JP3434260B2 - Audio signal encoding method and decoding method, these devices and program recording medium - Google Patents
Audio signal encoding method and decoding method, these devices and program recording mediumInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、オーディオ信号
を高能率にディジタル符号にする符号化方法及びそのデ
ィジタル符号をオーディオ信号に復元する復号化方法を
提供するものであり、オーディオ信号の録音・再生や、
オーディオ信号の通信路を使った伝送、放送などに利用
できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a coding method for converting an audio signal into a digital code with high efficiency and a decoding method for restoring the digital code into an audio signal. Or
It can be used for transmission and broadcasting of audio signals using communication channels.
【0002】[0002]
【従来の技術】オーディオ信号を高能率に符号化する従
来からの手法として、例えば図1に示す変換符号化方法
がある。変換符号化では、離散信号サンプル列として入
力されたオーディオ信号を時間/周波数変換部11によ
り一定サンプル数の入力ごとに時間/周波数変換を行
い、周波数領域の係数にしてから符号化を行い、前処理
部2により周波数領域の係数に前処理を施してから量子
化部3で量子化を行う。周波数領域重み付けインタリー
ブベクトル量子化(Transform-domain Weighted Interle
ave Vector Quantization, TWINVQ)方式はこの例に当て
はまる。2. Description of the Related Art As a conventional method for encoding an audio signal with high efficiency, there is a transform encoding method shown in FIG. 1, for example. In the transform coding, the audio signal input as the discrete signal sample sequence is time / frequency transformed by the time / frequency transforming unit 11 for each input of a fixed number of samples, and is transformed into a coefficient in the frequency domain before being encoded. The processing unit 2 pre-processes the coefficients in the frequency domain, and then the quantization unit 3 quantizes the coefficients. Frequency domain weighted interleaved vector quantization
The ave Vector Quantization (TWIN VQ) method applies to this example.
【0003】TWINVQ方式は、量子化部3における最終段
の量子化方法として、重み付けインタリーブベクトル量
子化を用いている。また、ベクトル量子化は、入力され
る係数の分布が小さいほど高能率に行うことができるの
で、図1中の前処理部2による前処理において係数の平
坦化を2段階で行うことを特徴としている。1段目の平
坦化では、線形予測法により得られたスペクトルで周波
数領域の係数を正規化することにより全体の大まかな係
数の変動を平坦化している。2段目の平坦化では、周波
数の尺度の1つであるバーク尺度上で均等幅になるよう
に分割した小帯域ごとに周波数領域の係数を正規化し、
線形予測スペクトルよりも更に細かく平坦化を行ってい
る。The TWIN VQ method uses weighted interleaved vector quantization as the final quantization method in the quantization unit 3. Further, the vector quantization can be performed more efficiently as the distribution of the input coefficients is smaller, so that the coefficient is flattened in two steps in the preprocessing by the preprocessing unit 2 in FIG. There is. In the first-stage flattening, the overall coefficient variation is flattened by normalizing the coefficients in the frequency domain with the spectrum obtained by the linear prediction method. In the second-stage flattening, the coefficients in the frequency domain are normalized for each of the small bands divided into equal widths on the Bark scale, which is one of the frequency scales,
The flattening is performed more finely than the linear prediction spectrum.
【0004】バーク尺度は、均等幅に帯域分割を行う
と、聴覚的にほぼ等幅になるという特徴を持つ。バーク
尺度上で均等幅の小帯域は、聴覚的にほぼ等幅である
が、このように分割した小帯域は、図2に示すように線
形尺度上では、高い周波数に位置する小帯域ほど帯域幅
が広くなっている。そのため、バーク尺度上で等幅にな
るように周波数領域の係数群を分割すると、高い周波数
に位置する小帯域ほど多くの係数を含むことになる。The Bark scale is characterized in that if the band is divided into equal widths, the widths are perceptually almost equal. Subbands having a uniform width on the Bark scale are almost equal in width perceptually, but as shown in FIG. 2, the subbands divided in this way are smaller in band on higher frequencies on the linear scale. The width is getting wider. Therefore, when the coefficient group in the frequency domain is divided so as to have the same width on the Bark scale, the smaller band located at the higher frequency contains more coefficients.
【0005】2段目の平坦化をバーク尺度単位で行う理
由は、聴覚を考慮に入れて限られた情報量を効果的に配
分することにある。バーク尺度での小帯域ごとの正規化
による平坦化という操作は、小帯域内の係数が定常であ
ることを期待して行っているが、高い周波数に位置する
小帯域は、多くの係数を含むため、小帯域内が定常でな
い場合も例えば図2に示すように多く存在する。このこ
とは、ベクトル量子化の能率の低下を招き、結果として
復号化したオーディオ信号の音質劣化につながる。この
ような問題は、高域にトーン成分を多く含むオーディオ
信号が入力された場合に特に生じやすい。The reason why the flattening of the second stage is performed in units of Bark scale is to effectively distribute a limited amount of information in consideration of hearing. The operation of flattening by normalization for each sub-band on the Bark scale is performed in the expectation that the coefficients in the sub-band are stationary, but the sub-band located at a high frequency contains many coefficients. Therefore, there are many cases where the small band is not stationary as shown in FIG. This leads to a reduction in the efficiency of vector quantization, resulting in deterioration of the sound quality of the decoded audio signal. Such a problem is particularly likely to occur when an audio signal including many tone components in the high frequency band is input.
【0006】なお、TWINVQ方式については、岩上他「周
波数領域重み付けインタリーブベクトル量子化(TwinVQ)
による楽音符号化」電子情報通信学会論文誌Vol.J80-A,
pp.830-837(1997) に詳細が記述されている。図1に示
した形態の符号化において、量子化方法として適応ビッ
ト割り当てのスカラー量子化を用いる符号化方法もあ
る。このような符号化方法では、周波数領域の係数を小
帯域に分割し、小帯域ごとに最適なビット割り当てを行
う。小帯域の分割方法として、聴覚的最適化の目的から
バーク尺度上で等幅に分割することがあるが、このよう
にすると、TWINVQの場合と同様に高い周波数に位置する
小帯域では定常でない場合が多く存在し、量子化能率の
低下を招くという問題がある。Regarding the TWINVQ method, Iwagami et al., "Frequency Domain Weighted Interleaved Vector Quantization (TwinVQ)"
Musical Encoding by "The Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Vol.J80-A,
Details are described in pp.830-837 (1997). In the encoding of the form shown in FIG. 1, there is also an encoding method that uses adaptive bit allocation scalar quantization as a quantization method. In such an encoding method, the coefficient in the frequency domain is divided into small bands, and optimal bit allocation is performed for each small band. As a method of dividing the small band, there is a case of dividing it into equal widths on the Bark scale for the purpose of auditory optimization.In this way, when it is not steady in the small band located at a high frequency as in the case of TWINVQ. However, there is a problem that the quantization efficiency decreases.
【0007】このような問題を解決する符号化方法とし
て入力信号を周波数領域信号に変換し、小帯域ごとに平
坦化する(正規化する)際に、正規化帯域幅をスペクト
ル分布の形状に応じて適応的に変化させることが日本国
特許出願公開7-336232に示されている。この方法ではト
ーン成分を含む小帯域では正規化の帯域幅を小さくし、
それ以外の領域では正規化の帯域幅を広く取ることで全
体では平坦化小帯域数を少なくし、符号化効率を高めて
いる。しかしながら、この方法によれば、トーン成分が
まばらに存在する場合、細かい正規化幅がトーン成分近
傍の平坦部にも適用され、符号化の効率が低下すること
がある。また、トーン成分ごとに正規化情報も符号化し
て添付しなければならないので、トーン成分が分散して
多数存在すれば、それだけ正規化情報の符号量が多くな
る。As a coding method for solving such a problem, when the input signal is converted into a frequency domain signal and is flattened (normalized) for each small band, the normalized bandwidth is changed according to the shape of the spectral distribution. It is disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 7-336232 that such changes are adaptively made. In this method, the normalization bandwidth is reduced in the small band containing the tone component,
By widening the normalization bandwidth in other regions, the number of flattening small bands is reduced as a whole, and the coding efficiency is improved. However, according to this method, when the tone components exist sparsely, the fine normalization width may be applied to the flat portion near the tone components, and the coding efficiency may decrease. Further, since the normalization information must also be encoded and attached for each tone component, if a large number of dispersed tone components exist, the code amount of the normalization information increases accordingly.
【0008】符号化効率を高めるため、トーン成分とそ
れ以外の成分を分離し、それぞれ符号化することが日本
国特許出願公開7-168593に示されている。この方法で
は、各極大値のスペクトルごとにそのスペクトルとその
近傍のスペクトルを1グループのトーン成分信号として
正規化し、符号化するため、各極大値スペクトルの位置
とサイズの情報を符号化して添付する必要がある。この
ため、トーン成分が多数ある場合、位置とサイズの情報
を多く必要とすることになり、符号化能率の向上を妨げ
る原因となる可能性がある。Japanese Patent Application Publication No. 7-168593 discloses that the tone component and the other components are separated and encoded in order to improve the encoding efficiency. In this method, normalized as a spectrum and toe NNaru component signal of a group of spectral near each spectrum of each local maximum, for encoding, the information of the position and size of each local maximum spectrum by encoding Must be attached. Therefore, if the tone Ingredient there are many, it would require a lot of information about the position and size, which may cause that prevents the improvement of the coding efficiency.
【0009】日本国特許出願公開7-248145は、トーン性
成分が等間隔に並んだピッチ成分を分離し、それぞれ符
号化することが示されている。ピッチ成分の位置情報
は、ピッチの基本周波数によって与えられ、少ない情報
量ですむが、金属音などの非整数倍音構造を有している
音に対してトーン性成分の分離がうまくできない問題が
ある。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-248145 discloses that pitch components in which tone components are arranged at equal intervals are separated and encoded respectively. The positional information of the pitch component is given by the fundamental frequency of the pitch and requires a small amount of information, but there is a problem that the tone component cannot be separated well for sounds that have a non-integer overtone structure such as metal sounds. .
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、オ
ーディオ信号の変換符号化において、高域にトーン成分
が多く含まれる入力音に対しても良好な能率で符号化で
きる符号化方法とその復号化方法及びその方法を使った
装置、更にその方法がコンピュータで実行可能なプログ
ラムとして記録された記録媒体を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coding method capable of coding an audio signal with good efficiency even for an input sound containing a large number of tone components in the conversion coding. It is an object of the present invention to provide a decoding method, an apparatus using the method, and a recording medium in which the method is recorded as a computer-executable program.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明によれば、入力
されたオーディオ信号サンプルを符号化するオーディオ
信号符号化方法は、以下のステップを含む:
(a) 入力オーディオ信号サンプルを一定数の入力サンプ
ルごとに時間/周波数変換して周波数領域係数を得て、
(b) 上記周波数領域係数を、1つ又は複数ずつ束ねた係
数小片に分割して係数小片群を生成し、(c) 上記係数小
片群の各々の係数小片の強度を計算し、(d) 上記係数小
片群をそれらの強度に基づいて少くとも2つのグループ
のどれかに分類することにより少くとも2系統の係数小
片列を生成し、分類情報を符号化して分類情報符号とし
て出力し、(e) 上記少くとも2系統の係数小片列を符号
化し、係数符号として出力する。According to the present invention, an audio signal coding method for coding an input audio signal sample includes the following steps: (a) inputting a fixed number of input audio signal samples Time / frequency conversion is performed for each sample to obtain frequency domain coefficients,
(b) The frequency domain coefficient is divided into one or more bundled coefficient pieces to generate a coefficient piece group, (c) the strength of each coefficient piece of the coefficient piece group is calculated, and (d) A coefficient fragment sequence of at least two systems is generated by classifying the coefficient fragment group into one of at least two groups based on their intensities, and the classification information is encoded and output as a classification information code. e) Coding the coefficient strip sequence of at least two systems and outputting it as a coefficient code.
【0012】この発明によれば、ディジタル符号を入力
し、オーディオ信号サンプルを出力する復号化方法は、
以下のステップを含む:
(a) 入力ディジタル符号を復号し、複数系統の係数小片
群を得て、(b) 入力ディジタル符号を復号し、係数小片
の分類情報を得ると共に、この情報をもとに複数系統の
係数小片群を合成し、順次並べた1系統の係数小片群よ
りなる周波数領域係数に復元し、(c) 上記ステップ(b)
で得た周波数領域係数を周波数/時間変換し、その結果
をオーディオ信号として出力する。According to the present invention, a decoding method for inputting a digital code and outputting audio signal samples comprises:
It includes the following steps: (a) Decode the input digital code to obtain a group of coefficient strips of multiple systems, and (b) Decode the input digital code to obtain the classification information of the coefficient strips. A plurality of groups of coefficient small pieces are combined into a frequency domain coefficient consisting of one group of coefficient small pieces arranged in sequence, and (c) the above step (b)
The frequency domain coefficient obtained in (1) is subjected to frequency / time conversion, and the result is output as an audio signal.
