JP2008026914A - 忠実度最適化可変フレーム長符号化 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主信号xmonoを表す符号化パラメータとなる第1の出力信号x'monoを生成するステップを有する。主信号xmonoは、少なくとも第1及び第2チャネルの信号16A, 16Bの第1の線形結合である。本方法は更に、副信号xsideを表す符号化パラメータとなる第2の出力信号psideを生成するステップを有する。副信号xsideは、符号化フレームにおける少なくとも第1及び第2チャネルの信号16A, 16Bの第2の線形結合である。上記第2の出力信号を生成するステップは、主信号xmonoの等エネルギ曲線に従って副信号xsideをスケーリングするステップを含む。同様の基本アイデアにより、復号化方法をはじめ、符号化装置、復号化装置、並びにオーディオシステムも提供される。
【選択図】図4
Description
具体的には主信号および1または2以上の副信号である信号のフレームの符号化に基づく既存の符号化方式に付随する問題は、オーディオ情報をフレームに分割することにより、不快な異音(perceptual artefacts)が生じる可能性があることである。比較的長い持続時間のフレームに情報を分割することにより、一般には、平均ビットレートが低減される。これは、たとえば、大量の拡散音を含む音楽には有益であろう。しかし、一時的な音量豊かな音楽や音声では、細かな時間変化はフレーム持続時間にわたって不鮮明になるので、ゴースト性の音、さらにはプリエコーの問題が生じる。フレーム長を短くして符号化すれば、逆に、音をより精密に表現でき、エネルギを最小限に抑えるが、送信ビットレートが高くなり、かつ、演算量も多くなってしまう。したがって、フレーム長を非常に短くしても、符号化効率は低下する可能性がある。また、フレーム境界が増加することにより符号化パラメータの不連続性が生じる可能性もあり、これが異音として知覚される可能性がある。
図1は、本発明の好適な実施形態に係る典型的なシステム1を示す図である。送信機10は、無線信号5を受信機20に送信することができるように、関連するハードウエアおよびソフトウエアを含むアンテナ12を備える。送信機10は、とりわけマルチチャネル符号化器14を備え、これは、いくつかの入力チャネル16の信号を無線送信に適切な出力信号に変換する。適切なマルチチャネル符号化器14の例については、後ほど詳細に説明する。入力チャネル16の信号は、たとえば、録音に係るディジタル表現のデータファイル、磁気テープ、あるいはオーディオのビニル・ディスク記録など、オーディオ信号記憶装置18から提供を受けることが可能である。入力チャネル16の信号は、たとえば、1セットのマクロフォン19から「ライブ」で提供されてもよい。オーディオ信号がすでにディジタル形式ではない場合には、マルチチャネル符号化器14に入る前にディジタル化される。
xside(n)=0.5 (a(n) - b(n))
xside(n)=γa(n) - (1 - γ)b(n)
0≦γ≦1.0
Claims (26)
- 少なくとも第1チャネルおよび第2チャネル (a, b; L, R) の信号に基づいて、主信号を表す符号化パラメータである第1出力信号 (pmono) を生成するステップ (210) と、
符号化フレーム (80) 内において少なくとも前記第1チャネルおよび前記第2チャネル (a, b; L, R) の信号に基づいて、副信号を表す符号化パラメータである第2出力信号 (pside) を生成するステップ (214) と
を有する、ポリフォニック信号を符号化する方法であって、
符号化フレーム (80) が少なくとも1つのサブフレーム (90) を含むサブフレーム (90) のセットによって構成されており、前記サブフレーム (90) の長さの和が前記符号化フレーム (80) の長さに等しい、少なくとも2つの符号化方式 (81) を提供するステップ (212) を更に有し、
前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、現在の副信号 (xside) の信号内容に少なくとも一部依存する符号化方式 (81) を選択するステップを含み、
前記第2出力信号 (pside) は、選択されたサブフレーム (90) のセットの各々のサブフレーム (90) について別々に符号化される
ことを特徴とする方法。 - 前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、
サブフレーム (90) の少なくとも2つのセットの各々のすべてのサブフレーム (90) 内において、少なくとも前記第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号の第1の線形結合である副信号 (xside) を表す符号化パラメータを別々に生成するステップと、
前記少なくとも2つの符号化方式 (81) の各々について、忠実度尺度を計算するステップと、
最適な前記忠実度尺度を有する前記符号化方式 (81) から、前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) として符号化された信号を選択するステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記忠実度尺度は、信号対雑音尺度に基づくことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- lfを前記符号化フレーム (80) の長さ、nを整数とすると、前記サブフレーム (90) の長さlsfは、
lsf=lf/2n
で表されることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の方法。 - nは所定の値より小さいことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの符号化方式 (81) は、サブフレーム (90) の長さの前順列を有することを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記主信号を表す符号化パラメータ (pmono) を生成する前記ステップ (210) は、
少なくとも前記第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号の第2の線形結合として主信号 (xmono) を生成するステップと、
前記主信号を、前記主信号を表す符号化パラメータ (pmono) に符号化するステップと
を含み、
前記副信号を符号化するステップは、
前記副信号とバランス係数 (gsm) によってスケーリングされた前記主信号 (xmono) との差として副残差信号 (xside residual) を生成するステップと、
前記副残差信号および前記バランス係数 (gsm) を、前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) に符号化するステップと
を含み、
前記バランス係数 (gsm) は、品質基準に従って前記副残差信号を最小にする係数として決定されることを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の方法。 - 前記品質基準は、Least-Mean-Square (LMS) に基づくものであることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記副信号を符号化する前記ステップは、前記副信号 (xside) を前記主信号 (xmono) の等エネルギ曲線に従ってスケーリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項1から8までのいずれかに記載の方法。
