JP2018022148A - スペクトルピーク位置の符号化及び復号化 - Google Patents
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Abstract
Description
この符号化法は、図1aに示されるような、周期的又は概周期的又は周期的に近い、ピーク分布に対して好適である。デルタ符号化のコンセプトは、オーディオ信号セグメントにおける連続するスペクトルピーク位置Pjあるいは {P1,P2,P3,…PN} の間の、dまたはΔで表される差分を形成することである。これは次式で表される。
d2=P2-P1
…
dN=PN-PN-1 (1)
この符号化法は、図1bに示されるようなスパースな構造のピーク分布に好適である。スパースとは、連続するピークの距離が大きく、ピークは必ずしも周期的ではないことを表す。“1”がピークありを表し、“0”がピークなしを表すこととして、スペクトルピーク位置ベクトルが以下のようであるとする。
・スパース符号化法の問題は、入力が十分にスパースでないと、出た量が増加する場合があること。
・デルタ符号化の問題は、距離の多くが小さい場合で、例えば非常に大きなデルタ距離等の外れ値があるために、非常に非効率になること。
ASIC 特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit)
CPU 中央処理装置(Central Processing Unit)
DSP デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor)
FPGA フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ(Field Programmable Gate Array)
PLC プログラマブル・ロジック・コントローラ(Programmable Logic Controller)
Claims (26)
- スペクトルピーク位置の符号化のためのオーディオ信号セグメント符号化方法であって、
2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうちどちらが、オーディオ信号セグメントの前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数を要するかの判定を行うステップ(301,302,401)と、
前記オーディオ信号セグメントの前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数を要する前記スペクトルピーク位置符号化法を選択するステップ(303,304,402)(S2)とを有し、
前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第1の符号化法は、周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適しており、前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第2の符号化法は、スパースなスペクトルピーク位置分布に適している
ことを特徴とするオーディオ信号セグメント符号化方法。 - 前記判定は、前記オーディオ信号セグメントにおける2つのスペクトルピークの間の最大距離dmax(301)と、前記2つの符号化法を用いて前記オーディオ信号セグメントを符号化(302,401)した後に各符号化法に要するビット数を比較することとの少なくともいずれかに基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記判定は、
前記オーディオ信号セグメントにおける2つのスペクトルピークの間の最大距離dmaxがしきい値Tを超える場合、スパースなスペクトルピーク位置分布に適した符号化法を、前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数となる符号化法であると判定し、
前記最大距離dmaxが前記しきい値Tを超えない場合は、前記2つの符号化法を用いて前記オーディオ信号セグメントを符号化した後、各符号化法による符号化に要するビット数を比較することにより、前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数となる符号化法を判定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記第1のロスレス・スペクトルピーク位置符号化法は、
ピーク位置のデルタ符号化と、
デルタ符号のハフマン符号化と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。 - ハフマンテーブルのサイズが前記第2のスペクトルピーク位置符号化法とともに最適化されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第2のロスレス・スペクトルピーク位置符号化法は、
前記スペクトルピーク位置を表すビットベクトルを連続する同じサイズのビットグループに分割するステップと、
各ビットグループのビットの論理和をとり、グループビットベクトルを形成するステップと、
2つの連続するピークの間の最小許容距離の制約を利用することにより、ノンゼロビットグループを圧縮するステップと、
前記グループビットベクトルと前記圧縮されたノンゼロビットグループとを連結することにより、圧縮されたビットベクトルを形成するステップと
を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。 - スペクトルピーク位置の符号化のためのオーディオ信号セグメント符号化装置(10)であって、
2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうちどちらが、オーディオ信号セグメントの前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数を要するかの判定を行い、
前記オーディオ信号セグメントの前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数を要する前記スペクトルピーク位置符号化法を選択する
ように構成され、
前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第1の符号化法は、周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適しており、前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第2の符号化法は、スパースなスペクトルピーク位置分布に適している
ことを特徴とするオーディオ信号セグメント符号化装置。 - 前記オーディオ信号セグメントにおける2つのスペクトルピークの間の最大距離dmaxと、前記2つの符号化法を用いて前記オーディオ信号セグメントを符号化した後に各符号化法に要するビット数を比較することとの少なくともいずれかに基づいて、2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうちどちらが最小ビット数を要するかの判定を行うことを特徴とする請求項7に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置。
