JP3412082B2 - ビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化／復号化方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の
符号化及び復号化に用いられ、特にビット率の調節可能
なステレオオーディオ符号化／復号化方法及び装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；K.Brandenbrug,et.al.,"First Ideas on Scalabl
eAudio Coding", 97thAES-Convention,preprint 3924,S
an Francisco,1994. K.Brandenburg,et al.,"A Two-or
Three-Stage Bit Rate Scalable Audio Coding Syste
m",99th AES-Convention,preprint 4132,NewYork,1995 前記文献には、従来のビット率の調節可能なオーディオ
符号化／復号化器は、主に１チャネルのモノラル信号に
対するスケーラビリティのみを考慮してきたことが示さ
れている。ところが、現在、符号化効率のみ考慮して作
られたＭＰＥＧ／オーディオ標準(MPEG Committee ISO
/IEC/JTC1/SC29/WG11,Information technology-Coding
of moving pictures and associated audio for data s
torage media to about 1.5Mbit/s-Part3:Audio,ISO/IE
C IS 11172-3,1993)や、ＡＣ−２／ＡＣ−３方式(Dolb
y,"Dolby AC-3 Multi-Channel Audio Coding-Submissio
n to the Grand Aliance Audio Specialist Group",Dol
by Lab, Aug.1993)では、モノチャネルのみならず、ス
テレオやそれ以上の多チャネル信号まで処理している。
実際、多くの音楽信号は、ステレオ信号から構成されて
いる。従って、インターネットや通信網を通じたサービ
スにおいて、２チャネル以上のビットストリームから構
成された信号に適用し得るスケーラブルオーディオコー
デックが望まれている。

【０００３】一般に、音楽信号は、ステレオ信号の形式
になっている。このステレオ信号は、コンパクトディス
ク（ＣＤ）、通信網、又は放送網を介して提供されてお
り、今後、マルチメディア環境からも提供されることが
予想される。しかし、従来のスケーラブルオーディオコ
デックは、主にモノラル信号のみに対して考慮されてい
るため、ステレオ信号は未だ処理し得ない。敢えてステ
レオ信号を処理しようとすれば、まず一方のチャネルに
対する信号を送り切ったうえで、他方のチャネルに対す
る信号を送る方式しかない。この場合、２チャネルのビ
ット発生量が常に等しいわけではないので、ステレオ信
号に対してビット率が低下すると共に、ビット率の調節
可能なオーディオコーデックの性能が著しく劣化する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が果たそうとす
る技術的課題は、ビットストリームを構成するに当り、
２つのチャネル信号のうちの重要度が最高の信号成分を
優先的に符号化するビット分割算術符号化（BSAC、Bit-
Sliced Arithmetic Coding）技法を利用し、基本階層(B
ase Layer)を基に多数の高位階層(Enhancement Layer)
から構成されたビットストリームを生成することによ
り、ビット率の調節可能なステレオデジタルオーディオ
データ符号化／復号化方法及び装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題を解決す
るための本発明に係るオーディオ符号化方法は、オーデ
ィオ信号を、基本階層及び少なくとも２つの高位階層か
らなる階層的なビットストリームに符号化するビット率
の調節可能なステレオオーディオ信号の符号化方法にお
いて、入力オーディオ信号を信号処理して所定の量子化
帯域別に量子化する量子化処理と、前記量子化処理され
たデータのうちの基本階層に相応する量子化したデータ
を符号化する基本階層符号化処理と、前記符号化した階
層の次の高位階層に属する量子化したデータ及び前記符
号化した階層に属しながら、階層の大きさの制限が原因
で符号化できずに残留した量子化したデータを符号化す
る階層符号化処理と、前記階層符号化処理を全階層に対
して行い、ビットストリームに形成するビットストリー
ム形成処理とを含むようにしている。前記基本階層符号
化処理、階層符号化処理及びビットストリーム形成処理
の符号化は、符号化しようとする階層に相応する付加情
報及び量子化したデータを所定数のビットで表現し、重
要度が最高のビットからなる最上位ビットシーケンスか
ら重要度の低い最下位ビットからなるビットシーケンス
の順に従って所定の確率モデルを用い算術符号化を行う
ものの、但し、ビット分割された左側のチャネルデータ
及び右側のチャネルデータを所定のベクトル単位で交互
に符号化する。

【０００６】前記付加情報は、少なくともスケールファ
クタ及び算術符号化に使用される確率モデル情報を含
む。前記所定のベクトルは、前記ビット分割された４個
の各オーディオチャネルデータを１つのベクトルにした
４次元ベクトルであることが好ましく、この４次元ベク
トルは、ビット分割された当該周波数成分について
“０”でない値が符号化されたか否かを示す以前の状態
に基づき、２つのサブベクトルに分かれて符号化される
ようになっている。前記スケールファクタの符号化は、
スケールファクタ値のうちの最大値を求める処理と、最
初のスケールファクタと前記最大値との差分を求め、算
術符号化を行う処理と、前記最初のスケールファクタ以
降のスケールファクタは、算術符号化した直前のスケー
ルファクタとの差分を求め、前記差分を所定の値にマッ
ピングし、前記マッピングされた値を算術符号化する処
理とを、行うようにしている。

【０００７】前記スケールファクタの符号化は、スケー
ルファクタ値のうちの最大値を求める処理と、各スケー
ルファクタと前記最大値に対する差分を求め、算術符号
化を行う処理とを、行うようにしている。前記符号化方
法は、全ての帯域に共通に使用されるヘッダ情報を符号
化し、各階層に必要な付加情報と量子化した周波数とを
ビット分割された情報から構成して階層的に符号化する
ようにしている。前記量子化処理は、時間領域の入力オ
ーディオ信号を周波数領域の信号に切替える処理と、前
記時間／周波数マッピングに基づいて周波数成分に切替
えられた入力オーディオ信号を所定のスケールファクタ
バンド信号で結び付け、前記各スケールファクタバンド
におけるマスキング閾値を計算する処理と、変換の各ウ
インドウ内において量子化雑音の時間的な形状を制御す
るために使用される時間領域雑音形状化（ＴＮＳ；Temp
oral Noise Shaping）処理と、２つのチャネルのうちの
いずれか一方のチャネルに対するスケールファクタバン
ドに関する量子化した情報のみを符号化し、他方のチャ
ネルはスケールファクタのみを伝送するインテンシティ
ステレオ処理と、現フレームの周波数係数の値を予測す
る予測処理と、左側のチャネルの信号及び右側のチャネ
ルの信号をそれぞれ和した和信号及び引いた差信号に切
替えた後に、この信号を処理するＭ／Ｓステレオ処理
と、各帯域の量子化雑音がマスキング閾値よりも小さい
ように所定の符号化帯域別に量子化を行う処理とを、行
うようにしている。

【０００８】前記量子化したデータは、信号データと大
きさデータとからなり、前記基本階層符号化処理、階層
符号化処理及びビットストリーム形成処理の符号化は、
前記大きさデータの最上位ビットからなる最上位ビット
シーケンスを算術符号化する処理と、前記符号化した最
上位ビットシーケンスのうちの“０”でないデータに該
当する信号データを符号化する処理と、前記符号化して
ない大きさデータのうちの重要度が最高のビットシーケ
ンスを算術符号化する大きさ符号化処理と、符号化した
ビットシーケンスのうちの“０”でない大きさデータに
該当する信号データのうちの符号化していない信号デー
タを符号化する信号データ符号化処理と、前記大きさ符
号化処理及び信号データ符号化処理を前記量子化したデ
ータの各ビットに対して行う処理とを含み、前記各処理
をビット分割された左側のチャネルデータ及び右側のチ
ャネルデータを所定のベクトル単位で交互に行う。

【０００９】前記技術的課題を解決するための本発明に
係るオーディオ符号化装置は、入力オーディオ信号を信
号処理して所定の符号化帯域別に量子化する量子化処理
部と、ビット率が調節自在に基本階層に相応する帯域制
限をすると共に、付加情報を符号化し、量子化した値に
関する情報を最上位ビットから、又、低い周波数から高
い周波数の順に従って符号化し、左側のチャネル及び右
側のチャネルを所定のベクトル単位で交互に符号化し、
基本階層に対する符号化が終了すると、次の階層に関す
る付加情報及びオーディオデータの量子化値を符号化
し、全階層に対しビットストリームが階層的な構造を有
するように符号化を行うビット分割算術符号化部と、前
記量子化部及びビット分割算術符号化部において作られ
たデータを集めてビットストリームを生成するビットス
トリーム形成部とを含むようにしている。

【００１０】前記量子化処理部は、時間領域の入力オー
ディオ信号を周波数領域の信号に切替える時間／周波数
マッピング部と、時間／周波数マッピングに基づいて周
波数成分に切替えられた入力オーディオ信号を所定の帯
域の信号で結び付け、各信号同士の相互作用によって生
じるマスキング現象を用いて各帯域におけるマスキング
閾値を計算する心理音響部と、各帯域の量子化雑音をマ
スキング閾値と比較しつつ、量子化を行う量子化部とを
含むようにしている。そして、前記符号化装置は、変換
の各ウインドウ内において量子化雑音の時間的な形状を
制御するために使用される時間領域雑音形状化部と、２
つのチャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対する
スケールファクタバンドに関する量子化した情報のみを
符号化し、他方のチャネルはスケールファクタのみを伝
送するインテンシティステレオ処理部と、現フレームの
周波数係数の値を予測する予測部と、左側のチャネル信
号及び右側のチャネル信号をそれぞれ和した和信号及び
引いた差信号に切替えた後に、この信号を処理するMidd
le/Side （以下、「Ｍ／Ｓ」という）ステレオ処理部と
を、更に具備するようにしている。

【００１１】前記技術的課題を解決するための本発明に
係るオーディオ復号化方法は、階層的な構造を有するビ
ット率の調節可能なオーディオデータを復号化する方法
において、階層的な構造を有するビットストリームにお
いて各モジュールに必要なデータを分析する分析処理
と、前記階層的な構造を有するビットストリームが作ら
れた順に従い、少なくともスケールファクタ、算術符号
化モデル指数及び量子化したデータを復号化するもの
の、但し、前記ビットストリームを成しているビットの
重要度を分析した上、重要度の高いビットから重要度の
低いビットへ下りながらチャネル別に交互に前記量子化
したデータを復号化する復号化処理と、前記復号化した
スケールファクタ及び量子化したデータを用いて元の寸
法の信号に復元する信号復元処理と、前記復元された信
号を時間領域の信号に切替える変換処理とを含むように
している。

【００１２】前記復号化方法は、前記ビットストリーム
の符号化過程でＭ／Ｓステレオ処理が施されたか否かを
判定した上、Ｍ／Ｓステレオ処理が施された場合、左側
のチャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれぞれ
和した和信号と引いた差信号から元の信号に切替えるＭ
／Ｓステレオ処理と、前記ビットストリームの符号化過
程で予測処理が施されたか否かを検査した上、予測処理
が施された場合、現フレームの周波数係数の値を予測す
る予測処理と、前記ビットストリームの符号化過程でイ
ンテンシティステレオ処理が施されたか否かを判定した
上、インテンシティステレオ処理が施された場合、２つ
のチャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対するス
ケールファクタバンドに関する量子化した情報のみを符
号化し、他方のチャネルに関する量子化した情報を前記
一方のチャネルの値に復元するインテンシティステレオ
処理と、前記ビットストリームの符号化過程で時間領域
の雑音形状化処理が施されたか否かを判定した上、時間
領域の雑音形状化処理が施された場合、変換の各ウイン
ドウ内において量子化雑音の時間的な形状を制御するた
めに使用される時間領域雑音形状化処理とを、更に具備
するようにしている。

【００１３】前記復号化方法は、前記量子化したデータ
が符号データと大きさデータとからなるとき、量子化し
た周波数成分の大きさ値と符号ビットとを順次復号化
し、大きさ及び符号ビットを組合わせて量子化した周波
数成分を復元するようにしている。前記復号化処理は、
重要度の高い最上位ビットから重要度の低い最下位ビッ
トの順に従って復号化し、前記信号復元処理は、前記復
号化したビット分割されたデータを組合せ、量子化した
周波数成分データに復元するようにしている。復号化処
理のデータ復号化は、４次元ベクトル単位で４個のサン
プルのビット分割情報を復号化するようにし、前記４次
元ベクトル復号化は、ビット分割された当該周波数成分
に対し、“０”でない値が符号化されたか否かを示す以
前の状態に基づいて符号化した２つのサブベクトルを算
術復号化すると共に、各サンプルの符号化状態に基づい
て復号化した２つのサブベクトルを４次元ベクトルに復
元するようにしている。

