JP2006267943A - Method and device for encoding stereo audio signal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of an abnormal sound due to a difference between right and left quantization noises. <P>SOLUTION: Block lengths are decided by channels based upon characteristics of audio signals of the respective channels (steps Sa1 and Sa2). When the decided block lengths of the right and left channels are equal to each other, the decided block lengths are determined as a block length to be used for time frequency conversion (steps Sa3 and Sa9). When the decided block lengths of the right and left channels are different from each other and a cross-correlation value between the right and left channels is less than a threshold, the decided block lengths are determined as a block length to be used for time frequency conversion (steps Sa4, Sa5, and Sa9). When the cross-correlation value between the right and left channels is larger than the threshold, a common block length is determined as a block length to be used for the time frequency conversion (step Sa4 to Sa9). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、左右チャネルのオーディオ信号をそれぞれ可変長のブロック単位で時間周波数変換する処理を伴う、例えばＡＡＣ（Advanced Audio Coding）やＭＰ３（MPEG-1 Audio Layer-3）などのステレオオーディオ信号符号化方法およびこの符号化方法で符号化を行うステレオオーディオ信号符号化装置に関する。   The present invention involves encoding a stereo audio signal such as AAC (Advanced Audio Coding) or MP3 (MPEG-1 Audio Layer-3), for example, with processing for time-frequency conversion of left and right channel audio signals in units of variable lengths. The present invention relates to a method and a stereo audio signal encoding apparatus that performs encoding by this encoding method.

ＡＡＣやＭＰ３等の符号化では、入力信号の急激な振幅変化に伴うプリエコーを抑制するために、可変長のブロック切替えが行われる。このブロック切替えでは、心理聴覚モデルに基づく知覚エントロピーや時間域の振幅変化(パワー比)などの判定パラメータが閾値を越えた場合に、時間解像度の高いショートブロックに切替える。
「Advanced Audio Coding(AAC)」，ISO/IEC 13818-7 Information technology -Generic coding of moving pictures and associated audio information-，国際標準化機構／国際電気標準会議，１９９７年１２月１日 In encoding such as AAC and MP3, variable-length block switching is performed in order to suppress pre-echo due to a sudden amplitude change of an input signal. In this block switching, when a determination parameter such as perceptual entropy based on a psychoacoustic model or a time domain amplitude change (power ratio) exceeds a threshold, the block is switched to a short block having a high temporal resolution.
"Advanced Audio Coding (AAC)", ISO / IEC 13818-7 Information technology -Generic coding of moving pictures and associated audio information-, International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission, December 1, 1997

左右の相関が高いステレオ信号を符号化する場合で、左右のチャネルの判定パラメータの微妙な違いのためにブロック切換の判定結果が異なった場合には、ロングブロックおよびショートブロックの符号化効率等の違いに伴い、左右の量子化雑音の違いが異音として検知されることがあった。   When encoding a stereo signal with a high correlation between left and right, if the block switching determination results differ due to subtle differences in the determination parameters of the left and right channels, the encoding efficiency of the long block and the short block, etc. Along with the difference, the difference between the left and right quantization noises was sometimes detected as an abnormal sound.

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、左右の量子化雑音の違いに伴う異音の発生を抑止できるステレオオーディオ信号符号化方法およびステレオオーディオ信号符号化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to provide a stereo audio signal encoding method and a stereo audio signal capable of suppressing the generation of abnormal sounds due to the difference between left and right quantization noises. It is to provide an encoding device.

以上の目的を達成するために本発明は、左右チャネルのオーディオ信号をそれぞれ可変長のブロック単位で時間周波数変換する処理を伴うステレオオーディオ信号符号化方法において、前記チャネル毎に、各チャネルのオーディオ信号の特性に基づいてブロック長を判定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに同一であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記左右チャネルの間の相互相関値が閾値未満であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記左右チャネルの間の相互相関値が閾値以上であるときに、共通のブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定することとした。   In order to achieve the above object, the present invention relates to a stereo audio signal encoding method that includes time-frequency conversion of audio signals of left and right channels in units of variable length blocks, and for each channel, the audio signal of each channel. A block length is determined on the basis of the characteristics of the left and right channels, and when the determined block lengths of the left and right channels are the same, the determined block length is determined as a block length used for the time-frequency conversion, and the determination When the left and right channel block lengths are different from each other and the cross-correlation value between the left and right channels is less than a threshold, the determined block length is determined as a block length to be used for the time-frequency conversion, and The block lengths of the determined left and right channels are different from each other, and the mutual phase between the left and right channels Value is at not less than the threshold value, it was decided to establish as a block length using a common block length in the time-frequency transformation.