【0013】あるいは、復号化方法は、以下のステップ
を含む:
(a) 入力ディジタル符号を復号し、各係数小片が周波数
領域の複数の係数からなる係数小片群を得て、(b) 入力
ディジタル符号を復号し、係数小片の分類情報を得ると
共に、上記分類情報をもとに係数小片群を複数系統の係
数小片列に分類し、(c) 入力ディジタル符号を復号し、
上記係数小片群の正規化情報を得ると共に、上記ステッ
プ(b) で複数系統に分類された係数小片列の各々を上記
正規化情報により逆正規化し、(d) 上記ステップ(b) で
得た係数小片の分類情報をもとに、上記ステップ(c)で
逆正規化された複数系統の係数小片列を分類前の1系統
の配列に順次並べ、周波数領域係数に復元し、(e) 上記
ステップ(d) で得た周波数領域係数を周波数/時間変換
し、その結果をオーディオ信号として出力する。Alternatively, the decoding method comprises the steps of: (a) decoding the input digital code to obtain a group of coefficient pieces each coefficient piece consisting of a plurality of coefficients in the frequency domain; Decode the code, obtain the classification information of the coefficient small pieces, classify the coefficient small piece group into the coefficient small piece string of multiple systems based on the above classification information, (c) decode the input digital code,
While obtaining the normalization information of the coefficient small piece group, each of the coefficient small piece sequences classified into a plurality of systems in the step (b) is denormalized by the normalization information, and (d) obtained in the step (b). Based on the classification information of the coefficient pieces, the coefficient piece strings of the multiple systems denormalized in the step (c) are sequentially arranged in an array of one system before the classification, and are restored to the frequency domain coefficient. The frequency domain coefficient obtained in step (d) is frequency / time transformed, and the result is output as an audio signal.
【0014】この発明によれば、オーディオ信号サンプ
ルを入力し、ディジタル符号を出力する符号化装置は、
入力オーディオ信号を一定数の入力ごとに時間/周波数
変換して周波数領域係数を得る時間/周波数変換部と、
その時間/周波数変換部からの周波数領域係数を、隣り
合う係数同士を束ねた小片群に分割する係数小片生成部
と、係数小片生成部からの小片群の各々の強度を計算す
る強度計算部と、強度計算部で計算された小片群の強度
の相対的な大小をもとに、係数小片を少くとも2グルー
プに分け、このグループ分けの情報を元に係数小片生成
部で生成された小片群を少くとも2系統に分類し、分類
情報を符号化してディジタル符号として出力する係数小
片分類部と、係数小片分類部で少くとも2系統に分類さ
れた係数の各々を符号化し、その結果をディジタル符号
として出力する量子化部、とを含む。According to the present invention, an encoding device for inputting audio signal samples and outputting a digital code comprises:
A time / frequency conversion unit that obtains a frequency domain coefficient by time / frequency converting the input audio signal for each fixed number of inputs;
A coefficient small piece generation unit that divides the frequency domain coefficient from the time / frequency conversion unit into a small piece group in which adjacent coefficients are bundled; and an intensity calculation unit that calculates the strength of each small piece group from the coefficient small piece generation unit. , The coefficient small pieces are divided into at least two groups based on the relative magnitude of the strength of the small piece group calculated by the strength calculation unit, and the small piece group generated by the coefficient small piece generation unit based on the information of this grouping. Are classified into at least two systems, the classification information is coded and output as a digital code, and each of the coefficients classified into at least two systems by the coefficient classification class is coded, and the result is digitalized. And a quantizer for outputting as a code.
【0015】あるいは、符号化装置は、入力オーディオ
信号を一定数の入力ごとに時間/周波数変換して周波数
領域係数を得る時間/周波数変換部と、時間/周波数変
換部よりの周波数領域係数を、隣り合う係数同士を束ね
た小片群に分割する係数小片生成部と、係数小片生成部
で生成された小片群の各々の強度を計算する強度計算部
と、その強度計算部で計算された小片群の強度の相対的
な大小をもとに、係数小片を少くとも2グループに分
け、このグループ分けの情報を元に係数小片生成部で生
成された小片群を少くとも2系統に分類し、分類情報を
符号化してディジタル符号として出力する係数小片分類
部と、係数小片分類部で少くとも2系統に分類された係
数小片群の各々の強度を正規化すると共に、正規化情報
を符号化し、その結果をディジタル符号として出力する
平坦化部と、平坦化部よりの正規化した少くとも2系統
の係数小片群を、グループ分けの情報を利用して係数小
片を分類する以前の配列の1系統の係数小片群に再合成
する係数合成部と、係数合成部で再合成した係数小片群
を量子化すると共に、その結果をディジタル符号として
出力する量子化部、とを含む。Alternatively, the encoding device may include a time / frequency transforming unit for time / frequency transforming an input audio signal for each fixed number of inputs to obtain a frequency domain coefficient, and a frequency domain coefficient from the time / frequency transforming unit. A coefficient small piece generation unit that divides adjacent coefficients into a small piece group, a strength calculation unit that calculates the strength of each small piece group that is generated by the coefficient small piece generation unit, and a small piece group that is calculated by the strength calculation unit. The coefficient pieces are divided into at least two groups on the basis of the relative magnitude of the intensity, and the piece group generated by the coefficient piece generation unit is classified into at least two systems based on this grouping information. The coefficient small piece classification unit that encodes information and outputs it as a digital code and the strength of each of the coefficient small piece groups that are classified into at least two systems by the coefficient small piece classification unit are normalized, and the normalized information is encoded. Conclusion Is output as a digital code, and a group of at least two normalized coefficient pieces from the flattening section is used to classify the coefficient pieces using the grouping information. A coefficient synthesizing unit for re-synthesizing into a small piece group, and a quantizing unit for quantizing the coefficient small piece group re-synthesized by the coefficient synthesizing unit and outputting the result as a digital code.
【0016】この発明によれば、ディジタル符号を入力
し、オーディオ信号サンプルを出力する復号化装置は、
入力ディジタル符号を復号し、複数系統の係数小片群を
得る逆量子化部と、入力ディジタル符号を復号し、係数
小片の分類情報を得ると共に、この情報をもとに複数系
統の係数小片群を合成し、順次並べた1系統の周波数領
域係数に復元する係数合成部と、係数合成部で復元した
周波数領域係数を周波数/時間変換し、その結果をオー
ディオ信号として出力する周波数/時間変換部、とを含
む。According to the invention, a decoding device for inputting a digital code and outputting audio signal samples comprises:
Dequantizer that decodes the input digital code to obtain a group of coefficient small pieces of multiple systems, and decodes the input digital code to obtain the classification information of coefficient small pieces, and based on this information, the group of coefficient small pieces of multiple systems. A coefficient synthesizing section for synthesizing and sequentially restoring the frequency domain coefficients of one system, and a frequency / time converting section for frequency / time converting the frequency domain coefficients restored by the coefficient synthesizing section and outputting the result as an audio signal; Including and
【0017】あるいは、復号化装置は、入力ディジタル
符号を復号し、係数小片群を得る逆量子化部と、入力デ
ィジタル符号を復号し、係数小片の分類情報を得ると共
に、この情報をもとに係数小片群を複数系統に分類する
係数小片分類部と、入力ディジタル符号を復号し、係数
小片群の正規化情報を得ると共に、この情報により係数
小片分類部で複数系統に分類された係数小片群の各々を
逆正規化する逆平坦化部と、係数小片分類部で得た係数
小片の分類情報をもとに、逆平坦化部で逆正規化された
複数系統の係数小片群を分類前の1系統に順次並べ、周
波数領域係数に復元する係数合成部と、係数合成部より
の周波数領域係数を周波数/時間変換し、その結果をオ
ーディオ信号として出力する周波数/時間変換部、とを
含む。Alternatively, the decoding apparatus decodes the input digital code and obtains the coefficient small piece group, and the input digital code to obtain the classification information of the coefficient small piece, and based on this information. A coefficient small piece classifying unit that classifies the coefficient small piece group into a plurality of systems, and decodes the input digital code to obtain the normalization information of the coefficient small piece group, and the coefficient small piece classification unit uses this information to classify the coefficient small piece group into a plurality of systems. Based on the classification information of the coefficient small pieces obtained by the inverse flattening unit and the coefficient small piece classification unit for denormalizing each of the It includes a coefficient synthesizing unit for sequentially arranging in one system and restoring the frequency domain coefficient, and a frequency / time converting unit for frequency / time converting the frequency domain coefficient from the coefficient synthesizing unit and outputting the result as an audio signal.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】この発明では、入力信号を周波数
領域の係数に変換してから、一連の係数を100Hz 幅程度
の帯域ごとに束ねて係数小片とし、それぞれの係数小片
をその強度に応じて少なくとも2つのグループ、例えば
レベルの高いグループと低いグループに分類する。例え
ば図3Aに示すように、変形離散コサイン変換(MDC
T)係数のような周波数領域の係数の大きさが変動して
いる場合に、その周波数領域係数(図3B)の隣り合う
ものを束ねて、図3Cに示すように係数小片とし、これ
ら係数小片を図3Dに示すように係数の大きさが小さい
グループG0と、大きいグループG1とに分類する。強度の
高いグループG1と低いグループG0について、各々独立の
処理を施す。グループ分けの後の独立処理は、別々に量
子化処理を行う方法の他に、平坦化を独立して行った
後、2つのグループG0, G1を1つにまとめてベクトル量
子化する方法がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, after converting an input signal into coefficients in the frequency domain, a series of coefficients are bundled into bands of about 100 Hz width to form coefficient pieces, and each coefficient piece is adjusted according to its strength. Are classified into at least two groups, for example, a high level group and a low level group. For example, as shown in FIG. 3A, a modified discrete cosine transform (MDC)
T) When the magnitude of a coefficient in the frequency domain, such as a coefficient, is fluctuating, adjacent ones of the frequency domain coefficients (FIG. 3B) are bundled into a coefficient small piece as shown in FIG. 3C. Are classified into a group G 0 having a small coefficient size and a group G 1 having a large coefficient size, as shown in FIG. 3D. Independent processing is performed on the high-strength group G 1 and the low-strength group G 0 . The independent processing after grouping is not only the method of performing the quantization processing separately but also the method of performing the flattening independently and then performing the vector quantization by combining the two groups G 0 and G 1 into one. There is.
【0019】分類後の各々のグループに属する係数小片
の形状は、それぞれ同じ音源に起因していることが多い
ため、グループ内での強度の変動は小さい。このため、
グループ分けの後の独立処理において、例えばバーク尺
度で等間隔の小帯域ごとの処理を行うと、聴覚的に最適
な情報量の割り当てを保ったまま高い能率で量子化を行
うことができる。前記グループ分けは二つに限らず、3
つ以上に分けてもよい。Since the shape of the coefficient pieces belonging to each group after classification is often caused by the same sound source, the variation of the intensity within the group is small. For this reason,
In the independent processing after grouping, for example, if processing is performed for each small band at equal intervals on the Bark scale, it is possible to perform quantization with high efficiency while keeping allocation of the information amount that is acoustically optimum. The grouping is not limited to two, but three
You may divide into two or more.
【0020】このように、この発明では、係数小片を複
数のグループに分類し、それぞれのグループに対し平坦
化を行ってから符号化すると共に、分類情報を符号化す
る。この分類情報は前述した日本国特許出願公開7-1685
93で必要とする位置情報に比べ圧縮が容易であるため、
情報量を少なく抑えることができ、符号化を効率よく実
施できる。第1実施例
図4にこの発明の第1の実施例を示す。As described above, according to the present invention, the coefficient pieces are classified into a plurality of groups, each group is flattened and then coded, and the classification information is coded. This classification information is based on the Japanese patent application publication 7-1685 mentioned above.
Since it is easier to compress than the position information required by 93,
The amount of information can be suppressed to a small amount, and encoding can be efficiently performed. First Embodiment FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention.
