変換したスペクトルを符号化
する符号化装置において、復号側において上記スペクト
ルと合成されるパワー補整用スペクトルのパワーを調整
するために使用されるパワー調整情報を生成するパワー
調整情報生成手段と、上記パワー調整情報を上記スペク
トルと共に符号化する符号化手段とを備える。
上記入力ディジタル信号のトーナリティに基づいて上記
パワー調整情報を生成する。
スペクトルと合成されるパワー補整用スペクトルのパワ
ー調整を行うためのパワー調整情報を生成し、これをス
ペクトルと共に符号化する。これにより、復号側におい
てスペクトルと合成されるパワー補整用スペクトルのパ
ワー調整を行うためのパワー調整情報を生成し、これを
スペクトルと共に符号化する。これにより、復号側で用
いられるスペクトルと合成されるパワー調整情報を符号
化側で生成することができる。
報を用いてパワー補整用スペクトルのパワーを調整し、
パワー調整後のパワー補整用スペクトルをスペクトルと
合成することが可能となる。
ル信号をスペクトル変換して符号化されたスペクトルを
復号する復号方法において、上記スペクトルを復号する
復号工程と、パワー補整用スペクトルを生成するパワー
補整用スペクトル生成工程と、復号した上記スペクトル
と上記パワー補整用スペクトルとを合成する合成工程と
を有する。
工程では、所定のスペクトルパターンから生成したテー
ブルの値を参照してパワー補整用スペクトルを生成する
ことができる。このテーブルを参照する際には、ガウシ
アン分布数値列等のランダムな数値列を用いてもよく、
また符号化に用いられた正規化情報、量子化精度情報等
を用いてもよい。
クトルのパワーを調整するパワー調整工程を有していて
もよい。このパワー調整工程では、スペクトルの復号に
用いた正規化係数若しくは量子化精度情報、又はスペク
トルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づい
てパワー補整用スペクトルのパワーが調整される。この
場合、合成工程では、復号したスペクトルとパワー調整
後のパワー補整用スペクトルとが合成される。
ー補整用スペクトルとが加算され、又はスペクトルの少
なくとも一部とパワー補整用スペクトルとが置き換えら
れる。
報、正規化係数及びパワー調整情報に基づいてパワー補
整用スペクトルのパワー調整が行われ、スペクトルとパ
ワー補整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少
なくとも一部とパワー補整スペクトルとを置き換えるこ
とにより、パワー調整後のパワー補整用スペクトルがス
ペクトルと合成される。
も、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワ
ー感の欠如を低減することができる。
ル信号をスペクトル変換して符号化されたスペクトルを
復号する復号装置において、上記スペクトルを復号する
復号手段と、パワー補整用スペクトルを生成するパワー
補整用スペクトル生成手段と、復号した上記スペクトル
と上記パワー補整用スペクトルとを合成する合成手段と
を備える。
手段は、所定のスペクトルパターンから生成したテーブ
ルの値を参照してパワー補整用スペクトルを生成するこ
とができる。このテーブルを参照する際には、ガウシア
ン分布数値列等のランダムな数値列を用いてもよく、ま
た符号化に用いられた正規化情報、量子化精度情報等を
用いてもよい。
クトルのパワーを調整するパワー調整手段を備えていて
もよい。このパワー調整手段は、スペクトルの復号に用
いた正規化係数若しくは量子化精度情報、又はスペクト
ルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づいて
パワー補整用スペクトルのパワーを調整する。この場
合、合成手段は、復号したスペクトルとパワー調整後の
パワー補整用スペクトルとを合成する。
補整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少なく
とも一部とパワー補整用スペクトルとを置き換える。
正規化係数及びパワー調整情報に基づいてパワー補整用
スペクトルのパワー調整を行い、スペクトルとパワー補
整用スペクトルとを加算し、又はスペクトルの少なくと
も一部とパワー補整スペクトルとを置き換えることによ
り、パワー調整後のパワー補整用スペクトルをスペクト
ルと合成する。
も、時間的な帯域変動による異音やノイズ、或いはパワ
ー感の欠如を低減することができる。