【００１４】更に、前記復号化方法は、各量子化した周
波数成分のビット分割されたデータを最上位ビットから
復号化していく最中に、分割されたビット値が“０”で
あれば、そのまま通過してから最初に“１”が出たとき
に符号値を算術復号化するようにしている。前記スケー
ルファクタ復号化は、ビットストリームからまずスケー
ルファクタに対する最大値を復号化し、各量子化帯域の
スケールファクタの差分信号を算術復号化した後に、最
大値から差分信号を引いてスケールファクタを復号化す
るようにしている。更に、前記スケールファクタ復号化
は、ビットストリームからスケールファクタに対する最
大値を復号化する処理と、前記最大値と復号化しようと
するスケールファクタとの差分をマッピングした値を算
術復号化し、前記マッピングされた値から前記差分を逆
マッピングして前記差分を得る処理と、前記差分を最大
値から引いて最初のスケールファクタを求めると共に、
残りの帯域のスケールファクタは以前のスケールファク
タから差分を引いてスケールファクタを求める処理と
を、行うようにしている。前記算術符号化モデル指数復
号化は、ビットストリームからまず算術符号化モデル指
数に対する最小値を復号化し、各階層の付加情報から各
算術符号化モデル指数の差分信号を復号化した後に、最
小値と差分信号とを和して算術符号化モデル指数を復号
化するようにしている。

【００１５】前記技術的課題を解決するための本発明に
係るオーディオ復号化装置は、階層的な構造を有するビ
ット率の調節可能なオーディオデータを復号化する装置
において、階層的な構造を有するビットストリームで各
モジュールに必要なデータを分析するビットストリーム
分析部と、前記階層的な構造を有するビットストリーム
が作られた順に従い、少なくともスケールファクタ、算
術符号化モデル指数及び量子化したデータを復号化する
ものの、但し、前記ビットストリームを成しているビッ
トの重要度を分析した上で、重要度の高いビットから重
要度の低いビットへ下りながらチャネル別に交互に前記
量子化したデータを復号化する復号化部と、前記復号化
したスケールファクタ及び量子化したデータを用いて元
の寸法の信号に復元する信号復元部と、前記復元された
信号を時間領域の信号に切替える周波数／時間マッピン
グ部とを含むようにしている。

【００１６】前記復号化装置は、ビットストリームの符
号化過程でＭ／Ｓステレオ処理が施されたか否かを判定
した上、Ｍ／Ｓステレオ処理が施された場合、左側のチ
ャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれぞれ和し
た和信号と引いた差信号から元の信号に切替えるＭ／Ｓ
ステレオ処理部と、ビットストリームの符号化過程で予
測処理が施されたか否かを判定した上、予測処理が施さ
れた場合、現フレームの周波数係数の値を予測する予測
部と、ビットストリームの符号化過程でインテンシティ
ステレオ処理が施されたか否かを判定した上、インテン
シティステレオ処理が施された場合、２つのチャネルの
うちのいずれか一方のチャネルに対するスケールファク
タバンドに関する量子化した情報のみを符号化し、他方
のチャネルに関する量子化した情報を前記一方のチャネ
ル値に復元するインテンシティステレオ処理部と、前記
ビットストリームの符号化過程で時間領域雑音形状化処
理が施されたか否かを判定した上、時間領域雑音形状化
処理が施された場合、変換の各ウインドウ内において量
子化雑音の時間的な形状を制御するために使用される時
間領域雑音形状化部とを、更に具備するようにしてい
る。

【００１７】そして、本発明は、コンピュータで実行し
得るプログラムによって作成可能である。更に、コンピ
ュータで使用される媒体から前記プログラムを動作させ
る汎用のデジタルコンピュータで具現できる。前記媒体
は、マグネチック記憶媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピ
ーディスク、ハードディスク等）、光学的判読媒体（例
えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）及びキャリアウェーブ
（例えば、インターネットを介した伝送）等の記憶媒体
を含む。

【００１８】例えば、本発明は、オーディオ信号を基本
階層及び予め決定された数の高位階層からなる階層的な
ビットストリームに符号化するビット率の調節可能なオ
ーディオ信号符号化方法において、入力オーディオ信号
を信号処理して所定の量子化帯域別に量子化する量子化
処理と、前記量子化処理されたデータのうちの基本階層
に相応する量子化したデータを符号化する基本階層符号
化処理と、前記符号化した階層の次の高位階層に属する
量子化したデータ及び前記符号化した階層に属しながら
階層の大きさの制限を理由に符号化できずに残っている
量子化したデータを符号化する階層符号化処理と、前記
階層符号化処理を全階層に対して行い、ビットストリー
ムに形成するビットストリーム形成処理とを含むように
している。そして、前記基本階層符号化処理、階層符号
化処理及びビットストリーム形成処理の符号化は、符号
化しようとする階層に相応する付加情報及び量子化した
データを所定数のビットで表現し、重要度が最高のビッ
トからなる最上位ビットシーケンスから重要度の低い最
下位ビットからなるビットシーケンスの順に従って所定
の確率モデルに基づいて算術符号化するものの、但し、
ビット分割された左側のチャネルデータ及び右側のチャ
ネルデータが、所定のベクトル単位で交互に符号化する
ビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化方法を
実行するためのプログラムを記録したコンピュータで読
取できる記録媒体に記憶されることがある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて本発
明の実施形態を更に詳細に説明する。本実施形態は、ビ
ット分割算術符号化（BSAC；Bit-Sliced Arithmetic Co
ding）技法を利用し、ビット率の調節可能なステレオデ
ジタルオーディオデータを符号化及び復号化するもので
ある。即ち、本実施形態は、既存のオーディオ符号化／
復号化に使用される基本モジュールをそのまま使用しつ
つ、単に無損失符号化モジュールのみを符号化方式に代
替する。本実施形態は、このように構成されたビット率
の調節可能な符号化／復号化器をステレオ信号にも適用
し得るように拡張したものである。

【００２０】図１は、本発明の実施形態を示す符号化装
置の構成ブロック図である。この符号化装置は、時間／
周波数マッピング部１００、心理音響部１１０、時間領
域雑音形状化部１２０、インテンシティステレオ処理部
１３０、予測部１４０、Ｍ／Ｓステレオ処理部１５０、
量子化部１６０、ビット分割算術符号化部１７０及びビ
ットストリーム形成部１８０から構成されている。

【００２１】人間の聴覚特性のうち、デジタルオーディ
オ信号の符号化における最も重要な現象として使用され
るものは、マスキング(masking) 効果及び臨界帯域(cri
tical band) の性質である。マスキング効果とは、或る
信号（例えば、音）によって他の信号（例えば、音）が
聞こえなくなる現象である。例えば、駅を電車が通過す
るとき、低い声で話しをすると、それが電車の音に巻込
まれて聞こえなくなる現象である。臨界帯域とは、人間
の可聴周波数範囲内において、或る帯域別に信号を認知
する現象を言い、様々な特性を有している。この特性の
１つが、同じ大きさの雑音に対し、或る臨界帯域内にあ
るときと臨界帯域を外れたときとで、人間が認知する雑
音の大きさが違うということである。この場合、臨界帯
域を外れたときの雑音に対する認知度の方が高い。聴覚
特性を用いて符号化を行うことは、基本的に前記２種類
の特性を利用して１つの臨界帯域内において雑音がどれ
だけ割当てられるかを計算した後、量子化時に量子化雑
音をそれに見合う分だけ生じさせることにより、符号化
による情報の損失を最小化することを意味する。

【００２２】時間／周波数マッピング部１００は、時間
領域の入力オーディオ信号を周波数領域の信号に切替え
るものである。心理音響部１１０は、時間／周波数マッ
ピング部１００に基づいて時間領域から周波数領域に切
替えられたオーディオ信号を適切な帯域（scalefactor
band）の信号で結び付け、各信号の相互作用によって生
じるマスキング現象を用いて各帯域におけるマスキング
閾値(masking threshold) を計算するものである。時間
領域雑音形状化（ＴＮＳ；Temporal Noise Shaping）部
１２０は、変換の各ウインドウ内で量子化雑音の時間的
形状を制御するために使用されるものであり、周波数デ
ータのフィルタリング過程を適用することにより、時間
領域雑音形状化が可能となる。前記モジュールは、符号
化器において選択的に使用可能なモジュールである。イ
ンテンシティステレオ処理部１３０は、ステレオ信号を
一層効率良く処理するためのモジュールであり、２つの
チャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対するスケ
ールファクタバンドに関する量子化した情報のみを符号
化し、他方のチャネルはスケールファクタのみを伝送す
るものである。前記モジュールは符号化器において必ず
しも使用すべきモジュールではなく、種々の事項を考慮
した上、各スケールファクタバンド単位に使用可否を判
断することができる。

【００２３】予測部１４０は、現フレームの周波数係数
の値を予測するものである。このように予測された値と
実際の周波数成分との差分を量子化して符号化すること
により、使用されるビット発生量を減らすことができ
る。しかし、予測部１４０は、フレーム単位で選択的に
使用することができる。即ち、予測部１４０を使用すれ
ば、次の周波数係数を予測するときに複雑度が高まるの
で、使用しないこともある。又、場合によっては、予測
による差分が元の信号よりも大きくなる確率を有してい
るため、予測することにより、実際に生じたビット発生
量が予測しない時よりも大きくなることがあるが、この
ときは予測部１４０を使用しない。Ｍ／Ｓステレオ処理
部１５０は、ステレオ信号を一層効率良く処理するため
のものであり、左側のチャネル信号と右側のチャネル信
号とをそれぞれ和した和信号と引いた差信号とに切替え
た後、この信号を処理する。前記モジュールも、符号化
器において必ずしも使用すべきものではなく、符号化器
において色々な事項を考慮した上で、各スケールファク
タバンド単位で使用可否を判断することができる。量子
化部１６０は、人間が聞いたことを感じさせないため
に、各帯域の量子化雑音の大きさがマスキング閾値より
も小さくなるように各帯域の周波数信号をスカラー量子
化するものであり、音響心理部１１０で計算したマスキ
ング閾値と各帯域で生じさせる雑音との割合であるＮＭ
Ｒ(Noise-to-Mask Ratio) を用い、全帯域のＮＭＲ値が
０ｄＢ以下になるように量子化を行うものである。ＮＭ
Ｒ値が０ｄＢ以下であるということは、量子化雑音に比
べてマスキング値が高いことを示すが、これは量子化雑
音が人に聞こえないという意味である。

【００２４】ビット分割算術符号化部１７０は、本実施
形態の核心モジュールであり、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣのよ
うな既存のオーディオコーデックは、スケーラビリティ
を提供し得ないので、ＡＡＣの無損失符号化部に対する
代案として使用することができる。スケーラブルオーデ
ィオコーデックが具現できるように、量子化部１６０で
量子化した周波数データ値を各階層に該当するビット率
に基づいて該当帯域の付加情報とオーディオデータに対
する量子化情報とを組合せて符号化する。又、このスケ
ーラビリティの機能以外に、最高位階層ではＡＡＣに類
似の性能を提供できるようにする。ビット分割算術符号
化部１７０の機能について、更に詳細に説明すれば、ビ
ット率が調節可能になるように基本階層に相応する帯域
制限をすると共に、この基本階層に関する付加情報（si
de information）を符号化する。そして、量子化した値
に関する情報を最上位ビットから最下位ビットの順に、
且つ低い周波数成分から高い周波数成分の順に従って符
号化する。又、左側のチャネルと右側のチャネルとを所
定のベクトル単位で交互に符号化し、基本階層に対する
符号化を行う。前記基本階層に対する符号化が完了する
と、次の階層に関する付加情報とオーディオデータの量
子化値とを符号化し、ビットストリームが階層的構造を
有するようにする。ビットストリーム形成部１８０は、
符号化器の各モジュールで作られた情報を集め、スケー
ラブルコーデックに適するように作られた所定のシンタ
キスト(syntax)に基づいてビットストリームを構成する
ものである。