【0021】図4中の処理部11〜18は符号化部10
で、離散サンプル列であるオーディオ信号xを入力し
て、符号化したビット列Cを出力する。図4中の処理部
31〜36は復号化部30で、符号化したビット列Cを
入力して、離散サンプル列であるオーディオ信号xを出
力する。
・時間/周波数変換部11
入力オーディオ信号xは離散サンプル列として時間/周
波数変換部11に入力され、一定数Nの入力サンプルご
とに時間/周波数変換を行い、N個の周波数領域の係数
に変換する。時間/周波数変換の方法としては、離散コ
サイン変換(DCT)や、変形離散コサイン変換(MD
CT)を用いることができる。変換方法として変形離散
コサイン変換を用いる場合には、N個の入力ごとにその
N個と、その直前のN個の2×N個の入力オーディオサ
ンプルを変換してN個の周波数領域の係数を得る。時間
/周波数変換処理を行う直前にハミング窓やハニング窓
などの窓関数をかけても良い。特に変換方法として変形
離散コサイン変換を選ぶ場合には、次式Wで表される窓
を入力サンプルxにかけることが望ましい。The processing units 11 to 18 in FIG.
Then, the audio signal x, which is a discrete sample sequence, is input, and the encoded bit sequence C is output. The processing units 31 to 36 in FIG. 4 are the decoding unit 30, which inputs the encoded bit string C and outputs the audio signal x which is a discrete sample string. Time / frequency conversion unit 11 The input audio signal x is input to the time / frequency conversion unit 11 as a sequence of discrete samples, and time / frequency conversion is performed for each fixed number N of input samples, and converted into N frequency domain coefficients. To do. The time / frequency conversion method includes discrete cosine transform (DCT) and modified discrete cosine transform (MD).
CT) can be used. When the modified discrete cosine transform is used as the transform method, N of each N inputs and the N 2 × N input audio samples immediately before that are transformed to obtain N frequency domain coefficients. obtain. A window function such as a Hamming window or a Hanning window may be applied immediately before performing the time / frequency conversion processing. In particular, when the modified discrete cosine transform is selected as the transform method, it is desirable to apply the window represented by the following formula W to the input sample x.
【0022】
W(i)=0.5{1-cos[2π(0.5+i)/N]},i=0,1,...,N-1 (1)
以上の処理を、変形離散コサイン変換の場合を例にとっ
て数式で表すと、次式のようになる。W (i) = 0.5 {1-cos [2π (0.5 + i) / N]}, i = 0,1, ..., N-1 (1) The above processing is performed by the modified discrete cosine transform. Taking the case as an example, it is expressed by the following equation.
【0023】[0023]
【数1】
ここで、iは入力サンプル番号、kは周波数を表す番
号、xは入力サンプルを表す。
・係数小片生成部12
時間/周波数変換部11で得られた周波数領域の係数
は、係数小片生成部12に入力される。係数小片生成部
12では、入力された周波数領域の係数を、M個ごとに
まとめた係数小片に分割して1系統の係数小片列とす
る。結果として、各係数Eは、次式のように構成され
る。[Equation 1] Here, i represents an input sample number, k represents a frequency number, and x represents an input sample. Coefficient small piece generation unit 12 The coefficient in the frequency domain obtained by the time / frequency conversion unit 11 is input to the coefficient small piece generation unit 12. The coefficient piece generator 12, the coefficients of the input frequency domain, Ru coefficient pieces columns and to <br/> of one system is divided into coefficient pieces grouped by the M. As a result, the engagement number E is configured as follows.
【0024】
E(q, m)=X(q・M+m) (3)
ただし、q=0,1,...,Q-1、各qに対しm=0,1,...,M-1
ここで、qは係数小片を表す番号、mは係数小片内の係
数を表す番号、Qは係数小片の数である。係数小片の大
きさMは1以上の任意の整数値をとることができるが、
周波数幅が例えば100Hz 程度になるように設定すると効
果が高い。例えば入力信号のサンプリング周波数が48kH
z である場合、M=8程度に設定する。また、ここでは
Mの値を全ての係数小片について一定として説明してい
るが、係数小片は必ずしも等しい大きさである必要はな
く、個別にMの値を設定してもよい。E (q, m) = X (q · M + m) (3) where q = 0,1, ..., Q-1, and m = 0,1, ..., M for each q. -1, where q is a number representing a coefficient piece, m is a number representing a coefficient in the coefficient piece, and Q is the number of coefficient pieces. The coefficient fragment size M can take any integer value of 1 or more,
The effect is high when the frequency width is set to, for example, about 100 Hz. For example-sampling frequency of the input signal is 48kH
If z, set M = 8. Further, here, the value of M is described as being constant for all coefficient small pieces, but the coefficient small pieces do not necessarily have to have the same size, and the value of M may be set individually.
【0025】係数小片生成部12で生成された係数小片
は、係数小片分類決定部13と係数小片分類部14に入
力される。
・係数小片分類決定部13
図5に、係数小片分類決定部13の詳細な構造を示す。
係数小片分類決定部13は、係数小片を入力し、その分
類情報を出力する。即ち、入力された係数小片は、係数
小片強度計算部3−1に入力され、係数小片ごとに強度
Iを次式のように計算する。The coefficient small pieces generated by the coefficient small piece generation unit 12 are input to the coefficient small piece classification determining unit 13 and the coefficient small piece classification unit 14. -Coefficient small piece classification determining unit 13 FIG. 5 shows a detailed structure of the coefficient small piece classification determining unit 13.
The coefficient piece classification determining unit 13 inputs the coefficient piece and outputs the classification information. That is, the input coefficient small pieces are input to the coefficient small piece strength calculation unit 3-1, and the strength I is calculated for each coefficient small piece by the following equation.
【0026】[0026]
【数2】
1系統の係数小片列は帯域分割部3-2 で、複数の係数小
片ごとの小帯域に分割される。その各小帯域内の各係数
小片強度を、Isb(isb, qsb) と表す。ただし、isb は、
小帯域の番号を示し、qsb は、小帯域中の小片番号を示
す。1つの小帯域に含まれる係数小片の数は2以上の任
意の数で、Qsb(isb)で与えられる。 [Equation 2] 1 coefficients piece row lineages band divider 3-2, a plurality of coefficient Small
It is divided into small bands for each piece . Each coefficient pieces strength in that each subband represents I sb (i sb, q sb ) and. However, i sb is
The sub-band number is shown, and q sb shows the sub-piece number in the sub-band. The number of coefficient pieces included in one small band is an arbitrary number of 2 or more and is given by Q sb (i sb ) .
【0027】 isb ,qsb とqの関係は、次式のように表
される。[0027] isb, QsbThe relation between q and q is expressed as
To be done.
【0028】[0028]
【数3】
帯域分割部3-2 で帯域分割された係数小片強度は、しき
い値決定部3-3 、小片分類判定部3-4 、分離度計算部3-
5 に渡される。しきい値決定部3-3 では、帯域分割部3-
2 より受け取った係数小片強度の最大値と最小値を小帯
域ごとに求め、この値を元に小片分類のしきい値Tを次
式のように決定する。[Equation 3] The coefficient segment strengths band-divided by the band segmentation unit 3-2 are the threshold value determination unit 3-3, the segment classification determination unit 3-4, and the separability calculation unit 3-.
Passed to 5. In the threshold value determining unit 3-3, the band dividing unit 3-
The maximum value and the minimum value of the coefficient small piece intensity received from 2 are obtained for each small band, and the threshold value T for small piece classification is determined based on this value as follows.
【0029】
Tsb(isb)=αIsb(isb, qmax)+(1−α)Isb(isb, qmin) (7)
ここで、qminはIsb の最小値を与える係数小片の番号、
qmaxは、Isb の最大値を与える係数小片の番号、定数α
は1≧α>0である。αの値は0.4 程度に設定する。ここ
で決定したしきい値Tsb は小片分類判定部3-4 に渡され
る。小片分類判定部3-4 では、帯域分割部3-2 より受け
取った係数強度Isb をしきい値決定部3-3 より受け取っ
たしきい値Tsb と比較して係数小片の分類を判定する。
係数小片の分類情報Gはq=0,1,...,Q-1のそれぞれにつ
いて次式のように決定される。T sb (i sb ) = αI sb (i sb , q max ) + (1−α) I sb (i sb , q min ) (7) where q min gives the minimum value of I sb Coefficient piece number,
q max is the coefficient fragment number that gives the maximum value of I sb , a constant α
Is 1 ≧ α> 0. The value of α is set to about 0.4. The threshold value T sb determined here is passed to the small piece classification determination unit 3-4. The small piece classification determination unit 3-4 compares the coefficient strength I sb received from the band division unit 3-2 with the threshold value T sb received from the threshold value determination unit 3-3 to determine the classification of coefficient small pieces. .
The classification information G of the coefficient small pieces is determined by the following equation for each of q = 0, 1, ..., Q-1.
【0030】
G(q)= 0 for Isb(isb, qsb)≦Tsb(isb)
= 1 for Isb(isb, qsb)>Tsb(isb) (8)
ここで決定された係数小片の分類情報G(q)は、分離度計
算部3-5 と分類情報出力部3-7 に渡される。分離度計算
部3-5 では、帯域分割部3-2 より受け取った係数小片強
度Isb と小片分類判定部3-4 より受け取った係数小片の
分類情報G(q)をもとに小帯域ごとにIsb をG(q)=0とG(q)
=1の2つのグループに分け、それぞれのグループの強度
から分離度を計算する。分離度を計算する前に、分類さ
れた2つのグループの強度をそれぞれ求める。G(q)=0の
グループの強度 IG0は次式のように求める。G (q) = 0 for I sb (i sb , q sb ) ≦ T sb (i sb ) = 1 for I sb (i sb , q sb )> T sb (i sb ) (8) where The determined classification information G (q) of the coefficient pieces is passed to the separation degree calculation unit 3-5 and the classification information output unit 3-7. The separability calculation unit 3-5 also includes the coefficient fragment strength I sb received from the band division unit 3-2 and the coefficient fragment classification information G (q) received from the fragment classification determination unit 3-4. And I sb for each small band G (q) = 0 and G (q)
It is divided into two groups of = 1 and the degree of separation is calculated from the strength of each group. Before calculating the degree of separation, the intensities of the two classified groups are obtained. The intensity I G0 of the group with G (q) = 0 is calculated by the following equation.
【0031】[0031]
【数4】 G(q)=1のグループの強度 IG1は次式のように求める。[Equation 4] The intensity I G1 of the group with G (q) = 1 is calculated by the following equation.
【0032】[0032]
【数5】
分離度Dsb は、IG0 とIG1 から次式のように決定され
る。
Dsb(isb)=IG1(isb)/IG0(isb) (11)
ここで決定された小帯域isb ごとの分離度Dsb(isb)は、
小片分類使用/不使用決定部3-6 に渡される。[Equation 5] The degree of separation D sb is determined from I G0 and I G1 by the following equation. D sb (i sb ) = I G1 (i sb ) / I G0 (i sb ) (11) The separation degree D sb (i sb ) for each subband i sb determined here is
It is passed to the small piece classification use / non-use decision unit 3-6.
【0033】小片分類使用/不使用決定部3-6 では、分
離度計算部3-5 で決定された分離度により各小帯域ごと
に小片分類の使用/不使用を決定する。分離度Dsb がし
きい値Dtを越えた場合小片分類使用フラグFsb(isb)を
1にセットする。そうでない場合小片分類使用フラグF
sb(isb)を0にセットする。ここで決定された小片分類
使用フラグFは、分類情報出力部3-7 に渡される。分類
情報出力部3-7 では、小片分類判定部3-4 より受け取っ
た係数小片の分類情報G(q)を、小片分類使用/不使用決
定部3-6 より受け取った小片分類使用フラグFsb(isb)を
もとに小帯域ごとに再決定する。Fsb(isb)の値が0であ
った場合、isb 番目の小帯域に属する係数小片の分類情
報G(q)のすべての値を0にセットする。Fsb(isb)の値が
1であった場合はisb 番目の小帯域に属する係数小片の
分類情報G(q)はそのままとする。なおFsb を用いてのG
(q)の再決定は必ずしも必要ないがこのFsb による再決
定を行うと、小帯域内での係数の大きさの変動が小さい
係数小片のG(q)を0とすることができ、後で行う分類情
報G(q)の符号化をより高能率に行うことができる。The small piece classification use / non-use determination unit 3-6 determines the use / non-use of the small piece classification for each small band based on the separation degree determined by the separation degree calculation unit 3-5. When the degree of separation D sb exceeds the threshold value Dt, the small piece classification use flag F sb (i sb ) is set to 1. Otherwise, small piece classification use flag F
Set sb (i sb ) to zero. The small piece classification use flag F determined here is passed to the classification information output unit 3-7. In the classification information output unit 3-7, the coefficient fragment classification information G (q) received from the fragment classification determination unit 3-4 is sent to the fragment classification use flag F sb received from the fragment classification use / non-use determination unit 3-6. Redetermine for each small band based on (i sb ). If the value of F sb (i sb ) is 0, all the values of the classification information G (q) of the coefficient fragment belonging to the i sb- th small band are set to 0. When the value of F sb (i sb ) is 1, the classification information G (q) of the coefficient fragment belonging to the i sb- th small band is left unchanged. Note that G using F sb
Re-determination of (q) is not always necessary, but if this re-determination by F sb is performed, it is possible to set G (q) of the coefficient fragment with small fluctuation of the coefficient size to 0, The classification information G (q) can be encoded with higher efficiency.