- 前記副信号 (xside) の前記スケーリングは、前記主信号 (xmono) の前記等エネルギ曲線の単調連続関数であるファクタによって除算されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記単調連続関数は平方根関数であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記窓関数は矩形窓関数であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記窓関数はハミング窓関数であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの符号化方式 (81) は、前記副信号 (xside) の異なる符号化原理を含むことを特徴とする請求項1から14までのいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも2つの符号化方式 (81) の少なくとも第1の符号化方式は、すべてのサブフレーム (90) の前記副信号 (xside) の第1の符号化原理を含み、前記少なくとも2つの符号化方式 (81) の少なくとも第2の符号化方式は、すべてのサブフレーム (90) の前記副信号 (xside) の第2の符号化原理を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの符号化方式 (81) の少なくとも1つの符号化方式は、一のサブフレームの前記副信号 (xside) に対する前記第1の符号化原理、および他のサブフレームの前記副信号 (xside) に対する前記第2の符号化原理を含むことを特徴とする請求項15または16に記載の方法。
- 前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、
少なくとも前記第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号の第1線形結合である副信号 (xside) のスペクトル特性を分析するステップと、
前記分析されたスペクトル特性に基づいてサブフレーム (90) のセットを選択するステップと、
前記選択されたサブフレーム (90) のセットにおけるすべてのサブフレーム (90) の前記副信号 (xside) をそれぞれ符号化するステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、限定された周波数帯域において適用されることを特徴とする請求項1から18までのいずれかに記載の方法。
- 前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、2kHzより低い周波数についてのみ適用されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記第2出力信号 (pside) を生成する前記ステップ (214) は、1kHzより低い周波数についてのみ適用されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記ポリフォニック信号が楽音信号を表すことを特徴とする請求項1から21までのいずれかに記載の方法。
- 主信号を表す符号化パラメータ (pmono) を復号するステップ (220) と、
符号化フレーム (80) 内において副信号を表す符号化パラメータ (pside) を復号するステップ (224) と、
少なくとも復号された前記主信号 (x"mono) と復号された前記副信号 (x"side) とを組み合わせて、少なくとも第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号にするステップ (226) と
を有する、ポリフォニック信号を復号する方法であって、
符号化フレーム (80) が少なくとも1つのサブフレーム (90) を含むサブフレーム (90) のセットによって構成されており、前記サブフレーム (90) の長さの和が前記符号化フレーム (80) の長さに等しい、少なくとも2つの符号化方式 (81) を提供するステップ (222) を有し、
前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) を復号する前記ステップ (224) は、前記少なくとも2つの符号化方式 (81) のいずれかの前記サブフレーム (90) において前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) を復号するステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 少なくとも第1および第2チャネル (a, b; L, R) を有するポリフォニック信号 (a, b; L, R, C) を入力する入力手段 (16; 16A-C) と、
少なくとも前記第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号に基づいて、主信号を表す符号化パラメータである第1出力信号 (pmono) を生成する手段 (38) と、
符号化フレーム (80) 内において、少なくとも前記第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号に基づいて、副信号を表す符号化パラメータである第2出力信号 (pside) を生成する手段 (30) と、
出力手段 (52) と
を有する符号化装置 (14) であって、
符号化フレーム (80) が少なくとも1つのサブフレーム (90) を含むサブフレーム (90) のセットによって構成されており、前記サブフレーム (90) の長さの和が前記符号化フレーム (80) の長さに等しい、少なくとも2つの符号化方式 (81) を提供する手段を有し、
前記第2出力信号 (pside) を生成する前記手段 (30) は、現在の副信号 (xside) の信号内容に少なくとも一部依存する符号化方式を選択する手段 (86; 87) を含み、
選択された前記符号化方式のサブフレーム (90) の各々における前記副信号 (xside) を別々に符号化する手段を更に有する
ことを特徴とする符号化装置。 - 主信号を表す符号化パラメータ (pmono) および副信号を表す符号化パラメータ (pside) を入力する入力手段 (54) と、
前記主信号を表す前記符号化パラメータ (pmono) を復号する手段 (64) と、
符号化フレーム (80) 内において前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) を復号する手段 (60) と、
少なくとも復号された前記主信号 (x"mono) と復号された前記副信号 (x"side) とを組み合わせて、少なくとも第1および第2チャネル (a, b; L, R) の信号にする手段 (68, 70) と、
出力手段 (26; 26A-C) と
を有する復号化装置 (24) であって、
前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) を復号する前記手段 (60) は、
符号化フレーム (80) が少なくとも1つのサブフレーム (90) を含むサブフレーム (90) のセットによって構成されており、前記サブフレーム (90) の長さの和が前記符号化フレーム (80) の長さに等しい、少なくとも2つの符号化方式 (81) を提供する手段と、
前記少なくとも2つの符号化方式 (81) のいずれかのサブフレーム (90) において、前記副信号を表す前記符号化パラメータ (pside) を別々に復号する手段と
を含むことを特徴とする復号化装置。 - 請求項24に記載の符号化装置 (14) と、
請求項25に記載の復号化装置 (24) と
の少なくともいずれか一方を備えることを特徴とするオーディオシステム (1) 。
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