【００２５】図２は、ビットストリーム形成部１８０で
作られたビットストリームの構造を示すものである。こ
の図に示すように、ビットストリームはビット率によっ
て下位階層のビットストリームが高位階層のビットスト
リームに含まれている階層構造になっている。従来で
は、まず付加情報を符号化した後に残りの情報を符号化
してビットストリームを作っていたが、本実施形態で
は、図２に示すように、各階層に必要な付加情報は各階
層別に分けられ、階層別に符号化される。又、既存の符
号化方式では、量子化したデータを全てサンプル単位に
順次符号化する。しかし、本実施形態では、量子化した
データを２進データで表現し、２進データの最上位ビッ
ト（ＭＳＢ）から符号化し、許容可能なビット量内でビ
ットストリームを構成する。

【００２６】図３は、本発明の実施形態を示す復号化装
置の構成ブロック図である。この復号化装置は、ビット
ストリーム分析部３００、ビット分割算術復号化部３１
０、逆量子化部３２０、Ｍ／Ｓステレオ処理部３３０、
予測部３４０、インテンシティステレオ処理部３５０、
時間領域雑音形状化部３６０及び周波数／時間マッピン
グ部３７０から構成されている。

【００２７】ビットストリーム分析部３００は、入力さ
れたビットストリームでビットストリームが作られた順
に従ってヘッダ情報と符号化したデータとを分離し、各
モジュールへ送るものである。ビット分割算術復号化部
３１０は、入力されたビットストリームでビットストリ
ームが作られた順に従って付加情報とビット分割された
量子化したデータ等を復号化し、逆量子化器３２０へ送
るものである。Ｍ／Ｓステレオ処理部３３０は、ステレ
オ信号に限って適用されるモジュールであり、符号化器
でＭ／Ｓステレオ処理を行ったスケールファクタバンド
に対して相応する処理を施すものである。予測部３４０
は、符号化器で予測が行われた場合、以前のフレームで
復号化したデータを用いて符号化器に等しい過程の予測
を通じて同一値を捜すものであり、この予測された値と
ビットストリーム分析部で復号化した差分信号との和を
求めることにより、元の周波数成分を復元するものであ
る。

【００２８】インテンシティステレオ処理部３５０は、
ステレオ信号に限って適用されるモジュールであり、符
号化器でインテンシティステレオ処理を行ったスケール
ファクタバンドに対して相応する処理を施すものであ
る。時間領域雑音形状化部３６０は、変換の各ウインド
ウ内で量子化雑音の時間的な形状を制御するために使用
されるものであり、相応する処理を施すものである。復
号化したデータに対する以降の処理過程は、ＡＡＣ標準
案等の既存のオーディオアルゴリズムのような処理モジ
ュールを経て時間領域の信号に復元することになる。ま
ず、逆量子化部３２０では、復号化したスケールファク
タと量子化したデータとを元の寸法の信号に復元する。
そして、周波数／時間マッピング部３７０は、周波数領
域のオーディオ信号を再び時間領域の信号に切替え、使
用者が再生できるようにするものである。

【００２９】次に、本実施形態のオーディオ符号化動作
について説明する。入力されたオーディオ信号は、時間
／周波数マッピング部１００でＭＤＣＴ（Modified Dis
crete Cosine Transform）によって周波数領域の信号に
切替えられる。そして、心理音響部１１０は、周波数信
号を適切なスケールファクタバンドで結び付け、マスキ
ング閾値を得る。又、前記周波数領域の信号に切替えら
れたオーディオ信号は、符号化効率を高めるためのモジ
ュール、即ち、ＴＮＳ部１２０、インテンシティステレ
オ処理部１３０、予測部１４０、Ｍ／Ｓステレオ処理部
１５０を経つつ、一層効率良く圧縮された信号になる。
量子化部１６０は、前記モジュールを介して処理された
信号を許容可能なビット数内で、人間が聞いたことを感
じさせないように、各スケールファクタの量子化雑音の
大きさをマスキング閾値と比較していきながら、マスキ
ング閾値よりも小さくなるようにスカラー量子化する。
前記量子化過程を経てからは、各スケールファクタバン
ドに対するスケールファクタと量子化した周波数値とが
生成される。

【００３０】一般に、人間の心理音響学的な側面で、低
い周波数は精密な間隔の周波数成分を容易に区別する
が、周波数が高くなるにつれて区分できる周波数間隔が
広くなる。そこで、スケールファクタバンドの帯域幅
は、周波数帯域が高まるに従って次第に大きくなる。し
かし、符号化を行うときは、符号化過程の容易性のため
に、均一でない帯域幅をもったスケールファクタバンド
を使用せず、大きさが一定の符号化帯域に変えて使用す
る。符号化帯域は３２個の量子化した周波数係数値を含
む。ＡＡＣのような符号化効率のみを考慮した既存の符
号化器／復号化器は、ステレオ信号を処理するとき、ま
ず左側のチャネルと右側のチャネルとに共通して使用さ
れる情報をヘッダ位置で符号化する。その後、左側のチ
ャネルのデータを符号化した後、右側のチャネルのデー
タを符号化する。即ち、ヘッダ、左側のチャネル、右側
のチャネルの順に従って符号化が進む。

【００３１】このように、ヘッダを処理して左側のチャ
ネルと右側のチャネルとに対する情報が重要度によらず
に送られる時、ビット率が低くなると、後方向に位置し
た右側のチャネルに対する信号から無くなるため、人間
が感じ取れる性能の低下が激しい。しかし、本実施形態
に係るステレオオーディオ符号化装置は、チャネル別に
付加情報を符号化する。即ち、前記チャネル別付加情報
は、ビット分割算術符号化部１７０を介して左側のチャ
ネルと右側のチャネルの順に従って交互に符号化され
る。そして、スケールファクタを符号化する方式は、一
層効率の良い圧縮のために僅かに変形された方式を使用
する。

【００３２】まず、スケールファクタの符号化について
説明する。本実施形態によるステレオ信号を処理する符
号化装置は、符号化の効率を一層高めるために、２種類
の方法を利用してスケールファクタを符号化する。符号
化装置は、前記２種類の方法のうちの性能が良好なもの
を選択して復号化装置へ伝送する。

【００３３】第１の方法は、スケールファクタを圧縮す
るために、まずスケールファクタ値のうちの最大値max
scalefactor を求める。そして、各スケールファクタ
と最大値max scalefactor に対する差分を求める。前
記スケールファクタ差分値を算術符号化する。このため
に、表５．５ないし表５．８に示す４種類のモデルを使
用する。前記モデルに関する情報は、scalefactor mo
del に記憶される。

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】

【表７】

【００３８】第２の方法は、スケールファクタを圧縮す
るために、第１の方法と同様に、まず、スケールファク
タ値のうちの最大値max scalefactor を求める。そし
て、最初のスケールファクタと最大値max scalefacto
r との差分を求め、この差分値を算術符号化する。そし
て、残りのスケールファクタは以前のスケールファクタ
との差分を求め、その差分値を算術符号化する。この場
合は、使用されるモデルが決まっているので、最大値sc
alefactor model 値は役割をしない。

【００３９】次に、ステレオ信号から量子化した周波数
成分に対する符号化について説明する。各チャネルに対
する量子化したデータをビット分割する。モノラルチャ
ネルに対する信号を処理するときは、ビット分割された
データを４次元ベクトルで結び付け、この４次元ベクト
ルを符号化の基本単位として使用する。ステレオチャネ
ルの信号を符号化するときも、これらの点はそのまま維
持する。即ち、重要度が最高のビットに対する符号化を
始めることになる。ビット分割されたデータの４次元ベ
クトルを、まず左側のチャネルに対して算術符号化す
る。次に、同じ周波数位置の右側のチャネルに対する４
次元ベクトルを算術符号化する。このように、左側のチ
ャネルと右側チャネルとを引き続き挟み込みながら符号
化を行う。チャネルが１つとすれば、ＭＳＢからＬＳＢ
の順に符号化する。そして、同じ重要度のビット分割さ
れたデータの符号化は、低い周波数から高い周波数の順
に進む。このとき、各ベクトルに割当てられたビットが
現在符号化中のビットの重要度よりも高いとすれば、こ
のベクトルは符号化する必要がないことを意味するの
で、そのまま通過する。 ＸＱ０，ＸＱ１，ＸＱ２，ＸＱ３，ＸＱ４，ＸＱ５，
…，ＸＱｋ，… ここで、ＸＱｋは、４＊ｋから（４＊ｋ＋３）番目まで
の量子化した周波数成分のビット分割されたデータであ
る。

【００４０】チャネルが２つの場合も、同様にＭＳＢか
らＬＳＢの順に符号化する。同じ重要度のビット分割さ
れたデータの符号化は、低い周波数から高い周波数の順
に進む。しかし、チャネル数が２つであることに鑑みて
符号化の順番を決めることになる。即ち、左側のチャネ
ルと右側のチャネルに量子化した周波数成分が次の通り
であるとすれば、 左側のチャネル：ＸＱＬ０，ＸＱＬ１，ＸＱＬ２，ＸＱ
Ｌ３，ＸＱＬ４，ＸＱＬ５，…，ＸＱＬｋ，… 右側のチャネル：ＸＱＲ０，ＸＱＲ１，ＸＱＲ２，ＸＱ
Ｒ３，ＸＱＲ４，ＸＱＲ５，…，ＸＱＲｋ，… 但し、ＸＱＬｋ，ＸＱＲｋは、４＊ｋから（４＊ｋ＋
３）番目までの量子化した周波数成分のビット分割され
たデータである。このように、チャネルが２つの場合に
も、チャネルが１つの場合と同様に、低い周波数から高
い周波数の順に進む。しかし、チャネル同士で重要な成
分を先立って符号化するため、チャネル成分間にはイン
タリーブが施される。即ち、各ベクトルに対して符号化
が進む順番は、２つのチャネル間に次のように交互に出
されることになる。 ＸＱＬ１，ＸＱＲ１，ＸＱＬ２，ＸＱＲ２，… このように構成された情報は、２つのチャネルを統合し
て重要な信号の順に符号化が進むので、スケーラブルオ
ーディオコーデックにビット率が減っても、性能の低下
は顕著ではない。

【００４１】ここで、本発明の望ましい実施形態につい
て説明する。本実施形態では、符号化効率を高めるため
の付加的なモジュール等、全てのモジュールを含むＡＡ
Ｃの基本構造に適用され、ビット率の調節可能なデジタ
ルオーディオデータ符号化装置を提供する。即ち、ＡＡ
Ｃの符号化／復号化に使用される基本モジュールはその
まま使用し、無損失符号化モジュールのみをビット分割
符号化方式に取替え、ビット率の調節可能な符号化器を
提供する。１本のビットストリーム内に１つのビット率
に対するもののみで構成するのではなく、基本階層を基
に多数の高位階層のデータをも共に表現する。従って、
多数の階層のビット率に関する情報を１本のビットスト
リームで表現するに当り、図２に示すように、階層的な
構造でオーディオ信号を符号化するが、但し、重要な信
号成分を優先的に表現する。

【００４２】本実施形態では、ＢＳＡＣスケーラブルコ
ーデックの無損失符号化過程の前まではＡＡＣと同様の
モジュールを使用する。従って、ＡＡＣビットストリー
ムを復号化して量子化した周波数データを作ると、この
復号化したデータを再びＢＳＡＣスケーラブルビットス
トリームで作ることができる。これは、ＡＡＣビットス
トリームとＢＳＡＣスケーラブルビットストリームとの
間には無損失変号化（lossless transcoding）が可能で
あるとの意味である。結局、環境や状況に応じて適合す
るビットストリームの形に互いに変換可能である。従っ
て、符号化効率とスケーラビリティ機能とを同時に満足
すると共に、相互補完的な関係維持が可能であり、他の
スケーラブルコーデックとは差別性を有する。

【００４３】このように作られたビットストリームは、
使用者の要求、又は伝送線路の状態によって最高のビッ
ト率をもつビットストリームに含まれた低いビット率の
ビットストリームを簡単に再構成することにより、低い
ビット率のビットストリームを作ることができる。即
ち、符号化器で作られたビットストリームや、又は或る
媒体に保存されているビットストリームを使用者の要求
に応じて所望のビット率に対するビットストリームにリ
アルタイムで作って伝送することができる。又、使用者
が完全なビットストリームを有しているとしても、使用
者のハードウェアの性能が良くないとか、使用者が復号
化器の複雑性を低めようとする場合、このビットストリ
ームのうちの一部だけを復元し得るようにして複雑性を
低めることができるので、複雑性の調節を可能にするこ
とができる。