【0034】分類情報出力部3-7 で再決定した係数小片
の分類情報G(q)を、図4中の係数小片分類決定部13の
出力とし、この情報は係数小片分類部14及び係数小片
分類情報圧縮部15に渡される。
・係数小片分類部14
係数小片分類部14は、係数小片生成部12で生成され
た係数小片と係数小片分類決定部13で決定した係数小
片の分類情報G(q)を入力とし、全係数小片に対し係数小
片をG(q)=0のグループEg0 とG(q)=1のグループEg1
に分類する。The coefficient piece classification information G (q) re-determined by the classification information output section 3-7 is used as the output of the coefficient piece classification determining section 13 in FIG. 4, and this information is used as the coefficient piece classifying section 14 and the coefficient piece class. It is passed to the classification information compression unit 15. Coefficient small piece classifying unit 14 The coefficient small piece classifying unit 14 receives the coefficient small piece generated by the coefficient small piece generating unit 12 and the coefficient small piece classification information G (q) determined by the coefficient small piece classification determining unit 13 as input, and receives all coefficient small pieces. For the coefficient small pieces, the group E g0 of G (q) = 0 and the group E g1 of G (q) = 1
Classify into.
【0035】係数小片分類部14はグループEg0 とEg1
のサイズS0, S1を格納するメモリ(図示せず)を有して
いるものとする。また、小片番号qのカウンタの役割を
するメモリも有しているものとする(図示せず)。図6
は係数小片分類部14の処理の流れ図である。係数小片
分類部14では、まずメモリのS0、S1、qを全て0にク
リアする。次に、メモリの小片番号qを係数小片E(q,m)
の数Qと比較して、qの方が小さければ処理を継続しス
テップS3に進み、そうでなければEg0(S0,m)をグルー
プE g0 とし、Eg1(S1,m)をグループEg1 としてそれぞれ
サイズS0, S1と共に出力して終了する(ステップS
2)。The coefficient fragment classifying unit 14 is the group E.g0And Eg1
Size S0, S1Has a memory (not shown) for storing
Be present. In addition, the role of the counter of the small piece number
It also has a memory (not shown). Figure 6
3 is a flow chart of processing of the coefficient segment classifying unit 14. Coefficient piece
In the classification unit 14, first, S of the memory0, S1, Q to 0
To rear. Next, the small piece number q in the memory is set to the coefficient small piece E (q, m).
If q is smaller than the number Q of
Go to step S3, otherwise Eg0(S0, m) to glue
E g0 And then Eg1(S1, m) to group Eg1 As each
Size S0, S1And output with (step S
2).
【0036】ステップS3では、係数小片の分類情報G
(q)の値が1かどうか判断し、これが真なら処理(ステ
ップS6)に進み、偽なら処理(ステップS4)に進
む。ステップS4では、小片グループEg0 にメモリカウ
ンタqが指し示す小片E(q,m)を次式のように追加する。
Eg0(S0, m)=E(q, m), m=0, 1, ..., M-1
ステップS5では、メモリのグループサイズS0 を1だ
け歩進し、処理をステップS8に進める。In step S3, the classification information G of coefficient small pieces
It is determined whether or not the value of (q) is 1, and if it is true, the process proceeds to step S6, and if false, the process proceeds to step S4. In step S4, the small piece E (q, m) indicated by the memory counter q is added to the small piece group E g0 as in the following equation. E g0 (S 0 , m) = E (q, m), m = 0, 1, ..., M-1 In step S5, the group size S 0 of the memory is incremented by 1 and the process proceeds to step S8. Proceed to.
【0037】ステップS6では、小片グループEg1 にメ
モリカウンタqが指し示す小片E(q,m)を次式のように追
加する。
Eg1(S1, m)=E(q, m), m=0,1,...,M-1
ステップS7では、メモリのグループサイズS1 を1だ
け歩進し、処理をステップS8に進める。ステップS8
では、小片番号qのメモリカウンタを1だけ歩進し、処
理をステップS2に進める。In step S6, the small piece E (q, m) indicated by the memory counter q is added to the small piece group E g1 as in the following equation. E g1 (S 1 , m) = E (q, m), m = 0,1, ..., M-1 In step S7, the group size S 1 of the memory is incremented by 1 and the process is performed in step S8. Proceed to. Step S8
Then, the memory counter of the small piece number q is incremented by 1, and the process proceeds to step S2.
【0038】このようにして係数小片分類部14により
分類された小片グループEg0 とEg1及びそれらのサイズS
0, S1 は、それぞれ第1及び第2量子化部16及び17
に渡される。
・係数小片分類情報圧縮部15
係数小片分類情報圧縮部15では、係数小片分類決定部
13で決定した一連の係数小片分類情報G(q), q=0,
1,...,Q-1を圧縮し、圧縮された係数小片分類情報G(q)*
を多重化部18に渡す。In this way, the small piece groups E g0 and E g1 classified by the coefficient small piece classifying unit 14 and their sizes S
0 and S 1 are the first and second quantizers 16 and 17, respectively.
Passed to. -Coefficient small piece classification information compressing unit 15 In the coefficient small piece classification information compressing unit 15, a series of coefficient small piece classification information G (q), q = 0, determined by the coefficient small piece classification determining unit 13.
Compressed 1, ..., Q-1 and compressed coefficient piece classification information G (q) *
To the multiplexing unit 18.
【0039】係数小片分類情報G(q)の値0と1の出現確
率には通常、偏りがあるので、これを利用した可逆圧縮
符号化なら何れでも利用できるが、ハフマン符号化や算
術符号化のようなエントロピー符号化を用いると特に効
率が高い。その他、ランレングス符号化を用いていも効
果が得られる。また、図7に示すように係数小片分類情
報G(q), q=0,1,...,Q-1をいくつかのブロックに分割
し、ブロック中に値が1の係数小片分類情報G(q)がない
場合には1ビットで表されるFGフラグを0にセットし、
そのブロックをフラッグFGのみで代表し、値が1の係数
小片分類情報G(q)がある場合にはフラグFGを1にセット
した後、そのブロックの先頭にフラッグFG=0を追加し、
ブロック内の係数小片分類情報G(q)を各々1ビットで表
すことにより全体としてビット数を削減しても良い。更
に、そのビット数削減された係数小片分類情報を例えば
上述のハフマン符号化や算術符号化に適用してもよい。
・第1量子化部16
第1量子化部16では、係数小片分類部14で分類され
た小片グループEg0 を構成する係数を符号化する。Since the appearance probabilities of the coefficient segment classification information G (q) values 0 and 1 are usually biased, any lossless compression coding using this can be used, but Huffman coding or arithmetic coding is possible. It is particularly efficient to use entropy coding such as. In addition, the effect can be obtained by using the run length coding. Further, as shown in FIG. 7, coefficient piece classification information G (q), q = 0, 1, ..., Q-1 is divided into several blocks, and coefficient piece classification information having a value of 1 in each block. If there is no G (q), set the F G flag represented by 1 bit to 0,
The block is represented only by the flag F G , and if there is the coefficient piece classification information G (q) with a value of 1, the flag F G is set to 1 and then the flag F G = 0 is added to the beginning of the block. Then
The number of bits may be reduced as a whole by representing the coefficient piece classification information G (q) in each block by 1 bit. Further, the coefficient fragment classification information with the reduced number of bits may be applied to the above-mentioned Huffman coding or arithmetic coding, for example. First Quantization Unit 16 The first quantization unit 16 encodes the coefficients forming the small piece group E g0 classified by the coefficient small piece classification unit 14.
【0040】小片グループEg0 は、符号化する前に次式
のように一列の係数列に変換する。
C0(s・M+m)=Eg0(s, m),
s=0, 1, ..., S0、m=0,1,...,M-1
符号化方法としては、係数列C0 を構成する係数をいく
つかの小ブロックに分け、小ブロックごとに適応的に量
子化ビット数を割り当ててスカラー量子化する方法を用
いても良いし(方法A)、係数列C0 を構成する係数を
いくつかの小ブロックに分け、小ブロックごとに最適な
量子化幅を決め、スカラー量子化した後、ハフマン符号
化あるいは算術符号化などのエントロピー符号化を行う
方法を用いても良いし(方法B)、係数列C0 を一括で
ベクトル量子化しても良いし(方法C)、係数列C0 を
インタリーブベクトル量子化しても良い(方法D)。The small piece group E g0 is converted into a single coefficient sequence as shown in the following equation before being encoded. C 0 (s · M + m) = E g0 (s, m), s = 0, 1, ..., S 0 , m = 0,1, ..., M-1 A method of dividing the coefficients forming the coefficient sequence C 0 into some small blocks and adaptively assigning the number of quantization bits to each small block to perform scalar quantization may be used (method A), or the coefficient sequence C may be used. The coefficient that constitutes 0 is divided into several small blocks, the optimum quantization width is determined for each small block, scalar quantization is performed, and then entropy coding such as Huffman coding or arithmetic coding is used. Alternatively, the coefficient sequence C 0 may be collectively vector-quantized (method C), or the coefficient sequence C 0 may be interleaved vector-quantized (method D).
【0041】ここで量子化された情報は、方法A又はC
又はDを用いた場合は量子化インデックスInE0を必要最
小限のビット数で2進数化してビット列に変換した後多
重化部18に渡される。方法Bを用いた場合ビット列は
そのまま多重化部18に渡される。また、係数小片分類
部14から入力された小片グループEg0 のサイズS0 も
予め決まったビット数で2進数化してビット列に変換し
た後、多重化部18に渡される。
・第2量子化部17
第2量子化部17では、係数小片分類部14で分類され
た小片グループEg1を構成する係数を符号化する。符号
化は第1量子化部と同様の手順で行われるが、符号化方
法は必ずしも第1量子化部と一致させる必要はない。The information quantized here is the method A or C.
Alternatively, when D is used, the quantized index In E0 is converted into a bit string by converting it into a binary string with the necessary minimum number of bits and then passed to the multiplexing unit 18. When the method B is used, the bit string is directly passed to the multiplexing unit 18. Further, the size S 0 of the small piece group E g0 input from the coefficient small piece classifying unit 14 is also converted into a binary string by a predetermined number of bits and then passed to the multiplexing unit 18. Second Quantization Unit 17 The second quantization unit 17 encodes the coefficients forming the small piece group E g1 classified by the coefficient small piece classification unit 14. The coding is performed in the same procedure as the first quantizing unit, but the coding method does not necessarily have to match the first quantizing unit.
【0042】小片グループEg1 は、符号化する前に次式
のように一列の係数列に変換する。
C1(s・M+m)=Eg1(s, m),s=0, 1, ..., S1、m=0,
1,..., M-1
符号化方法としては、係数列C1 を構成する係数をいく
つかの小ブロックに分け、小ブロックごとに適応的に量
子化ビット数を割り当ててスカラー量子化する方法を用
いても良いし(方法A)、係数列C1 を構成する係数を
いくつかの小ブロックに分け、小ブロックごとに最適な
量子化幅を決め、スカラー量子化した後、ハフマン符号
化あるいは算術符号化などのエントロピー符号化を行う
方法を用いても良いし(方法B)、係数列C1 を一括で
ベクトル量子化しても良いし(方法C)、係数列C1 を
インタリーブベクトル量子化しても良い(方法D)。The small piece group E g1 is converted into a single coefficient sequence as shown in the following equation before being encoded. C 1 (s ・ M + m) = E g1 (s, m), s = 0, 1, ..., S 1 , m = 0,
As the 1, ..., M-1 encoding method, the coefficient forming the coefficient sequence C 1 is divided into several small blocks, and the number of quantization bits is adaptively assigned to each small block for scalar quantization. The method may be used (method A), the coefficient constituting the coefficient sequence C 1 is divided into several small blocks, the optimum quantization width is determined for each small block, scalar quantization is performed, and then Huffman coding is performed. Alternatively, a method of performing entropy coding such as arithmetic coding may be used (method B), or the coefficient sequence C 1 may be vector-quantized collectively (method C), or the coefficient sequence C 1 may be interleaved vector quantum. It may be converted (method D).