た符号化処理又は復号処理をコンピュータに実行させる
ものであり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプロ
グラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なもので
ある。
ば、上述した符号化処理又は復号処理をソフトウェアに
より実現することができる。
ートである。
説明する図である。
明する図である。
SPの生成及びパワー調整処理の一例を説明するフローチ
ャートである。
の合成手法の一例を説明するフローチャートである。
の合成手法の他の例を説明するフローチャートである。
ー調整処理の具体例を説明する図である。
(A)は、原音のスペクトルを示し、同図(B)は、従
来法の符号化処理を施した後のスペクトルを示し、同図
(C)は、本実施の形態の手法を用いてパワー補整用ス
ペクトルPCSPと合成した後のスペクトルを示す。
る。
る。
ゲイン制御部、13ゲイン制御情報符号化部、141〜
144 スペクトル変換部、151〜154正規化部、
16 正規化係数符号化部、171〜174 パワー調
整情報決定部、18 パワー調整情報符号化部、19
量子化精度決定部、201〜204量子化部、21 量
子化精度情報符号化部、22 マルチプレクサ、30
復号装置、31 デマルチプレクサ、32 量子化精度
情報復号部、33 正規化情報復号部、341〜344
信号成分構成部、35 ゲイン制御情報復号部、36
パワー調整情報復号部、371〜374 パワー補整
用スペクトル生成合成部、381〜384 スペクトル
逆変換部、391〜394 ゲイン制御部、40 帯域
合成部
Claims (44)
- 【請求項1】 入力ディジタル信号をスペクトル変換し
たスペクトルを符号化する符号化方法において、 復号側において上記スペクトルと合成されるパワー補整
用スペクトルのパワーを調整するために使用されるパワ
ー調整情報を生成するパワー調整情報生成工程と、 上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に符号化する
符号化工程とを有することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項2】 上記パワー調整情報生成工程では、上記
入力ディジタル信号のトーナリティに基づいて上記パワ
ー調整情報が生成されることを特徴とする請求項1記載
の符号化方法。 - 【請求項3】 上記パワー調整情報生成工程では、上記
入力ディジタル信号のトーナリティが所定の閾値よりも
高い場合、上記パワー補整用スペクトルによるパワー補
整量が少なくなるように上記パワー調整情報が生成され
ることを特徴とする請求項2記載の符号化方法。 - 【請求項4】 上記パワー調整情報は、復号側における
上記スペクトルのパワー制御量を表すことを特徴とする
請求項1記載の符号化方法。 - 【請求項5】 上記パワー調整情報生成工程では、上記
スペクトルを所定数毎に分割したユニット毎、又は上記
ユニットを複数まとめたグループ毎に上記パワー調整情
報が生成されることを特徴とする請求項1記載の符号化
方法。 - 【請求項6】 上記パワー調整情報生成工程では、所定
の帯域より高い帯域のスペクトルについてのみ上記パワ
ー調整情報が生成されることを特徴とする請求項1記載
の符号化方法。 - 【請求項7】 入力ディジタル信号をスペクトル変換し
たスペクトルを符号化する符号化装置において、 復号側において上記スペクトルと合成されるパワー補整
用スペクトルのパワーを調整するために使用されるパワ
ー調整情報を生成するパワー調整情報生成手段と、 上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に符号化する
符号化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。 - 【請求項8】 上記パワー調整情報生成手段は、上記入
力ディジタル信号のトーナリティに基づいて上記パワー
調整情報を生成することを特徴とする請求項7記載の符
号化装置。 - 【請求項9】 上記パワー調整情報生成手段は、上記入
力ディジタル信号のトーナリティが所定の閾値よりも高
い場合、上記パワー補整用スペクトルによるパワー補整
量が少なくなるように上記パワー調整情報を生成するこ
とを特徴とする請求項8記載の符号化方装置。 - 【請求項10】 上記パワー調整情報は、復号側におけ