- 前記判定は、
前記オーディオ信号セグメントにおける2つのスペクトルピークの間の最大距離dmaxがしきい値Tを超える場合、スパースなスペクトルピーク位置分布に適した符号化法を、前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数となる符号化法であると判定し、
前記最大距離dmaxが前記しきい値Tを超えない場合は、前記2つの符号化法を用いて前記オーディオ信号セグメントを符号化した後、各符号化法による符号化に要するビット数を比較することにより、前記スペクトルピーク位置を符号化するために最小ビット数となる符号化法を判定する
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置。 - ピーク位置のデルタ符号化と、
デルタ符号のハフマン符号化と、
を含む第1のロスレス・スペクトルピーク位置符号化法により構成されることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置。 - ハフマンテーブルのサイズが前記第2のスペクトルピーク位置符号化法とともに最適化されることを特徴とする請求項10に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置。
- 前記スペクトルピーク位置を表すビットベクトルを連続する同じサイズのビットグループに分割し、
各ビットグループのビットの論理和をとってグループビットベクトルを形成し、
2つの連続するピークの間の最小許容距離の制約を利用することにより、ノンゼロビットグループを圧縮し、
前記グループビットベクトルと前記圧縮されたノンゼロビットグループとを連結することにより、圧縮されたビットベクトルを形成すること、
を含む第2のロスレス・スペクトルピーク位置符号化法を有することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置。 - 請求項7乃至12のいずれか1項に記載のオーディオ信号セグメント符号化装置(10)を含むユーザ端末。
- スペクトルピーク位置を復号化するオーディオ信号セグメント復号化方法であって、
オーディオ信号セグメントの符号化されたスペクトルピーク位置を受信するステップ(1101)と、
2つのロスレス符号化法から、前記スペクトルピーク位置を符号化するために選択されたロスレス符号化法の指示を受信するステップ(1102)と、
前記指示された符号化法に従い前記スペクトルピーク位置を復号化するステップ(1103)とを含み、
前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第1の符号化法は、周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適しており、前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第2の符号化法は、スパースなスペクトルピーク位置分布に適している
ことを特徴とする方法。 - 前記指示されたスペクトルピーク位置符号化法がスパースなスペクトルピーク位置分布に適した符号化法である場合、前記符号化されたスペクトルピーク位置は、グループビットベクトル及び該グループビットベクトルによって示される圧縮されたノンゼロビットグループの形式で受信されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記グループビットベクトルにおけるそれぞれの位置は、連続する同サイズグループを表し、スペクトルピークを含む同サイズグループすなわちノンゼロビットグループは、前記グループビットベクトルにおいて、スペクトルピークを含まない同サイズグループとは異なるように示されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 2つの連続するピークの間の最小許容距離の制約に基づいて、ノンゼロビットグループを復元し、
ゼロ系列を生成することにより、スペクトルピークを含まないグループを復元する
ことを更に有することを特徴とする請求項15又は16に記載の方法。 - 前記指示されたスペクトルピーク位置符号化法が周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適した符号化法である場合、前記ピーク位置の復号化は、ハフマン復号化及びデルタ復号化を含むことを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の方法。
- ハフマンテーブルのサイズが前記第2のスペクトルピーク位置符号化法とともに最適化されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- スペクトルピーク位置を復号化するオーディオ信号セグメント復号化装置(110)であって、
オーディオ信号セグメントの符号化されたスペクトルピーク位置を受信し、
2つのロスレス符号化法から、前記スペクトルピーク位置を符号化するために選択されたロスレス符号化法の指示を受信し、
前記指示された符号化法に従い前記スペクトルピーク位置を復号化するように構成され、
前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第1の符号化法は、周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適しており、前記2つのロスレス・スペクトルピーク位置符号化法のうち第2の符号化法は、スパースなスペクトルピーク位置分布に適している
ことを特徴とするオーディオ信号セグメント復号化装置。 - 前記指示されたスペクトルピーク位置符号化法がスパースなスペクトルピーク位置分布に適した符号化法である場合、前記符号化されたスペクトルピーク位置を、グループビットベクトル及び該グループビットベクトルによって示される圧縮されたノンゼロビットグループの形式で受信することを特徴とする請求項20に記載のオーディオ信号セグメント復号化装置。
- 前記グループビットベクトルにおけるそれぞれの位置は、連続する同サイズグループを表し、スペクトルピークを含む同サイズグループすなわちノンゼロビットグループは、前記グループビットベクトルにおいて、スペクトルピークを含まない同サイズグループとは異なるように示されることを特徴とする請求項21に記載のオーディオ信号セグメント復号化装置。
- 2つの連続するピークの間の最小許容距離の制約に基づいて、ノンゼロビットグループを復元し、
ゼロ系列を生成することにより、スペクトルピークを含まないグループを復元する
ことを特徴とする請求項21又は22に記載のオーディ信号セグメント復号化装置。 - 前記指示されたスペクトルピーク位置符号化法が周期的又は概周期的なスペクトルピーク位置分布に適した符号化法である場合、ハフマン復号化及びデルタ復号化によりピーク位置を復号化することを特徴とする請求項21乃至23のいずれか1項に記載のオーディオ信号セグメント復号化装置。
- ハフマンテーブルのサイズが前記第2のスペクトルピーク位置符号化法とともに最適化されることを特徴とする請求項24に記載のオーディオ信号セグメント復号化装置。
- 請求項22乃至25のいずれか1項に記載のオーディオ信号セグメント復号化装置(110)を含むユーザ端末。
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