JP3103382B2 - 低サンプリング・レートでデジタル化されたオーディオ信号を符号化する方法 - Google Patents
低サンプリング・レートでデジタル化されたオーディオ信号を符号化する方法Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、低サンプリング・レートでデジタル化され
たオーディオ信号を符号化する方法に関する。特に、本
発明は、ISO−MPEG2標準・レイヤ３と比べて僅かに修正
され、かつISO−MPEG2標準・レイヤ３にかかるサンプリ
ング・レートよりも低いサンプリング・レートでデジタ
ル化されたオーディオ信号が、低いビット・レートで伝
送されることを可能にするような符号化方法に関する。
たオーディオ信号を符号化する方法に関する。特に、本
発明は、ISO−MPEG2標準・レイヤ３と比べて僅かに修正
され、かつISO−MPEG2標準・レイヤ３にかかるサンプリ
ング・レートよりも低いサンプリング・レートでデジタ
ル化されたオーディオ信号が、低いビット・レートで伝
送されることを可能にするような符号化方法に関する。
現存のISO 13818−３標準（MPEG2オーディオ）のレ
イヤ３は、24kHzから16kHzの間のサンプリング周波数を
持つ信号のための符号化方法を定義し、さらに、8kbit/
sまで下げたビット・レートも可能としている。特に、
この非常に低いビット・レート、すなわち例えばコンピ
ュータ・ネットワーク内の伝送にとって非常に注目度が
高いビット・レートにおいては、さらに小さなサンプリ
ング周波数を使用することが望まれる。しかし、上述の
標準ではこれらは実現できない。
イヤ３は、24kHzから16kHzの間のサンプリング周波数を
持つ信号のための符号化方法を定義し、さらに、8kbit/
sまで下げたビット・レートも可能としている。特に、
この非常に低いビット・レート、すなわち例えばコンピ
ュータ・ネットワーク内の伝送にとって非常に注目度が
高いビット・レートにおいては、さらに小さなサンプリ
ング周波数を使用することが望まれる。しかし、上述の
標準ではこれらは実現できない。
上記の先行技術を基にして、本発明の目的は、オーデ
ィオ信号を符号化する上述の方法をさらに発展させ、MP
EG2オーディオ標準と比べてわずかに違うものの、この
標準に適合しないサンプリング・レートにおいてサンプ
リングを実行でき、さらに既存の復号器（decoders）で
も多くの適合条件を必要とせずに復号化が可能であるよ
うな符号化方法を提供することである。
ィオ信号を符号化する上述の方法をさらに発展させ、MP
EG2オーディオ標準と比べてわずかに違うものの、この
標準に適合しないサンプリング・レートにおいてサンプ
リングを実行でき、さらに既存の復号器（decoders）で
も多くの適合条件を必要とせずに復号化が可能であるよ
うな符号化方法を提供することである。
この目的は、請求項１に記載の方法によって達成され
る。
る。
一般的には、本発明はISO−MPEG2標準・レイヤ３にか
かるサンプリング・レートよりも低いサンプリング・レ
ートでデジタル化されたオーディオ信号を符号化する方
法を提供する。
かるサンプリング・レートよりも低いサンプリング・レ
ートでデジタル化されたオーディオ信号を符号化する方
法を提供する。
一般に、本発明の主題の場合においては、公知の標準
の場合と同様に、あるスケール・ファクタ・バンド（sc
ale factor band）に割り当てられたデジタル化された
オーディオ信号の連続的な周波数ライン（frequency li
nes）は、同じスケール・ファクタとともに符号化さ
れ、これが符号化された上記スケール・ファクタ・バン
ドとともに伝送される。
の場合と同様に、あるスケール・ファクタ・バンド（sc
ale factor band）に割り当てられたデジタル化された
オーディオ信号の連続的な周波数ライン（frequency li
nes）は、同じスケール・ファクタとともに符号化さ
れ、これが符号化された上記スケール・ファクタ・バン
ドとともに伝送される。
さらに上記標準にかかる公知の方法に従えば、連続的
なスケール・ファクタ・バンドは一つの領域を形成し、
その領域の中では全てのスケール・ファクタがそれぞれ
同一ビット数で符号化され、このビット数はこの領域の
最大スケール・ファクタに従って決定される。
なスケール・ファクタ・バンドは一つの領域を形成し、
その領域の中では全てのスケール・ファクタがそれぞれ
同一ビット数で符号化され、このビット数はこの領域の
最大スケール・ファクタに従って決定される。
ISO−MPEG2標準・レイヤ３においては、全ての領域の
全てのスケール・ファクタ・バンドにはスケール・ファ
クタが割り当てられている。上記標準に従って符号化す
る時には、最終のバンド、すなわち周波数ラインの望ま
しい割り当ての後に残っている周波数ラインが位置する
バンドに限り、スケール・ファクタを持たない。
全てのスケール・ファクタ・バンドにはスケール・ファ
クタが割り当てられている。上記標準に従って符号化す
る時には、最終のバンド、すなわち周波数ラインの望ま
しい割り当ての後に残っている周波数ラインが位置する
バンドに限り、スケール・ファクタを持たない。
上記標準とは対照的に、本発明によれば、スケール・
ファクタ・バンドの少なくとも最高領域の周波数ライン
はスケール・ファクタ０で符号化され、その結果、少な
くとも最高領域に対しては、符号化され伝送されるスケ