【００４４】一例として、基本階層は１６ｋｂｐｓ、最
高位階層は６４ｋｂｐｓであり、各階層を８ｋｂｐｓ間
隔のビット率を有するビットストリームから構成するこ
とができる。即ち、１６、２４、３２、４０、４８、５
６、６４ｋｂｐｓの７階層のスケール調節が可能なビッ
トストリームを構成する例である。各階層は、表２．１
のように定義できる。符号化装置で作られるビットスト
リームは、図２に示すような階層的構造を有するので、
最高位階層の６４ｋｂｐｓに対するビットストリーム内
に各階層（１６、２４、３２、４０、４８、５６、６４
ｋｂｐｓ）に対するビットストリームが含まれている。
もし、或る使用者が最高位階層に対するデータを要求す
れば、このビットストリームは加工無しに送られる。
又、他の使用者が基本階層（１６ｂｐｓに相当する）に
対するデータを要求すれば、単に前の部分のビットスト
リームのみが切出されて送られる。

【００４５】

【表８】

【００４６】一方、一層精密な間隔で階層を構成するこ
ともできる。基本階層は１６ｋｂｐｓ、最高位階層が６
４ｋｂｐｓであり、各階層を１ｋｂｐｓ間隔のビット率
をもつビットストリームから構成することができる。各
階層は表３．１のように構成できる。１６ｋｂｐｓから
６４ｋｂｐｓまで、１ｋｂｐｓ間隔でスケール調節が可
能なビットストリームを構成するファイングラニュール
スケーラビリティ（fine granule scalability）を具現
することもできる。

【００４７】

【表９】

【００４８】各階層は、ビット率に応じて帯域幅が制限
されるようにするが、８ｋｂｐｓ間隔でスケーラビリテ
ィを提供しようとすれば、帯域制限は表２．２と表２．
３に示す通りである。１ｋｂｐｓ間隔であれば、帯域制
限は表３．２と表３．３のように定義される。

【００４９】

【表１０】

【００５０】

【表１１】

【００５１】

【表１２】

【００５２】

【表１３】

【００５３】入力データは、４８ｋＨｚにサンプリング
されたＰＣＭデータであり、１フレームの大きさは１０
２４個である。６４ｋｂｐｓのビット率の場合、１フレ
ームで使えるビットの数は平均64000 ビット／秒＊(102
4/48000)=1365.3333ビットになる。同様に、各ビット率
によって１フレームに使えるビットの大きさを計算する
ことができる。このように計算されたフレーム当りの使
用可能なビット数は、８ｋｂｐｓ間隔のときは表２．４
の通りであり、１ｋｂｐｓ間隔のときが表３．４の通り
である。

【００５４】

【表１４】

【００５５】

【表１５】

【００５６】ここで、本実施形態によるステレオオーデ
ィオ信号の符号化過程及び復号化過程を更に具体的に説
明する。 １．符号化過程 全体的な符号化過程は、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ国際標準案
に記載された過程を経た後、無損失符号化過程は、本発
明で提案したビット分割符号化を適用する。 （１．１） 音響心理部 まず、入力データを受入れ、音響心理モデル（Psychoac
coustic Modeｌ) を用い、今処理されているフレームの
ブロック形態（long，start ，short ，stop）、各スケ
ールファクタバンドのＳＭＲ（Signal-to-Masked Thrsh
old Ratio) 値、短いブロック(short block) の場合の
グループ情報、そして音響心理モデルと時間／周波数の
同期を合わせるために時間遅延されたＰＣＭデータ等を
作って時間／周波数マッピング部１００へ送る。音響心
理モデルを計算する方法は、次のISO/IEC 11172-3 のモ
デル２を使用する。 MPEG Committee ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11,Information
technology-Coding of moving pictures and associate
d audio for data storage mediato about 1.5Mbit/s-P
art 3:Audio,ISO/IEC IS 11172-3,1993 このモジュールは必ず使用すべきであるが、使用者毎に
他のモデルを使用することもある。

【００５７】（１．２） 時間／周波数マッピング部 時間／周波数マッピングは、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ国際標
準案に定義されているものを使用する。音響心理モデル
の出力であるブロック形態に応じて、時間／周波数マッ
ピング部１００では、ＭＤＣＴを利用して時間領域のデ
ータを周波数領域のデータに切替える。このとき、ブロ
ックの大きさはlong/start/stop ブロックの場合に2048
であり、短いブロックの場合に256 であり、各ブロック
に対してMDCTを８回行う。そして、ビットストリーム形
成部１８０にウインドウタイプ(window type) 、ウイン
ドウグルーピング情報を伝達する。ここまでの過程は既
存のＭＰＥＧ−２ＡＡＣ(MPEG Committee ISO/IEC/JTC1
/SC29/WG11,SIO/IEC MPEG-2 AAC IS 13818-7,1997 で使
用されるものと同様の方式を使用する。

【００５８】（１．３） 時間領域雑音形状化（ＴＮ
Ｓ；Temporal Noise Shaping）部 ＴＮＳは、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ国際標準案に定義されて
いるものを使用する。時間領域雑音形状化部１２０は選
択モジュールであり、変換の各ウインドウ内で量子化雑
音の時間的な形状を制御する。周波数データのフィルタ
リング過程を適用することにより、時間領域雑音形状化
が可能である。そして、ビットストリーム形成部１８０
にＴＮＳ情報を伝達する。

【００５９】（１．４） インテンシティステレオ処理
部 インテンシティステレオ処理部１３０は、ＭＰＥＧ−２
ＡＡＣ国際標準案に定義されているものを使用する。イ
ンテンシティステレオ処理部１３０は、ステレオ信号を
一層効率良く処理するものの１つであり、２つのチャネ
ルのうちのいずれか一方のチャネルに対するスケールフ
ァクタバンドに関する量子化した情報のみを符号化し、
他方のチャネルはスケールファクタのみを伝送する。こ
のモジュールは選択モジュールであり、符号化器で色々
な事項を考慮して各スケールファクタバンド単位で使用
可否を判断することができる。そして、ビットストリー
ム形成部１８０にインテンシティステレオフラグ値を伝
達する。

【００６０】（１．５） 予測部 予測部１４０は、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ国際標準案に定義
されているものを使用する。予測部１４０は選択モジュ
ールであり、現フレームの周波数係数の値を予測する。
そして、ビットストリーム形成部１８０に予測に係わっ
たパラメータを伝達する。

【００６１】（１．６） Ｍ／Ｓステレオ処理部 Ｍ／Ｓステレオ処理部１５０は、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ国
際標準案に定義されているものを使用する。Ｍ／Ｓステ
レオ処理部１５０は選択モジュールであり、ステレオ信
号を一層効率良く処理するものの１つであり、左チャネ
ルの信号と右チャネルの信号とをそれぞれ和した和信号
と引いた差信号とに切替えた後、この信号を処理するも
のである。各スケールファクタバンド単位で使用可否を
判断することができる。

【００６２】（１．７） 量子化部 周波数領域に切替えられたデータは、表１．１又は表
１．２に示すように、スケールファクタバンドで周波数
成分を結び付け、スケールファクタバンドのＳＮＲ（Si
gnal-to-Noise Ratio ）値が音響心理モデルの出力値で
あるＳＭＲ値よりも小さくなるようにスケールファクタ
を変化させて量子化を行う。量子化は、スカラー量子化
（scala quantization）からなり、スケールファクタの
間隔は２^{1/ 4} を用いる。量子化は、ＳＮＲ値とＳＭＲ値
とを考慮して人間が感じる雑音の量を最小化する。正確
な量子化過程は、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣに記述されている
過程を使用する。このとき、得られる出力は、量子化し
たデータと各スケールファクタバンドのスケールファク
タである。

【００６３】

【表１６】

【００６４】

【表１７】

【００６５】（１．８） ビット分割算術符号化(Bit-s
liced Arithmetic Coding)を用いたビットパッキング ビットパッキングは、ビット分割算術符号化部１７０と
ビットストリーム形成部１８０とを介して行われ、周波
数成分を符号化の便利性のために再配列する。ブロック
形態によって再配列される順番が異なる。ブロック形態
が長いウインドウを使用する場合、図４に示すように、
スケールファクタバンドの順に配列される。ブロック形
態が短いウインドウの場合は、図５に示すように、８個
の各ブロックの周波数成分のうちから４個ずつ昇冪順に
繰返して挟み込まれて配列される。

【００６６】このように再配列された量子化したデータ
とスケールファクタとを、階層構造をもったビットスト
リームから構成することになる。ビットストリームは、
表７．１ないし表７．１１のように、シンタキストを以
て構成される。ビットストリームの構成要素は、前方に
ＡＡＣと共に使用できる部分は共有し、新しく本発明を
適用するためのものは別に分離した。従って、基本的な
構造はＡＡＣ標準案のように構成した。

【００６７】

【表１８】

【００６８】

【表１９】

【００６９】

【表２０】

【００７０】

【表２１】

【００７１】

【表２２】

【００７２】

【表２３】

【００７３】

【表２４】

【００７４】

【表２５】

【００７５】

【表２６】

【００７６】

【表２７】

【００７７】

【表２８】

【００７８】一方、本発明で新しく使用したビットスト
リームの構成要素について説明する。 （１．８．１） bsac channel streamの符号化 common window：２チャネルが同じ形態のブロックを使
用するか否かを表す。 max scalefactor ch ：スケールファクタのうちの最
大値、整数値で８ビット tns data present ch ：ＴＮＳが符号化器で使用さ
れたか否かを表す。 gain control data present ch］：ＡＡＣでスケー
ラブルサンプリングレート（ＳＳＲ）プロファイルを支
援するための時間／周波数マッピング方法が使用された
ことを表すフラグ stereo mode：ステレオ処理方法を表す２ビットフラグ ００ Independent ０１ All ms used are ones １０ １bit mask of max sfb bands of ms used is loca ted in the layer side information part. １１ 2bit mask of max sfb ｂands of stereo info is lo cated in the layer side information part.

【００７９】（１．８．２） bsac dataの符号化 frame length：１枚のフレームに対するビットストリー
ム全体に対する大きさ。byte単位に表示される。モノラ
ル信号の場合９ビット、ステレオ信号の場合１０ビット
を使用する。 encoded layer:ビットストリームの符号化した最高位階
層に関する情報を符号化する。８ｋｂｐｓ間隔であれば
３ビット、１ｋｂｐ間隔であれば６ビットが使用され
る。階層に関する情報は表２．１又は表３．１に示す。 scalefactor model ch :スケールファクタの差を算術符
号化する時に使用するモデルに関する情報であり、表
４．２に示す。

【００８０】

【表２９】

【００８１】min ArModel ch :算術符号化モデル指数
のうちの最小値 ArModel model ch :算術符号化モデル指数(ArModel)
と min ArModelとの差分信号を算術符号化するために
使用されるモデルに関する情報であり、表４．３に示
す。

【００８２】

【表３０】

【００８３】

【表３１】

【００８４】

【表３２】

【００８５】

【表３３】

【００８６】

【表３４】

【００８７】（１．８．３） bsac side infoの符号
化 このように、全階層に共通して使える情報を以てまずビ
ットストリームを符号化し、次に各階層に共通して使用
される付加情報を符号化する。 acode ms used［g sfb :window group g,scalefactor
band scf でＭ／Ｓ符号化が使用されたか否かを表す１
ビットフラグのms usedを算術符号化してできたコード
ワード。ms usedは以下のように定義される。 ０ Independent １ ms used acode stereo info g sfb :window group g,scale
factor band scfでＭ／Ｓやインテンシティステレオ符
号化が使用されたか否かを表す２ビットフラグのstereo
infoを算術符号化してできたコードワード。stereo
infoは以下のように定義される。 ００ Independent ０１ ms used １０ intensity in phase １１ intensity out of phase acode scf ：スケールファクタを算術符号化してでき
たコードワード。 acode ArModel ：ArModel （モデル指数）を算術符号
化してできたコードワード、モデル指数は表４．３に示
されたモデルのうちのいずれが選択されたかを表す情報
である。