また前記目的を達成するために本発明は、左右チャネルのオーディオ信号をそれぞれ可変長のブロック単位で時間周波数変換する処理を伴うステレオオーディオ信号符号化を行うステレオオーディオ信号符号化装置において、前記左右チャネルの間の相互相関値を求める手段と、前記チャネル毎に、各チャネルのオーディオ信号の特性に基づいてブロック長を判定する判定手段と、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに同一であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記相互相関値が閾値未満であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記相互相関値が閾値以上であるときに、共通のブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定する確定手段とを備えた。   In order to achieve the above object, the present invention provides a stereo audio signal encoding apparatus that performs stereo audio signal encoding with a process of time-frequency converting audio signals of the left and right channels in units of variable length blocks, respectively. A means for obtaining a cross-correlation value between each of the channels, a determination means for determining a block length based on a characteristic of an audio signal of each channel for each channel, and a block length of the determined left and right channels being the same The determined block length is determined as a block length to be used for the time-frequency conversion, and when the determined left and right channel block lengths are different from each other and the cross-correlation value is less than a threshold, the determination The determined block length is determined as the block length used for the time-frequency conversion, and the determination The different block lengths of the right and left channels from each other, and when the cross-correlation value is not less than the threshold value, and a determination means for determining a block length using a common block length in the time-frequency transformation.

本発明によれば、左右の量子化雑音の違いに伴う異音の発生を抑止可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress the generation of abnormal noise due to the difference between left and right quantization noise.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本実施形態に係るステレオオーディオ信号符号化装置（以下、符号化装置と称する）のブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of a stereo audio signal encoding apparatus (hereinafter referred to as an encoding apparatus) according to this embodiment.

この符号化装置は、入力されるステレオＰＣＭ信号に対して符号化処理を行い、符号化ビットストリームを出力するものである。この符号化装置は、フレーム切り出し部１、心理聴覚モデル部２、フィルタバンク部３、量子化歪み／レート制御部４、ホストプロセッサ５、スケーリング部６、量子化部７、符号化部８およびフォーマッタ９を含む。なお、これらの各部は、ハードウェアによりそれぞれを構成することも可能であるし、各部の機能をＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によるソフトウェア処理によって実現することも可能である。   This encoding apparatus performs an encoding process on an input stereo PCM signal and outputs an encoded bit stream. The encoding apparatus includes a frame cutout unit 1, a psychoacoustic model unit 2, a filter bank unit 3, a quantization distortion / rate control unit 4, a host processor 5, a scaling unit 6, a quantization unit 7, an encoding unit 8, and a formatter. 9 is included. Each of these units can be configured by hardware, and the function of each unit can be realized by software processing using a DSP (Digital Signal Processor) or the like.

フレーム切り出し部１には、符号化の対象となるステレオＰＣＭ信号が与えられる。このステレオＰＣＭ信号は、時間域の信号である。フレーム切り出し部１は、このステレオＰＣＭ信号からコーデックの処理単位となる規定のフレームサイズのサンプル数毎にデータを切り出す。そしてフレーム切り出し部１は、この切り出した信号を出力する。   The frame cutout unit 1 is provided with a stereo PCM signal to be encoded. This stereo PCM signal is a time domain signal. The frame cutout unit 1 cuts out data from the stereo PCM signal for each number of samples having a prescribed frame size that is a processing unit of the codec. The frame cutout unit 1 outputs the cutout signal.

心理聴覚モデル部２は、フレーム切り出し部１が出力する信号に対してＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）、あるいはＭＤＣＴ（Modified DCT）等の直交変換を行い、これにより時間域の信号から周波数領域の信号に変換する。心理聴覚モデル部２は、上記の直交変換により得られる変換係数（周波数成分）から知覚エントロピーと呼ばれるパラメータを計算する。このパラメータは、上記の変換係数から、聴感上の周波数分解能、周波数成分の拡散、予測不能性、信号の調音性（tonality）を解析することにより１フレームを符号化するのに必要とされる情報量を推定するためのものであり、計算方法の詳細はＩＳＯ／ＩＥＣにより制定された国際標準規格13818-7にて規定されている。   The psychoacoustic model unit 2 performs orthogonal transform such as DFT (Discrete Fourier Transform), DCT (Discrete Cosine Transform), or MDCT (Modified DCT) on the signal output from the frame cutout unit 1, thereby Convert signal to frequency domain signal. The psychoacoustic model unit 2 calculates a parameter called perceptual entropy from the transform coefficient (frequency component) obtained by the orthogonal transform. This parameter is information required to encode one frame by analyzing the auditory frequency resolution, diffusion of frequency components, unpredictability, and signal tonality from the conversion coefficient. This is for estimating the quantity, and details of the calculation method are defined in the international standard 13818-7 established by ISO / IEC.