【0043】ここで符号化された情報は、方法A又はC
又はDを用いた場合は量子化インデックスInE1を必要最
小限のビット数で2進数化してビット列に変換した後多
重化部8に渡される。方法Bを用いた場合ビット列はそ
のまま多重化部18に渡される。 また、係数小片分類
部4から入力された小片グループEg1 のサイズS1 は予
め決まったビット数で2進数化してビット列に変換した
後多重化部18に渡される。The information encoded here is the method A or C.
Alternatively, when D is used, the quantization index In E1 is converted into a binary string with the minimum necessary number of bits, converted into a bit string, and then passed to the multiplexing unit 8. When the method B is used, the bit string is directly passed to the multiplexing unit 18. Further, the size S 1 of the small piece group E g1 input from the coefficient small piece classifying unit 4 is converted into a binary string with a predetermined number of bits, and is then passed to the multiplexing unit 18.
【0044】いずれの方法を用いるにしても、第2量子
化部17で使用する符号化方法は第1量子化部16で使
用する符号化方法と同じである必要はない。むしろ、第
1及び第2量子化部16、17に与えられる係数小片グ
ループEg0, Eg1 の特性の違いに着目してそれぞれに適
した異なる符号化方法をとることにより、符号量を削減
したり、或いは符号誤りによる歪を小さくすることがで
きる。
・多重化部18
多重化部18では、係数小片分類情報圧縮部15、第1
量子化部16及び第2量子化部17からの入力情報G(q)
*, InE0, InE1の全てを出力ビット列として出力する。
多重化部18から出力されるビット列は符号化部10の
出力となり、復号化部30の逆多重化部31に渡され
る。Whichever method is used, the coding method used by the second quantizer 17 does not have to be the same as the coding method used by the first quantizer 16. Rather, by paying attention to the difference in the characteristics of the coefficient segment groups E g0 and E g1 given to the first and second quantizers 16 and 17, and adopting different encoding methods suitable for each, the amount of code is reduced. Alternatively, distortion due to code error can be reduced. Multiplexing Unit 18 In the multiplexing unit 18, the coefficient fragment classification information compressing unit 15, the first
Input information G (q) from the quantizer 16 and the second quantizer 17
* , In E0 , In E1 are all output as an output bit string.
The bit string output from the multiplexing unit 18 becomes the output of the encoding unit 10 and is passed to the demultiplexing unit 31 of the decoding unit 30.
【0045】以下、復号部30について説明する。
・逆多重化部31
逆多重化部31では、符号化部10から出力されたビッ
ト列を入力し、多重化部18と逆の手順により、第1逆
量子化部32へのビット列InE0及び第2逆量子化部33
へのビット列InE1及び係数小片分類情報復元部34への
ビット列G(q)*に分解し、各々を第1逆量子化部32、
第2逆量子化部33、及び係数小片分類情報復元部34
へ送る。
・第1逆量子化部32
第1逆量子化部32では、逆多重化部31から出力され
たビット列を復元し、係数小片グループEg0 とそのサイ
ズS0 を出力する。サイズS0 は、予め決まったビット
数で2進数化してあるサイズを表すビット列を整数に変
換することにより復元する。The decoding unit 30 will be described below. Demultiplexing unit 31 In the demultiplexing unit 31, the bit string output from the encoding unit 10 is input, and the bit string In E0 and the 2 inverse quantizer 33
To the bit string In E1 and the bit string G (q) * to the coefficient segment classification information restoring unit 34, and each of them is divided into the first dequantization unit 32,
The second dequantization unit 33 and the coefficient segment classification information restoration unit 34
Send to. First Dequantization Unit 32 The first dequantization unit 32 reconstructs the bit string output from the demultiplexing unit 31 and outputs the coefficient segment group E g0 and its size S 0 . The size S 0 is restored by converting a bit string representing a size that has been converted into a binary number with a predetermined number of bits into an integer.
【0046】小片グループEg0 を表すビット列は、第1
量子化部16で用いた量子化方法A,B,C又はDの逆
の処理で係数列C0 q に復元した後、次式のように小片グ
ループEg0 qを復元する。
Eg0 q(s, m)=C0 q(s・M+m),s=0,1,...,S1-1,m=0,
1,...,M-1
なお、C0 q, Eg0 qなどの上付き添え字qは符号化部10
の第1量子化部16において量子化処理を受けたことに
より量子化誤差が生じるため、逆量子化部32において
復元したC0 q, Eg0 qはもとのC0, Eg0に対し量子化誤差を
含んでいることを表している。他の符号の上付き添え字
qも同様である。
・第2逆量子化部33
第2逆量子化部33では、逆多重化部31から出力され
たビット列を復元し、係数小片グループEg1 とそのサイ
ズS1 を出力する。サイズS1 は、予め決まったビット
数で2進数化してあるサイズを表すビット列を整数に変
換することにより復元する。The bit string representing the small piece group E g0 is the first
After the coefficient sequence C 0 q is restored by the reverse processing of the quantization method A, B, C, or D used in the quantization unit 16, the small piece group E g0 q is restored as in the following equation. E g0 q (s, m) = C 0 q (s · M + m), s = 0,1, ..., S 1 -1, m = 0,
1, ..., M-1 Note that the superscript q such as C 0 q and E g0 q is the encoding unit 10.
Since a quantization error occurs due to being subjected to the quantization processing in the first quantization unit 16 of, the C 0 q and E g0 q restored in the inverse quantization unit 32 are quantized with respect to the original C 0 and E g0. It indicates that the conversion error is included. The same applies to the superscript q of other symbols. Second Dequantization Unit 33 The second dequantization unit 33 restores the bit string output from the demultiplexing unit 31 and outputs the coefficient segment group E g1 and its size S 1 . The size S 1 is restored by converting a bit string representing a size that has been converted into a binary number with a predetermined number of bits into an integer.
【0047】小片グループEg1 を表すビット列は、第2
量子化部17で用いた量子化方法A,B,C又はDの逆
の処理で係数列C1 q に復元した後、次式のように小片グ
ループEg1 qを復元する。
Eg1 q(s, m)=C1 q(s・M+m),s=0,1,...,S1-1,m=0,
1,...,M-1
・係数小片分類情報復元部34
係数小片分類情報復元部34では、逆多重化部31から
出力されたビット列を、係数小片分類情報圧縮部15で
使用された可逆圧縮符号化方法と逆の処理で復元し、係
数小片分類情報G(q), q=0,1,...,Q-1を復元する。当
然、符号化部10における第1及び第2量子化部16及
び17で異なる符号化方法を使用すれば、対応する復号
30の第1及び第2逆量子化部32、33で使用される
復号方法も互いに異なる。
・係数合成部35
係数合成部35では、第1逆量子化部32と第2逆量子
化部33から出力された小片グループを、係数小片分類
情報復元部34から出力された係数小片分類情報G(q)に
基づいて1系統に再構築して周波数領域の係数を出力す
る。The bit string representing the small piece group E g1 is the second bit string.
After the coefficient sequence C 1 q is restored by the inverse processing of the quantization method A, B, C, or D used in the quantizer 17, the small piece group E g1 q is restored as in the following equation. E g1 q (s, m) = C 1 q (s ・ M + m), s = 0,1, ..., S 1 -1, m = 0,
1, ..., M-1 ・ Coefficient small piece classification information restoring unit 34 In the coefficient small piece classification information restoring unit 34, the bit string output from the demultiplexing unit 31 is reversibly used in the coefficient small piece classification information compressing unit 15. Restoration is performed by the reverse processing of the compression encoding method to restore the coefficient segment classification information G (q), q = 0, 1, ..., Q-1. Of course, if different encoding methods are used in the first and second quantizers 16 and 17 in the encoder 10, the decoding used in the first and second inverse quantizers 32 and 33 of the corresponding decoding 30. The methods are also different. -Coefficient synthesizing unit 35 In the coefficient synthesizing unit 35, the small piece group output from the first inverse quantizing unit 32 and the second inverse quantizing unit 33 is converted into the coefficient small piece classification information G output from the coefficient small piece classification information restoring unit 34. Based on (q), it is reconstructed into one system and the coefficient in the frequency domain is output.
【0048】図8は、係数合成部35の処理のうち、係
数小片群Eq を得るまでの処理手順である。ステップS
1でS0, S1, qの初期値をそれぞれ0に設定し、ステッ
プS2でq<Qであるか判定し、YESであればステッ
プS3で係数小片分類情報G(q)が1であるか判定し、N
OであればステップS4で係数小片Eg0 q(S0,m)をEq(q,
m)と定義し、ステップS5でS0 を1だけ歩進し、ステ
ップS8でqを1だけ歩進してステップS2に戻る。ス
テップS3の判定がYESならステップS6でEg1 q(S1,
m)をEq(q, m)と定義し、ステップS7でS1 を1だけ歩
進し、ステップS8でqを1だけ歩進しステップS2に
戻る。ステップS2でqがQより小でないと判定される
と、処理を終了し、係数小片群Eq(q, m), q=0,1,...,Q-
1, m=0,1,...,M-1が得られる。FIG. 8 shows a processing procedure in the processing of the coefficient synthesizing unit 35 until the coefficient small piece group E q is obtained. Step S
In step 1, the initial values of S 0 , S 1 , and q are set to 0, and in step S2, it is determined whether q <Q. If YES, the coefficient piece classification information G (q) is 1 in step S3. Judge whether N
If it is O, the coefficient piece E g0 q (S 0 , m) is changed to E q (q,
m), S 0 is incremented by 1 in step S 5, q is incremented by 1 in step S 8, and the process returns to step S 2. If the determination in step S3 is YES, then in step S6, E g1 q (S 1 ,
m) is defined as E q (q, m), S 1 is incremented by 1 in step S7, q is incremented by 1 in step S8, and the process returns to step S2. If it is determined in step S2 that q is not smaller than Q, the process is terminated and the coefficient segment group E q (q, m), q = 0, 1, ..., Q-
1, m = 0,1, ..., M-1 is obtained.
【0049】係数小片群Eqは、係数小片生成部12と逆
の要領で、次式のように周波数領域の係数Xqに再構築さ
れる。
Xq(q・M+m)=Eq(q, m),q=0, 1, ..., Q-1; m=0, 1,
..., M-1
・周波数/時間変換部36
周波数/時間変換部36では、係数合成部35から出力
した周波数領域の一連の係数Xq(q・M+m)を周波数/時
間変換してオーディオ信号xqを生成し出力する。The coefficient small piece group E q is reconstructed into the coefficient X q in the frequency domain as in the following equation in the reverse procedure of the coefficient small piece generating unit 12. X q (q · M + m) = E q (q, m), q = 0, 1, ..., Q-1; m = 0, 1,
..., M-1 ・ Frequency / time conversion unit 36 In the frequency / time conversion unit 36, a series of coefficients X q (q · M + m) in the frequency domain output from the coefficient synthesis unit 35 are frequency / time converted to perform audio Generate and output signal x q .
【0050】周波数/時間変換の方法としては、逆離散
コサイン変換(IDCT)や、逆変形離散コサイン変換(IM
DCT)を用いることができる。変換方法として逆変形離
散コサイン変換を用いる場合には、N個の入力係数を変
換して2N個の時間領域のサンプルを得る。このサンプ
ルに、次式で表される窓関数Wを掛けた後、現フレーム
の前半Nサンプルと一つ前のフレームの後半Nサンプル
同士を加え合わせて得られたNサンプルを出力とする。The frequency / time conversion method includes inverse discrete cosine transform (IDCT) and inverse modified discrete cosine transform (IM
DCT) can be used. When the inverse modified discrete cosine transform is used as the transform method, N input coefficients are transformed to obtain 2N time domain samples. After multiplying this sample by the window function W represented by the following equation, the first half N samples of the current frame and the second half N samples of the immediately preceding frame are added together to obtain N samples.
【0051】W(i)=0.5[1−cos[2π(0.5+i)/N]},i=
0,1,...,N-1
以上の処理を、逆変形離散コサイン変換を例にとって数
式で表すと、次式のようになる。W (i) = 0.5 [1−cos [2π (0.5 + i) / N]}, i =
0,1, ..., N-1 The above processing can be expressed by the following equation using the inverse modified discrete cosine transform as an example.
