JP2004138789A - Digital signal coding method, decoding method, encoder, decoder, and programs therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform scalable coding with which reproduced signals from a high quality to a low quality can be obtained and to make large noise not to be generated in a reproduced signal even when reproduction is performed from some coded bit strings. <P>SOLUTION: When the number of effective digits which can be transmitted through a transmission line is M, and there is a bit 1 in digit positions (9 to 15 digit positions) higher than the high order M=8 digit positions from the lowest order digit (least significant bit) in the magnitude part in the digital signal (of Figure A) of sign magnitude format, this program changes altogether bits 0 of the LSB to M=8 of the sample into bits 1, and in Figure A, samples correspond to it except samples S4 and S9 and it makes Figure A to be Figure B and it makes the sign bit string of the most significant bit (MSB) a packet P1 and makes the bit string B1 of the LSB a packet P2 and makes bit strings B2, B3 to B8 which are 2th digit, 3th digit to 8th digit respectively from the lowest order to be packets P3, P4 to P9 respectively and the packets are constituted so that precedence is made lower at order of P1 to P9. Further, at the time of decoding, each bit of 9 to 15 digit positions is set to 0. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は音声、音楽などの音響信号や画像信号などディジタル信号を、要求品質、伝送速度、蓄積容量などに応じて、スケーラブルに符号化し、または復号化する方法、その符号器、復号器、およびこれらのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のディジタル信号符号化、復号化方法として、圧縮率の高い非可逆の符号化を行い、その再生信号と原信号との誤差信号を可逆に圧縮することを組み合わせることで圧縮率の高い非可逆符号化と可逆の圧縮との両方を柔軟に使い分ける方法が提案されている(例えば特許文献1)。これを改良し、圧縮のスケーラビリティを更に柔軟に変更可能とした方法が、例えば非特許文献1に提案されている。この従来法を図1を参照して説明する。
【0003】
符号器10では、ディジタル入力信号の時系列(以下「ディジタル入力信号系列」と称する)が、入力端子100から入力され、フレーム分割部110で、ディジタル入力信号系列が、例えば1024個のディジタル入力信号(即ち、1024点のサンプル)からなるフレーム単位に、順次分割される。
非可逆圧縮部120で、フレーム分割部110の出力が非可逆圧縮符号化される。この符号化は、復号化時に元のディジタル入力信号をある程度再現できる方法であれば、入力信号に適した如何なる方法でもよい。例えば、上記ディジタル入力信号が音声であればITU−Tの音声符号化などが利用でき、音楽であればMPEGまたはTwin VQなどが利用でき、映像であればMPEGなどが利用できる。その他、前記特許文献1で示す各種非可逆量子化法を用いることもできる。なお、非可逆圧縮部120の出力を「非可逆圧縮符号I(n)」と称する。
【0004】
非可逆圧縮部120に対応する復号部(即ち、非可逆伸張部230)と同様構成の局部復号化部130で、非可逆圧縮符号I(n)から局部再生信号が生成される。局部再生信号と元のディジタル入力信号との誤差信号が減算部140で求められる。通常、この誤差信号の振幅は、元のディジタル入力信号の振幅よりもかなり小さい。よって、ディジタル入力信号を可逆圧縮符号化するよりも、誤差信号を可逆圧縮符号化する方が情報量を小さくできる。
この可逆圧縮符号化の効率を上げるために、ならびかえ部162で、誤差信号(即ち、ビット列)のビットをならびかえるが、誤差信号を2の補数表現(各サンプルが正負の整数で表現)によるビット列から、極性符号と絶対値の2進数表現に極性絶対値変換部161で変換し、その後、ならびかえ部162で、各サンプルの同一桁位置のビットをサンプルを跨いでフレーム内のビットからなるビット列として伝送記録単位分割部310に供給され、このビット列は伝送単位あるいは記録単位のデータに分割される。これら各分割された伝送記録単位データは、可逆圧縮部150により可逆圧縮され、パケット化部320により、分割された伝送記録単位データを、復号時に1つのフレームとして再構成可能なようにヘッダが取付けられ、パケットとして出力端子170に出力される。例えば図2Aに示すように、誤差信号の1フレームの1024サンプルS1,…,S1024はそれぞれ16ビットのPCM信号、つまり最上位ビット(MSB)で極性符号が、他の15ビットで振幅の絶対値の2進数が表わされ、この2進数はMSB側が上位桁とされている。この各サンプルS1,…,S1024の同一桁位置のビットの1フレーム分、つまり1024ビットでビット列が構成され、つまりこの例では16個のビット列B1,…,B16が作られる。これらビット列B1,…,B16が伝送記録単位で分割され、例えば各ビット列に分割され、それぞれ1つのパケットP1,…,P16とされる。
【0005】
パケット化部320で、例えば図2Bに示すようにヘッダ31がその伝送記録単位データ(ペイロード)32に付けられる。ヘッダ31は例えばフレーム番号とフレーム内の伝送記録単位データの番号よりなるパケット番号33と、パケットの優先順位34及びデータ長35が設けられ、復号側で各フレームごとにディジタル信号列を再構成できるようにされる。
データ長35は伝送記録単位データ32のデータ長が固定であれば必要ないが、可逆圧縮部150で圧縮された場合などはデータ長がパケットにより異なる。
【0006】
更に一般にはパケット全体に誤りが生じているか否かを検出するためのCRC符号などの誤り検出符号36が最後に付加されて1つのパケット30が構成され、このパケット30が出力端子170に出力される。
可逆圧縮部150は、例えば、連続する系列がある場合や頻繁に出現する系列がある場合を利用した、ハフマン符号化や算術符号化などのエントロピィ符号化などによりビット列(分割データ)を可逆圧縮符号化する。テキスト等を可逆に圧縮するユニバーサル符号化を適用してもよい。
【0007】
非可逆圧縮部120よりの非可逆圧縮符号I(n)もパケット化部320でパケットP0とされ、このパケットP0に第1優先順位が与えられ符号列(MSBのビット列)の可逆圧縮符号I(e)のパケットP1に第2優先順位が与えられ、以下、下位桁位置のビット列の可逆圧縮符号I(e)のパケットになるに従って、順次優先順位が低くされる。
これらパケットP0,…,P16は出力部330により伝送又は蓄積される。復号器20では入力部400によりパケットが受信され、又は蓄積部から読み取られて入力端子200より非パケット化部440に入力される。非パケット化部440ではパケットが誤りがないか、誤りがあった場合に利用可能か否か判定され、また優先順位と、パケット番号が判定され、非可逆圧縮符号I(n)と可逆圧縮符号I(e)とに分離され、かつフレームの再構成が可能なように、順に各所要のデータが取出される。
【0008】
可逆圧縮符号I(e)は可逆伸張部210で可逆復号され、各伝送記録単位データは伝送記録単位統合部410でそのパケット番号に基づき、複数のパケットより1フレーム分を各ビット列B1,…,B16が区別できるように統合し、この統合されたデータはならびかえ部221で、各ビット列B1,…,B16から順番に各1ビットずつを取り出して、サンプル列として順次変換され、符号器で図2Aに示した変換と逆の変換が行われ、つまりサンプル列S1,…,S1024が得られ、これらは2の補数変換部222で2の補数表現に変換されて誤差信号が再生される。
【0009】
一方非パケット化部440からの非可逆圧縮符号I(n)は非可逆伸張部230で非可逆復号化されて伸張され、この非可逆伸張信号と2の補数変換部222よりのフレーム単位の再生誤差信号とが加算部240で加算される。パケット番号からパケット欠落が生じている場合は欠落検出部420でこれが検出され、欠落情報補正部430へ供給され、欠落情報に対する補正が行われて、加算部240へ供給される。パケット欠落が生じていない場合は誤差信号は加算部240へ直ちに供給される。フレーム合成部250では入力された信号を順次連結して再生されたディジタル信号系列として出力端子260に出力する。
【0010】
伝送路の特性、蓄積する場合の蓄積容量、あるいは利用者の要求などに応じて、優先順位の低いパケットだけを出力しない、又は入力しない。例えば図24A中のパケットP15とP16を出力せず又は入力せず、復号器20では図2Cに示すように再生された符号絶対値表現のサンプル列の下位に“0”を2ビット付加して誤差信号を再生する。このようにして要求される品質が低い程、優先順位の低い方から順に多くのパケットを省略することにより、スケーラブル機能をもたせることができる。
【0011】
なお上述では誤差信号に対し、スケーラブルにしたが、図1中において符号器10では非可逆圧縮部120、非可逆伸張部130、加算部を省略してフレーム分割部110の出力を極性絶対値変換部161へ直接供給し、復号器20では非可逆伸張部230、加算部240を省略して2の補数変換部222の出力をフレーム合成部250又は欠落情報補正部430へ直接、切り替え供給するようにして、入力ディジタル信号時系列を直接スケーラブルな符号化をすることもできる。
【0012】
前記非特許文献1にはパケット欠落に対する対策として次のことも記載されている。補助情報生成部350中のスペクトル包絡算出部351でフレームごとの誤差信号のスペクトル包絡を表現するパラメータLPCが、例えば線形予測分析により線形予測係数として求められ、またパワー算出部352でフレームごとの誤差信号の平均パワーが算出される。これら線形予測係数LPC及び平均パワーは補助情報符号化部353により、例えば30〜50ビット程度の低ビットで符号化されて補助情報符号とされる。この補助情報符号はパケット化部320で優先順位の高いパケット、例えば極性符号を含む伝送記録単位データが格納されたパケット内に付加され、あるいは独立したパケットとして出力される。なお復号器20においては非パケット化部440において、補助情報符号は分離されて補助情報復号部450へ供給され、補助情報復号部450は当該フレームの誤差信号のスペクトル包絡を表すパラメータ及び平均パワーを復号し、スペクトル包絡パラメータ及び平均パワーを欠落補正部430へ供給する。
