JP2009145736A - 符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム、復号化プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の符号化装置は、分離部、分析部、多次元符号化部を具備する。分離部は、あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列Xを、N個の信号からなるM個の分離信号列Y1,…,YMに分割する。分析部は、分離信号列Ymごとに、各信号ym(n)の中のあらかじめ定めたq桁を1つの信号zm(n)とした多次元用信号列Zmと、信号ym(n)の中の残りの桁または残りの桁の一部を1つの信号bm(n)とした残余信号列Bmを生成する。多次元符号化部は、多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}ごとに対応した可変長符号を生成する。本発明の復号化装置は、多次元復号化部、復元部、統合部を具備し、符号化装置と逆の処理を行う。
【選択図】図3
Description
Mat Hans, "Lossless Compression of Digital Audio", IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE, July 2001, pp.21-32. ITU-T Recommendation G.711, "Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequencies". Florin Ghido, and Ioan Tabus, "ACCOUNTING FOR COMPANDING NONLINEARITIES IN LOSSLESS AUDIO COMPRESSION", in ICASSP 2007 Proceedings, pp.I-261-I-264 IEEE, 2007.
図3に第1実施形態の符号化装置の機能構成例を、図4に第1実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置100は、分離部110、分析部1201,…,120M、多次元符号化部130を具備する。分離部110は、あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}を、N個の信号からなるM個の分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}に分割する(S110)。ただし、Lは正の整数、Mは2以上の整数、Nは正の整数、mは1以上M以下の整数である。
[第2実施形態]
第2実施形態は、線形予測符号化の予測残差列の符号化と復号化に第1実施形態の符号化装置と復号化装置を用いた例である。図10に第2実施形態の符号化装置の機能構成例を、図11に第2実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置300は、線形予測部310、量子化部320、予測値算出部330、減算部340、係数符号化部350、符号化装置100を備える。
符号化装置300と復号化装置400は、線形予測符号化の予測残差列の符号化と復号化に、符号化装置100と復号化装置200を用いた例である。符号化の対象となる信号列が予測残差列であるから、0近傍の発生確率が高い。したがって、本発明を適用することで符号量を削減できる。
120m 分析部 130 多次元符号化部
200、400 復号化装置 210 多次元復号化部
220m 復元部 230 統合部
310 線形予測部 320 量子化部
330 予測値算出部 340 減算部
350 係数符号化部 420 係数復号化部
430 予測値算出部 440 加算部
Claims (26)
- あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)を、N個(ただし、Nは正の整数)の信号からなるM個(ただし、Mは2以上の整数)の分離信号列Y1,…,YMに分割する分離部と、
分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)ごとに、各信号ym(n)(ただし、nは1以上N以下の整数)の中のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)を1つの信号zm(n)とした多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}と、信号ym(n)の中の残りの桁または残りの桁の一部を1つの信号bm(n)とした残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を生成する分析部と、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}ごとに対応した可変長符号Cを生成する多次元符号化部と
を備える符号化装置。 - 請求項1記載の符号化装置であって、
前記分析部は、
分離信号列Ymごとに、分離信号列Ymの信号の中での最大の桁Amと、各信号の中のAm−q+1桁目からAm桁目までの信号によって構成された多次元用信号列Zmと、各信号の1桁目からAm−q桁目までの信号によって構成された残余信号列Bmを生成する
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1または2記載の符号化装置であって、
前記多次元符号化部は、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号の合計z1(n)+z2(n)+…+zM(n)が同じ場合には、符号長が同一または1ビットの違いとなるように可変長符号Cを生成する
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1から3のいずれかに記載の符号化装置であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の符号化装置であって、
前記信号列Xは、入力信号から予測値を差し引いた予測残差の系列である
ことを特徴とする符号化装置。 - 少なくとも可変長符号Cと残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を入力とし、
入力された可変長符号Cを、N個(ただし、Nは正の整数)の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}(ただし、nは1以上N以下の整数、Mは2以上の整数)に変換し、M個の多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)を生成する多次元復号化部と、
前記多次元用信号列Zmがあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)となるように、前記残余信号列Bmを用いて分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}を生成する復元部と、