【0052】[0052]
【数6】
xq(i)=Zt-1(i+N)+Z(i), i=0,1,...,N-1
ここで、xq(i)は出力オーディオサンプル信号である。第2実施例
図9にこの発明の実施例2を示す。図9中の処理部1
1,12,13,14,15,19,20は符号化部1
0を構成し、離散サンプル列であるオーディオ信号を入
力して、符号化したビット列を出力する。処理部31,
34,36〜40は復号化部30を構成し、符号化した
ビット列を入力して、離散サンプル列であるオーディオ
信号を出力する。[Equation 6] xq (i) = Zt-1 (i + N) + Z (i), i = 0,1, ..., N-1 where xq (i) is the output audio sample signal. Second Embodiment FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. Processing unit 1 in FIG.
1, 12, 13, 14, 15, 19, and 20 are encoding units 1
0 is input, an audio signal which is a discrete sample sequence is input, and an encoded bit sequence is output. Processing unit 31,
Decoding units 30 and 34 to 36 to 40 input the encoded bit string and output an audio signal which is a discrete sample string.
【0053】第1実施例と対応する処理部には同じ番号
が付けられている。この第2実施例の符号化部10にお
ける処理部11〜15は第1実施例における対応するも
のと同様の処理を行うので詳細な説明は省略する。図1
0は、以下に説明する実施例における周波数領域係数の
平坦化の説明において参照される。行Aは時間/周波数
変換部11からの周波数領域係数が係数小片生成部12
により係数小片E(q,m)に定義された状態を示し、行Bと
Cは係数小片分類決定部13により決定されたG(q)=1の
係数小片とG(q)=0の係数小片を別々に分けて示し、行D
とEは分類が決定された係数小片を係数小片分類部14
によりそれぞれ連続した2系統の係数小片に分けて出力
された、即ち2つの係数小片グループEg0, Eg1 を示し
ている。これらの行A〜Eが示す係数小片の処理は第1
実施例の場合と同じである。The same numbers are assigned to the processing units corresponding to those in the first embodiment. Since the processing units 11 to 15 in the encoding unit 10 of the second embodiment perform the same processing as the corresponding ones in the first embodiment, detailed description will be omitted. Figure 1
0 is referred to in the description of frequency domain coefficient flattening in the embodiments described below. In line A, the frequency domain coefficient from the time / frequency conversion unit 11 is the coefficient fragment generation unit 12
Shows the state defined by the coefficient small piece E (q, m), and rows B and C show the coefficient small piece of G (q) = 1 and the coefficient of G (q) = 0 determined by the coefficient small piece classification determining unit 13. Show pieces separately, row D
And E are the coefficient fragment classifying unit 14
Shows that the coefficient pieces are output separately in two continuous systems, that is, two coefficient piece groups E g0 and E g1 are shown. The processing of the coefficient pieces indicated by these rows A to E is the first.
This is the same as the case of the embodiment.
【0054】係数小片分類部14からの係数小片グルー
プEg0, Eg1 (行E,D)及びそれらのサイズS0, S1 は
平坦化・合成部20に入力され、係数小片分類決定部1
3からの係数小片分類情報G(q)も平坦化・合成部20
に入力される。平坦化・合成部20はそれぞれの係数小
片グループ内で順次係数小片をそれぞれ元の小帯域ごと
にそれらの係数値に基づいて決めた代表値レベルL0=L
00 , L01, L02, L03,L04, L05, L06 (行E)及び L1=L
10, L11, L13, L15 (行D)により正規化することによ
り平坦化し、これら平坦化された2つのグループの係数
小片(行G,F)を係数小片分類情報G(q)に基づいて同
じ周波数軸上の元の周波数位置に組み込んで一系列の平
坦化された周波数領域系数列e(q,m)(行H)とし、ベク
トル量子化部19に与えられる。また、平坦化に使用し
た係数小片平坦化情報L0, L1,を符号化してL0 *, L1 * と
して多重化部18に与える。同一小帯域ごとにその中の
係数小片の代表値L0及び/又はL1を決めるのは、小帯域
の帯域幅より周波数が離れた(即ち1つ以上はなれた小
帯域の#)系数値は大きく異なった値をとる可能性があ
り、それらをまとめて正規化した場合、平坦性の改善が
少ないからである。
・ベクトル量子化部19
ベクトル量子化部19では、平坦化・係数合成部20か
ら与えられた周波数領域の係数をベクトル量子化し、符
号化インデックスIne を多重化部18に送る。ベクトル
量子化の方法としては、重み付けインタリーブベクトル
量子化が望ましい。多重化部18はベクトル量子化部1
9からの符号化インデックスIne を係数小片分類情報圧
縮部15からの圧縮分類情報G(q)* 、平坦化・合成部2
0からの係数小片平坦化情報L0 *, L1 * とともに多重化
して例えば復号部30に送信する。The coefficient segment groups E g0 , E g1 (rows E, D) and their sizes S 0 , S 1 from the coefficient segment classifying unit 14 are input to the flattening / synthesizing unit 20, and the coefficient segment classifying unit 1
The coefficient fragment classification information G (q) from 3 is also flattened / synthesized by the flattening / synthesis unit 20.
Entered in. The flattening / synthesizing unit 20 sequentially determines the coefficient small pieces in each coefficient small piece group for each original small band based on the coefficient value L 0 = L
00 , L 01 , L 02 , L 03 , L 04 , L 05 , L 06 (row E) and L 1 = L
It flattens by normalizing with 10 , L 11 , L 13 and L 15 (row D), and the coefficient small pieces (rows G and F) of these two flattened groups are made into coefficient small piece classification information G (q). Based on the same, it is incorporated into the original frequency position on the same frequency axis to form a series of flattened frequency domain coefficient sequences e (q, m) (row H), which are provided to the vector quantization unit 19. Further, coefficient piece flattening information L 0 , L 1 used for flattening is encoded and given to the multiplexing unit 18 as L 0 * , L 1 * . The representative value L 0 and / or L 1 of the coefficient small pieces in the same small band is determined by the small band.
There is a possibility that the system numerical values that are more distant in frequency than the bandwidth of (that is, # of one or more small bands apart) may have significantly different values, and if they are normalized together, there is little improvement in flatness. Is. Vector Quantization Unit 19 The vector quantization unit 19 vector-quantizes the frequency domain coefficients given by the flattening / coefficient synthesis unit 20 and sends the coding index In e to the multiplexing unit 18. Weighted interleaved vector quantization is preferable as a vector quantization method. The multiplexing unit 18 is the vector quantization unit 1.
The coding index In e from 9 is the compressed classification information G (q) * from the coefficient fragment classification information compression unit 15, and the flattening / synthesis unit 2
The coefficient piece flattening information L 0 * and L 1 * from 0 are multiplexed and transmitted to, for example, the decoding unit 30.
【0055】以下、第2実施例における復号化部30の
説明をする。
・ベクトル逆量子化部37
ベクトル逆量子化部37では、例えば符号帳を参照して
逆多重化部31から受け取ったベクトル量子化インデッ
クスIne を再生し、平坦化された周波数領域の係数群eq
(q, m)を得、係数小片生成部38へ送る。
・係数小片生成部38
係数小片生成部38では、実施例1の係数小片生成部1
2(図4)と同様の方法で、平坦化された周波数領域の
係数群eq(q, m)を平坦化された係数小片eq(q),q=0,
1,...,Q-1に分割する。
・係数小片分類部39
係数小片分類部39では、係数小片分類情報復元部34
からの係数小片分類情報G(q)=0又は1に従って、図4
における係数小片分類部14と同様の方法で、平坦化さ
れた係数小片eq(q)を平坦化された係数小片グループeg0
q(サイズS0)とeg1 q(サイズS1)に分類する。The decoding unit 30 in the second embodiment will be described below. Vector dequantization unit 37 In the vector dequantization unit 37, the vector quantization index In e received from the demultiplexing unit 31 is reproduced with reference to the codebook, and the coefficient group e in the flattened frequency domain is regenerated. q
(q, m) is obtained and sent to the coefficient fragment generation unit 38. Coefficient small piece generating unit 38 In the coefficient small piece generating unit 38, the coefficient small piece generating unit 1 of the first embodiment is used.
2 (FIG. 4), the coefficient group e q (q, m) in the flattened frequency domain is flattened into small coefficient pieces e q (q), q = 0,
Divide into 1, ..., Q-1. -Coefficient small piece classification unit 39 In the coefficient small piece classification unit 39, the coefficient small piece classification information restoration unit 34
According to the coefficient fragment classification information G (q) = 0 or 1 from FIG.
In the same manner as the coefficient segment classifying unit 14 in, the flattened coefficient segment e q (q) is flattened into the coefficient segment group e g0.
Classify into q (size S 0 ) and e g1 q (size S 1 ).
【0056】逆平坦化・合成部40は平坦化係数小片グ
ループeg0 q とeg1 q をそれぞれ分割小領域ごとに平坦化
情報Lg=(L0, L1), L0=L00, L01, L02, L03, L04, L05,
L06;L1=L10, L11, L13, L15 により逆平坦化、即ちEg0 q
=eg0 qL0, Eg1 q=eg1 qL1 を計算し、分類情報G(q)=0又は
1に従ってEg0 q 又はEg1 q から係数小片を順次採取し、
同一周波数軸上に順次配置していくことにより全帯域の
係数小片EA(q)を得る。周波数/時間変換部36は全帯
域係数小片EA(q)を時間領域信号Xに変換し、出力す
る。The inverse flattening / synthesizing unit 40 divides the flattening coefficient small piece groups e g0 q and e g1 q into flattening information L g = (L 0 , L 1 ), L 0 = L 00 , L 01 , L 02 , L 03 , L 04 , L 05 ,
L 06 ; L 1 = L 10 , L 11 , L 13 , L 15 Inverse flattening, that is E g0 q
= e g0 q L 0 , E g1 q = e g1 q L 1 is calculated, and coefficient pieces are sequentially sampled from E g0 q or E g1 q according to the classification information G (q) = 0 or 1,
Coefficient pieces EA (q) of the entire band are obtained by sequentially arranging them on the same frequency axis. The frequency / time conversion unit 36 converts the whole band coefficient small piece EA (q) into the time domain signal X and outputs it.
【0057】図9で説明した第2実施例における平坦化
・合成部20と逆平坦化・合成部40の構成例を図11
A及び11Bに示す。係数小片分類部14から出力され
る係数小片グループEg0 及びそのサイズS0は、第1平
坦化部21に入力され、係数小片分類部14から出力さ
れる係数小片グループEg1 及びそのサイズS1は、第2平
坦化部22に入力される。
・第1平坦化部21
第1平坦化部21では、係数小片分類部14から出力さ
れた係数小片グループEg0 を、係数小片分類情報G(q)を
補助情報として使って平坦化する。係数小片グループE
g0 の平坦化処理は、複数の係数小片(小帯域)ごとに
代表値を求め、その代表値によりその小帯域の全係数小
片を構成する係数を正規化する処理である。FIG. 11 shows a configuration example of the flattening / synthesizing unit 20 and the inverse flattening / synthesizing unit 40 in the second embodiment described with reference to FIG.
Shown in A and 11B. The coefficient segment group E g0 and its size S 0 output from the coefficient segment classifying unit 14 are input to the first flattening unit 21, and the coefficient segment group E g1 and its size S 1 output from the coefficient segment classifying unit 14 are output. Is input to the second flattening unit 22. First Flattening Unit 21 The first flattening unit 21 flattens the coefficient small piece group E g0 output from the coefficient small piece classifying unit 14 by using the coefficient small piece classification information G (q) as auxiliary information. Coefficient fragment group E
The g0 flattening process is a process of obtaining a representative value for each of a plurality of coefficient small pieces (small bands), and normalizing the coefficients forming all the coefficient small pieces of the small band by the representative value.
【0058】符号化部10及び復号化部30全体の処理
をコンピュータプログラムで実行する場合においては、
全ての係数小片を線形周波数軸上で位置を規定して取り
扱う方が、符号化、復号化処理において共通に利用でき
る処理工程を多く含み、符号化、復号化プログラムの構
成が容易になるので、ここでは得られた係数小片グルー
プEg0 の係数小片を元の周波数位置に戻して平坦化を行
い、再び連続した係数小片のグループに戻す例を示す。
ただし、この方法は後述する周波数位置の復元を行わな
い方法より演算量は多く、処理に必要なメモリ容量も大
きい。第2平坦化部22についても同様である。When the entire processing of the encoding unit 10 and the decoding unit 30 is executed by a computer program,
Handling all the coefficient small pieces by defining the positions on the linear frequency axis includes many processing steps that can be commonly used in the encoding and decoding processes, and makes the configuration of the encoding and decoding programs easy. Here, an example is shown in which the coefficient small pieces of the obtained coefficient small piece group E g0 are returned to the original frequency position for flattening, and then returned to the group of continuous coefficient small pieces.