【００８８】（１．８．４） bsac spectral dataの
符号化 各階層に共通して使用される付加情報を使用した後、量
子化した周波数成分をBSAC（ビット分割算術符号化）技
術を用いてビット分割した後に算術符号化する。 acode vec0：１番目のサブベクトルであるsubvector0
をモデル指数値として決まった算術モデルを以て算術符
号化した結果のコードワード。 acode vec1：２番目のサブベクトルであるsubvector1
をモデル指数値として決まった算術モデルを以て算術符
号化した結果のコードワード。 acode sign：符号ビットに関する情報を表５．１５の
モデルを以て算術符号化した結果のコードワード。

【００８９】

【表３５】

【００９０】各サブベクトルを符号化しながら使用され
たビット数を計算し、各階層で使用可能なビット数と比
較しつつ、使用されたビット数が使用可能なビット数に
等しいかそれともこれを上回るとき、次階層の符号化を
改めて始める。基本階層の帯域幅は、長いブロックの場
合、２１番目のスケールファクタバンドまで帯域制限さ
れる。そこで、２１番目のスケールファクタバンドまで
のスケールファクタと相応する各符号化帯域の算術符号
化モデルを符号化する。算術符号化モデルから各符号化
帯域のビット割当情報を得ることができ、これらの値の
うちの割当されたビットの最大値を求め、この最大値か
ら前述の方法によって符号化を始める。そして、次第に
次のビットに対する符号化を進める。又、符号化中のビ
ットよりも或る符号化帯域の割当ビットが小さい場合、
符号化せずにそのまま通過し、該符号化帯域は、割当ビ
ットと符号化中のビットとが等しくなってから初めて符
号化を行う。基本階層のビット率は１６ｋｂｐｓである
から、許容可能な全体ビットは３３６ビットである。従
って、使用される総ビット量を計算し続けてからビット
量が３３６ビット以上になった場合、符号化を止める。

【００９１】基本階層（１６ｋｂｐｓ）に対するビット
ストリームを作り切った場合、その次の階層に対してビ
ットストリームを作成する。次の階層に対する符号化
は、制限される帯域が大になる。従って、基本階層にお
いて制限される帯域に比べて新しく追加される帯域に対
してのみスケールファクタと算術符号化モデルに対する
符号化を行う。そして、基本階層において各帯域の符号
化できずに残っているビット分割されたデータと、新し
く追加された帯域のビット分割されたデータとのうち、
重要度が高いものから基本階層での方式と同様にして符
号化を進めながら、使用された総ビット量の大きさが使
用可能なビット数よりも大きくなった場合、符号化過程
を止めて次の階層のビットストリーム作成の用意をす
る。この方法により、残りの階層に対するビットストリ
ームを作成することができる。

【００９２】２．復号化過程 （２．１） ビットストリームの分析及び復号化 （２．１．１） bsac channel streamの復号化 bsac channel streamにおいて、復号化順序は、まず
max scalefactor を得る。それから ics info（）を
得、ＴＮＳデータが存在すればＴＮＳデータを得る。そ
して、チャネルが２つであれば、stereo mode値を得た
後、BSACデータを得る。 （２．１．２） bsac dataの復号化 frame length、 encoded layer 、スケールファクタ及
び算術符号化モデルを復号化するに必要な付加情報をビ
ットストリームで復号化する。 （２．１．３） BSACストリームの復号化 BSACストリームは、階層構造を有している。まず、基本
階層に関する付加情報を分離し、算術復号化を行う。次
に、量子化した周波数成分のビット分割データを分離し
て算術復号化する。そして、その次の階層に関する付加
情報を復号化し、量子化した周波数成分のビット分割デ
ータを算術復号化する。

【００９３】これらの各階層に関する付加情報復号化と
ビット分割データの復号化過程とは、階層が符号化した
階層よりも大きくなるまで繰返される。 （２．１．４） stereo info又はms usedの復号化 stereo info又はms usedの復号化は、ステレオマスク
を表すstereo modeによって左右される。stereo mode
が０又は１であれば、stereo info又はms usedに対す
る算術復号化が不要である。stereo modeが１であれ
ば、全てのms used値が１になる。このms used情報は
Ｍ／Ｓステレオ処理部１５０に伝達され、Ｍ／Ｓステレ
オ処理が施される。stereo modeが２であれば、ms us
ed値をスケールファクタバンド単位に表５．１３に示さ
れたモデルを用いて算術復号化する。このms used情報
がＭ／Ｓステレオ処理部１５０に伝達され、Ｍ／Ｓステ
レオ処理が施される。

【００９４】

【表３６】 stereo＿modeが３であれば、表５．１４に示されたモデ
ルを用いてstereo＿infoが算術復号化される。このよう
に復号化したデータがＭ／Ｓステレオ処理部１５０又は
インテンシティステレオ処理部１３０に伝達され、各ス
ケールファクタバンド単位にＡＡＣに記されたＭ／Ｓ又
はインテンシティステレオ処理が施される。

【００９５】

【表３７】

【００９６】（２．１．５） bsac side infoの復号
化 以上で作られたスケーラブルビットストリームは、階層
構造を有している。まず、基本階層に関する付加情報を
ビットストリームから分離して復号化する。そして、基
本階層のビットストリームに含まれる量子化した周波数
成分のビット分割情報をビットストリームから分離して
復号化する。他の高位階層に対しても基本階層と同様の
過程を経て復号化をすることができる。

【００９７】（２．１．５．１） スケールファクタの
復号化 周波数成分は、４の倍数の周波数係数を含むスケールフ
ァクタバンドに分けられる。各スケールファクタバンド
は、それぞれ１つのスケールファクタを有する。スケー
ルファクタを復号化する方法は、２種類ある。このう
ち、いずれの方法により復号化を行うかについては、 s
cf coding値に貯蔵されている。

【００９８】第１番目の方法は、 max scalefactor を
８ビットの符号のない整数に復号化する。一般に、符号
化を行うとき、スケールファクタの差分をマッピングし
た値が符号化される。従って、各スケールファクタバン
ドに対してこのマッピングした値を表５．２のモデルを
用いて算術復号化する。このとき、算術復号化した値が
５４であれば、マッピングされた値が５４以上の値にな
るので、５４とこの値との差分が更に符号化されてお
り、この値を更に復号化して５４以上の値に復元する。
このように、マッピングした値に対する復号化が完了す
れば、このマッピングされた値を差分信号に逆マッピン
グすることになる。これらのマッピングと逆マッピング
は、表５．１と表５．２のマッピングテーブルに基づい
て行われる。最初のスケールファクタに対しては、 max
scalefactor との差分信号を以てスケールファクタを
求めることができる。そして、残りのスケールファクタ
に対しては、差分と以前のスケールファクタとを和して
元のスケールファクタを復元できる。この時、使用され
る確率モデルは表５．３及び表５．４である。

【００９９】

【表３８】

【０１００】

【表３９】

【０１０１】

【表４０】

【０１０２】

【表４１】

【０１０３】第２番目の方法は、 max scalefactor が
８ビットの符号のない整数に復号化される。全てのスケ
ールファクタに対してオフセット値の max scalefacto
r との差分を算術復号化する。そして、 max scalefac
tor からこの差分信号を引いてスケールファクタを求め
ることができる。差分信号を復号化するために使用され
る算術モデルは、ビットストリームを構成する１つの要
素であり、先にビットストリームで復号化される。

【０１０４】次のシュドコードは、基本階層と他の高位
階層でスケールファクタを復号化する方法を示す。 for(ch=0;ch<nch;ch++) if(scf coding［ch ==1) for(g=0;g<num window group;g++) for(sfb=layer sfb layer ;sfb<layer sfb layer+1 ;sfb++) ｛ sf ch g sfb =max scalefactor-arithmetic decoding（）； ｝ ｝ ｝ else｛ for(g=0;g<num window group;g++) for(sfb=layer sfb layer ;sfb<layer sfb layer+1 ;sfb++) ｛ tmp index=arithmetic decoding()； if （tmp index==54) tmp index=54+arithmetic decoding()； if （sfb==0） tmp index =max scalefactor-tmp index; else tmp index=sf ch g sfb-1 -tmp index; sf ch g sfb =index2sf tmp index ； ｝ ｝ ｝ ｝ ここで、 layer sfb layer は、各階層でスケールファ
クタを復号化するための開始スケールファクタバンドで
あり、 layer sfb layer+1 が終了スケールファクタバ
ンドである。nch は、チャネルの数を意味するが、モノ
ラルの場合に１、ステレオの場合に２の値を有する。

【０１０５】（２．１．５．２） arithmetic model i
ndexの復号化 周波数成分は、無損失符号化を行うために、３２個の周
波数係数を含む符号化帯域に分けられる。符号化帯域
は、無損失符号化に使用される基本単位である。算術符
号化モデル指数は、各符号化帯域のビット分割データを
算術符号化／復号化するために使用されるモデルに関す
る情報である。これは、表４．４に記されたモデルのう
ちいかなるものを使用しているかを表す。

【０１０６】

【表４２】

【０１０７】全ての算術符号化モデル指数に対してオフ
セット値に対する差分が計算され、該差分信号を表４．
３に記されたモデルを用いて算術符号化する。このと
き、表４．３の４個のモデルのうちのいかなるモデルを
使用するかは ArModel model値が表し、ビットストリ
ームに２ビットで保存される。オフセット値は、ビット
ストリームに min ArModel 値として保存される５ビッ
トである。従って、この符号化過程の逆順の差分信号に
対する復号化を行い、差分信号とオフセット値とを和し
て算術符号化モデル指数を復元することができる。

【０１０８】次のシュドコードは、各階層で算術符号化
モデル指数、ArModel cband をいかに復号化するかを示
す。 for(ch=0;ch<nch;ch++) for (sfb=layer sfb layer ；sfb<layer sfb layer+1 ；sfb++) for （g=0 ；g<num window group;g++)｛ band= （sfb*num window group)+g for(i=0;swb offset band ；i<swb offset band+1 ；i+=4) ｛ cband=index2cb (g，i)； if（!decode cband ch g cband ）｛ ArModel ch g cband =min ArModel+arithmetic decoding（）； decode cband ch g cband =1 ； ｝ ｝ ｝ ここで、 layer sfb layer は、各階層で算術符号化モ
デル指数を復号化するための開始スケールファクタバン
ドであり、 layer sfb layer+1 は終了スケールファク
タバンドである。そして、decode cband ch］ g cban
d は、算術符号化モデルが復号化したか（１）、或いは
そうでないか（０）を表すフラグである。

【０１０９】（２．１．６） ビット分割データの復号
化 量子化したシーケンスは、ビット分割されたシーケンス
から作られる。各４次元ベクトルは、状態に応じて２個
のサブベクトルに更に分けられる。２個のサブベクトル
に対する効率の良い圧縮を行うための無損失符号化とし
て算術符号化を行う。各符号化帯域の算術符号化に使用
されるモデルを決定し、この情報が算術符号化モデル指
数、ArModel に保存される。

【０１１０】表６．１ないし表６．３１に示すように、
各算術符号化モデルは多数の下位モデルで構成される。
サブベクトルは、算術モデルの可能な多数の下位モデル
のうちのいずれか１つを用いて符号化される。下位モデ
ルは、符号化を行うサブベクトルの次元、ベクトルの重
要性、及び各サンプルの符号化状態等によって分類され
る。ベクトルの重要性は、符号化するベクトルのビット
位置によって決定される。即ち、ビット分割されたと
き、分割されたビット情報がＭＳＢに対するものか、そ
の次のＭＳＢに対するものか、それともＬＳＢに対する
ものかによって決まり、ＭＳＢが最高の重要性を有し、
ＬＳＢが最低の重要性を有する。各サンプルの符号化状
態は、ＭＳＢからＬＳＢへベクトルを符号化しながらそ
の値が更新される。最初はその値が０に初期化される。
そして、ビットの値が０でない値になったときに１にな
る。

【０１１１】 表６．１ BSAC Arithmetic Model 0 割当ビット(Allocated bit)=0 BSAC arithmetic model 1 使用せず（not used）

【０１１２】

【表４３】

【０１１３】

【表４４】

【０１１４】

【表４５】

【０１１５】

【表４６】

【０１１６】

【表４７】

【０１１７】

【表４８】

【０１１８】

【表４９】

【０１１９】

【表５０】

【０１２０】

【表５１】

【０１２１】

【表５２】

【０１２２】表６．１２ BSAC arithmetic model 12 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=6

【０１２３】表６．１３ BSAC arithmetic model 13 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=6

【０１２４】表６．１４ BSAC arithmetic model 14 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=7

【０１２５】表６．１５ BSAC arithmetic model 15 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=7