【0013】
欠落情報補正部430の処理について以下に説明する。
図3にその処理手順を示す。まず2の補数変換部222から入力された確定しているビットのみを使ってフレーム内の暫定波形(暫定的なサンプル列)を再生する(S1)。この暫定波形の再生は欠落しているビットは例えば0に固定するか、欠落ビットが取り得る値の中間値とする。例えば下位4ビットが欠落しているとすると、0〜15までのレベルのどれかが正しい値であるが、仮に8または7に設定する。
【0014】
次にこの暫定波形のスペクトル包絡を計算する(S2)。例えば音声分析で使われている全極型の線形予測分析を暫定波形に対し行えばスペクトル包絡を推定できる。この推定したスペクトル包絡と補助情報として送られた誤差信号のスペクトル包絡、つまり補助情報復号部450で復号されたスペクトル包絡とを、比較して誤差が許容範囲内であれば暫定波形を出力波形(補正された誤差信号波形)信号として加算部240へ出力する(S3)。
ステップS3において、推定スペクトル包絡形状が復号スペクトル包絡形状と大きく異なるときにはまず推定したスペクトル包絡の逆特性を暫定波形に与える(S4)。具体的にはステップS2で求めたスペクトル包絡を表すパラメータを用いて、例えば全極型の線形予測の逆フィルタ(全零型)に暫定波形を通過させることでスペクトルを平坦化して平坦化信号とする。この平坦化信号の平均パワーを計算し、この平均パワーと、補助情報復号部450からの復号された平均パワーとから補正量を計算し、例えば両者の比又は差をとり、その補正量により、前記平坦化信号に対し振幅補正を行う、つまり、平坦化信号に対し補正量を乗算又は加算して、復号パワーに合せる(S5)。
【0015】
次にこの振幅補正された平坦化信号に対して補助情報のスペクトル包絡の特性を与えてスペクトル包絡を補正する(S6)。すなわち補助情報の復号スペクトル包絡を表わすパラメータLPCを用いた全極型の合成フィルタにパワー補正された平坦化信号を通してスペクトル補正波形を作る。この結果の波形のスペクトル包絡は原音に近いものになる。
ただしこのスペクトル補正波形はすでにわかっている振幅のビットと矛盾する可能性があるので、その場合は正しい値に修正する(S7)。例えば16ビット精度の振幅の値のうち、下位4ビットが不明である場合、各サンプルのとりうる値には16の範囲の不確定があるが、スペクトル補正波形と最も近い値に修正する。つまり各サンプルにおいて補正したサンプル値がとり得る範囲から外れた場合はとり得る範囲の限界値に修正する。この修正で振幅値の確定しているビットはすべて一致して同時にスペクトル包絡も原音に近い波形が再生できる。
この修正波形をステップS1の暫定波形としてステップS2以後の処理を繰り返すことができる。
【0016】
【特許文献1】
特開2001−44847公報(第1図)
【非特許文献1】
T.Moriya 外4名著“Lossless scalable audiocoder and quality enhancement”ICASPP 2002,#2440,2002
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来法における課題は、音響信号の伝送時または蓄積時にスケーラブルに情報ビット列を複数個のパケットに分割した場合、再生する際にパケット全部を再生すれば最高品質で音が聞こえて良いが、一部分のパケットだけからそれなりの品質の音を再生しようとすれば、劣化する音の品質が、対象とする原信号の性質に応じてばらつきがあり、場合によっては非常に聞き苦しい大きなノイズを発生することである。
【0018】
例えば入力原信号の波形の一部が16ビットPCM信号で図4Aに示す場合に、下位6ビット分の各パケットを復号器20に入力しない場合は再生信号は図4Bに示すように各サンプルの下位6ビットが“0”とされたものとなり、そのサンプルS4〜S7の包絡波形は図4Cに示すようになだらかな山状となるが、下位7ビット分の各パケットを復号器20に入力しない場合は再生信号は図4Dに示すように各サンプルの下位7ビットが“0”とされたものとなり、そのサンプルS4〜S7の包絡波形は図4Eに示すようにパルス状となり、大きな雑音の原因となる。
【0019】
【課題を解決するための手段】
(1)この発明の符号化方法によれば入力ディジタル信号をフレームごとに分割し、各フレームごとにディジタル信号の符号絶対値表現における各符号のサンプルを跨ぐ符号列をパケットとし、上記ディジタル信号の絶対値における各桁番号及び/又は連続する複数の桁番号ごとに、そのビットのサンプルを跨いだビット列をそれぞれパケットとし、上記符号列のパケットに高い優先順位を与え、上記ビット列のパケットには上記符号列のパケットより低く、かつ桁番号が大きくなる程、低い優先順位を与えて出力する。
(2)前記(1)項において好ましくは出力すべき必要桁数を決定し、上記各サンプルの絶対値において、下位より上記必要桁数部分の上位桁にビット1があれば、その必要桁数部分のビットを全て1とし、その後、上記必要桁数部分についてのみ上記ビット列のパケットを生成する。
【0020】
(3)前記(1)又は(2)項において好ましくは符号列、上記各ビット列をそれぞれ可逆圧縮符号化した後それぞれパケットとする。
(4)前記(1)〜(3)項の何れかにおいて好ましくは原信号を非可逆圧縮符号化して、非可逆圧縮符号を生成し、この非可逆圧縮符号を上記符号列のパケットより優先順位が高いパケットとし、上記非可逆圧縮符号を局部復号し、得られた局部復号信号と上記原信号との誤差信号を上記ディジタル信号とする。
(5)この発明の復号化方法によれば入力された符号列のパケットから符号列を求め、入力されたビット列の複数のパケットからそれぞれビット列を求め、上記ビット列の各ビットを用い、そのパケットの優先順位が最も高いもので最下位桁位置を再生し、優先順位の順に下位より2桁目以後の各位置を再生して各サンプルの絶対値を再生し、これら各サンプルの最上位桁位置を上記符号列の対応する符号で再生し、上記各サンプルの再生された符号と絶対値との間に再生されていない桁位置があれば、これら各桁位置の全てをビット0で再生して符号絶対値表現のディジタル信号を再生する。
【0021】
(6)前記(5)項において好ましくは符号絶対値表現のディジタル信号における絶対値の再生桁数を決定し、上記各ビット列からサンプルの絶対値の再生を、最下位桁位置から上記決定された再生桁数だけ行う。
(7)前記(5)項において好ましくは符号絶対値表現のディジタル信号における絶対値の再生桁数を決定し、上記再生されたサンプルの絶対値中に最下位桁から上記決定された再生桁数位置より上位桁にビット1があれば、その再生サンプルの絶対値中の全てのビット0をビット1に変更し、その後上記再生されたサンプルの最下位桁から上記決定された再生桁数位置と上記最上位桁の符号ビットとのすべての桁位置をビット0に再生する。
【0022】
(8)前記(5)乃至(7)項の何れかにおいて好ましくは上記符号列、上記各ビット列は対応パケット中の非可逆圧縮符号を可逆復号してそれぞれ生成する。
(9)前記(5)乃至(8)項の何れかにおいて好ましくは入力パケットから非可逆圧縮符号を非可逆復号して復号信号を生成し、上記再生された符号絶対値表現ディジタル信号を2の補数表現のディジタル信号に変換して誤差信号とし、その誤差信号と上記復号信号を加算してディジタル信号を再生する。
【0023】
(10)この発明の符号器によれば入力ディジタル信号をフレームごとに分割するフレーム分割部と、出力すべき有効桁数を決定する有効桁決定部と、上記ディジタル信号の符号絶対値表現における各サンプルの絶対値中に、最下位桁から上記決定された有効桁数の桁位置より上位でビット1があれば、そのサンプルのその最下位桁から有効桁数位置までのビット0をビット1に変換する最大値変換部と、上記ディジタル信号を上記フレームごとに、符号ビットをサンプルを跨いだ符号列とし、最下位桁から上記有効桁数の桁位置までビットを桁番号又は連続する複数の桁番号ごとにサンプルを跨いだビット列に変換するならびかえ部と、上記符号列を含み高い優先順位としたパケットを生成し、上記ビット列をそれぞれ含み、上記符号列のパケットより低く、かつ、最下位桁程高い優先順位とした各パケットを生成するパケット化部とを備える。
(11)この発明の復号器によれば複数の入力パケットから符号列、複数のビット列を求める手段と、上記符号列の各符号ビットで各サンプルの最上位桁位置を再生し、上記各ビット列の各ビットで、そのビット列の対応パケット優先順位が高い程各サンプルの下位桁位置を再生して絶対値を再生するならびかえ部と、各サンプルの上記再生された符号ビットと上記再生された絶対値との間の各桁位置をビットで再生して符号絶対値表現のディジタル信号を再生するゼロ詰部とを具備する。
【0024】
【発明の実施の形態】
図5にこの発明による符号器及び復号器の各実施形態を示す。この実施形態は非可逆圧縮符号と可逆圧縮符号とを用いた場合であり、図1と対応する部分には同一参照番号を付けてある。
符号化
符号器10においてディジタル信号はフレーム分割され、非可逆圧縮符号化され、その局部復号信号と入力ディジタル信号との誤差信号が作られ符号絶対値表現の誤差信号に変換され、更にならびかえ部162で符号ビットの符号列と、各桁位置ごとのビット列とに変換され、伝送記録単位で分割され、それぞれ可逆圧縮部150で可逆圧縮されてそれぞれパケット化部320でパケットとされる。
【0025】
この場合そのパケットに対する優先順位の付け方が、図1に示した従来の符号器と異なる。図6Aに示すように非可逆圧縮符号I(n)を含むパケットは最も高い第0番優先順位のパケットP0とし、符号列の可逆圧縮符号I(C)を含むパケットは次に高い第1番優先順位のパケットP1とするまでは従来と同一であるが、次に高い第2番優先順位のパケットP2は最下位桁位置のビット(LSB)の列B1の可逆圧縮符号I(B1)を含むパケットとし、次の第3番優先順位のパケットP3は下位から2番目のビット列B2の可逆圧縮符号I(B2)を含むパケットとする。以下、上位桁位置のビット列の可逆圧縮符号のパケット程、優先順位を低くする。なお図6Aはサンプルのビット数を16とし、フレームのサンプル数は本来は例えば1024のように大きいが、図示する関係上12としてある。
【0026】
全てのパケットを例えば優先順位が高いものから順に出力し、この全てのパケットを用いて復号すれば原ディジタル信号を再生できる。伝送路の容量や蓄積部の容量、その他利用者の要求などに応じて、出力するパケットを減らす場合は、優先順位の低いものから順に出力しないようにする。このようにパケットの一部を出力しない場合は好ましくは次のようにするとよい。
有効桁決定部340を設け、パケットを出力する伝送路の回線容量、パケットを蓄積する蓄積部の蓄積容量、利用者の要求品質などを有効桁決定部340に入力すると、予め求められているこれら要求パラメータと出力してもよい有効桁数との関係に基づいて有効桁数Mが決定される。最下位桁を含む上位のその有効桁数M分の各桁位置の各ビット列と対応するパケットまで、例えばM=8の場合図6Aに示すようにパケットP2〜P9をパケットP0及びP1の外に出力するようにパケット化部320が制御される。
【0027】
更に好ましくは、極性絶対値変換部161とならびかえ部162との間に最大値変換部360が設けられ最大値変換部360において、各サンプルの絶対値部分に、最下位桁からこれを含む有効桁数M分の上位桁位置より上位桁12ビット“1”が存在するかを調べ、存在する場合はそのサンプルの最下位桁を含むM桁内のビット0をビット1に変更する。例えば図6Aに示したPCMディジタル信号の場合、下位からM=8桁位置より上位の桁の絶対値部分でビット1が存在しないサンプルはS4とS9のみであり、他のサンプルはM+1桁位置以上の絶対値にビット1が存在するから、サンプルS1〜S3、S5〜S8、S10〜S12中のM桁位置以下の桁位置のビット0を、図6Bに示すようにビット1に変更する。
【0028】