However, this method requires a larger amount of calculation and a larger memory capacity for processing than a method that does not restore the frequency position described later. The same applies to the second flattening portion 22.
【0059】図12に第1平坦化部21の構成例を示
す。周波数帯復元部21-1では、入力された係数小片グル
ープEg0 を構成する係数小片Eg0(s,m), s=0,1,...,S0
は、係数小片分類情報G(q)をもとに、全帯域にわたる係
数小片群EAに展開され(図10行C参照)、小帯域分
割部21-2に渡される。図13は係数小片グループEg0(s,
m), s=0,1,...,S0 に対する周波数帯復元部21-1による
復元手順を示す。FIG. 12 shows a structural example of the first flattening portion 21. In the frequency band restoration unit 21-1, the coefficient small pieces E g0 (s, m), s = 0,1, ..., S 0 forming the input small coefficient piece group E g0.
On the basis of the coefficient small piece classification information G (q) is expanded into a coefficient small piece group EA over the entire band (see row C in FIG. 10) and passed to the small band dividing unit 21-2. Fig. 13 shows the coefficient fragment group E g0 (s,
The restoration procedure by the frequency band restoration unit 21-1 for m), s = 0, 1, ..., S 0 is shown.
【0060】ステップS1でq、Sの値を0に初期化
し、ステップS2で係数小片分類部13からの係数小片
分類情報G(q)が0であるか判定する。0であればステッ
プS3で係数小片グループEg0 のs番目の係数小片E
g0(s,m)を全帯域(q=0,1,...,Q-1)におけるq番目の係数
小片EA(q)として配置し、qとsをそれぞれ1歩進す
る。ステップS3でG(q)=0 でなければステップS4で
全帯域におけるq番目の係数小片EA(q) として係数0
(M個)を挿入する。ステップS6でqがQより小さい
か判定し、小さければステップS2に戻り同様の手順S
2,S3,S4,S5を繰り返す。ステップS6でqが
Qより小でなければ係数小片グループEg0 の全帯域への
復元を終了する。In step S1, the values of q and S are initialized to 0, and in step S2 it is determined whether the coefficient piece classification information G (q) from the coefficient piece classification unit 13 is 0. If 0, in step S3, the s-th coefficient piece E of the coefficient piece group E g0.
g0 (s, m) is arranged as the q-th coefficient piece EA (q) in the entire band (q = 0,1, ..., Q-1), and q and s are each advanced by one step. If G (q) = 0 in step S3, the coefficient 0 is set as the q-th coefficient piece EA (q) in the entire band in step S4.
Insert (M). In step S6, it is determined whether q is smaller than Q, and if it is smaller, the process returns to step S2 and the same procedure S is performed.
2, S3, S4 and S5 are repeated. If q is not smaller than Q in step S6, the restoration of the coefficient segment group E g0 to the entire band is completed.
【0061】小帯域分割部21-2では、全帯域に展開され
た係数小片群EAを、小帯域に分割する。小帯域の分割
帯域幅は、全帯域で一定でも良いし、周波数が高い帯域
ほど帯域幅を広くしても良い。帯域分割された係数小片
群は、小帯域代表値計算部21-3と、正規化部21-5に与え
られる。小帯域代表値計算部21-3では、分割された小帯
域ごとに代表値を計算する。代表値は、その小帯域内の
係数の絶対値の最大値でも良いし、小帯域内の係数のパ
ワーのうち、0より大きいものの平均の平方根でも良
い。計算された代表値は小帯域代表値符号化部21-4に与
えられる。The small band division unit 21-2 divides the coefficient small piece group EA expanded in all bands into small bands. The divided bandwidth of the small band may be constant over the entire band, or may be widened as the frequency increases. The band-divided coefficient small piece group is provided to the small band representative value calculation unit 21-3 and the normalization unit 21-5. The small band representative value calculation unit 21-3 calculates a representative value for each of the divided small bands. The representative value may be the maximum absolute value of the coefficient within the sub-band, or may be the square root of the average of the powers of the coefficients within the sub-band that are greater than zero. The calculated representative value is given to the small band representative value encoding unit 21-4.
【0062】小帯域代表値符号化部21-4では、小帯域の
代表値を符号化する。まず、小帯域の代表値をスカラー
量子化し、量子化インデックスL0 * を得る。量子化イン
デックスが0のものは符号化せず、量子化インデックス
が0よりも大きいもののみ係数平坦化情報として多重化
部18に出力する。別の方法としては、代表値群をイン
タリーブベクトル量子化しても良い。また、量子化され
た小帯域の代表値L0は、正規化部21-5に渡される。The small band representative value encoding unit 21-4 encodes the small band representative value. First, the representative value of the small band is scalar-quantized to obtain the quantization index L 0 * . Those with a quantization index of 0 are not encoded, and only those with a quantization index of greater than 0 are output to the multiplexing unit 18 as coefficient flattening information. As another method, the representative value group may be subjected to interleave vector quantization. Further, the quantized representative value L 0 of the small band is passed to the normalization unit 21-5.
【0063】正規化部21-5では、小帯域分割部21-2から
与えられた小帯域に分割された係数小片群Eg0 を、小帯
域代表値符号化部21-4で生成した量子化された小帯域の
代表値で正規化する。正規化された、即ち平坦化された
係数小片群eg0 は、係数小片グループ復元部21-6に渡さ
れる。係数小片グループ復元部21-6では、周波数帯復元
部21-1と逆の処理で正規化された全帯域係数小片群を、
平坦化された係数小片グループに復元し、第1平坦化部
21の出力とする。
・第2平坦化部22
第2平坦化部22は第1平坦化部21と同様に構成され
ており、同様の処理により、係数小片分類部14から与
えられた係数小片グループEg1 を、係数小片分類情報G
(q)を補助情報として使って平坦化する。手順は、第1
平坦化部21での方法と同様であるが、周波数帯復元部
21-1と係数小片グループ復元部21-6にあたる部分では、
係数小片分類情報G(q)の値が0の場合と1の場合の処理
を入れ替える。なお、小帯域によっては係数小片グルー
プEg1 が存在しないものがあるが、そのような小帯域で
は第2平坦化部22による平坦化を実行しない。これは
以下に述べる第2平坦化部22によるすべての処理に適
用される。
・係数合成部23
係数合成部23では、第1平坦化部21と第2平坦化部
22でそれぞれ平坦化した係数小片グループを実施例1
の係数合成部35と同様の方法で合成し、平坦化された
周波数領域の係数を得る。The normalizing unit 21-5 quantizes the coefficient small piece group E g0 divided into the small bands given from the small band dividing unit 21-2 by the small band representative value encoding unit 21-4. Normalize with the representative value of the small band. The normalized or flattened coefficient small piece group e g0 is passed to the coefficient small piece group restoring unit 21-6. In the coefficient small piece group restoring unit 21-6, the entire band coefficient small piece group normalized by the reverse processing of the frequency band restoring unit 21-1,
It is restored to the flattened coefficient small piece group and is used as the output of the first flattening unit 21. Second flattening unit 22 The second flattening unit 22 is configured in the same manner as the first flattening unit 21, and the coefficient small piece group E g1 given from the coefficient small piece classifying unit 14 is converted into coefficients by the same processing. Piece classification information G
Flatten using (q) as auxiliary information. The procedure is first
Same as the method in the flattening unit 21, but the frequency band restoring unit
21-1 and the part corresponding to the coefficient fragment group restoration unit 21-6,
The processing when the value of the coefficient fragment classification information G (q) is 0 and when it is 1 is exchanged. It should be noted that although there is a small band in which the coefficient small piece group E g1 does not exist, flattening by the second flattening unit 22 is not performed in such a small band. This applies to all the processes by the second flattening unit 22 described below. -Coefficient synthesizing unit 23 In the coefficient synthesizing unit 23, the coefficient small piece groups flattened by the first flattening unit 21 and the second flattening unit 22 are used as the first embodiment.
The coefficients are combined in the same manner as in the coefficient combining unit 35 to obtain the flattened frequency domain coefficients.
【0064】図9に示す逆平坦化・合成部40は係数小
片分類部39から受けた係数小片グループeg0 qとeg1 qに
対し復号した係数小片平坦化情報L0, L1を使って逆平坦
化を行い、これら逆平坦化された2つのグループの係数
小片Eg0 q, Eg1 qを係数小片分類情報G(q)に従って一系列
の周波数領域係数Eq(q, m)に合成し、出力する。
・第1逆平坦化部41
図11Bにおける第1逆平坦化部41の、図12に示し
た第1平坦化部21と対応する構成を図14に示す。逆
多重化部31から入力された平坦化情報L0 *, L 1 *を利用
して平坦化係数小片グループeg0 qを逆平坦化する。 即
ち、図14に示すように、周波数帯復元部41-1では入力
された平坦化係数小片グループeg0 qを構成する平坦化係
数小片eg0 q(s), s=0,1,...,S0は、係数小片分類情報G
(q)をもとに、全帯域にわたる係数小片群EA(q) に展開
される。この係数小片群EA(q) は小帯域分割部41-2に与
えられる。The inverse flattening / synthesizing unit 40 shown in FIG.
Coefficient small piece group e received from the piece classification unit 39g0 qAnd eg1 qTo
Decoded coefficient piece flattening information L0, L1Inverse flat with
The coefficients of these two groups that have been inversely flattened
Piece Eg0 q, Eg1 qAccording to the coefficient fragment classification information G (q)
Frequency domain coefficient of EqCombine to (q, m) and output.
-First inverse flattening portion 41
FIG. 12 shows the first inverse flattening portion 41 in FIG. 11B.
A configuration corresponding to the first flattening portion 21 is shown in FIG. Reverse
Flattening information L input from the multiplexing unit 310 *, L 1 *use
And flattening coefficient small piece group eg0 qReverse flatten. Immediately
Then, as shown in FIG. 14, the frequency band restoration unit 41-1 inputs
Flattening coefficient small group eg0 qThe flattening staff
A few small pieces eg0 q(s), s = 0,1, ..., S0Is the coefficient fragment classification information G
Based on (q), expand to a group of coefficient small pieces EA (q) over the entire band
To be done. This coefficient fragment group EA (q) is given to the small band division unit 41-2.
available.
【0065】小帯域分割部41-2では、全帯域に展開され
た係数小片群EA(q) を、小帯域に分割する。小帯域の帯
域幅は、全帯域一定でも良いし、周波数が高い帯域ほど
帯域幅を広くしてもよい。帯域分割された係数小片群は
逆正規化部41-5に与えられる。小帯域代表値復号化部41
-4では、入力された係数小片平坦化情報L0 * が、小帯域
代表値符号化部21-4(図12)での符号化法と対応した
復号化法によりそれぞれ復号化され、小帯域代表値L0が
得られる。The small band division unit 41-2 divides the coefficient small piece group EA (q) expanded into the entire band into small bands. The bandwidth of the small band may be constant over the entire band, or may be wider as the frequency is higher. The band-divided coefficient segment group is provided to the denormalization unit 41-5. Small band representative value decoding unit 41
-4, the input coefficient small piece flattening information L 0 * is decoded by the decoding method corresponding to the coding method in the small band representative value coding unit 21-4 (FIG. 12), and the small band A representative value L 0 is obtained.
【0066】逆正規化部41-5では、小帯域分割部41-2か
ら与えられた小帯域に分割された平坦化係数小片群eg0 q
を、小帯域代表値復号化部41-4で復号化した小帯域の代
表値L0で逆正規化する。係数小片グループ復元部41-6で
は逆正規化された係数小片群を、周波数帯復元部41-1と
逆の処理で係数小片グループに復元して第1逆平坦化部
41の出力Eg0 qとする。
・第2逆平坦化部42
図11Bの第2逆平坦化部42も図14に示した第1逆
平坦化部41と同様に構成され、逆多重化部31から入
力された平坦化情報L1 * から得た小帯域代表値L1を使っ
て平坦化係数小片グループeg1 qを逆平坦化する。手順
は、第1逆平坦化部41での方法と同様であるが、周波
数帯復元部41-1と係数小片グループ復元部41-6にあたる
部分では、係数小片分類情報G(q)の値が0の場合と1の
場合の処理を入れ替える。なお、小帯域によっては平坦
化係数小片グループeg1 qが存在しないものがあるが、そ
のような小帯域では第2逆平坦化部26による処理を実
行しない。これは以下に述べる第2逆平坦化部26によ
るすべての処理に適用される。In the denormalization unit 41-5, the flattening coefficient small piece group e g0 q divided into the small bands given from the small band dividing unit 41-2.