【０１２６】表６．１６ BSAC arithmetic model 16 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=8

【０１２７】表６．１７ BSAC arithmetic model 17 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=8

【０１２８】表６．１８ BSAC arithmetic model 18 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=9

【０１２９】表６．１９ BSAC arithmetic model 19 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=9

【０１３０】表６．２０ BSAC arithmetic model 20 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=10

【０１３１】表６．２１ BSAC arithmetic model 21 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=10

【０１３２】表６．２２ BSAC arithmetic model 22 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=11

【０１３３】表６．２３ BSAC arithmetic model 23 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=11

【０１３４】表６．２４ BSAC arithmetic model 24 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=12

【０１３５】表６．２５ BSAC arithmetic model 25 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=12

【０１３６】表６．２６ BSAC arithmetic model 26 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=13

【０１３７】表６．２７ BSAC arithmetic model 27 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=13

【０１３８】表６．２８ BSAC arithmetic model 28 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=14

【０１３９】表６．２９ BSAC arithmetic model 29 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=14

【０１４０】表６．３０ BSAC arithmetic model 30 BSAC arithmetic model 10と同一、但し、割当ビット(A
bit)=15

【０１４１】表６．３１ BSAC arithmetic model 31 BSAC arithmetic model 11と同一、但し、割当ビット(A
bit)=15

【０１４２】２つに分けられたサブベクトルは、１ない
し４次元間のベクトルになる。このサブベクトルは、Ｍ
ＳＢからＬＳＢへ低い周波数から高い周波数成分へ進み
つつ算術符号化される。算術符号化に使用される算術符
号化モデル指数は、符号化帯域単位でビット分割データ
を伝送するに先立ち、低い周波数から高い周波数順に予
めビットストリームへ保存される。各ビット分割された
データに対する算術復号化の結果は、コードワードイン
デキストである。このインデキストは、以下のようなシ
ュドコードによるビット結合によって元の量子化したデ
ータに復元される。 pre state =State that indicates whether the current decoded val ue is 0 or not. snf=the significance of the vector to be decoded. idx0=codeword index whose previous states are 0 idx1=codeword index whose previous states are 1 dec sample =data to be decoded start i=start frequence line of the decoded vectors. for(i=start i;i<start i+4;i++)｛ if(pre state i ) if(idx1 & 0x01) dec sample i ｜=(1<<(snf-1)) idx1>>=1; ｝ else ｛ if(idx0 & 0x01) dec sample i ｜=(1<<(snf-1)) idx0>>=1; ｝ ｝

【０１４３】量子化した周波数係数のビット分割された
データがＭＳＢからＬＳＢへ符号化されつつ、最初に０
でない値が符号化される時、０でない周波数係数に対す
る符号ビットは算術符号化する。符号ビットは負数のと
きは１を表し、正数のときは０を表す。従って、復号化
器においても、ビット分割データに対する算術復号化が
行われ、算術復号化されたビット値が最初に０でない場
合、ビットストリームで符号に関する情報のacode si
gnが相次ぐ。この情報を以てsign bit を、表５．１３
に示すモデルを以て算術復号化することができる。そこ
で、sign bitが１であれば、先に分離されたデータを
結合して作られた量子化したデータ（ｙ）に符号に関す
る情報を、次のように与えることができる。 ｉｆ（ｙ！＝０） ｉｆ（ｓｉｇｎ ｂｉｔ＝＝１） ｙ＝−ｙ

【０１４４】（２．２） Ｍ／Ｓステレオ処理部（選択
モジュール） ビットストリームに含まれているフラグのms used［
に基づき、各スケールファクタバンドのＭ／Ｓステレ処
理部１５０の使用可否が分かり、使用された場合、ＡＡ
Ｃに記されている過程に従って処理する。 （２．３） 予測部（選択モジュール） ビットストリームに含まれているフラグのprediction
present に基づき、予測モジュールの使用可否が分か
る。使用されたならば、ＡＡＣに記されている過程に従
って処理する。 （２．４） インテンシティステレオ処理部（選択モジ
ュール） ビットストリームに含まれているフラグのstereo info
に基づき、各スケールファクタバンドのインテンシティ
ステレオ処理部１３０の使用可否が分かる。使用された
場合、ＡＡＣに記されている過程に従って処理する。 （２．５） ＴＮＳ部（選択モジュール） ビットストリームに含まれているフラグのtns presen
t に基づき、ＴＮＳ部の使用可否が分かる。使用された
場合、ＡＡＣに記されている過程に従って処理する。 （２．６） 逆量子化部 逆量子化部３２０では、復号化したスケールファクタと
量子化したデータとを以て元の寸法の信号に復元され
る。逆量子化過程は、ＡＡＣ標準案に逆量子化の過程が
記されている。 （２．７） 周波数／時間マッピング 周波数／時間マッピング部３７０は、周波数領域のオー
ディオ信号を改めて時間領域の信号に切替え、使用者が
再生できるようにする。周波数信号を時間領域の信号に
マッピングする式は、ＡＡＣ標準案に定義されている。
又、マッピングに係わったウインドウ等、各種の関連事
項がＡＡＣ標準案に共に記されている。

【０１４５】一方、本実施形態は、コンピュータで実行
できるプログラムによって作成可能である。そして、コ
ンピュータで使用される媒体からプログラムを動作させ
る汎用のディジタルコンピュータで具現できる。前記媒
体は、マグネチック貯蔵媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッ
ピーディスク、ハードディスク等）、光学的判読媒体
（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）及びキャリアウェ
ーブ（例えば、インターネットを介して伝送）のような
貯蔵媒体を含む。

【０１４６】例えば、前記記録媒体は、オーディオ信号
を基本階層と予め決定された数の高位階層とからなる階
層的なビットストリームに符号化するビット率の調節可
能なオーディオ信号符号化方法において、入力オーディ
オ信号を信号処理し、所定の量子化帯域別に量子化する
量子化処理を行うプログラムコード手段と、前記量子化
処理されたデータのうちの基本階層に相応する量子化し
たデータを符号化する基本階層符号化処理をコンピュー
タによって実行しうるプログラムコード手段と、前記符
号化した階層の次の高位階層に属する量子化したデータ
及び前記符号化した階層に属しつつ、階層の大きさの制
限を理由に符号化できずに残っている量子化したデータ
を符号化する階層符号化処理をコンピュータによって実
行しうるプログラムコード手段、及び前記階層符号化処
理を全階層に対して行い、ビットストリームに形成する
ビットストリーム形成処理をコンピュータによって実行
しうるプログラムコード手段とを含む。前記基本階層符
号化処理、階層符号化処理及びビットストリーム形成処
理の符号化は、符号化しようとする階層に相応する付加
情報及び量子化したデータを所定個数のビットで表現
し、重要度が最高のビットからなる最上位ビットシーケ
ンスから重要度の低いビットからなるビットシーケンス
の順に従って所定の確率モデルを用いて算術符号化する
ものの、但し、ビット分割された左チャネルデータと右
チャネルデータとを所定のベクトル単位に交互に符号化
する。そして、本発明を具現するための機能的プログラ
ム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技
術分野のプログラマによって容易に推論できる。

【０１４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、次の（ａ）〜（ｊ）のような効果がある。 （ａ） 種々の使用者の要求に応えるため、モノラル信
号やステレオ信号を一挙に処理できるように、ビットス
トリームの構成を柔軟ならしめつつも、高いビット率で
の性能は既存の圧縮のみ考慮した場合の符号化器と類似
の性能を提供する。即ち、使用者の要求に応じて多数の
階層のビット率に関する情報を重複無しに１本のビット
ストリームに組合わせることにより、特に高いビット率
で良好な音質のビットストリームを提供できる。 （ｂ） 送信端同士の切替器を必要とせず、伝送線路の
状態や使用者のいかなる要求も受入れられるという効果
がある。 （ｃ） モノラル信号にのみ適用されたスケーラビリテ
ィの機能をステレオ信号にまで広げることにより、スケ
ーラビリティの適用範囲を一層広めることができる。 （ｄ） 既存の符号化／復号化能を改良するためのモジ
ュールを含むオーディオ符号化／復号化器にも適用でき
ることから、各ビット率での性能の改良を成し遂げるこ
とができる。 （ｅ） ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ標準案等で使用される時間
／周波数マッピングや量子化等の基本的なモジュールの
みならず、性能を改良するための種々のモジュールを受
入れつつ、無損失符号化する部分のみを別にして使用す
ることにより、スケーラビリティを提供できる。 （ｆ） ビット率が調節可能な形のビットストリームで
あることから、１本のビットストリーム内に多数のビッ
ト率のビットストリームを含んでいる。他のスケーラブ
ル符号化器とは異り、微細な間隔階層を提供することが
でき、既存のスケーラブルコーデックに比べて活用範囲
をはるかに広げることができる。 （ｇ） 従来のスケーラブルオーディオコーデックとは
異なり、高いビット率で良好な音質を提供する。ＡＡＣ
標準案と組合わせられるならば、最高位階層のビット率
ではＡＡＣとほぼ同一の音質にできる。 （ｈ） ＡＡＣと殆ど同一で、単に無損失符号化部分の
みが異なるため、ＡＡＣビットストリームで周波数領域
の量子化した信号を復号化し、この復号化した信号を基
に、改めてBSACスケーラブルビットストリームに作るこ
とができる。即ち、無損失変号化が可能である。また逆
に、BSACスケーラブルビットストリームからＡＡＣビッ
トストリームを作ることができる。このような機能性の
ため、符号化効率のみのために作られた多くのＡＡＣビ
ットストリームが状況に合うように切替えられて使用さ
れる。従って、スケーラビリティを提供するために別途
のスケーラブル符号化器でスケーラビリティ提供用ビッ
トストリームを提供する等、無駄な手間を回避できる。 （ｉ） 従来の符号化方式のように定めてあるビット率
で最上の性能を示す符号化効率が良好な技法であるばか
りか、マルチメディア時代に即して符号化したビット率
内のビット率の１つに復元できる符号化／復号化技法で
ある。 （ｊ） 多数の階層のビット率に関するデータを１本の
ビットストリーム内に表現することにより、伝送線路の
都合、復号化器の性能又は使用者の要求事項に応じてビ
ットストリームの大きさを変えることができ、復号化器
の複雑性も変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る符号化器の構造を示す図である。

【図２】本発明に係るビットストリームの構造を示す図
である。

【図３】本発明に係る復号化器の構造を示す図である。

【図４】長いブロック（ウインドウ寸法＝２０４８）に
おいて周波数成分配列を示す図である。

【図５】短いブロック（ウインドウ寸法＝２５６）にお
いて周波数成分配列を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−53642（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−90973（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−191628（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−161827（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/30 G10L 19/00 G11B 20/10 301