る上記スペクトルのパワー制御量を表すことを特徴とす
る請求項7記載の符号化装置。 - 【請求項11】 上記パワー調整情報生成手段は、上記
スペクトルを所定数毎に分割したユニット毎、又は上記
ユニットを複数まとめたグループ毎に上記パワー調整情
報を生成することを特徴とする請求項7記載の符号化装
置。 - 【請求項12】 上記パワー調整情報生成手段は、所定
の帯域より高い帯域のスペクトルについてのみ上記パワ
ー調整情報を生成することを特徴とする請求項7記載の
符号化装置。 - 【請求項13】 入力ディジタル信号をスペクトル変換
したスペクトルを符号化する符号化処理をコンピュータ
に実行させるプログラムにおいて、 復号側において上記スペクトルと合成されるパワー補整
用スペクトルのパワーを調整するために使用されるパワ
ー調整情報を生成するパワー調整情報生成工程と、 上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に符号化する
符号化工程とを有することを特徴とするプログラム。 - 【請求項14】 入力ディジタル信号をスペクトル変換
したスペクトルを符号化する符号化処理をコンピュータ
に実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み
取り可能な記録媒体において、 復号側において上記スペクトルと合成されるパワー補整
用スペクトルのパワーを調整するために使用されるパワ
ー調整情報を生成するパワー調整情報生成工程と、 上記パワー調整情報を上記スペクトルと共に符号化する
符号化工程とを有することを特徴とするプログラムが記
録された記録媒体。 - 【請求項15】 ディジタル信号をスペクトル変換して
符号化されたスペクトルを復号する復号方法において、 上記スペクトルを復号する復号工程と、 パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペク
トル生成工程と、 復号した上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトル
とを合成する合成工程とを有することを特徴とする復号
方法。 - 【請求項16】 上記パワー補整用スペクトル生成工程
では、所定のスペクトルパターンから生成したテーブル
の値を参照してパワー補整用スペクトルが生成されるこ
とを特徴とする請求項15記載の復号方法。 - 【請求項17】 上記パワー補整用スペクトル生成工程
では、上記テーブルから値を参照する位置が上記スペク
トルの符号化に用いたデータに基づいて決定されること
を特徴とする請求項16記載の復号方法。 - 【請求項18】 上記スペクトルの符号化に用いたデー
タは、正規化係数であることを特徴とする請求項17記
載の復号方法。 - 【請求項19】 上記スペクトルの符号化に用いたデー
タは、量子化精度情報であることを特徴とする請求項1
7記載の復号方法。 - 【請求項20】 上記パワー補整用スペクトル生成工程
では、ランダムな数値列を用いて上記パワー補整用スペ
クトルが生成されることを特徴とする請求項15記載の
復号方法。 - 【請求項21】 上記ランダムな数値列は、ガウシアン
分布数値列であることを特徴とする請求項20記載の復
号方法。 - 【請求項22】 上記パワー補整用スペクトルのパワー
を調整するパワー調整工程を有し、 上記合成工程では、復号した上記スペクトルとパワー調
整後の上記パワー補整用スペクトルとが合成されること
を特徴とする請求項15記載の復号方法。 - 【請求項23】 上記パワー調整工程では、上記スペク
トルの復号に用いた正規化係数に基づいて上記パワー補
整用スペクトルのパワーが調整されることを特徴とする
請求項22記載の復号方法。 - 【請求項24】 上記パワー調整工程では、上記スペク
トルの復号に用いた量子化精度情報に基づいて上記パワ
ー補整用スペクトルのパワーが調整されることを特徴と
する請求項22記載の復号方法。 - 【請求項25】 上記パワー調整工程では、上記スペク
トルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づい
て上記パワー補整用スペクトルのパワーが調整されるこ
とを特徴とする請求項22記載の復号方法。 - 【請求項26】 上記合成工程では、上記スペクトルと
上記パワー補整用スペクトルとが加算されることを特徴
とする請求項15記載の復号方法。 - 【請求項27】 上記合成工程では、上記スペクトルの
少なくとも一部と上記パワー補整スペクトルとが置き換