ところで心理聴覚モデル部２は、ブロック切替え部２ａおよびＳＭＲ算出部２ｂを有する。ブロック切替え部２ａは、上記の知覚エントロピーに基づいて、あるいはそれに代替する過去信号とのパワー比に基づいて、実際に符号化する時の直交変換処理（ＭＤＣＴ処理）で用いるブロック長を判定する。このブロック切替えは、直交変換による符号化方式でアタック信号（急峻な振幅変化を伴う信号）を符号化した際に量子化誤差の影響で生じる耳障りなノイズ（プリエコー）を抑制するために行われる。図２は、直交変換としてＡＡＣ等で使われるＭＤＣＴを使った場合のフレームとブロック切替えの様子を示した図である。図２（ａ）はロングブロックを、図２（ｂ）はショートブロックをそれぞれ示す。プリエコーの原因となるノイズはＭＤＣＴ処理単位に拡がるため、アタック信号を含むと判定される場合には、ＭＤＣＴする処理単位を８分割したショートブロックで処理することによりノイズが発生する範囲を抑える。なお、ショートブロックとロングブロックの繋ぎ目は両者の整合を取るための特殊な窓形状によるＭＤＣＴ処理となる。ブロック切替え部２ａは、この判定の結果を示したブロック長情報をフィルタバンク部３へ出力する。ＳＭＲ算出部２ｂは、聴覚上の周波数分解能を考慮した尺度（バーク、メル等）での等間隔の帯域毎に、信号に対してマスクされる音、つまりノイズとして存在しても知覚されない許容雑音の量の比を示すＳＭＲ（Signal to Mask Ratio）を算出する。ＳＭＲ算出部２ｂは、上記算出したＳＭＲを、量子化歪み／レート制御部４へ出力する。   The psychoacoustic model unit 2 includes a block switching unit 2a and an SMR calculation unit 2b. The block switching unit 2a determines the block length used in the orthogonal transform process (MDCT process) when actually encoding based on the perceptual entropy described above or based on the power ratio with the past signal substituted for it. This block switching is performed in order to suppress annoying noise (pre-echo) caused by the influence of a quantization error when an attack signal (a signal with a sharp amplitude change) is encoded by an encoding method based on orthogonal transform. FIG. 2 is a diagram showing how frames and blocks are switched when MDCT used in AAC or the like is used as orthogonal transform. 2A shows a long block, and FIG. 2B shows a short block. Since noise that causes pre-echo spreads to the MDCT processing unit, when it is determined that an attack signal is included, the processing unit for MDCT is processed by a short block divided into eight to suppress the noise generation range. The joint between the short block and the long block is an MDCT process using a special window shape for matching the both. The block switching unit 2a outputs block length information indicating the result of this determination to the filter bank unit 3. The SMR calculation unit 2b is a permissible noise that is not perceived even if it exists as a sound masked with respect to a signal, that is, noise, for each equally-spaced band on a scale (bark, mel, etc.) in consideration of auditory frequency resolution. The SMR (Signal to Mask Ratio) indicating the ratio of the amount of is calculated. The SMR calculation unit 2 b outputs the calculated SMR to the quantization distortion / rate control unit 4.

フィルタバンク部３は、フレーム切り出し部１の出力信号を、心理聴覚モデル部２から出力されるブロック長情報に従って直交変換する。フィルタバンク部３は、上記の直交変換により得られた周波数変換係数を出力する。なお、符号化方式としてＡＡＣを採用している場合、フィルタバンク部３での直交変換はＭＤＣＴとなる。   The filter bank unit 3 orthogonally transforms the output signal of the frame cutout unit 1 according to the block length information output from the psychoacoustic model unit 2. The filter bank unit 3 outputs the frequency transform coefficient obtained by the orthogonal transform. In addition, when AAC is employ | adopted as an encoding system, the orthogonal transformation in the filter bank part 3 becomes MDCT.