このように変更された符号絶対値表現誤差信号がならびかえ部162へ供給され、前と同様の処理が行われるが、符号ビットの符号列と、下位1〜8桁位置のビット列B1〜B8のみが生成され、これらの可逆圧縮符号I(C),I(B1)〜I(B8)の各パケットP1,P2〜P9とP0とが出力される。パケットの優先順位はP0,P1,P2,…,P9の順である。
このように誤差信号の最下位より有効桁数Mまでしか出力されないが、前記ビット0をビット1に変更することにより、その変更しない場合のM=8ビットよりはそのサンプルの実際の絶対値に近い値となり、それだけ、再生信号は品質がよいものとなる。
【0029】
復号化
復号器20において、入力されたパケットは非パケット化部440で各パケットは非パケット化され、パケットP0の非可逆符号I(n)は非可逆伸張部230へ供給され、パケットP1,P2,…中の可逆圧縮符号I(C),I(B1),I(B2),…は可逆伸張部210で可逆伸張され、伝送記録単位統合部410で符号列、各ビット列B1,B2,…に統合され、ならびかえ部221では符号列の各符号ビットで各サンプルの最上位桁位置が再生され、ビット列B1の各ビットで各サンプルの最下位桁位置が再生され、ビット列B2の各ビットで各サンプルの最下位から2桁目が再生され、以下同様に各サンプルの下位桁から順次上位桁位置がそれぞれ再生される。なお可逆伸張された各ビット列は何れの桁位置に対するものかの情報がそのパケットに予め付加され、又はパケット番号優先順位番号とから順次知ることができるようにされている。
【0030】
ならびかえ部221でこのように各サンプルが再生されるが、全パケットが入力されなかった場合は、各サンプルの絶対値部分に再生されない桁位置が存在する。このような場合はゼロ詰部460によりその再生されていない全ての桁位置はビット0に再生される。例えば図6Bに示したように符号器10における有効桁数M=8の場合でかつ最大値変換が行われた場合は、その復号器40にはパケットP1〜P9が入力され、図7Aに示すようにこれらパケットP1〜P9により最上位桁に符号ビットがパケットP0により再生され、最下位桁から8桁目まで各桁位置がパケットP2〜P9により再生され、下位から9桁目から15桁目までの7桁の各位置はゼロ詰部460により全てビット0に再生される。なお符号器10で最大値変換部360による変換が行われなく、かつM=8の場合は、図6A中の符号ビットと、最下位桁位置から第8桁目までの状態がならびかえ部221で再生され、第9桁目から第15桁目の各桁位置がゼロ詰部460で図7Aと同様に全てビット0に再生される。
【0031】
ゼロ詰部460で再生されたサンプルは2の補数変換部222で2の補数ディジタル信号に変換され誤差信号が再生され、これと非可逆伸張部230よりの非可逆復号信号と加算部240が加算され、フレーム合成部250で再生フレームディジタル信号が順次接続される。
復号器20に希望桁決定部470を設け、これに利用者が希望する品質を希望桁決定部470に指定入力すると、予め決められた品質と希望桁数との関係に従ってその入力に対応する希望桁数Lが出力され、これが非パケット化部440に入力され、非パケット化部440は各サンプル中の最下位桁よりこれを含む上位L(希望桁数)桁までの各桁位置が再生できるように、入力されたパケット中からパケットを選択し、そのデータを可逆伸張部210へ供給するようにすることもできる。なお入力されるパケットがもともと符号器10で有効桁数Mにより制限されている場合は、L≦Mとされる。
【0032】
希望桁数により再生桁数を制限する場合は、ならびかえ部221とゼロ詰部460との間に最大値変換部480を設けるとよい。この場合は入力されたパケットは全て復号され、ならびかえ部221で生成された各サンプルの全ビット又は符号ビットと、最下位桁位置〜第M番目(この場合はL<Mとする)の桁位置のビットとが最大値変換部480で下位からL桁目より上位の桁位置(最上位の符号ビット位置は除く)にビット1があるかを調べ、ビット1が存在すれば、そのサンプルの最下位桁位置〜第L桁位置間におけるビット0を全てビット1に変更し、各サンプルについて符号ビットと、最下位桁位置〜第L桁位置までのビットをゼロ詰部460へ出力する。
【0033】
例えば図6Bに示したように符号器10で有効桁数M=8により制限され、かつ、最大値変換がされたパケットが入力された場合、ならびかえ部221では図7A中の下位から第9桁目〜第15桁目の各ビットが再生されない状態であり、希望桁数L=7とすると、最下位より第L=7桁目より上位桁位置でビット1が存在しないサンプルはS4のみでありサンプルS1〜S3、S5〜S8、S10〜S12は最下位桁位置から第M=8桁位置まで全てビット1であり、サンプルS9のみがその最下位桁位置から第L桁位置までのビット中の0が1に変更され、各サンプルの符号ビットと最下位位置〜第L=7桁位置の各ビットとがゼロ詰部460で供給されて、第8桁位置〜第15桁位置の各ビットは0に再生され図7Bに示すようになる。
【0034】
このように誤差信号は下位桁程、優先順位が高いパケットとされているため、伝送路の回線容量、蓄積部の蓄積容量、利用者の要求品質に応じて優先順位の低いパケットが復号されなくても、再生誤差信号に大きな雑音は生じることなくある程度の品質が保持される。特に最大値変換部360や480を設ける場合は、パケット省略による再生信号の変動を小さくすることができ、一層雑音の発生を押えることができる。
この発明においても、符号器10において、図5中で非可逆圧縮部120、局部復号化部130、減算部140を省略し、破線11で示すようにフレーム分割部110の出力を極性絶対値変換部161へ直接供給するようにしてもよい。その場合は復号器20において、非可逆伸張部230、加算部240を省略して、破線21で示すように、2の補数変換部222の出力をフレーム合成部250へ直接供給してもよい。
また図5の符号器10中に破線12で示すように可逆圧縮部150を省略し、復号器20中に破線22で示すように可逆伸張部210を省略してもよい。
【0035】
応用例及び変形例
この発明は以上述べたようにスケーラビリティがあるから、例えば、パケットを送信側から受信側へ配信する場合、パケットP0は必ず伝送するが、パケットPC,PM,P2,…は伝送路の回線容量に応じて、ビットレートを逐次、変動させながら配信することができる。その際、優先順位の高いパケットを優先して送り、伝送レートが足りなければ、優先順位の低いパケットは廃棄してしまい伝送しないか、または、遅延時間の許容範囲内であれば優先順位を下げて後から伝送する。なお図5中の符号器10側に破線で示すように有効桁決定部340にその時の伝送路の伝送可能なビットレートを入力すると、優先順位の何番目のパケットまで送信してよいかが決定され、パケットP0から、その決定された順位のパケットまでが出力部330から出力されるようにすることができる。
【0036】
受信側では、ほぼリアルタイムでパケットを受信し、送信側の符号化の際に作成した全てのパケットが送られてきたならば、これらを全て使って可逆符号化による復号化と不可逆符号化による復号化の出力PCM信号とを足し合わせれば、完全に無歪な音を出力として再生することができる。また、一部分のパケットのみを受信した場合には、それなりの品質での再生が可能となる。受信側では、目的に応じて、受信パケットの中から実際の再生に使用するパケット量を調整し、優先順位の高いものから優先して一部分のパケットのみを使って再生することによって、再生音の品質を下げたり上げたりすることもできる。例えば、受信側でわざと品質を落とすことによって試聴に使用したり無料サービスを実施できるし、品質を上げれば本サービスや有料サービスができる。例えば復号器20側にも希望桁決定部470を設けて、これに利用者が指示入力すると、その指示に応じた優先順位の何番目のパケットまで復号するか決定され、入力部400に受信したパケット中からP0よりその決定されたパケットまでが非パケット化部440へ供給される。
【0037】
また送信側で優先順位の高いパケットからなるべく早く受信側へ配信されるようにし、受信側では、たとえ回線の伝送容量が小さくてもリアルタイムで、またはあまり待たずに音を再生すると共に蓄積部500(図5)に蓄積し、時間をかけて多くのパケットが到着後に再び先に到着済みのパケットと併せて再生して品質の高い音を聴くこともできる。
遠隔地の利用者が、放送番組や図書館に所蔵されているデータなど、データセンターの蓄積された音のデータを素早く検索したい場合には、同じデータベースから優先度の高いパケット部分のみを検索して目的の音を探し出し、その後は、時間をかけて優先度の低いパケットも受信することによって、品質の高い音を再生できる。また、送信側で、配信パケットを優先度の順位で制限することにより、利用者の利用できる品質を制約することもできる。
【0038】
マルチキャスト・ルータを使えば、各利用者の要求レベルに応じて、それぞれ優先度の高い順に要求に応じたビットレートに見合うだけのパケットを各利用者に配信することが可能となる。
またハードディスク、半導体メモリなどの記憶装置(蓄積部)に、符号化したスケーラブル符号ビット列の各パケットを記憶し、パケット優先順位に従って、この一部分を瞬時に取り出して試聴、検索、無料サービスなどを実施したり、多くのパケットを取り出して本使用や有料サービスを実施したり、全てのパケットを時間をかけて取り出し、放送や教育などの高品位サービス、高価格サービスに利用したりすることもできる。
【0039】
上述では非可逆圧縮符号と可逆圧縮符号を用いたが、可逆圧縮符号のみを用いる場合にもこれら応用例を適用することができる。その場合は優先順位が最も高いパケットはPCになる。上述の説明から理解されるように、有効桁決定部340,希望桁決定部470の入力はビットレート、利用者の要求品質、利用者の目的(検索、試聴、有料など)などであり、これらに応じて、優先順位を何番目にするか予め決められる。
図5中に破線で示すように、補助情報生成部350を設け、スペクトルLPCやパワーなどの補助情報符号を優先順位の高いパケットPC又はPM内に付加し、又は独立のパケットとして出力し、復号器では欠落情報補正部430、補助情報復号部450を設けて、例えば図3を参照して説明したように欠落パケットに対し、復号した補助情報による補正を行うこともできる。
【0040】
図5に示した符号器10、復号器20はそれぞれコンピュータにより符号化プログラム、復号化プログラムを実行させて機能させることもできる。これらの場合は、そのコンピュータのプログラムメモリに、符号化プログラム、復号化プログラムを、CD−ROM、可撓性磁気ディスクなどから、又は通信回線を通じてダウンロードして利用することになる。
この発明は音響信号の符号化、復号化のみならず画像信号にも適用できる。なおこの明細書においては情報量を調整するために意図的に1フレーム中のパケットを除去したために、復号器において1フレーム中のパケットが全て入力されない場合、あるいは通信網のトラフィック輻輳による交換局などで一部パケットを送出しないために基づく、又は伝送路障害、記録再生装置の異常などに基づくパケット欠落の場合、更に入力されたパケット中に誤りがあり、その伝送記録単位データを解読できず、使用することができない場合などを総称でパケット欠落と記す。
【0041】
【発明の効果】
この発明によれば原信号と同一品質の信号から各種程度の品質の信号まで再生を可能とするスケーラブルな符号化ができ、しかも、サンプルの絶対値を下位桁程高い優先順位としているため、一部の符号化ビット列から再生しても大きな雑音が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディジタル信号符号器及び復号器の機能構成を示す図。
【図2】Aは符号器10のならびかえ部162の処理を説明するための図、Bはパケットのフォーマット例を示す図、Cは復号器20のならびかえ部221の処理を説明するための図である。
【図3】復号器20の欠落情報補正部430の処理例を示す流れ図。