ール・ファクタがない。無くなった一つあるいは複数の
スケール・ファクタにより節約されたビットは、スペク
トルの他の部分の周波数ラインを、上記標準の場合と比
較してより細かく量子化するために使用される。
ファクタ・バンドの少なくとも最高領域の周波数ライン
はスケール・ファクタ０で符号化され、その結果、少な
くとも最高領域に対しては、符号化され伝送されるスケ
ール・ファクタがない。無くなった一つあるいは複数の
スケール・ファクタにより節約されたビットは、スペク
トルの他の部分の周波数ラインを、上記標準の場合と比
較してより細かく量子化するために使用される。
本発明のさらに重要な特徴として、本発明における周
波数ラインのスケール・ファクタ・バンドへのグルーピ
ング（qrouping）を、ISO−MPEG2標準・レイヤ３におけ
るグルーピングと比較した場合、本発明における最高領
域内のスケール・ファクタ・バンド幅は、ISO−MPEG2標
準・レイヤ３にかかる最高領域のスケール・ファクタ・
バンド幅よりも減少しているという点が挙げられる。
波数ラインのスケール・ファクタ・バンドへのグルーピ
ング（qrouping）を、ISO−MPEG2標準・レイヤ３におけ
るグルーピングと比較した場合、本発明における最高領
域内のスケール・ファクタ・バンド幅は、ISO−MPEG2標
準・レイヤ３にかかる最高領域のスケール・ファクタ・
バンド幅よりも減少しているという点が挙げられる。
以下に、本発明にかかる方法の望ましい実施例をさら
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
本発明にかかる方法の実施例においては、標準的なMP
EGフレーム・ヘッダを修正したフレーム・ヘッダが、復
号器に対して非標準的なサンプリング・レートと非標準
的な符号化とを合図する（signalize）ために使用され
ている。この目的のために、16進数（hexadecimal）の
同期ワード（sync word）“FFF"（12個の“1"に対する1
6進数）が、同期ワード“FFE"（11個の“1"と１個の
“0"に対する16進数）にヘッダの中で置き換えられる。
このように修正された同期ワードを復号器が認識した
時、ビット・ストリームが、MPEG2標準と比較して望ま
しくは半分のサンプリング・レート（12kHz,11.025kHz
または8kHz）でデジタル化された信号を含むということ
が示される。他の全ての点では、ビット・ストリームの
構造は上記標準との比較において変更がない。
EGフレーム・ヘッダを修正したフレーム・ヘッダが、復
号器に対して非標準的なサンプリング・レートと非標準
的な符号化とを合図する（signalize）ために使用され
ている。この目的のために、16進数（hexadecimal）の
同期ワード（sync word）“FFF"（12個の“1"に対する1
6進数）が、同期ワード“FFE"（11個の“1"と１個の
“0"に対する16進数）にヘッダの中で置き換えられる。
このように修正された同期ワードを復号器が認識した
時、ビット・ストリームが、MPEG2標準と比較して望ま
しくは半分のサンプリング・レート（12kHz,11.025kHz
または8kHz）でデジタル化された信号を含むということ
が示される。他の全ての点では、ビット・ストリームの
構造は上記標準との比較において変更がない。
ここで説明する8kHzのサンプリング・レートを持つ実
施例においては、周波数ラインのスケール・ファクタ・
バンドへのグルーピングもまた、修正されている。レイ
ヤ３のビット・ストリーム・フォーマットの中の一つの
構造がここで活用され、これによりスペクトルの符号化
のために利用できるビット数を増加させることが可能と
なる。
施例においては、周波数ラインのスケール・ファクタ・
バンドへのグルーピングもまた、修正されている。レイ
ヤ３のビット・ストリーム・フォーマットの中の一つの
構造がここで活用され、これによりスペクトルの符号化
のために利用できるビット数を増加させることが可能と
なる。
例として、MPEG2標準・レイヤ３の中で、いわゆるロ
ングブロック（long blocks）の場合における21のスケ
ール・ファクタ・バンド、あるいはいわゆるショートブ
ロック（short blocks）の場合における12×３のスケー
ル・ファクタ・バンドは、それぞれの場合に４つの領域
に分割される。つまり、ロングブロックの場合、各領域
に６−５−５−５の割合でスケール・ファクタ・バンド
が分割され、ショートブロックの場合、各領域に９−９
−９−９の割合でスケール・ファクタ・バンドが分割さ
れる。そしてスケール・ファクタは、それぞれの領域の
中で、その領域の最大のスケール・ファクタに必要とさ
れるビット数で符合化される。それぞれの領域を符号化
するために使用されるビット数は、ビット・ストリーム
のページ情報内の“scalefac−compress"の値を介して
合図される（signalized）。
ングブロック（long blocks）の場合における21のスケ
ール・ファクタ・バンド、あるいはいわゆるショートブ
ロック（short blocks）の場合における12×３のスケー
ル・ファクタ・バンドは、それぞれの場合に４つの領域
に分割される。つまり、ロングブロックの場合、各領域
に６−５−５−５の割合でスケール・ファクタ・バンド
が分割され、ショートブロックの場合、各領域に９−９
−９−９の割合でスケール・ファクタ・バンドが分割さ