量子化歪み／レート制御部４は、ホストプロセッサ５が指示する符号化レートと、心理聴覚モデル部２が出力するＳＭＲとに基づいて、フレーム毎に割当可能な符号量を算出する。量子化歪み／レート制御部４は、上記算出した符号量を符号化フレームの目標符号量として、スケーリング部６、量子化部７および符号化部８を制御する。例えば量子化歪み／レート制御部４は、量子化部７から与えられる量子化係数から量子化歪み量を算出し、その結果と心理聴覚モデル部２から得られるＳＭＲに応じてスケーリング部６および量子化部７へと出力指示を与える。また量子化歪み／レート制御部４は、符号化部８から通知される符号量が上記目標符号量以内になるまで繰り返し制御を行い、目標符号量以内になった時点で符号化部８へと出力指示を与える。   The quantization distortion / rate control unit 4 calculates a code amount that can be allocated for each frame based on the coding rate instructed by the host processor 5 and the SMR output from the psychoacoustic model unit 2. The quantization distortion / rate control unit 4 controls the scaling unit 6, the quantization unit 7, and the encoding unit 8 using the calculated code amount as the target code amount of the encoded frame. For example, the quantization distortion / rate control unit 4 calculates a quantization distortion amount from the quantization coefficient given from the quantization unit 7, and the scaling unit 6 and the quantum according to the result and the SMR obtained from the psychoacoustic model unit 2. An output instruction is given to the conversion unit 7. The quantization distortion / rate control unit 4 repeatedly performs control until the code amount notified from the encoding unit 8 falls within the target code amount, and when the code amount falls within the target code amount, the quantization distortion / rate control unit 4 moves to the encoding unit 8. Give output instructions.

スケーリング部６は、フィルタバンク部３から出力される周波数変換係数（ＭＤＣＴ係数）を、所定のスケーリング係数でスケーリングする。そしてスケーリング部６は、上記のスケーリングの結果を量子化部７へ出力する。またスケーリング部６は、量子化歪み／レート制御部４からの指示に応じてスケーリング係数をフォーマッタ９へ出力する。   The scaling unit 6 scales the frequency conversion coefficient (MDCT coefficient) output from the filter bank unit 3 with a predetermined scaling coefficient. Then, the scaling unit 6 outputs the scaling result to the quantization unit 7. The scaling unit 6 outputs a scaling coefficient to the formatter 9 in response to an instruction from the quantization distortion / rate control unit 4.

量子化部７は、スケーリング部６から出力された周波数変換係数を規定の式に従って補正したのち、全ての周波数変換係数について量子化を行う。量子化部７は、量子化したのちの係数を、量子化歪み誤差がＳＭＲ値に基づく許容誤差であるかを判定するための情報として量子化歪み／レート制御部４へと出力する。量子化部７は、量子化歪み／レート制御部４からの出力指示に応じて、量子化後の周波数変換係数を符号化部８へ出力する。   The quantization unit 7 corrects the frequency conversion coefficient output from the scaling unit 6 according to a prescribed formula, and then quantizes all the frequency conversion coefficients. The quantization unit 7 outputs the quantized coefficient to the quantization distortion / rate control unit 4 as information for determining whether the quantization distortion error is an allowable error based on the SMR value. The quantization unit 7 outputs the quantized frequency transform coefficient to the encoding unit 8 in response to an output instruction from the quantization distortion / rate control unit 4.

符号化部８は、量子化部７の出力を所定の符号化方式に従って圧縮符号化する。例えば、ＡＡＣの場合は上述の符号化方式としてハフマン符号化方式が適用される。符号化部８は、符号化後の符号量を量子化歪み／レート制御部４へと出力する。符号化部８は、量子化歪み／レート制御部４からの出力指示に応じて、符号化後の周波数変換係数をフォーマッタ９へ出力する。   The encoding unit 8 compresses and encodes the output of the quantization unit 7 according to a predetermined encoding method. For example, in the case of AAC, the Huffman encoding method is applied as the above-described encoding method. The encoding unit 8 outputs the encoded code amount to the quantization distortion / rate control unit 4. The encoding unit 8 outputs the encoded frequency transform coefficient to the formatter 9 in response to an output instruction from the quantization distortion / rate control unit 4.

フォーマッタ９は、符号化部８の出力とスケーリング部６から出力されるスケーリング係数とを所定のフォーマットに従って多重化する。フォーマッタ９は、上記の多重化の結果を、符号化オーディオ信号として出力する。   The formatter 9 multiplexes the output of the encoding unit 8 and the scaling coefficient output from the scaling unit 6 according to a predetermined format. The formatter 9 outputs the result of the above multiplexing as an encoded audio signal.

次に以上のように構成された符号化装置の動作について説明する。なお、本願発明のポイントは、ブロック切替え部２ａにおけるブロック長の判定処理にある。そこでここでは、この処理について詳細に説明する。この他の処理については、ＡＡＣに準拠する既存の符号化装置と同様な処理を適用可能である。   Next, the operation of the encoding apparatus configured as described above will be described. The point of the present invention lies in the block length determination process in the block switching unit 2a. Therefore, here, this process will be described in detail. For other processing, processing similar to that of an existing encoding device that conforms to AAC can be applied.