【図4】Aは原PCM信号の例を示す図、Bはその下位6ビットを全て“0”とした再生PCM信号を示す図、Cはその一部の波形包絡を示す図、Dは図4Aの下位7ビットを全て“0”とした再生PCM信号を示す図、Eはその一部の波形包絡を示す図である。
【図5】この発明による符号器及び復号器の各実施形態の機能構成例を示す図。
【図6】Aはこの発明におけるパケット化とその優先順位を説明するための図、Bは図5の符号器中の最大値変換部360の処理を説明するための図である。
【図7】Aは図5の復号器20中のならびかえ部221とゼロ詰部460の処理を説明するための図、Bは復号器中の最大値変換部360の処理を説明するための図である。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a method of scalably encoding or decoding a digital signal such as an audio signal or an image signal such as sound or music according to required quality, transmission speed, storage capacity, and the like, an encoder, a decoder, and an encoder. Regarding these programs.
[0002]
[Prior art]
As a conventional digital signal encoding and decoding method of this kind, a lossless encoding with a high compression ratio is performed, and the compression ratio of the compression ratio is reduced by reversibly compressing the error signal between the reproduced signal and the original signal. A method of flexibly using both high lossy coding and lossless compression has been proposed (for example, Patent Document 1). For example, Non-Patent Document 1 proposes a method in which this is improved and the scalability of compression can be changed more flexibly. This conventional method will be described with reference to FIG.
[0003]
In the encoder 10, a time series of a digital input signal (hereinafter, referred to as “digital input signal sequence”) is input from an input terminal 100, and the frame division unit 110 converts the digital input signal sequence into, for example, 1024 digital input signals. (Ie, 1024 samples) are sequentially divided into frame units.
In the irreversible compression unit 120, the output of the frame division unit 110 is irreversibly compressed and encoded. This encoding may be performed by any method that can reproduce the original digital input signal to some extent during decoding. For example, if the digital input signal is audio, ITU-T audio coding can be used, if it is music, MPEG or Twin @ VQ can be used, and if it is video, MPEG can be used. In addition, various irreversible quantization methods disclosed in Patent Document 1 can be used. Note that the output of the lossy compression unit 120 is referred to as “lossy compression code I (n)”.
[0004]
In the local decoding unit 130 having the same configuration as the decoding unit corresponding to the irreversible compression unit 120 (that is, the irreversible decompression unit 230), a local reproduction signal is generated from the irreversible compression code I (n). An error signal between the local reproduction signal and the original digital input signal is obtained by a subtractor 140. Usually, the amplitude of this error signal is much smaller than the amplitude of the original digital input signal. Therefore, the amount of information can be reduced by lossless compression encoding of the error signal, rather than by lossless compression encoding of the digital input signal.
In order to increase the efficiency of the lossless compression encoding, the reordering unit 162 reorders the bits of the error signal (that is, the bit string). The error signal is represented by a two's complement representation (each sample is represented by a positive or negative integer). The bit string is converted into a binary code of the polarity code and the absolute value by the polarity absolute value conversion unit 161, and then, the reordering unit 162 converts the bits at the same digit position of each sample from the bits in the frame across the samples. The bit sequence is supplied to the transmission recording unit dividing unit 310, and the bit sequence is divided into data of a transmission unit or a recording unit. Each of the divided transmission recording unit data is losslessly compressed by the lossless compression unit 150, and a header is attached by the packetizing unit 320 so that the divided transmission recording unit data can be reconstructed as one frame at the time of decoding. The packet is output to the output terminal 170 as a packet. For example, as shown in FIG. 2A, each of the 1024 samples S1,..., S1024 of one frame of the error signal is a 16-bit PCM signal, that is, the most significant bit (MSB) has a polarity code, and the other 15 bits have an absolute amplitude value. , Where the MSB side is the upper digit. Each sample S1,..., S1024 constitutes a bit string for one frame of bits at the same digit position, that is, 1024 bits. That is, in this example, 16 bit strings B1,. These bit strings B1,..., B16 are divided into transmission recording units, for example, divided into respective bit strings, each of which is one packet P1,.
[0005]
The packetizer 320 attaches the header 31 to the transmission recording unit data (payload) 32, for example, as shown in FIG. 2B. The header 31 is provided with a packet number 33 composed of, for example, a frame number and a number of transmission recording unit data in the frame, a packet priority order 34 and a data length 35, and a decoding side can reconstruct a digital signal sequence for each frame. Is to be.
The data length 35 is not required if the data length of the transmission recording unit data 32 is fixed, but the data length differs depending on the packet when the data is compressed by the lossless compression unit 150 or the like.