れる。そしてスケール・ファクタは、それぞれの領域の
中で、その領域の最大のスケール・ファクタに必要とさ
れるビット数で符合化される。それぞれの領域を符号化
するために使用されるビット数は、ビット・ストリーム
のページ情報内の“scalefac−compress"の値を介して
合図される（signalized）。
本発明にかかる方法では、スケール・ファクタ・バン
ド幅のテーブルは、8kHzのサンプリング・レートに対し
ては以下のように変更される。すなわち、スペクトル内
の最高領域は非常に少数のラインしか持たず、そのライ
ンは、普通はバンド幅の制限により、全く使用されない
かあるいは殆ど使用されない。
ド幅のテーブルは、8kHzのサンプリング・レートに対し
ては以下のように変更される。すなわち、スペクトル内
の最高領域は非常に少数のラインしか持たず、そのライ
ンは、普通はバンド幅の制限により、全く使用されない
かあるいは殆ど使用されない。
本発明によれば、最高領域のスケール・ファクタ・バ
ンドのスケール・ファクタは、例外なくゼロに設定され
ており、スケール・ファクタの符号化が不必要となる。
ンドのスケール・ファクタは、例外なくゼロに設定され
ており、スケール・ファクタの符号化が不必要となる。
この結果、使用されないビットが生じるので、追加的
なビットがスペクトルの量子化に対して利用可能とな
る。
なビットがスペクトルの量子化に対して利用可能とな
る。
実際、本発明にかかる方法では、スペクトルはこの実
施例の場合、上述のようにして17スケール・ファクタ・
バンドに分割されているが、この場合であっても、MPEG
2標準のビット・ストリーム・シンタックス（bit strea
m syntax）を否定する必要はない。
施例の場合、上述のようにして17スケール・ファクタ・
バンドに分割されているが、この場合であっても、MPEG
2標準のビット・ストリーム・シンタックス（bit strea
m syntax）を否定する必要はない。
スケール・ファクタ・バンド幅のテーブルを、以下に
表示する。16kHzのサンプリング・レートに対するスケ
ール・ファクタ・バンドのバンド幅を示す第１のテーブ
ルは、ISO−MPEG2標準・レイヤ３に対応するものであ
る。第２のテーブルは、8kHzのサンプリング・レートに
対する本発明の教示に従って修正が加えられたものであ
る。
表示する。16kHzのサンプリング・レートに対するスケ
ール・ファクタ・バンドのバンド幅を示す第１のテーブ
ルは、ISO−MPEG2標準・レイヤ３に対応するものであ
る。第２のテーブルは、8kHzのサンプリング・レートに
対する本発明の教示に従って修正が加えられたものであ
る。
16kHzのサンプリング・レートに対するスケール・ファ
クタ・バンドのバンド幅（ISO−MPEG2標準にしたがって
比較するために） ロングブロック 6,6,6,6,6,6,8,10,12,14,16,20,24,28,32,38,46,52,60,
68,58,54 ショートブロック 4,4,4,6,8,10,12,14,18,24,30,40,18 8kHzのサンプリング・レートに対するスケール・ファク
タ・バンドのバンド幅 ロングブロック 12,12,12,12,12,12,16,20,24,28,32,40,48,56,64,76,9
0,2,2,2,2,2 ショートブロック 8,8,8,12,16,20,24,28,36,2,2,2,26 上記から明らかなように、本発明の方法における最後
のスケール・ファクタ・バンド幅は、ISO−MPEG2標準に
かかる公知の方法の場合と比較して、著しく減少してい
る。ロングブロックでの符号化の場合には、最後の100
周波数ラインがスケール・ファクタなしで符号化されて
いる。これは、4000Hzから3300Hzまでの可能なバンド幅
の制限に対応している。利用されるバンド幅が3300Hzよ
りも小さい場合には、望ましい効果はこのようにして達
成することができ、このことは、すなわち8kHzのサンプ
リング・レートが目的としている8kbit/sのビット・レ
ートにおいては、重要な意味を持つ。
クタ・バンドのバンド幅（ISO−MPEG2標準にしたがって
比較するために） ロングブロック 6,6,6,6,6,6,8,10,12,14,16,20,24,28,32,38,46,52,60,
68,58,54 ショートブロック 4,4,4,6,8,10,12,14,18,24,30,40,18 8kHzのサンプリング・レートに対するスケール・ファク
タ・バンドのバンド幅 ロングブロック 12,12,12,12,12,12,16,20,24,28,32,40,48,56,64,76,9
0,2,2,2,2,2 ショートブロック 8,8,8,12,16,20,24,28,36,2,2,2,26 上記から明らかなように、本発明の方法における最後
のスケール・ファクタ・バンド幅は、ISO−MPEG2標準に
かかる公知の方法の場合と比較して、著しく減少してい
る。ロングブロックでの符号化の場合には、最後の100
周波数ラインがスケール・ファクタなしで符号化されて
いる。これは、4000Hzから3300Hzまでの可能なバンド幅
の制限に対応している。利用されるバンド幅が3300Hzよ
りも小さい場合には、望ましい効果はこのようにして達
成することができ、このことは、すなわち8kHzのサンプ
リング・レートが目的としている8kbit/sのビット・レ