図３は図１中のブロック切替え部２ａにおけるブロック切替え処理の動作フローを示す図である。
フレーム切り出し部１で切り出された規定のフレームサイズのステレオＰＣＭ信号が入力されると、このフレームを処理対象として図３に示す処理を実行する。 FIG. 3 is a diagram showing an operation flow of block switching processing in the block switching unit 2a in FIG.
When a stereo PCM signal having a prescribed frame size cut out by the frame cutout unit 1 is input, the processing shown in FIG. 3 is executed with this frame as a processing target.

ステップＳａ１においてブロック切替え部２ａは、左右のチャネル毎にブロック判定に必要な判定パラメータを算出する。判定パラメータとしては、心理聴覚モデルに基づく知覚エントロピーや、アタック信号を検出するために時間域でフレームあるいはサブブロック(フレームより小さい単位)毎でのパワー比等がある。ステップＳａ２においてブロック切替え部２ａは、上記の判定パラメータに基づいてチャネル毎のブロック形状（ブロック長）を判定する。ブロック形状の判定は、判定パラメータと閾値αとの比較によって行われる。判定パラメータが閾値α未満であるとき、定常的な信号と判断することができるため、ブロック切替え部２ａはブロック形状をロングブロックと判定する。一方、判定パラメータが閾値α以上であるとき、アタックを含む急峻な信号であると判断されるため、ブロック切替え部２ａはブロック形状をショートブロックと判定する。   In step Sa1, the block switching unit 2a calculates a determination parameter necessary for block determination for each of the left and right channels. The determination parameters include perceptual entropy based on the psychoacoustic model, power ratio for each frame or sub-block (unit smaller than the frame) in the time domain in order to detect an attack signal. In step Sa2, the block switching unit 2a determines the block shape (block length) for each channel based on the determination parameter. The block shape is determined by comparing the determination parameter with the threshold value α. When the determination parameter is less than the threshold value α, it can be determined that the signal is a stationary signal, so the block switching unit 2a determines that the block shape is a long block. On the other hand, when the determination parameter is greater than or equal to the threshold value α, it is determined that the signal is a steep signal including an attack, so the block switching unit 2a determines the block shape to be a short block.

ステップＳａ３においてブロック切替え部２ａは、左右のそれぞれのチャネルについて判定されたブロック形状が互いに同一であるか否かを確認する。この確認の結果がＹＥＳであるならば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ３からステップＳａ９へ進む。しかしながら、上記の確認の結果がＮＯであるならば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ３からステップＳａ４へ進む。   In step Sa3, the block switching unit 2a checks whether or not the block shapes determined for the left and right channels are the same. If the result of this confirmation is YES, the block switching unit 2a proceeds from step Sa3 to step Sa9. However, if the result of the above confirmation is NO, the block switching unit 2a proceeds from step Sa3 to step Sa4.

ステップＳａ４においてブロック切替え部２ａは、左右チャネル間の相互相関値を算出する。相互相関値Corrは、Ｌチャネル側の信号L(k)、Ｒチャネル側の信号をR(k)、判定すべき信号の範囲をＮとした場合、次式で求められる。なお、ここで算出する相互相関値は、時間域であっても、周波数領域であっても良い。   In step Sa4, the block switching unit 2a calculates a cross-correlation value between the left and right channels. The cross-correlation value Corr is obtained by the following equation when the L channel side signal L (k), the R channel side signal R (k), and the signal range to be determined are N. The cross-correlation value calculated here may be a time domain or a frequency domain.

Figure 2006267943
Figure 2006267943

ステップＳａ５においてブロック切替え部２ａは、上記の相互相関値が閾値β以上であるか否かを確認する。左右チャネル間の相関が小さく、上記の確認の結果がＮＯとなるのであれば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ５からステップＳａ９へ進み、ステップＳａ２で判定したブロック形状をそのまま用いる。しかしながら、左右チャネル間の相関が大きく、上記の確認の結果がＹＥＳとなるのであれば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ５からステップＳａ６へ進む。   In step Sa5, the block switching unit 2a checks whether or not the cross-correlation value is equal to or greater than the threshold value β. If the correlation between the left and right channels is small and the result of the above confirmation is NO, the block switching unit 2a proceeds from step Sa5 to step Sa9 and uses the block shape determined in step Sa2 as it is. However, if the correlation between the left and right channels is large and the result of the above confirmation is YES, the block switching unit 2a proceeds from step Sa5 to step Sa6.