[0006]
More generally, one packet 30 is formed by adding an error detection code 36 such as a CRC code for detecting whether an error has occurred in the entire packet, and this packet 30 is output to the output terminal 170. You.
The lossless compression unit 150 encodes a bit string (divided data) by entropy coding such as Huffman coding or arithmetic coding using a case where there is a continuous sequence or a case where there is a frequently appearing sequence. Become Universal encoding for reversibly compressing text or the like may be applied.
[0007]
The irreversible compression code I (n) from the irreversible compression unit 120 is also converted into a packet P0 by the packetizing unit 320, the packet P0 is given a first priority, and the lossless compression code I ( The second priority is given to the packet P1 of e), and thereafter, the priority is sequentially lowered as the packet becomes the packet of the lossless compression code I (e) of the bit string at the lower digit position.
The packets P0,..., P16 are transmitted or stored by the output unit 330. In the decoder 20, the packet is received by the input unit 400 or read from the storage unit and input to the depacketizing unit 440 from the input terminal 200. The non-packetizing unit 440 determines whether the packet is error-free or usable if there is an error, determines the priority and the packet number, and determines the lossy compression code I (n) and the lossless compression code. Each required data is sequentially extracted so as to be separated into I (e) and to enable frame reconstruction.
[0008]
The reversible compression code I (e) is reversibly decoded by the reversible decompression unit 210, and each transmission recording unit data is divided by the transmission recording unit integration unit 410 into one bit stream B1,. B16 are integrated so that they can be distinguished, and the integrated data is taken out by the reordering unit 221 one bit at a time from each of the bit strings B1,..., B16, and sequentially converted as a sample string. .., S1024 are obtained, and these are converted into a two's complement representation by a two's complement converter 222 to reproduce an error signal.
[0009]
On the other hand, the irreversible compression code I (n) from the non-packetizing unit 440 is irreversibly decoded by the irreversible decompression unit 230 and decompressed. The adder 240 adds the error signal. If a packet loss has occurred from the packet number, it is detected by the loss detection unit 420, supplied to the loss information correction unit 430, corrected for the loss information, and supplied to the addition unit 240. If no packet loss has occurred, the error signal is immediately supplied to the adder 240. The frame synthesizing unit 250 sequentially connects the input signals and outputs the digital signals to the output terminal 260 as a reproduced digital signal sequence.
[0010]
In accordance with the characteristics of the transmission path, the storage capacity when storing, or the request of the user, only packets with low priority are not output or input. For example, the packets P15 and P16 in FIG. 24A are not output or not input, and the decoder 20 adds two bits of “0” to the lower part of the sample sequence of the sign absolute value reproduced as shown in FIG. 2C. Regenerate the error signal. In this manner, as the required quality is lower, a scalable function can be provided by omitting a larger number of packets in order from a lower priority.
[0011]
Although the error signal is scalable in the above description, the encoder 10 in FIG. 1 omits the irreversible compression unit 120, the irreversible decompression unit 130, and the addition unit, and converts the output of the frame division unit 110 into absolute value conversion. The decoder 20 directly supplies the output of the two's complement converter 222 to the frame synthesizer 250 or the missing information corrector 430 by omitting the irreversible decompressor 230 and the adder 240. Then, the scalable encoding of the input digital signal time series can be performed directly.
[0012]
Non-Patent Document 1 also describes the following as a countermeasure against packet loss. A parameter LPC expressing a spectrum envelope of an error signal for each frame is obtained as a linear prediction coefficient by, for example, linear prediction analysis in a spectrum envelope calculation section 351 in the auxiliary information generation section 350, and an error for each frame is obtained in a power calculation section 352. The average power of the signal is calculated. The linear prediction coefficient LPC and the average power are encoded by the auxiliary information encoding unit 353 at a low bit of, for example, about 30 to 50 bits, to obtain an auxiliary information code. The auxiliary information code is added by the packetizer 320 to a packet having a higher priority, for example, a packet in which transmission recording unit data including a polarity code is stored, or is output as an independent packet. In the decoder 20, the auxiliary information code is separated and supplied to the auxiliary information decoding unit 450 in the non-packetizing unit 440, and the auxiliary information decoding unit 450 calculates a parameter representing the spectral envelope of the error signal of the frame and the average power. After decoding, the spectrum envelope parameter and the average power are supplied to the missing correction unit 430.
[0013]
The processing of the missing information correction unit 430 will be described below.
FIG. 3 shows the processing procedure. First, a provisional waveform (provisional sample sequence) in a frame is reproduced using only the determined bits input from the two's complement conversion unit 222 (S1). In the reproduction of the provisional waveform, the missing bits are fixed to, for example, 0 or an intermediate value of possible values of the missing bits. For example, if the lower 4 bits are missing, any of the levels from 0 to 15 is a correct value, but is temporarily set to 8 or 7.
[0014]
Next, the spectrum envelope of this provisional waveform is calculated (S2). For example, a spectral envelope can be estimated by performing an all-pole type linear prediction analysis used in voice analysis on a provisional waveform. The estimated spectrum envelope is compared with the spectrum envelope of the error signal transmitted as the auxiliary information, that is, the spectrum envelope decoded by the auxiliary information decoding unit 450, and if the error is within an allowable range, the provisional waveform is output as the output waveform ( The signal is output to the adder 240 as a (corrected error signal waveform) signal (S3).
If the estimated spectrum envelope shape is significantly different from the decoded spectrum envelope shape in step S3, first, the inverse characteristic of the estimated spectrum envelope is given to the provisional waveform (S4). Specifically, the spectrum is flattened by passing the provisional waveform through, for example, an all-pole type linear prediction inverse filter (all-zero type) using the parameter representing the spectrum envelope obtained in step S2 to obtain a flattened signal. I do. Calculate the average power of this flattened signal, calculate the correction amount from this average power and the average power decoded from the auxiliary information decoding unit 450, for example, take the ratio or difference between the two, Amplitude correction is performed on the flattened signal, that is, the flattened signal is multiplied or added by a correction amount to match the decoding power (S5).
[0015]
Next, the spectrum envelope characteristic of auxiliary information is given to the amplitude-corrected flattened signal to correct the spectrum envelope (S6). That is, a spectrum correction waveform is created by passing the power-corrected flattened signal through an all-pole type synthesis filter using the parameter LPC representing the decoded spectrum envelope of the auxiliary information. The spectral envelope of the resulting waveform is close to the original sound.
However, there is a possibility that this spectrum correction waveform is inconsistent with a bit of an already known amplitude, and in that case, it is corrected to a correct value (S7). For example, when the lower 4 bits of the 16-bit precision amplitude value are unknown, there are 16 uncertainties in the possible values of each sample, but the values are corrected to values closest to the spectrum correction waveform. In other words, when the corrected sample value of each sample is out of the possible range, it is corrected to the limit value of the possible range. With this correction, all the bits whose amplitude values are determined coincide, and at the same time, a waveform whose spectral envelope is close to the original sound can be reproduced.
The process after step S2 can be repeated using this corrected waveform as a provisional waveform of step S1.
[0016]
[Patent Document 1]
JP 2001-44847 A (FIG. 1)
[Non-patent document 1]
T. Moriya, 4 other authors, "Lossless, scalable, audiocoder, and quality, enhancement", ICACSP, 2002, # 2440, 2002
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The problem with the conventional method as described above is that when the information bit string is divided into a plurality of packets scalably when transmitting or storing an audio signal, sound can be heard at the highest quality if all the packets are reproduced during reproduction. However, if you try to reproduce a sound of reasonable quality from only some of the packets, the quality of the degraded sound will vary depending on the nature of the target signal, and in some cases it will produce very hard-to-hear loud noises It is to be.
[0018]
For example, when a part of the waveform of the input original signal is a 16-bit PCM signal as shown in FIG. 4A, and when the lower 6 bits of each packet are not input to the decoder 20, the reproduced signal is as shown in FIG. The lower 6 bits are set to "0", and the envelope waveforms of the samples S4 to S7 have a gentle mountain shape as shown in FIG. 4C, but do not input each packet of the lower 7 bits to the decoder 20. In this case, the reproduced signal has the lower 7 bits of each sample set to "0" as shown in FIG. 4D, and the envelope waveforms of the samples S4 to S7 have a pulse shape as shown in FIG. It becomes.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
(1) According to the encoding method of the present invention, an input digital signal is divided into frames, and a code sequence straddling each code sample in a code absolute value representation of a digital signal is formed into a packet for each frame. For each digit number in the absolute value and / or for each of a plurality of consecutive digit numbers, a bit sequence straddling the sample of the bit is set as a packet, and a high priority is given to the packet of the code sequence. The lower the priority is given to the packet, which is lower than the packet of the code string and the larger the digit number, the output is given.
(2) Preferably, the required number of digits to be output is determined in the above item (1), and if there is a bit 1 in the upper digit of the required digit portion from the lower order in the absolute value of each sample, the required digit number All bits of the portion are set to 1, and then, the packet of the bit string is generated only for the necessary number of digits portion.
[0020]
(3) In the above item (1) or (2), preferably, the code string and each of the above-mentioned bit strings are each subjected to lossless compression encoding, and then formed into a packet.
(4) In any of the above items (1) to (3), preferably, the original signal is irreversibly compressed and coded to generate a irreversibly compressed code, and the irreversible compressed code is given priority over packets in the above-mentioned code sequence. , And locally decodes the irreversible compression code, and sets an error signal between the obtained locally decoded signal and the original signal as the digital signal.