ートにおいては、重要な意味を持つ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブフタ ライナー ドイツ国，91074 ヘルツオーゲナウラ ッハ，ベルクストラーセ 41番 (72)発明者 ゼラー ユルゲン ドイツ国，91056 エルランゲン，サン クト・ヨハン ６―201番 (72)発明者 ブランデンブルク カールハインツ ドイツ国，91054 エルランゲン，ハー クストラーセ 32番 (72)発明者 ジーラー マルチン ドイツ国，91207 ラウフ，ブライファ ー アレー ３番 (72)発明者 ゲルホイザー ハインツ ドイツ国，91344 バイシェンフェルト, ザウゲンドルフ 17番 (56)参考文献 特開 昭63−136826（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−302534（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304031（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−55925（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501507（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−504192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/30
Claims (5)
- 【請求項１】低サンプリング・レートでデジタル化され
たオーディオ信号を符号化する方法であって、 一つのスケール・ファクタ・バンドに割り当てられたデ
ジタル化されたオーディオ信号の幾つかの連続的な周波
数ラインは、それぞれ同じスケール・ファクタとともに
符号化され、 連続的なスケール・ファクタ・バンドは一つの領域を形
成し、その領域の中では全てのスケール・ファクタがそ
れぞれ同一ビット数で符号化され、このビット数は上記
領域の最大スケール・ファクタに従って決定され、 スケール・ファクタ・バンドの少なくとも最高領域の周
波数ラインはスケール・ファクタ０で符号化され、少な
くとも最高領域に対しては符号化されるスケール・ファ
クタがない、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法であって、 少なくとも最高領域に対するスケール・ファクタを失っ
たことにより、ISO−MPEG2標準・レイヤ３の場合と比較
して節約されたビットは、周波数ラインを上記標準の場
合と比較してより細かく量子化するために使用されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の方法であって、 周波数ラインのスケール・ファクタ・バンドへのグルー
ピングは、ISO−MPEG2標準・レイヤ３の場合と比較し
て、最高領域内のスケール・ファクタ・バンド幅が、上
記標準にかかる最高領域のスケール・ファクタ・バンド
幅よりも減少していることを特徴とする方法。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の方法で
あって、 MPEGフレーム・ヘッダを修正したフレーム・ヘッダが、
非標準的なサンプリング・レートを合図するために伝送
されることを特徴とする方法。 - 【請求項５】請求項４に記載の方法であって、 上記フレーム・ヘッダ内の同期ワードの16進数コードは
“FFE"であることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19613643.1 | 1996-04-04 | ||
| DE19613643A DE19613643A1 (de) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Verfahren zum Codieren eines mit einer niedrigen Abtastrate digitalisierten Audiosignals |
| PCT/EP1997/000792 WO1997038497A1 (de) | 1996-04-04 | 1997-02-19 | Verfahren zum codieren eines mit einer niedrigen abtastrate digitalisierten audiosignals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11507198A JPH11507198A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3103382B2 true JP3103382B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=7790553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09535776A Expired - Lifetime JP3103382B2 (ja) | 1996-04-04 | 1997-02-19 | 低サンプリング・レートでデジタル化されたオーディオ信号を符号化する方法 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | USRE44897E1 (ja) |