ステップＳａ６においてブロック切替え部２ａは、ショートブロックと判定されているチャネルに関してステップＳａ１で算出された判定パラメータが閾値α′以上であるか否かを確認する。閾値α′は、閾値αよりも若干大きな値に設定される。上記の確認の結果がＹＥＳとなるのであれば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ６からステップＳａ７へ進む。ステップＳａ７においてブロック切替え部２ａは、ロングブロックと判定されているチャネル（ロング側チャネル）をショートブロックに変更する。この後にブロック切替え部２ａは、ステップＳａ９へ進む。これに対して、上記の確認の結果がＮＯとなるのであれば、ブロック切替え部２ａはステップＳａ６からステップＳａ８へ進む。ステップＳａ８においてブロック切替え部２ａは、ショートブロックと判定されているチャネル（ショート側チャネル）をロングブロックに変更する。この後にブロック切替え部２ａは、ステップＳａ９へ進む。   In step Sa6, the block switching unit 2a confirms whether or not the determination parameter calculated in step Sa1 is greater than or equal to the threshold value α ′ for the channel determined to be a short block. The threshold value α ′ is set to a value slightly larger than the threshold value α. If the result of the above confirmation is YES, the block switching unit 2a proceeds from step Sa6 to step Sa7. In step Sa7, the block switching unit 2a changes a channel determined to be a long block (long side channel) to a short block. After this, the block switching unit 2a proceeds to Step Sa9. On the other hand, if the result of the above confirmation is NO, the block switching unit 2a proceeds from step Sa6 to step Sa8. In step Sa8, the block switching unit 2a changes a channel determined to be a short block (short side channel) to a long block. After this, the block switching unit 2a proceeds to Step Sa9.

ステップＳａ９においてブロック切替え部２ａは、ここへ進んだ時点における各チャネルのブロック形状を、今回の処理対象としているブロックに関するブロック形状として確定し、これをフィルタバンク部３へ通知する。   In step Sa9, the block switching unit 2a determines the block shape of each channel at the time of proceeding here as the block shape related to the block to be processed this time, and notifies this to the filter bank unit 3.

かくして本実施形態によれば、判定パラメータと閾値αとの比較に基づいて判定されるブロック形状が左右のチャネルで互いに同一であれば、左右チャネルともにその判定されたブロック形状に確定される。   Thus, according to the present embodiment, if the block shape determined based on the comparison between the determination parameter and the threshold value α is the same for the left and right channels, the determined block shape is determined for both the left and right channels.

判定パラメータと閾値αとの比較に基づいて判定されるブロック形状が左右のチャネルで互いに異なり、かつ左右チャネル間の相関が比較的大きいのであれば、左右のチャネルのブロック形状が強制的に共通化される。左右の量子化雑音の違いは小さく抑えられ、異音の発生が抑えられる。   If the block shape determined based on the comparison between the determination parameter and the threshold α is different between the left and right channels and the correlation between the left and right channels is relatively large, the block shape of the left and right channels is forcibly shared. Is done. The difference between the left and right quantization noises is kept small, and the generation of abnormal noise is suppressed.

なお本実施形態では、ショート側チャネルの判定パラメータが閾値αよりも若干大きな閾値α′以上であるならば、左右のチャネルのブロック形状はショートブロックに共通化され、そうでないならばロングブロックに共通化される。従って、ショート側チャネルが、判定パラメータが閾値αより若干大きいためにショートブロックと判定されているのであれば、これをロングブロックに変更しても大きくは品質低下を来さないから、ロングブロックに共通化することで符号化効率を向上させることができる。しかし、ショート側チャネルが、判定パラメータが閾値αよりも十分に大きいのであれば、これをロングブロックに変更することによる品質低下が大きくなってしまう。そこで、ショートブロックに共通化することにより、品質を向上させることができる。   In this embodiment, if the determination parameter of the short side channel is equal to or larger than the threshold value α ′ slightly larger than the threshold value α, the block shape of the left and right channels is made common to the short block, and otherwise, common to the long block. It becomes. Therefore, if the short side channel is determined to be a short block because the determination parameter is slightly larger than the threshold value α, even if this is changed to a long block, the quality will not be greatly reduced. Coding efficiency can be improved by sharing. However, if the determination parameter of the short-side channel is sufficiently larger than the threshold value α, the quality deterioration due to changing this to a long block will increase. Therefore, the quality can be improved by sharing the short block.