(5) According to the decoding method of the present invention, a code string is obtained from a packet of an input code string, a bit string is obtained from each of a plurality of packets of the input bit string, and each bit of the bit string is used. Reproduce the least significant digit position with the highest priority, reproduce the positions after the second digit from the bottom in the order of priority, reproduce the absolute value of each sample, and determine the most significant digit position of each sample. Reproducing with the corresponding code of the above-mentioned code string, if there are any digit positions that are not reproduced between the reproduced code and the absolute value of each of the samples, all these digit positions are reproduced with bit 0 and the code is reproduced. Reproduce the digital signal of the absolute value representation.
[0021]
(6) In the item (5), preferably, the number of reproduction digits of the absolute value in the digital signal represented by the sign absolute value is determined, and the reproduction of the absolute value of the sample from each of the bit strings is determined from the least significant digit position. Perform only the number of digits to be played.
(7) In the above item (5), preferably, the number of reproduced digits of the absolute value in the digital signal represented by the sign absolute value is determined, and the determined number of reproduced digits from the least significant digit in the absolute value of the reproduced sample is determined. If there is a bit 1 in the upper digit from the position, all bits 0 in the absolute value of the reproduced sample are changed to bit 1, and then, from the least significant digit of the reproduced sample, the determined reproduction digit position and All digit positions with the sign bit of the most significant digit are reproduced to bit 0.
[0022]
(8) In any one of the above items (5) to (7), preferably, the code sequence and the bit sequence are generated by losslessly decoding a lossy compression code in a corresponding packet.
(9) In any one of the above items (5) to (8), preferably, a lossy compression code is irreversibly decoded from the input packet to generate a decoded signal, and the reproduced code absolute value representation digital signal is The digital signal is converted into a digital signal in a complement representation to generate an error signal, and the error signal and the decoded signal are added to reproduce the digital signal.
[0023]
(10) According to the encoder of the present invention, a frame dividing section for dividing an input digital signal for each frame, an effective digit determining section for determining the number of significant digits to be output, and each of the digital signal in the sign absolute value representation If the absolute value of the sample contains bit 1 from the least significant digit to the significant digit position determined above, bit 0 from the least significant digit to the significant digit position of the sample is replaced with bit 1. A maximum value conversion unit to be converted; a code string for the digital signal for each frame, in which code bits are formed across samples; bits from the least significant digit to the digit position of the number of significant digits are digit numbers or a plurality of consecutive digits; A reordering unit that converts a sample into a bit string that spans a sample for each number, and generates a packet having a high priority including the code string, including the bit string, Lower than packet, and includes a packetizing unit to generate a respective packet with a higher priority as the least significant digit.
(11) According to the decoder of the present invention, means for obtaining a code string and a plurality of bit strings from a plurality of input packets, and reproducing the most significant digit position of each sample with each code bit of the code string, For each bit, as the corresponding packet priority of the bit string is higher, the lower digit position of each sample is reproduced to reproduce the absolute value, and the reordering unit, the reproduced code bit of each sample, and the reproduced absolute value And a zero padding section for reproducing each digit position between bits with a bit to reproduce a digital signal represented by a sign absolute value.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 5 shows an embodiment of an encoder and a decoder according to the present invention. In this embodiment, a lossy compression code and a lossless compression code are used, and portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
Coding
In the encoder 10, the digital signal is divided into frames, irreversibly compressed and encoded, an error signal between the local decoded signal and the input digital signal is generated, converted into an error signal in a sign absolute value expression, and further converted by the reordering unit 162. It is converted into a code string of code bits and a bit string for each digit position, is divided in units of transmission recording, is losslessly compressed by the lossless compression unit 150, and is packetized by the packetization unit 320.
[0025]
In this case, the priority of the packet is different from that of the conventional encoder shown in FIG. As shown in FIG. 6A, the packet containing the lossy compression code I (n) is the highest priority packet P0, and the packet containing the lossless compression code I (C) of the code string is the next highest priority packet. Up to the priority packet P1, the packet is the same as the conventional one, but the next-highest second priority packet P2 includes the lossless compression code I (B1) of the column B1 of the least significant bit (LSB). The next third priority packet P3 is a packet including the lossless compression code I (B2) of the second lowest bit sequence B2. Hereinafter, the priority of the packet of the lossless compression code of the bit string at the upper digit position is set lower. In FIG. 6A, the number of bits of the sample is 16, and the number of samples of the frame is originally large, for example, 1024, but is set to 12 for the sake of illustration.
[0026]
All packets are output, for example, in descending order of priority, and the original digital signal can be reproduced by decoding using all the packets. When the number of packets to be output is reduced in accordance with the capacity of the transmission path, the capacity of the storage unit, and other requirements of the user, the output is not performed in order of decreasing priority. When a part of the packet is not output as described above, the following is preferably performed.
When an effective digit determining unit 340 is provided and the line capacity of the transmission path for outputting the packet, the storage capacity of the storage unit for storing the packet, the quality required by the user, and the like are input to the effective digit determining unit 340, these are determined in advance. The number of significant digits M is determined based on the relationship between the request parameter and the number of significant digits that may be output. Up to the packet corresponding to each bit string of each significant digit number M including the least significant digit, for example, when M = 8, the packets P2 to P9 are separated from the packets P0 and P1 as shown in FIG. 6A. The packetizer 320 is controlled to output the packet.
[0027]
More preferably, a maximum value conversion unit 360 is provided between the polarity absolute value conversion unit 161 and the reordering unit 162. In the maximum value conversion unit 360, the effective value including the least significant digit in the absolute value portion of each sample is included. It is checked whether or not the upper digit 12 bits “1” exist from the upper digit position of the number of digits M, and if it exists, the bit 0 in the M digits including the least significant digit of the sample is changed to the bit 1. For example, in the case of the PCM digital signal shown in FIG. 6A, only samples S4 and S9 where the bit 1 does not exist in the absolute value part of the digit higher than the M = 8 digit position from the lower digit are other than the M + 1 digit position. Since bit 1 exists in the absolute value of, the bit 0 in the digit position below the M digit position in the samples S1 to S3, S5 to S8, and S10 to S12 is changed to bit 1 as shown in FIG. 6B.
[0028]
The code absolute value expression error signal thus changed is supplied to the reordering unit 162, and the same processing as before is performed. However, only the code string of the code bits and the bit strings B1 to B8 at the lower 1 to 8 digit positions are provided. Are generated, and packets P1, P2 to P9 and P0 of these lossless compression codes I (C), I (B1) to I (B8) are output. The priority order of the packets is P0, P1, P2,..., P9.
As described above, only the number of significant digits M is output from the least significant bit of the error signal. However, by changing the bit 0 to the bit 1, the actual absolute value of the sample is changed from M = 8 bits when the bit is not changed. The values are close to each other, and accordingly, the quality of the reproduced signal is good.
[0029]
Decryption
In the decoder 20, the input packet is depacketized by the depacketizing unit 440, the irreversible code I (n) of the packet P0 is supplied to the irreversible decompression unit 230, and the packets P1, P2,. Are reversibly decompressed by a reversible decompression unit 210, and are integrated into a code sequence and respective bit sequences B1, B2,... By a transmission recording unit integration unit 410. The reordering unit 221 reproduces the most significant digit position of each sample with each code bit of the code string, reproduces the least significant digit position of each sample with each bit of the bit string B1, and sets each sample bit with each bit of the bit string B2. , The second digit from the least significant digit is reproduced, and similarly, the upper digit position is sequentially reproduced from the lower digit of each sample. Note that information on which digit position each reversibly expanded bit string corresponds to is added to the packet in advance, or it can be sequentially known from the packet number priority order number.
[0030]
The reordering unit 221 reproduces each sample as described above. However, when all the packets are not input, there is a digit position that is not reproduced in the absolute value portion of each sample. In such a case, all the digit positions that have not been reproduced by the zero padding part 460 are reproduced to bit 0. For example, as shown in FIG. 6B, when the number of significant digits M in the encoder 10 is M = 8 and the maximum value conversion is performed, packets P1 to P9 are input to the decoder 40, and the decoder 40 shown in FIG. As described above, the sign bit is reproduced in the most significant digit by the packet P0 by the packets P1 to P9, the digit positions from the least significant digit to the eighth digit are reproduced by the packets P2 to P9, and the ninth to the fifteenth digit from the least significant digit. The seven positions up to are all reproduced to bit 0 by the zero padding 460. If the conversion by the maximum value conversion unit 360 is not performed in the encoder 10 and M = 8, the code bits in FIG. 6A and the state from the least significant digit position to the eighth digit are reordered by the reordering unit 221. , And all the digit positions from the ninth digit to the fifteenth digit are reproduced by the zero padding part 460 to all bits 0 as in FIG. 7A.
[0031]
The sample reproduced by the zero padding unit 460 is converted into a two's complement digital signal by a two's complement conversion unit 222 to reproduce an error signal, and this is added to the lossy decoded signal from the lossy expansion unit 230 and the addition unit 240. Then, reproduced frame digital signals are sequentially connected in the frame synthesizing section 250.
The decoder 20 is provided with a desired digit determining section 470, and when the user specifies and inputs a desired quality to the desired digit determining section 470, the desired digit corresponding to the input is determined in accordance with a predetermined relationship between the quality and the desired number of digits. The number of digits L is output and input to the depacketizing unit 440. The depacketizing unit 440 can reproduce each digit position from the least significant digit in each sample to the upper L (desired number of digits) including it. As described above, it is also possible to select a packet from the input packets and supply the data to the reversible decompression unit 210. If the input packet is originally limited by the number of significant digits M in the encoder 10, L ≦ M.