分離信号列Y1,…,YMを、信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)に統合する統合部と
を備える復号化装置。 - 請求項6記載の復号化装置であって、
前記復元部は、
前記多次元用信号列Zm、最大の桁Am、残余信号列Bmを入力とし、
残余信号列Bmの信号が1桁目からAm−q桁目まで、多次元用信号列Zmの信号がAm−q+1桁目からAm桁目までである信号によって構成された分離信号列Ymを生成する
ことを特徴とする復号化装置。 - 請求項6または7記載の復号化装置であって、
前記多次元復号化部は、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号の合計z1(n)+z2(n)+…+zM(n)が同じ場合には、符号長が同一または1ビットの違いとなる可変長符号を、前記多次元用信号列Z1,…,ZMに復号化する
ことを特徴とする復号化装置。 - 請求項6から8のいずれかに記載の復号化装置であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする復号化装置。 - 請求項6から9のいずれかに記載の復号化装置であって、
前記信号列Xは予測残差系列であり、前記信号列Xにその予測値を加算したものを出力とする
ことを特徴とする復号化装置。 - N個(ただし、Nは正の整数)の信号からなるM個(ただし、Mは2以上の整数)の信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)について、各信号ym(n)(ただし、nは1以上N以下の整数)の中のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)を1つの信号zm(n)とした多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}と、信号ym(n)の中の残りの桁または残りの桁の一部を1つの信号bm(n)とした残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を生成する分析ステップと、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}ごとに対応した可変長符号Cを生成する多次元符号化ステップと
を有する符号化方法。 - 請求項11記載の符号化方法であって、
あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)を、N個の信号からなるM個の前記信号列Ymに分割する分離ステップ
も有し、
前記信号列Ymに対して前記分析ステップを行う符号化方法。 - 請求項11または12記載の符号化方法であって、
前記分析ステップは、
前記信号列Ymごとに、前記信号列Ymの信号の中での最大の桁Amと、各信号の中のAm−q+1桁目からAm桁目までの信号によって構成された多次元用信号列Zmと、各信号の1桁目からAm−q桁目までの信号によって構成された残余信号列Bmを生成する
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項11から13のいずれかに記載の符号化方法であって、
前記多次元符号化ステップは、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号の合計z1(n)+z2(n)+…+zM(n)が同じ場合には、符号長が同一または1ビットの違いとなるように可変長符号Cを生成する
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項12から14のいずれかに記載の符号化方法であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項12から15のいずれかに記載の符号化方法であって、
前記信号列Xは、入力信号から予測値を差し引いた予測残差の系列である
ことを特徴とする符号化方法。 - 少なくとも可変長符号Cと残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を入力とし、
入力された可変長符号Cを、N個(ただし、Nは正の整数)の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}(ただし、nは1以上N以下の整数、Mは2以上の整数)に変換し、M個の多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)を生成する多次元復号化ステップと、
前記多次元用信号列Zmがあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)となるように、前記残余信号列Bmを用いて信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}を生成する復元ステップ
を有する復号化方法。 - 請求項17記載の復号化方法であって、
前記信号列Y1,…,YMを、信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)に統合する統合ステップ
も有する復号化方法。 - 請求項17または18記載の復号化方法であって、
前記復元ステップは、
前記多次元用信号列Zm、最大の桁Am、残余信号列Bmを入力とし、
残余信号列Bmの信号が1桁目からAm−q桁目まで、多次元用信号列Zmの信号がAm−q+1桁目からAm桁目までである信号によって構成された前記信号列Ymを生成する
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項17から19のいずれかに記載の復号化方法であって、
前記多次元復号化ステップは、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号の合計z1(n)+z2(n)+…+zM(n)が同じ場合には、符号長が同一または1ビットの違いとなる可変長符号を、前記多次元用信号列Z1,…,ZMに復号化する
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項18から20のいずれかに記載の復号化方法であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項18から21のいずれかに記載の復号化方法であって、
前記信号列Xは予測残差系列であり、前記信号列Xにその予測値を加算したものを出力とする
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項11から16のいずれかに記載の符号化方法の各ステップをコンピュータにより実行させる符号化プログラム。
- 請求項17から22のいずれかに記載の復号化方法の各ステップをコンピュータにより実行させる復号化プログラム。
- 請求項23記載の符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 請求項24記載の復号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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