Claims (39)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーディオ信号を基本階層及び少なくと
   も２つの高位階層からなる階層的なビットストリームに
   符号化するビット率の調節可能なステレオオーディオ信
   号の符号化方法において、 入力オーディオ信号を信号処理して所定の量子化帯域別
   に量子化する量子化処理と、 前記量子化処理されたデータのうちの基本階層に相応す
   る量子化したデータを符号化する基本階層符号化処理
   と、 前記符号化する階層の次の高位階層に属する量子化した
   データ及び該符号化する階層に属しながら階層の大きさ
   の制限が原因で符号化できずに残留したデータをそれぞ
   れ符号化する階層符号化処理と、 前記階層符号化処理を全階層に対して行い、ビットスト
   リームを形成するビットストリーム形成処理とを行い、 前記基本階層符号化処理、階層符号化処理及びビットス
   トリーム形成処理における符号化は、 符号化しようとする階層に相応する付加情報及び量子化
   したデータを所定数のビットで表現し、重要度が最高の
   ビットからなる最上位ビットシーケンスから重要度の低
   いビットからなる最下位ビットシーケンスの順に従って
   所定の確率モデルを用いて算術符号化を行い、ビット分
   割された左側のチャネルデータ及び右側のチャネルデー
   タを所定のベクトル単位で交互に符号化することを特徴
   とするビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化
   方法。
2. 【請求項２】 前記付加情報は、 少なくともスケールファクタ及び算術符号化に使用され
   る確率モデル情報を含むことを特徴とする請求項１記載
   のビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化方
   法。
3. 【請求項３】 前記所定のベクトルは、 前記ビット分割された４個の各オーディオチャネルデー
   タを１つのベクトルにした４次元ベクトルであることを
   特徴とする請求項１記載のビット率の調節可能なステレ
   オオーディオ符号化方法。
4. 【請求項４】 前記４次元ベクトルは、 前記ビット分割された当該周波数成分について“０”で
   ない値が符号化されたか否かを示す以前の状態に基づ
   き、２つのサブベクトルに分かれて符号化されることを
   特徴とする請求項３記載のビット率の調節可能なステレ
   オオーディオ符号化方法。
5. 【請求項５】 前記スケールファクタの符号化は、 スケールファクタ値のうちの最大値を求める処理と、 最初のスケールファクタと前記最大値との差分を求めて
   算術符号化を行う処理とを行い、 前記最初のスケールファクタ以降のスケールファクタ
   は、 算術符号化した直前のスケールファクタとの差分を求
   め、該差分を所定の値にマッピングし、該マッピングさ
   れた値を算術符号化することを特徴とする請求項２記載
   のビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化方
   法。
6. 【請求項６】 前記マッピングは、 表５．１を使用することを特徴とする請求項５記載のビ
   ット率の調節可能なステレオオーディオ符号化方法。 【表１】
7. 【請求項７】 前記算術符号化は、 確率モデルとして表５．３及び表５．４を使用すること
   を特徴とする請求項５記載のビット率の調節可能なステ
   レオオーディオ符号化方法。 【表２】 【表３】
8. 【請求項８】 前記スケールファクタの符号化は、 スケールファクタ値のうちの最大値を求める段階と、 各スケールファクタと前記最大値との差分を求めて算術
   符号化を行う段階とを、行うことを特徴とする請求項２
   記載のビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化
   方法。
9. 【請求項９】 全ての帯域に共通に使用されるヘッダ情
   報を符号化し、各階層に必要な付加情報と量子化した周
   波数とをビット分割された情報から構成して階層的に符
   号化することを特徴とする請求項１記載のビット率の調
   節可能なステレオオーディオ符号化方法。
10. 【請求項１０】 前記量子化処理は、 時間領域の入力オーディオ信号を周波数領域の信号に切
    替える処理と、 前記時間／周波数マッピングに基づいて周波数成分に切
    替えられた入力オーディオ信号を所定のスケールファク
    タバンド信号で結び付け、前記各スケールファクタバン
    ドにおけるマスキング閾値を計算する処理と、 変換の各ウインドウ内において量子化雑音の時間的な形
    状を制御するために使用される時間領域雑音形状化処理
    と、 ２つのチャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対す
    るスケールファクタバンドに関する量子化した情報のみ
    を符号化し、他方のチャネルはスケールファクタのみを
    伝送するインテンシティステレオ処理と、 現フレームの周波数係数の値を予測する予測処理と、 左側のチャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれ
    ぞれ足した和信号及び引いた差信号に切替えた後、この
    信号を処理するMiddle/Side ステレオ処理と、 各帯域の量子化雑音がマスキング閾値よりも小さくなる
    ように符号化帯域別に量子化を行う処理とを、行うこと
    を特徴とする請求項１記載のビット率の調節可能なステ
    レオオーディオ符号化方法。
11. 【請求項１１】 前記量子化したデータは、符号データ
    と大きさデータとからなり、 前記基本階層符号化処理、階層符号化処理及びビットス
    トリーム形成処理における符号化は、 前記大きさデータの最上位ビットからなる最上位ビット
    シーケンスを算術符号化する処理と、 前記符号化した最上位ビットシーケンスのうちの“０”
    でないデータに該当する符号データを符号化する処理
    と、 前記符号化していない大きさデータのうちの重要度が最
    高のビットシーケンスを算術符号化する大きさ符号化処
    理と、 符号化したビットシーケンスのうちの“０”でない大き
    さデータに該当する信号データのうちの符号化していな
    い信号データを符号化する信号データ符号化処理と、 前記大きさ符号化処理及び信号データ符号化処理を前記
    量子化したデータの各ビットに対して行う処理とを行
    い、 前記各処理をビット分割された左側のチャネルデータ及
    び右側のチャネルデータを所定のベクトル単位で交互に
    行うことを特徴とする請求項１記載のビット率の調節可
    能なステレオオーディオ符号化方法。
12. 【請求項１２】 入力オーディオ信号を信号処理して所
    定の符号化帯域別に量子化する量子化処理部と、 ビット率が調節自在に基本階層に相応する帯域制限を行
    うと共に付加情報を符号化し、量子化した値に関する情
    報を最上位ビットから最下位ビットの順に従い且つ低い
    周波数から高い周波数の順に従って符号化し、左側のチ
    ャネル及び右側のチャネルを所定のベクトル単位で交互
    に符号化し、基本階層に対する符号化が終了した後、次
    の階層に関する付加情報及びオーディオデータの量子化
    値を符号化して全階層に対してビットストリームが階層
    的な構造を有するように符号化を行うビット分割算術符
    号化部と、 前記量子化処理部及びビット分割算術符号化部において
    作られたデータを集めてビットストリームを生成するビ
    ットストリーム形成部とを、備えたことを特徴とするビ
    ット率の調節可能なステレオオーディオ符号化装置。
13. 【請求項１３】 前記量子化処理部は、 時間領域の入力オーディオ信号を周波数領域の信号に切
    替える時間／周波数マッピング部と、 時間／周波数マッピングに基づいて周波数成分に切替え
    られた入力オーディオ信号を所定の帯域の信号で結び付
    け、各信号同士の相互作用によって生じるマスキング現
    象を用いて各帯域におけるマスキング閾値を計算する心
    理音響部と、 各帯域の量子化雑音をマスキング閾値と比較しながら量
    子化を行う量子化部とを、備えたことを特徴とする請求
    項１２記載のビット率の調節可能なステレオオーディオ
    符号化装置。
14. 【請求項１４】 変換の各ウインドウ内において量子化
    雑音の時間的な形状を制御するために使用される時間領
    域雑音形状化部と、 ２つのチャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対す
    るスケールファクタバンドに関する量子化した情報のみ
    を符号化し、他方のチャネルはスケールファクタのみを
    伝送するインテンシティステレオ処理部と、 現フレームの周波数係数の値を予測する予測部と、 左側のチャネル信号及び右側のチャネル信号をそれぞれ
    足した和信号及び引いた差信号に切替えた後、この信号
    を処理するMiddle/Side ステレオ処理部とを、更に具備
    することを特徴とする請求項１３記載のビット率の調節
    可能なステレオオーディオ符号化装置。
15. 【請求項１５】 階層的な構造を有するビット率の調節
    可能なオーディオデータを復号化する方法において、 階層的な構造を有するビットストリームにおいて各モジ
    ュールに必要なデータを分析する分析処理と、 前記階層的な構造を有するビットストリームが作られた
    順に従い、少なくともスケールファクタ、算術符号化モ
    デル指数及び量子化したデータを復号化し、このとき、
    該ビットストリームを構成しているビットの重要度を分
    析し、重要度の高いビットから重要度の低いビットへ下
    りながらチャネル別に交互に該量子化したデータを復号
    化する復号化処理と、 前記復号化したスケールファクタ及び量子化したデータ
    を用いて元の寸法の信号に復元する信号復元処理と、 前記復元された信号を時間領域の信号に切替える変換処
    理とを、行うことを特徴とするビット率の調節可能なス
    テレオオーディオ復号化方法。
16. 【請求項１６】 前記ビットストリームの符号化過程で
    Middle/Side ステレオ処理が施されたか否かを判定した
    上、該Middle/Side ステレオ処理が施された場合、左側
    のチャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれぞれ
    和した和信号と引いた差信号から元の信号に切替えるMi
    ddle/Side ステレオ処理と、 前記ビットストリームの符号化過程で予測処理が施され
    たか否かを検査した上、該予測処理が施された場合、現
    フレームの周波数係数の値を予測する予測処理と、 前記ビットストリームの符号化過程でインテンシティス
    テレオ処理が施されたか否かを判定した上、該インテン
    シティステレオ処理が施された場合、２つのチャネルの
    うちのいずれか一方のチャネルに対するスケールファク
    タバンドに関する量子化した情報のみを符号化し、他方
    のチャネルに関する量子化した情報を該一方のチャネル
    の値に復元するインテンシティステレオ処理と、 前記ビットストリームの符号化過程で時間領域の雑音形
    状化処理が施されたか否かを判定した上、該時間領域の
    雑音形状化処理が施された場合、変換の各ウインドウ内
    において量子化雑音の時間的な形状を制御するために使
    用される時間領域雑音形状化処理とを、更に具備するこ
    とを特徴とする請求項１５記載のビット率の調節可能な
    ステレオオーディオ復号化方法。
17. 【請求項１７】 前記量子化したデータが符号データと
    大きさデータとからなるとき、量子化した周波数成分の
    大きさデータと符号データとを順次復号化し、該大きさ
    データと符号データとを組合わせて量子化した周波数成
    分を復元することを特徴とする請求項１５又は１６記載
    のビット率の調節可能なステレオオーディオ復号化方
    法。
18. 【請求項１８】 前記復号化処理は、重要度の高い最上
    位ビットから重要度の低い最下位ビットの順に従って復
    号化し、 前記信号復元処理は、前記復号化したビット分割された
    データを組合せ、量子化した周波数成分データに復元す
    ることを特徴とする請求項１５記載のビット率の調節可
    能なステレオオーディオ復号化方法。
19. 【請求項１９】 前記復号化処理のデータ復号化は、４
    次元ベクトル単位で４個のサンプルのビット分割情報を
    復号化することを特徴とする請求項１８記載のビット率
    の調節可能なステレオオーディオ復号化方法。
20. 【請求項２０】 前記４次元ベクトル復号化は、 ビット分割された当該周波数成分に対し、“０”でない
    値が符号化されたか否かを示す以前の状態に基づいて符
    号化した２つのサブベクトルを算術復号化すると共に、
    各サンプルの符号化状態に基づいて復号化した２つのサ
    ブベクトルを４次元ベクトルに復元することを特徴とす
    る請求項１９記載のビット率の調節可能なステレオオー
    ディオ復号化方法。
21. 【請求項２１】 各量子化した周波数成分のビット分割
    されたデータを最上位ビットから復号化するとき、分割
    されたビット値が“０”であればそのまま通過してから
    最初に“１”が出たときに符号データを算術復号化する
    ことを特徴とする請求項１７記載のビット率の調節可能
    なステレオオーディオ復号化方法。
22. 【請求項２２】 前記スケールファクタ復号化は、 ビットストリームからまずスケールファクタに対する最
    大値を復号化し、各量子化帯域のスケールファクタの差
    分信号を算術復号化した後に、最大値から差分信号を引
    いてスケールファクタを復号化することを特徴とする請
    求項１５記載のビット率の調節可能なステレオオーディ
    オ復号化方法。
23. 【請求項２３】 前記スケールファクタ復号化は、 ビットストリームからスケールファクタに対する最大値
    を復号化する処理と、 前記最大値と復号化しようとするスケールファクタとの
    差分をマッピングした値を算術復号化し、前記マッピン
    グされた値から前記差分を逆マッピングして前記差分を
    得る処理と、 前記差分を最大値から引いて最初のスケールファクタを
    求めると共に、残りの帯域のスケールファクタは以前の
    スケールファクタから差分を引いてスケールファクタを