[0032]
When the number of reproduction digits is limited by the desired number of digits, a maximum value conversion unit 480 may be provided between the reordering unit 221 and the zero padding unit 460. In this case, all the input packets are decoded, and all bits or sign bits of each sample generated by the reordering unit 221 and the least significant digit position to the Mth (in this case, L <M) digit The bit at the position is examined by the maximum value converter 480 to determine whether there is a bit 1 at a digit position higher than the Lth digit from the lower order (excluding the most significant code bit position). All bits 0 between the least significant digit position and the Lth digit position are changed to bit 1, and the sign bit and the bits from the least significant digit position to the Lth digit position are output to the zero padding unit 460 for each sample.
[0033]
For example, as shown in FIG. 6B, when a packet that is limited by the number of significant digits M = 8 in the encoder 10 and has undergone the maximum value conversion is input, the reordering unit 221 selects the ninth from the bottom in FIG. If the desired number of digits L = 7 in the state where the respective bits from the first digit to the fifteenth digit are not reproduced, only S4 is a sample in which bit 1 does not exist at the upper digit position from the least significant L = 7th digit. Samples S1 to S3, S5 to S8, and S10 to S12 all have bit 1 from the least significant digit position to the Mth-eighth digit position, and only sample S9 has bits from the least significant digit position to the Lth digit position. Is changed to 1 and the sign bit of each sample and each bit from the least significant position to the Lth 7th digit position are supplied by the zero padding part 460, and each bit from the 8th digit position to the 15th digit position Is reproduced to 0 and becomes as shown in FIG. 7B
[0034]
As described above, since the error signal is a packet having a higher priority in the lower digits, a packet having a lower priority is not decoded according to the line capacity of the transmission path, the storage capacity of the storage unit, and the quality required by the user. However, a certain level of quality is maintained without generating large noise in the reproduction error signal. In particular, when the maximum value converters 360 and 480 are provided, the fluctuation of the reproduced signal due to the omission of the packet can be reduced, and the generation of noise can be further suppressed.
Also in the present invention, in the encoder 10, the lossy compression unit 120, the local decoding unit 130, and the subtraction unit 140 are omitted in FIG. 5, and the output of the frame division unit 110 is subjected to polar absolute value conversion as indicated by a broken line 11. You may make it supply directly to the part 161. In that case, in the decoder 20, the irreversible decompression unit 230 and the addition unit 240 may be omitted, and the output of the two's complement conversion unit 222 may be directly supplied to the frame synthesis unit 250 as indicated by the broken line 21.
The lossless compression unit 150 may be omitted from the encoder 10 in FIG. 5 as indicated by the broken line 12, and the lossless decompression unit 210 may be omitted from the decoder 20 as indicated by the broken line 22.
[0035]
Application examples and modifications
Since the present invention has scalability as described above, for example, when a packet is distributed from a transmitting side to a receiving side, the packet P0 is always transmitted, but the packets PC, PM, P2,. Accordingly, distribution can be performed while sequentially changing the bit rate. At this time, packets with high priority are sent with priority, and if the transmission rate is insufficient, packets with low priority are discarded and not transmitted, or if the delay time is within the allowable range, the priority is lowered. To be transmitted later. When the bit rate that can be transmitted on the transmission line at that time is input to the significant digit determination unit 340 as indicated by a broken line on the encoder 10 side in FIG. 5, it is determined how many packets of the priority order may be transmitted. , From the packet P0 to the packet of the determined order can be output from the output unit 330.
[0036]
On the receiving side, packets are received almost in real time, and if all packets created at the time of encoding on the transmitting side are sent, decoding using lossless encoding and decoding using irreversible encoding are performed using all of them. By adding the output PCM signal, the completely undistorted sound can be reproduced as an output. Also, when only a part of the packet is received, it is possible to reproduce with a certain quality. The receiving side adjusts the amount of packets to be used for actual playback from the received packets according to the purpose, and plays back only some of the packets with priority to the one with the highest priority. You can also lower or increase the quality. For example, the receiving side can intentionally lower the quality so that it can be used for trial listening or a free service, and if the quality is improved, the present service or a paid service can be performed. For example, a desired digit determination unit 470 is also provided on the decoder 20 side, and when a user inputs an instruction to this unit, it is determined how many packets of the priority order according to the instruction are to be decoded and received by the input unit 400. The packets from P0 to the determined packet are supplied to the depacketizing unit 440.
[0037]
In addition, a packet having a high priority is transmitted to a receiving side as soon as possible on the transmitting side, and the receiving side reproduces the sound in real time or without waiting so long even if the transmission capacity of the line is small, and stores it in the storage section 500. (FIG. 5), and after many packets arrive over a long period of time, they can be reproduced again together with the previously arrived packets to listen to high-quality sound.
If a remote user wants to quickly search for sound data stored in a data center, such as a broadcast program or data stored in a library, search only the high-priority packet part from the same database. High quality sound can be reproduced by searching for a desired sound and then receiving the low priority packets over time. In addition, the transmission side restricts the distribution packets according to the priority order, so that the quality that can be used by the user can be restricted.
[0038]
If a multicast router is used, it is possible to distribute packets to each user in the order of priority from the highest priority to the bit rate corresponding to the request according to the request level of each user.
In addition, each packet of the encoded scalable code bit string is stored in a storage device (storage unit) such as a hard disk or a semiconductor memory. It is also possible to take out a lot of packets and perform book use or paid service, or take out all the packets over time and use them for high-quality services and high-priced services such as broadcasting and education.
[0039]
In the above description, the irreversible compression code and the lossless compression code are used. However, these application examples can be applied to a case where only the lossless compression code is used. In that case, the packet with the highest priority is the PC. As can be understood from the above description, the inputs of the effective digit determining unit 340 and the desired digit determining unit 470 are the bit rate, the required quality of the user, the purpose of the user (search, trial listening, pay, etc.), and the like. , The priority order is determined in advance.
As shown by a broken line in FIG. 5, a supplementary information generation unit 350 is provided, and a supplementary information code such as spectrum LPC and power is added to a packet PC or PM having a high priority, or is output as an independent packet and decoded. The device is provided with a missing information correcting unit 430 and an auxiliary information decoding unit 450, and for example, as described with reference to FIG. 3, a missing packet can be corrected using the decoded auxiliary information.
[0040]
The encoder 10 and the decoder 20 shown in FIG. 5 can be made to function by executing an encoding program and a decoding program by a computer, respectively. In these cases, an encoding program and a decoding program are downloaded to a program memory of the computer from a CD-ROM, a flexible magnetic disk, or the like, or are used through a communication line.
The present invention is applicable not only to audio signal encoding and decoding but also to image signals. In this specification, packets in one frame are intentionally removed in order to adjust the amount of information, so that all the packets in one frame are not input to the decoder, or an exchange station due to traffic congestion in a communication network, etc. In the case of packet loss based on not sending out some packets, or transmission path failure, failure of recording / reproducing device, etc., there is an error in the further input packet, the transmission recording unit data cannot be decoded, A case where the packet cannot be used is generically referred to as a packet loss.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to perform scalable encoding that enables reproduction from signals of the same quality as the original signal to signals of various quality levels, and furthermore, the absolute value of the sample is given higher priority in the lower order. No significant noise is generated even when the data is reproduced from the encoded bit string of the section.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of a conventional digital signal encoder and decoder.
2A is a diagram for explaining a process of a reordering unit 162 of the encoder 10, FIG. 2B is a diagram showing an example of a packet format, and FIG. 2C is a diagram for explaining a process of a reordering unit 221 of the decoder 20. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of a missing information correction unit 430 of the decoder 20;
4A is a diagram showing an example of an original PCM signal, FIG. 4B is a diagram showing a reproduced PCM signal in which all lower 6 bits are set to “0”, FIG. 4C is a diagram showing a partial waveform envelope, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a reproduced PCM signal in which all the lower 7 bits of 4A are set to “0”, and FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a functional configuration example of each embodiment of an encoder and a decoder according to the present invention.
6A is a diagram for explaining packetization and its priority in the present invention, and FIG. 6B is a diagram for explaining processing of a maximum value conversion unit 360 in the encoder of FIG. 5;
7A is a diagram for explaining a process of a reordering unit 221 and a zero padding unit 460 in the decoder 20 of FIG. 5, and FIG. 7B is a diagram for explaining a process of a maximum value conversion unit 360 in the decoder. FIG.

Claims (13)

入力ディジタル信号をフレームごとに分割し、
各フレームごとにディジタル信号の符号絶対値表現における各符号のサンプルを跨ぐ符号列をパケットとし、
上記ディジタル信号の絶対値における各桁番号及び/又は連続する複数の桁番号ごとに、そのビットのサンプルを跨いだビット列をそれぞれパケットとし、
上記符号列のパケットに高い優先順位を与え、上記ビット列のパケットには上記符号列のパケットより低く、かつ桁番号が大きくなる程、低い優先順位を与えて出力することを特徴とするディジタル信号符号化方法。
Split the input digital signal into frames,
A code string straddling the sample of each code in the code absolute value representation of the digital signal for each frame is defined as a packet,
For each digit number and / or for a plurality of consecutive digit numbers in the absolute value of the digital signal, a bit string straddling the bit sample is formed as a packet,
A digital signal code, wherein a higher priority is given to a packet of the code string, and a lower priority is given to a packet of the bit string as the packet is lower than the packet of the code string and the digit number is larger, and the digital signal is output. Method.