えられることを特徴とする請求項15記載の復号方法。 - 【請求項28】 上記合成工程では、所定の値以下の上
記スペクトルと上記パワー補整用スペクトルとが合成さ
れることを特徴とする請求項15記載の復号方法。 - 【請求項29】 ディジタル信号をスペクトル変換して
符号化されたスペクトルを復号する復号装置において、 上記スペクトルを復号する復号手段と、 パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペク
トル生成手段と、 復号した上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトル
とを合成する合成手段とを備えることを特徴とする復号
装置。 - 【請求項30】 上記パワー補整用スペクトル生成手段
は、所定のスペクトルパターンから生成したテーブルの
値を参照してパワー補整用スペクトルを生成することを
特徴とする請求項29記載の復号装置。 - 【請求項31】 上記パワー補整用スペクトル生成手段
は、上記テーブルから値を参照する位置を上記スペクト
ルの符号化に用いたデータに基づいて決定することを特
徴とする請求項30記載の復号装置。 - 【請求項32】 上記スペクトルの符号化に用いたデー
タは、正規化係数であることを特徴とする請求項31記
載の復号装置。 - 【請求項33】 上記スペクトルの符号化に用いたデー
タは、量子化精度情報であることを特徴とする請求項3
1記載の復号装置。 - 【請求項34】 上記パワー補整用スペクトル生成手段
は、ランダムな数値列を用いて上記パワー補整用スペク
トルを生成することを特徴とする請求項29記載の復号
装置。 - 【請求項35】 上記ランダムな数値列は、ガウシアン
分布数値列であることを特徴とする請求項34記載の復
号装置。 - 【請求項36】 上記パワー補整用スペクトルのパワー
を調整するパワー調整手段を備え、 上記合成手段は、復号した上記スペクトルとパワー調整
後の上記パワー補整用スペクトルとを合成することを特
徴とする請求項29記載の復号装置。 - 【請求項37】 上記パワー調整手段は、上記スペクト
ルの復号に用いた正規化係数に基づいて上記パワー補整
用スペクトルのパワーを調整することを特徴とする請求
項36記載の復号装置。 - 【請求項38】 上記パワー調整手段は、上記スペクト
ルの復号に用いた量子化精度情報に基づいて上記パワー
補整用スペクトルのパワーを調整することを特徴とする
請求項36記載の復号装置。 - 【請求項39】 上記パワー調整手段は、上記スペクト
ルの符号化時に符号化されたパワー調整情報に基づいて
上記パワー補整用スペクトルのパワーを調整することを
特徴とする請求項36記載の復号装置。 - 【請求項40】 上記合成手段は、上記スペクトルと上
記パワー補整用スペクトルとを加算することを特徴とす
る請求項29記載の復号装置。 - 【請求項41】 上記合成手段は、上記スペクトルの少
なくとも一部と上記パワー補整スペクトルとを置き換え
ることを特徴とする請求項29記載の復号装置。 - 【請求項42】 上記合成手段は、所定の値以下の上記
スペクトルと上記パワー補整用スペクトルとを合成する
ことを特徴とする請求項29記載の復号装置。 - 【請求項43】 ディジタル信号をスペクトル変換して
符号化されたスペクトルを復号する復号処理をコンピュ
ータに実行させるプログラムにおいて、 上記スペクトルを復号する復号工程と、 パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペク
トル生成工程と、 復号した上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトル
とを合成する合成工程とを有することを特徴とするプロ
グラム。 - 【請求項44】 ディジタル信号をスペクトル変換して
符号化されたスペクトルを復号する復号処理をコンピュ
ータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ
読み取り可能な記録媒体において、 上記スペクトルを復号する復号工程と、 パワー補整用スペクトルを生成するパワー補整用スペク
トル生成工程と、 復号した上記スペクトルと上記パワー補整用スペクトル
とを合成する合成工程とを有することを特徴とするプロ
グラムが記録された記録媒体。
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