    求める処理とを、行うことを特徴とする請求項１５記載
    のビット率の調節可能なステレオオーディオ復号化方
    法。
24. 【請求項２４】 前記算術符号化モデル指数復号化は、 ビットストリームからまず算術符号化モデル指数に対す
    る最小値を復号化し、各階層の付加情報から各算術符号
    化モデル指数の差分信号を復号化した後に、最小値と差
    分信号とを和して算術符号化モデル指数を復号化するこ
    とを特徴とする請求項１５記載のビット率の調節可能な
    ステレオオーディオ復号化方法。
25. 【請求項２５】 階層的な構造を有するビット率の調節
    可能なオーディオデータを復号化する装置において、 階層的な構造を有するビットストリームで各モジュール
    に必要なデータを分析するビットストリーム分析部と、 前記階層的な構造を有するビットストリームが作られた
    順に従って少なくともスケールファクタ、算術符号化モ
    デル指数及び量子化したデータを復号化し、このとき、
    前記ビットストリームを構成しているビットの重要度を
    分析した上で、重要度の高いビットから重要度の低いビ
    ットへ下りながらチャネル別に交互に前記量子化したデ
    ータを復号化する復号化部と、 前記復号化したスケールファクタ及び量子化したデータ
    を用いて元の寸法の信号に復元する信号復元部と、 前記復元された信号を時間領域の信号に切替える周波数
    ／時間マッピング部とを、備えたことを特徴とするビッ
    ト率の調節可能なステレオオーディオ復号化装置。
26. 【請求項２６】 ビットストリームの符号化過程でMidd
    le/Side ステレオ処理が施されたか否かを検査した上、
    該Middle/Side ステレオ処理が施された場合左側のチャ
    ネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれぞれ和した
    和信号と引いた差信号から元の信号に切替えるMiddle/S
    ide ステレオ処理部と、 ビットストリームの符号化過程で予測処理が施されたか
    否かを検査した上、予測処理が施された場合現フレーム
    の周波数係数の値を予測する予測部と、 ビットストリームの符号化過程でインテンシティステレ
    オ処理が施されたか否かを検査した上、インテンシティ
    ステレオ処理が施された場合に２つのチャネルのうちの
    いずれか一方のチャネルに対するスケールファクタバン
    ドに関する量子化した情報のみを符号化し、他方のチャ
    ネルに関する量子化した情報を前記一方のチャネル値に
    復元するインテンシティステレオ処理部と、 前記ビットストリームの符号化過程で時間領域雑音形状
    化処理が施されたか否かを判定した上、時間領域雑音形
    状化処理が施された場合、変換の各ウインドウ内におい
    て量子化雑音の時間的な形状を制御するために使用され
    る時間領域雑音形状化部とを、更に具備することを特徴
    とする請求項２５記載のビット率の調節可能なステレオ
    オーディオ復号化装置。
27. 【請求項２７】 オーディオ信号を基本階層及び少なく
    とも２つの高位階層からなる階層的なビットストリーム
    に符号化するビット率の調節可能なオーディオ信号符号
    化方法において、 入力オーディオ信号を信号処理して所定の量子化帯域別
    に量子化する量子化処理と、 前記量子化処理されたデータのうちの基本階層に相応す
    る量子化したデータを符号化する基本階層符号化処理
    と、 前記符号化した階層の次の高位階層に属する量子化した
    データ及び前記符号化した階層に属しながら階層の大き
    さの制限が原因で符号化できずに残留したデータをそれ
    ぞれ符号化する階層符号化処理と、 前記階層符号化処理を全階層に対して行い、ビットスト
    リームに形成するビットストリーム形成処理とを行い、 前記基本階層符号化処理、階層符号化処理及びビットス
    トリーム形成処理における符号化は、 符号化しようとする階層に相応する付加情報及び量子化
    したデータを所定数のビットで表現し、重要度が最高の
    ビットからなる最上位ビットシーケンスから重要度の低
    いビットからなる最下位ビットシーケンスの順に従って
    所定の確率モデルを用いて算術符号化を行い、ビット分
    割された左側のチャネルデータ及び右側のチャネルデー
    タを所定のベクトル単位で交互に符号化することを特徴
    とするビット率の調節可能なステレオオーディオ符号化
    方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュー
    タで読取できる記録媒体。
28. 【請求項２８】 前記付加情報は、 少なくともスケールファクタ及び算術符号化に使用され
    る確率モデル情報を含み、 前記スケールファクタの符号化は、 スケールファクタ値のうちの最大値を求める処理と、 最初のスケールファクタと前記最大値との差分を求めて
    算術符号化する処理と、 前記最初のスケールファクタ以降のスケールファクタは
    算術符号化した直前のスケールファクタとの差分を求
    め、前記差分を所定の値でマッピングして該マッピング
    された値を算術符号化する処理とを、行うことを特徴と
    する請求項２７記載のビット率の調節可能なステレオオ
    ーディオ符号化方法を実行するためのプログラムを記録
    したコンピュータで読取できる記録媒体。
29. 【請求項２９】 前記所定のベクトルは、 前記ビット分割された４個の各オーディオチャネルデー
    タを１つのベクトルにした４次元ベクトルであり、 前記４次元ベクトルは、 ビット分割された該当周波数成分に対し、“０”でない
    値が符号化されたか否かを示す以前の状態に基づき、２
    つのサブベクトルに分かれて符号化されることを特徴と
    する請求項２７記載のビット率の調節可能なステレオオ
    ーディオ符号化方法を実行するためのプログラムを記録
    したコンピュータで読取できる記録媒体。
30. 【請求項３０】 前記量子化処理は、 時間領域の入力オーディオ信号を周波数領域の信号に切
    替える処理と、 前記時間／周波数マッピングに基づいて周波数成分に切
    替えられた入力オーディオ信号を所定のスケールファク
    タバンド信号で結び付け、前記各スケールファクタバン
    ドにおけるマスキング閾値を計算する処理と、 変換の各ウインドウ内において量子化雑音の時間的な形
    状を制御するために使用される時間領域雑音形状化処理
    と、 ２つのチャネルのうちのいずれか一方のチャネルに対す
    るスケールファクタバンドに関する量子化した情報のみ
    を符号化し、他方のチャネルはスケールファクタのみを
    伝送するインテンシティステレオ処理と、 現フレームの周波数係数の値を予測する予測処理と、 左側のチャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれ
    ぞれ和した和信号及び引いた差信号に切替えた後に、こ
    の信号を処理するMiddle/Side ステレオ処理と、 各帯域の量子化雑音がマスキング閾値よりも小さくなる
    ように所定の符号化帯域別に量子化を行う処理とを、行
    うことを特徴とする請求項２７記載のビット率の調節可
    能なステレオオーディオ符号化方法を実行するためのプ
    ログラムを記録したコンピュータで読取できる記録媒
    体。
31. 【請求項３１】 前記量子化したデータは、符号データ
    と大きさデータとからなり、 前記基本階層符号化処理、階層符号化処理及びビットス
    トリーム形成処理の符号化は、 前記大きさデータの最上位ビットからなる最上位ビット
    シーケンスを算術符号化する処理と、 前記符号化した最上位ビットシーケンスのうちの“０”
    でないデータに該当する符号データを符号化する処理
    と、 前記符号化していない大きさデータのうちの重要度が最
    高のビットシーケンスを算術符号化する大きさ符号化処
    理と、 符号化したビットシーケンスのうちの“０”でない大き
    さデータに該当する信号データのうちの符号化していな
    い信号データを符号化する信号データ符号化処理と、 前記大きさ符号化処理及び信号データ符号化処理を前記
    量子化したデータの各ビットに対して行う処理とを含
    み、該各処理をビット分割された左側のチャネルデータ
    及び右側のチャネルデータを所定のベクトル単位で交互
    に行うことを特徴とする請求項２７記載のビット率の調
    節可能なステレオオーディオ符号化方法を実行するため
    のプログラムを記録したコンピュータで読取できる記録
    媒体。
32. 【請求項３２】 階層的な構造を有するビット率の調節
    可能なオーディオデータを復号化する方法において、 階層的な構造を有するビットストリームにおいて各モジ
    ュールに必要なデータを分析する分析処理と、 前記階層的な構造を有するビットストリームが作られた
    順に従って少なくともスケールファクタ、算術符号化モ
    デル指数及び量子化したデータを復号化し、このとき、
    前記ビットストリームを構成しているビットの重要度を
    分析した上、重要度の高いビットから重要度の低いビッ
    トへ下りながらチャネル別に交互に前記量子化したデー
    タを復号化する復号化処理と、 前記復号化したスケールファクタ及び量子化したデータ
    を用いて元の寸法の信号に復元する信号復元処理と、 前記復元された信号を時間領域の信号に切替える変換処
    理とを、含むことを特徴とするビット率の調節可能なス
    テレオオーディオ復号化方法を実行するためのプログラ
    ムを記録したコンピュータで読取できる記録媒体。
33. 【請求項３３】 前記ビットストリームの符号化過程で
    Middle/Side ステレオ処理が施されたか否かを判定した
    上、Middle/Side ステレオ処理が施された場合、左側の
    チャネルの信号及び右側のチャネルの信号をそれぞれ和
    した和信号及び引いた差信号から元の信号に切替えるMi
    ddle/Side ステレオ処理と、 前記ビットストリームの符号化過程で予測処理が施され
    たか否かを検査した上、予測処理が施された場合、現フ
    レームの周波数係数の値を予測する予測処理と、 前記
    ビットストリームの符号化過程でインテンシティステレ
    オ処理が施されたか否かを検査した上、インテンシティ
    ステレオ処理が施された場合、２つのチャネルのうちの
    いずれか一方のチャネルに対するスケールファクタバン
    ドに関する量子化した情報のみを符号化し、他方のチャ
    ネルに関する量子化した情報を前記一方のチャネルの値
    に復元するインテンシティステレオ処理と、 前記ビットストリームの符号化過程で時間領域雑音形状
    化処理が施されたか否かを判定した上、時間領域雑音形
    状化処理が施された場合、変換の各ウインドウ内におい
    て量子化雑音の時間的な形状を制御するために使用され
    る時間領域雑音形状化処理とを、更に具備することを特
    徴とする請求項３２記載のビット率の調節可能なステレ
    オオーディオ復号化方法を実行するためのプログラムを
    記録したコンピュータで読取できる記録媒体。
34. 【請求項３４】 前記量子化したデータが符号データと
    大きさデータとからなるとき、 量子化した周波数成分の大きさ値及び符号ビットの順に
    従って復号化を行い、大きさ及び符号ビットを組合わせ
    て量子化した周波数成分を復元することを特徴とする請
    求項３２又は３３記載のビット率の調節可能なステレオ
    オーディオ復号化方法を実行するためのプログラムを記
    録したコンピュータで読取できる記録媒体。
35. 【請求項３５】 前記復号化処理は、重要度の高い最上
    位ビットから重要度の低い最下位ビットの順に従って復
    号化を行い、 前記信号復元処理は、前記復号化したビット分割された
    データを組合わせ量子化した周波数成分データに復元す
    ることを特徴とする請求項３２記載のビット率の調節可
    能なステレオオーディオ復号化方法を実行するためのプ
    ログラムを記録したコンピュータで読取できる記録媒
    体。
36. 【請求項３６】 復号化処理のデータ復号化は、 ４次元ベクトル単位で４個のサンプルのビット分割情報
    を復号化し、 前記４次元ベクトル復号化は、 ビット分割された当該周波数成分に対し、“０”でない
    値が符号化されたか否かを示す以前の状態に基づいて符
    号化した２つのサブベクトルを算術復号化し、各サンプ
    ルの符号化の状態に基づいて復号化した２つのサブベク
    トルを４次元ベクトルに復元することを特徴とする請求
    項３５記載のステレオオーディオ復号化方法を実行する
    ためのプログラムを記録したコンピュータで読取できる
    記録媒体。
37. 【請求項３７】 各量子化した周波数成分のビット分割
    されたデータを最上位ビットから復号化していく最中
    に、分割されたビット値が“０”であればそのまま通過
    してから最初に“１”が出たときに符号値を算術復号化
    することを特徴とする請求項３４記載のビット率の調節
    可能なステレオオーディオ復号化方法を実行するための
    プログラムを記録したコンピュータで読取できる記録媒
    体。
38. 【請求項３８】 前記スケールファクタ復号化は、 ビットストリームからまずスケールファクタに対する最
    大値を復号化し、各量子化帯域のスケールファクタの差
    分信号を算術復号化した後に、最大値から差分信号を引
    いてスケールファクタを復号化することを特徴とする請
    求項３２記載のビット率の調節可能なステレオオーディ
    オ復号化方法を実行するためのプログラムを記録したコ
    ンピュータで読取できる記録媒体。
39. 【請求項３９】 前記スケールファクタ復号化は、 ビットストリームからスケールファクタに対する最大値
    を復号化する処理と、 前記最大値と復号化しようとするスケールファクタとの
    差分をマッピングした値を算術復号化し、前記マッピン
    グされた値から前記差分を逆マッピングして前記差分を
    得る処理と、 前記差分を最大値から引いて最初のスケールファクタを
    求め、残りの帯域のスケールファクタは、以前のスケー
    ルファクタから差分を引いてスケールファクタを求める
    処理とを、行うことを特徴とする請求項３２記載のビッ
    ト率の調節可能なステレオオーディオ復号化方法を実行
    するためのプログラムを記録したコンピュータで読取で
    きる記録媒体。