出力すべき必要桁数を決定し、
上記各サンプルの絶対値において、下位より上記必要桁数部分の上位桁にビット1があれば、その必要桁数部分のビットを全て1とし、
その後、上記必要桁数部分についてのみ上記ビット列のパケットを生成することを特徴とする請求項1記載のディジタル信号符号化方法。
Determine the required number of digits to output,
In the absolute value of each sample, if there is a bit 1 in the upper digit of the required digit part from the lower bit, all bits in the required digit part are set to 1,
2. The digital signal encoding method according to claim 1, further comprising generating a packet of the bit string only for the required number of digits.
上記符号列、上記各ビット列をそれぞれ可逆圧縮符号化した後それぞれパケットとすることを特徴とする請求項1又は2記載のディジタル信号符号化方法。3. The digital signal encoding method according to claim 1, wherein the code string and the bit strings are each subjected to lossless compression encoding and then converted into a packet. 原信号を非可逆圧縮符号化して、非可逆圧縮符号を生成し、この非可逆圧縮符号を上記符号列のパケットより優先順位が高いパケットとし、上記非可逆圧縮符号を局部復号し、得られた局部復号信号と上記原信号との誤差信号を上記ディジタル信号とすることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のディジタル信号符号化方法。Lossless compression encoding of the original signal to generate a lossy compression code, this lossy compression code is set to a packet having a higher priority than the packet of the code string, and the lossy compression code is locally decoded. 4. The digital signal encoding method according to claim 1, wherein an error signal between a local decoded signal and the original signal is used as the digital signal. 入力された符号列のパケットから符号列を求め、
入力されたビット列の複数のパケットからそれぞれビット列を求め、
上記ビット列の各ビットを用い、そのパケットの優先順位が最も高いもので最下位桁位置を再生し、優先順位の順に下位より2桁目以後の各位置を再生して各サンプルの絶対値を再生し、これら各サンプルの最上位桁位置を上記符号列の対応する符号で再生し、
上記各サンプルの再生された符号と絶対値との間に再生されていない桁位置があれば、これら各桁位置の全てをビット0で再生して符号絶対値表現のディジタル信号を再生することを特徴とするディジタル信号復号化方法。
A code string is obtained from the packet of the input code string,
A bit string is obtained from each of a plurality of packets of the input bit string,
Using the bits of the above bit string, the least significant digit position of the packet having the highest priority is reproduced, and the positions after the second digit from the lower order in the order of priority are reproduced to reproduce the absolute value of each sample. Then, the most significant digit position of each of these samples is reproduced by the corresponding code of the above code string,
If there is a digit position that has not been reproduced between the reproduced code and the absolute value of each of the samples, it is necessary to reproduce all of these digit positions with bit 0 to reproduce the digital signal represented by the sign absolute value. Characteristic digital signal decoding method.
符号絶対値表現のディジタル信号における絶対値の再生桁数を決定し、
上記各ビット列からサンプルの絶対値の再生を、最下位桁位置から上記決定された再生桁数だけ行うことを特徴とする請求項5記載のディジタル信号復号化方法。
Determine the number of digits of the absolute value to be reproduced in the digital signal represented by the sign absolute value,
6. The digital signal decoding method according to claim 5, wherein the reproduction of the absolute value of the sample from each of the bit strings is performed by the determined number of reproduced digits from the least significant digit position.
符号絶対値表現のディジタル信号における絶対値の再生桁数を決定し、
上記再生されたサンプルの絶対値中に最下位桁から上記決定された再生桁数位置より上位桁にビット1があれば、その再生サンプルの絶対値中の最下位桁から再生桁数位置との間の全てのビット0をビット1に変更し、
その後、最下位桁から上記再生桁数位置と上記最上位桁の符号ビットとの間のすべての桁位置をビット0に再生することを特徴とする請求項5記載のディジタル信号復号化方法。
Determine the number of digits of the absolute value to be reproduced in the digital signal represented by the sign absolute value,
If there is a bit 1 in the absolute value of the reproduced sample from the least significant digit to a digit higher than the determined number of reproduced digits, the bit from the least significant digit in the absolute value of the reproduced sample to the number of reproduced digits is determined. Change all bit 0 between bits to bit 1,
6. The digital signal decoding method according to claim 5, wherein all digit positions from the least significant digit to the reproduced digit number position and the code bit of the most significant digit are reproduced to bit 0.
上記符号列、上記各ビット列は対応パケット中の可逆圧縮符号を可逆復号してそれぞれ生成することを特徴とする請求項5乃至7の何れかに記載のディジタル信号復号化方法。8. The digital signal decoding method according to claim 5, wherein the code string and the bit strings are generated by losslessly decoding a lossless compression code in a corresponding packet. 入力パケットから非可逆圧縮符号を非可逆復号して復号信号を生成し、
上記再生された符号絶対値表現ディジタル信号を2の補数表現のディジタル信号に変換して誤差信号とし、
その誤差信号と上記復号信号を加算してディジタル信号を再生することを特徴とする請求項5乃至8の何れかに記載のディジタル信号復号化方法。
Lossless decoding of the lossy compression code from the input packet to generate a decoded signal,
The reproduced sign absolute value representation digital signal is converted into a two's complement representation digital signal to generate an error signal,
9. The digital signal decoding method according to claim 5, wherein a digital signal is reproduced by adding the error signal and the decoded signal.
入力ディジタル信号をフレームごとに分割するフレーム分割部と、
出力すべき有効桁数を決定する有効桁決定部と、
上記ディジタル信号の符号絶対値表現における各サンプルの絶対値中に、最下位桁から上記決定された有効桁数の桁位置より上位でビット1があれば、そのサンプルのその最下位桁から有効桁数位置までのビット0をビット1に変換する最大値変換部と、
上記ディジタル信号を上記フレームごとに、符号ビットをサンプルを跨いだ符号列とし、最下位桁から上記有効桁数の桁位置までビットを桁番号又は連続する複数の桁番号ごとにサンプルを跨いだビット列に変換するならびかえ部と、
上記符号列を含み高い優先順位としたパケットを生成し、上記ビット列をそれぞれ含み、上記符号列のパケットより低く、かつ、最下位桁程高い優先順位とした各パケットを生成するパケット化部と、
を備えるディジタル信号符号器。
A frame division unit for dividing the input digital signal for each frame;
A significant digit determining unit for determining the number of significant digits to be output;
In the absolute value of each sample in the sign absolute value representation of the digital signal, if there is a bit 1 above the digit position of the determined number of significant digits from the least significant digit, the significant digit from the least significant digit of the sample A maximum value converter for converting bit 0 up to several positions into bit 1;
A bit sequence in which the digital signal is a code sequence straddling a sample for each of the frames and a bit is straddled from a least significant digit to a digit position of the effective digit, the bit being a digit number or a plurality of consecutive digit numbers. If you want to convert to
A packetization unit that generates a packet with the higher priority including the code sequence, includes the bit sequence, is lower than the packet of the code sequence, and generates each packet with a higher priority as the least significant digit,
A digital signal encoder comprising:
複数の入力パケットから符号列、複数のビット列を求める手段と、
上記符号列の各符号ビットで各サンプルの最上位桁位置を再生し、上記各ビット列の各ビットで、そのビット列の対応パケット優先順位が高い程、各サンプルの下位桁位置を再生して絶対値を再生するならびかえ部と、
各サンプルの上記再生された符号ビットと上記再生された絶対値との間の各桁位置をビットで再生して符号絶対値表現のディジタル信号を再生するゼロ詰部とを具備するディジタル信号復号器。
Means for obtaining a code string and a plurality of bit strings from a plurality of input packets;
Reproduce the most significant digit position of each sample with each code bit of the above code string, and reproduce the lower digit position of each sample as the corresponding packet priority of that bit string becomes higher with each bit of each of the above bit strings. If you play the
A digital signal decoder comprising: a zero padding unit for reproducing each digit position between the reproduced sign bit and the reproduced absolute value of each sample with a bit to reproduce a digital signal represented by a sign absolute value. .
請求項1乃至4の何れかに記載したディジタル信号符号化方法の各処理をコンピュータに実行させるための符号化プログラム。An encoding program for causing a computer to execute each process of the digital signal encoding method according to claim 1. 請求項5乃至9の何れかに記載したディジタル信号復号化方法の各処理をコンピュータに実行させるための復号化プログラム。A decoding program for causing a computer to execute each process of the digital signal decoding method according to claim 5.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150737A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Sony Corp Sound-signal noise reducing device and method therefor
WO2010103855A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 パナソニック株式会社 Voice decoding apparatus and voice decoding method
JP2014033253A (en) * 2012-08-01 2014-02-20 Nintendo Co Ltd Data compression apparatus, data compression program, data compression system, data compression method, data expansion apparatus, data compression/expansion system, and data structure of compressed data
CN113728623A (en) * 2019-04-18 2021-11-30 华为技术有限公司 Multi-focus display device and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150737A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Sony Corp Sound-signal noise reducing device and method therefor
US7711557B2 (en) 2005-11-28 2010-05-04 Sony Corporation Audio signal noise reduction device and method
WO2010103855A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 パナソニック株式会社 Voice decoding apparatus and voice decoding method
JP2014033253A (en) * 2012-08-01 2014-02-20 Nintendo Co Ltd Data compression apparatus, data compression program, data compression system, data compression method, data expansion apparatus, data compression/expansion system, and data structure of compressed data
CN113728623A (en) * 2019-04-18 2021-11-30 华为技术有限公司 Multi-focus display device and method
US11508330B2 (en) 2019-04-18 2022-11-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Display device and method based on discarding bits from a bit sequence

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