判定パラメータと閾値αとの比較に基づいて判定されるブロック形状が左右のチャネルで互いに異なったとしても、左右チャネル間の相関が比較的小さいのであれば、左右のチャネルともにその判定されたブロック形状に確定される。左右チャネル間の相関が比較的小さいステレオＰＣＭ信号としては、デュアルモノ音源に係わる信号が想定される。このデュアルモノ音源の場合、チャネル毎独立に聴聞する利用が想定されるため、チャネル間の影響を受けないように独立に符号化することが望ましく、無理にブロック形状を強制的に共通化すると音質劣化が引き起こされる恐れがある。しかし本実施形態では、上記のように左右チャネル間の相関が比較的小さい場合には、左右のチャネルのブロック形状が異なることを許容しているので、デュアルモノ音源に係わる信号も高品質に符号化できる。   Even if the block shape determined based on the comparison between the determination parameter and the threshold α is different between the left and right channels, if the correlation between the left and right channels is relatively small, the determined block shape for both the left and right channels To be confirmed. As a stereo PCM signal having a relatively small correlation between the left and right channels, a signal related to a dual mono sound source is assumed. In the case of this dual mono sound source, it is assumed that each channel is listened to independently, so it is desirable to encode them independently so as not to be affected by the channel. Deterioration may be caused. However, in the present embodiment, when the correlation between the left and right channels is relatively small as described above, the block shape of the left and right channels is allowed to be different. Can be

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
ブロック形状を強制的に共通化する場合に、無条件にロングブロックまたはショートブロックのいずれかに共通化しても良い。例えば、符号化効率を優先するならばロングブロックに、また品質を優先するならばショートブロックにそれぞれ共通化することが考えられる。 This embodiment can be variously modified as follows.
When the block shape is forcibly shared, it may be unconditionally shared with either the long block or the short block. For example, it is conceivable to share a long block if priority is given to encoding efficiency, and to a short block if priority is given to quality.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

本発明の一実施形態に係るステレオオーディオ信号符号化装置のブロック図。1 is a block diagram of a stereo audio signal encoding device according to an embodiment of the present invention. ＭＤＣＴ処理におけるブロック切り替えの様子を示す図。The figure which shows the mode of the block switching in MDCT processing. 図１中のブロック切替え部２ａにおけるブロック切替え処理の動作フローを示す図。The figure which shows the operation | movement flow of the block switching process in the block switching part 2a in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…フレーム切り出し部、２…心理聴覚モデル部、２ａ…ブロック切替え部、２ｂ…ＳＭＲ算出部、３…フィルタバンク部、４…量子化歪み／レート制御部、５…ホストプロセッサ、６…スケーリング部、７…量子化部、８…符号化部、９…フォーマッタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame cutout part, 2 ... Psychological auditory model part, 2a ... Block switching part, 2b ... SMR calculation part, 3 ... Filter bank part, 4 ... Quantization distortion / rate control part, 5 ... Host processor, 6 ... Scaling part , 7 ... quantization unit, 8 ... encoding unit, 9 ... formatter.

Claims (8)