| EP (1) | EP0832521B3 (ja) |
| JP (1) | JP3103382B2 (ja) |
| KR (1) | KR100266054B1 (ja) |
| AT (1) | ATE174167T1 (ja) |
| AU (1) | AU703390B2 (ja) |
| CA (1) | CA2241453C (ja) |
| DE (2) | DE19613643A1 (ja) |
| DK (1) | DK0832521T3 (ja) |
| ES (1) | ES2125739T7 (ja) |
| NO (1) | NO315298B1 (ja) |
| RU (1) | RU2134016C1 (ja) |
| UA (1) | UA48195C2 (ja) |
| WO (1) | WO1997038497A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3515903B2 (ja) * | 1998-06-16 | 2004-04-05 | 松下電器産業株式会社 | オーディオ符号化のための動的ビット割り当て方法及び装置 |
| JP3813025B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2006-08-23 | 株式会社リコー | デジタル音響信号符号化装置、デジタル音響信号符号化方法及びデジタル音響信号符号化プログラムを記録した媒体 |
| US8290782B2 (en) * | 2008-07-24 | 2012-10-16 | Dts, Inc. | Compression of audio scale-factors by two-dimensional transformation |
| DE102009028919A1 (de) | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuergerät zur Direktabtastung einer Mehrzahl von Radiobändern |
| JP5316896B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2013-10-16 | ソニー株式会社 | 符号化装置および符号化方法、復号装置および復号方法、並びにプログラム |
| US8552900B1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-08 | Texas Instruments Incorporated | System and method of clocking low sample rate analog to digital converters while minimizing linearity errors |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9001128A (nl) * | 1990-05-14 | 1991-12-02 | Philips Nv | Kodeerinrichting bevattende een subbandkoder, en een zender voorzien van de kodeerinrichting. |
| US5353375A (en) * | 1991-07-31 | 1994-10-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Digital audio signal coding method through allocation of quantization bits to sub-band samples split from the audio signal |
| DE4236989C2 (de) * | 1992-11-02 | 1994-11-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Signale mehrerer Kanäle |
| JP3150475B2 (ja) * | 1993-02-19 | 2001-03-26 | 松下電器産業株式会社 | 量子化方法 |
-
1996
- 1996-04-04 DE DE19613643A patent/DE19613643A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-02-19 KR KR1019980703652A patent/KR100266054B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-02-19 CA CA002241453A patent/CA2241453C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-19 EP EP97906097.7A patent/EP0832521B3/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-19 UA UA98052380A patent/UA48195C2/uk unknown
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