左右チャネルのオーディオ信号をそれぞれ可変長のブロック単位で時間周波数変換する処理を伴うステレオオーディオ信号符号化方法において、
前記チャネル毎に、各チャネルのオーディオ信号の特性に基づいてブロック長を判定し、
前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに同一であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、
前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記左右チャネルの間の相互相関値が閾値未満であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、
前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記左右チャネルの間の相互相関値が閾値以上であるときに、共通のブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定することを特徴とするステレオオーディオ信号符号化方法。 In a stereo audio signal encoding method including a process of time-frequency converting audio signals of left and right channels in units of variable length blocks,
For each channel, determine the block length based on the characteristics of the audio signal of each channel,
When the determined left and right channel block lengths are the same, determine the determined block length as a block length to be used for the time-frequency conversion;
When the determined left and right channel block lengths are different from each other and the cross-correlation value between the left and right channels is less than a threshold, the determined block length is determined as a block length used for the time-frequency conversion. ,
Determining a common block length as a block length to be used for the time-frequency conversion when the determined block lengths of the left and right channels are different from each other and a cross-correlation value between the left and right channels is equal to or greater than a threshold value; A characteristic stereo audio signal encoding method. 前記共通のブロック長を、前記判定されたブロック長が短いチャネルに関するオーディオ信号の特性に基づいて決定することを特徴とする請求項２に記載のステレオオーディオ信号符号化方法。   3. The stereo audio signal encoding method according to claim 2, wherein the common block length is determined based on a characteristic of an audio signal related to a channel having the short determined block length. 前記ブロック長の判定は、前記オーディオ信号についての判定パラメータが第２の閾値未満である場合に第１のブロック長として、また前記判定パラメータが第２の閾値以上である場合に前記第１のブロック長よりも短い第２のブロック長として判定することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のステレオオーディオ信号符号化方法。   The block length is determined as a first block length when a determination parameter for the audio signal is less than a second threshold, and when the determination parameter is greater than or equal to a second threshold. The stereo audio signal encoding method according to claim 1, wherein the second block length is determined as a second block length shorter than the length. 前記共通のブロック長を、前記判定されたブロック長が前記第２のブロック長であるチャネルに関するオーディオ信号についての前記判定パラメータが前記第２の閾値よりも大きな第３の閾値未満である場合に前記第１のブロック長として、また前記判定されたブロック長が前記第２のブロック長であるチャネルに関するオーディオ信号についての前記判定パラメータが前記第３の閾値以上である場合に前記第２のブロック長とすることを特徴とする請求項３に記載のステレオオーディオ信号符号化方法。   The common block length is determined when the determination parameter for an audio signal for a channel whose determined block length is the second block length is less than a third threshold value that is greater than the second threshold value. As the first block length, and when the determination parameter for an audio signal related to a channel whose determined block length is the second block length is equal to or greater than the third threshold, The stereo audio signal encoding method according to claim 3, wherein: 左右チャネルのオーディオ信号をそれぞれ可変長のブロック単位で時間周波数変換する処理を伴うステレオオーディオ信号符号化を行うステレオオーディオ信号符号化装置において、
前記左右チャネルの間の相互相関値を求める手段と、
前記チャネル毎に、各チャネルのオーディオ信号の特性に基づいてブロック長を判定する判定手段と、
前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに同一であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記相互相関値が閾値未満であるときに、前記判定されたブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定し、前記判定された左右チャネルのブロック長が互いに異なり、かつ前記相互相関値が閾値以上であるときに、共通のブロック長を前記時間周波数変換に使用するブロック長として確定する確定手段とを具備したことを特徴とするステレオオーディオ信号符号化装置。 In a stereo audio signal encoding device that performs stereo audio signal encoding that includes time-frequency conversion of audio signals of left and right channels in units of variable length blocks,
Means for obtaining a cross-correlation value between the left and right channels;
For each channel, determination means for determining a block length based on the characteristics of the audio signal of each channel;
When the determined left and right channel block lengths are the same as each other, the determined block length is determined as a block length to be used for the time-frequency conversion, and the determined left and right channel block lengths are different from each other, When the cross-correlation value is less than a threshold value, the determined block length is determined as a block length to be used for the time-frequency conversion, and the determined block lengths of the left and right channels are different from each other, and the cross-correlation A stereo audio signal encoding apparatus comprising: a determining unit that determines a common block length as a block length used for the time-frequency conversion when the value is equal to or greater than a threshold value. 前記確定手段は、前記共通のブロック長を、前記判定されたブロック長が短いチャネルに関するオーディオ信号の特性に基づいて決定することを特徴とする請求項５に記載のステレオオーディオ信号符号化装置。   6. The stereo audio signal encoding apparatus according to claim 5, wherein the determination unit determines the common block length based on characteristics of an audio signal related to a channel having the short determined block length. 前記判定手段は、前記オーディオ信号についての判定パラメータが第２の閾値未満である場合に第１のブロック長として、また前記判定パラメータが第２の閾値以上である場合に前記第１のブロック長よりも短い第２のブロック長として判定することを特徴とする請求項５に記載のステレオオーディオ信号符号化装置。   The determination means sets the first block length when the determination parameter for the audio signal is less than a second threshold, and the first block length when the determination parameter is greater than or equal to the second threshold. 6. The stereo audio signal encoding apparatus according to claim 5, wherein the second block length is determined as a short second block length. 前記確定手段は、前記共通のブロック長を、前記判定されたブロック長が前記第２のブロック長であるチャネルに関するオーディオ信号についての前記判定パラメータが前記第２の閾値よりも大きな第３の閾値未満である場合に前記第１のブロック長として、また前記判定されたブロック長が前記第２のブロック長であるチャネルに関するオーディオ信号についての前記判定パラメータが前記第３の閾値以上である場合に前記第２のブロック長とすることを特徴とする請求項７に記載のステレオオーディオ信号符号化装置。   The determination means determines the common block length to be less than a third threshold value that is greater than the second threshold value when the determination parameter for an audio signal relating to a channel whose determined block length is the second block length. The first block length, and the determination parameter for an audio signal for a channel whose determined block length is the second block length is greater than or equal to the third threshold. The stereo audio signal encoding apparatus according to claim 7, wherein the block length is 2.
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