Is inversely normalized with the small band representative value L 0 decoded by the small band representative value decoding unit 41-4. The coefficient small piece group restoring unit 41-6 restores the denormalized coefficient small piece group to a coefficient small piece group by a process reverse to that of the frequency band restoring unit 41-1 and outputs the output E g0 q of the first inverse flattening unit 41. And Second de-flattening unit 42 The second de-flattening unit 42 of FIG. 11B is also configured similarly to the first de-flattening unit 41 shown in FIG. 14, and the flattening information L input from the demultiplexing unit 31. The flattening coefficient small piece group e g1 q is inverse flattened using the small band representative value L 1 obtained from 1 * . The procedure is the same as the method in the first inverse flattening unit 41, but in the parts corresponding to the frequency band restoration unit 41-1 and the coefficient small piece group restoration unit 41-6, the value of the coefficient small piece classification information G (q) is The processing in the case of 0 and the processing in the case of 1 are exchanged. It should be noted that although there are some small bands in which the flattening coefficient small piece group e g1 q does not exist, the processing by the second inverse flattening unit 26 is not executed in such small bands. This applies to all the processes by the second inverse flattening unit 26 described below.
【0067】周波数/時間変換部36は図4の周波数/
時間変換部36と同様にして逆平坦化・合成部40から
の周波数領域係数Xq=Eq(q,m)を時間領域信号xqに変換し
て出力する。図11Aにおける平坦化部21(又は2
2)の例として、図12に示したものは係数小片を全帯
域に復元してから正規化により平坦化し、再び係数小片
グループに戻す場合を示したが、図15に、係数小片グ
ループを全帯域に復元しないで直接正規化する場合の平
坦化部21の構成例を示す。この例では、係数小片分類
部14からサイズS0と共に与えられた係数小片グループ
Eg0 は小帯域分割部21-2において係数小片分類決定部1
3からの分類情報G(q)に基づいて分割し(行E)、それ
らの小帯域と分類情報G(q)との対応関係を得る。小帯域
代表値計算部21-3は各小帯域に対し係数値の絶対値の最
大値あるいは零以外の係数値の2乗平均を使用してもよ
い。小帯域代表値は小帯域代表値符号化部21-4で符号化
され、その符号化代表値L0 * を係数小片平坦化情報とし
て多重化部18に与えると共に、復号して得た量子化小
帯域代表値L0を正規化部21-5に与え、小帯域の係数小片
を正規化することにより平坦化係数小片グループeg0 を
生成する。第2平坦化部22も同様に構成することがで
きる。The frequency / time conversion unit 36 uses the frequency / time conversion unit of FIG.
The frequency domain coefficient X q = E q (q, m) from the inverse flattening / synthesizing section 40 is converted into the time domain signal x q and output in the same manner as the time converting section 36. The flattening portion 21 (or 2 in FIG. 11A)
As an example of 2), the one shown in FIG. 12 shows the case where the coefficient small pieces are restored to the entire band, then flattened by normalization, and returned to the coefficient small piece group again. An example of the configuration of the flattening unit 21 when directly normalizing without restoring the band is shown. In this example, the coefficient fragment group given together with the size S 0 from the coefficient fragment classification unit 14
E g0 is the coefficient fragment classification determining unit 1 in the small band dividing unit 21-2.
It divides based on the classification information G (q) from 3 (row E), and the correspondence between those small bands and the classification information G (q) is obtained. The small band representative value calculation unit 21-3 may use the maximum absolute value of coefficient values or the root mean square of coefficient values other than zero for each small band. The small band representative value is coded by the small band representative value coding unit 21-4, and the coded representative value L 0 * is given to the multiplexing unit 18 as coefficient small piece flattening information and is also quantized by decoding. The small band representative value L 0 is supplied to the normalization unit 21-5, and the small band coefficient small pieces are normalized to generate the flattening coefficient small piece group e g0 . The second flattening portion 22 can be similarly configured.
【0068】図15の構成に対応し、復号部30におけ
る第1逆平坦化部41の構成例を図16に示す。この例
では、係数小片分類部39(図9)からの平坦化係数小
片グループeg0 qは小帯域分割部41-2において係数小片分
類情報G(q)と対応付けられた小帯域に分割され、逆正規
化部41-5に与えられる。一方、小帯域代表値復号部41-4
は逆多重化部31からの符号化係数小片平坦化情報L0 *
を復号して小帯域代表値L0を得て、逆正規化部41-5に与
える。逆正規化部41-5は平坦化係数小片グループeg0 qを
小帯域ごとに対応する小帯域代表値L0により逆正規化す
ることにより逆平坦化された係数小片グループEg0 qを生
成し、出力する。FIG. 16 shows a configuration example of the first deflattening unit 41 in the decoding unit 30 corresponding to the configuration of FIG. In this example, the flattening coefficient small piece group e g0 q from the coefficient small piece classifying unit 39 (FIG. 9) is divided into small bands associated with the coefficient small piece classification information G (q) in the small band dividing unit 41-2. , To the denormalization unit 41-5. On the other hand, the small band representative value decoding unit 41-4
Is the coding coefficient small piece flattening information L 0 * from the demultiplexing unit 31 .
To obtain the small band representative value L 0, and give it to the denormalization unit 41-5. The denormalization unit 41-5 denormalizes the flattened coefficient small piece group e g0 q by the small band representative value L 0 corresponding to each small band to generate an inverse flattened coefficient small piece group E g0 q. ,Output.
【0069】図9における平坦化・合成部20と逆平坦
化・合成部40の他の構成例を図17A,17Bに示
す。符号化部10の平坦化・合成部20において、第1
平坦化情報計算部21Aは、与えられた係数小片グルー
プEg0 (図10行E)を小領域に分割し、それぞれの小
領域内の係数小片の代表値L00, L01, L02, ...を計算で
求め、平坦化情報L0(=L00,L01,L02,...)として平坦化情
報結合部23Aに与えると共に、符号化したL0 * を多重
化部18に与える。小領域は入力された係数小片につい
て、それらを周波数軸上に展開したときに、同じ小帯域
に属するもの同士をまとめることによって構成する。小
帯域は予め設定しておく。また、代表値としては、例え
ば小領域内の係数の絶対値の最大値でもよいし、0を除
く係数の絶対値の平均値でもよい。第2平坦化情報計算
部22Aも同様に、与えられた係数小片グループEg1
(図10行D)を第1平坦化情報計算部21Aと同じサ
イズの小領域に分割し、それぞれの小領域の代表値L01,
L11, ...を計算し、平坦化情報結合部23Aに平坦化
情報として与えると共に、符号化したL1 * を多重化部1
8に与える。17A and 17B show another configuration example of the flattening / synthesizing unit 20 and the inverse flattening / synthesizing unit 40 in FIG. In the flattening / synthesizing unit 20 of the encoding unit 10, the first
The flattening information calculation unit 21A divides the given coefficient small piece group E g0 (row E in FIG. 10) into small areas, and the representative values L 00 , L 01 , L 02 ,. .. is calculated and given to the flattening information combining unit 23A as flattening information L 0 (= L 00 , L 01 , L 02 , ...), and the encoded L 0 * is given to the multiplexing unit 18. give. The small region is formed by grouping input coefficient small pieces that belong to the same small band when they are expanded on the frequency axis. The small band is set in advance. The representative value may be, for example, the maximum absolute value of the coefficients in the small area, or the average absolute value of the coefficients excluding 0. Similarly, the second flattening information calculation unit 22A receives the given coefficient segment group E g1.
(FIG. 10 line D) is divided into small areas of the same size as the first flattening information calculation unit 21A, and the representative value L 01 ,
L 11 , ... are calculated and given to the flattening information combiner 23A as flattening information, and the encoded L 1 * is multiplexed 1
Give to eight.
【0070】平坦化情報結合部23Aは、第1平坦化情
報計算部21Aから平坦化情報L00,L01, ...が与えら
れ、第2平坦化情報計算部22Aから平坦化情報L10, L
11,... が与えられ、q=0,1,...について分類情報G(q)が
0であるか1であるかにより第1平坦化情報計算部21
Aからの平坦化情報、又は第2平坦化情報計算部22A
からの平坦化情報を取得し、同一周波数軸上に順に(即
ちq=0,1,...の順に)並べていくことにより全帯域に渡
って1系列の平坦化情報(図10行I)を得る。The flattening information combining unit 23A is provided with the flattening information L 00 , L 01 , ... From the first flattening information calculating unit 21A and the flattening information L 10 from the second flattening information calculating unit 22A. , L
11 , ... are given, and the first flattening information calculation unit 21 is determined depending on whether the classification information G (q) is 0 or 1 for q = 0, 1 ,.
Flattening information from A, or the second flattening information calculation unit 22A
By obtaining the flattening information from (1), and arranging them in order on the same frequency axis (that is, q = 0, 1, ...) By one sequence of flattening information (I in FIG. 10). To get
【0071】一方、係数合成部24Aは小片グループE
g0 とEg1 が与えられ、平坦化情報結合部23Aによる
平坦化情報の結合と同様の手順でG(q)が0であるか1で
あるかによりEg0 又はEg1 から取得し、同一周波数軸上
に順次配置することにより全帯域(即ちq=0,1,...,Q-
1)に渡って1系列の係数小片E(q,m)を得る。なお、こ
の係数小片の系列は係数小片生成部12(図9)によっ
て生成した係数小片系列と同じであり、これを利用する
ことにより係数合成部24Aを省略してもよい。On the other hand, the coefficient synthesizing unit 24A uses the small piece group E.
Given g0 and E g1 , the same frequency is obtained from E g0 or E g1 depending on whether G (q) is 0 or 1 in the same procedure as the flattening information combining unit 23A combines flattening information. All bands (that is, q = 0,1, ..., Q-
1) Obtain a series of coefficient pieces E (q, m). The series of coefficient small pieces is the same as the coefficient small piece series generated by the coefficient small piece generating unit 12 (FIG. 9), and the coefficient synthesizing unit 24A may be omitted by using this.
【0072】平坦化部25は係数合成部24A(又は係
数小片生成部12)からの係数小片Eを、平坦化情報系
都合部23Aからの平坦化情報系列により、対応するq
ごとに割り算することにより全帯域に渡る平坦化係数
(図10行H)を得る。得られた平坦化係数は図9のベ
クトル量子化部19に与えられる。復号化部30におけ
る逆平坦化・合成部40は図17Bに示すように、符号
化部10における平坦化部20(図17A)の逆の処理
を行う。即ち、第1及び第2平坦化情報再生部41A、
42Aは逆多重化部31Aからの平坦化情報L0 *, L1 *
を復号して小領域の代表値L0, L1を平坦化情報結合部4
3Aに与える。平坦化情報結合部43Aは係数小片分類
情報G(q)に従って平坦化情報L0とL1を全帯域に渡って1
系統に結合し、逆平坦化部45に与える。係数合成部4
4Aは係数小片分類部39(図9)からの平坦化係数小
片グループeg0 q, eg1 q が与えられ、係数小片分類情報G
(q)に基づいてeg0 qとeg1 qを全帯域に渡って結合し、1
系統の平坦化係数小片eq(q, m)とし、逆平坦化部45は
与えられた1系統の全帯域平坦化係数eq(q, m)を1系統
の全帯域平坦化情報により逆平坦化して周波数領域係数
Eq(q, m)を生成し、周波数/時間変換部36(図9)に
与える。第3実施例
図18に、この発明の実施例3を示す。実施例3は、図
9に示した実施例2の構成において、符号化部10に平
坦化部29が、時間/周波数変換部11と係数小片生成
部12との間に設けられ、復号化部30に逆平坦化部4
9が逆平坦化・合成部40と周波数/時間変換部36と
の間に設けられた構成となっている。・平坦化部29平
坦化部29では、時間/周波数変換部11から与えられ
た周波数領域の係数群を平坦化し、係数小片生成部12
に送る。平坦化の方法としては、例えば線形予測スペク
トルによる正規化が望ましい。その場合、線形予測スペ
クトルの生成に用いた線形予測係数LPを符号化し、補
助情報LP* として多重化部18に送る。その他の処理は
図9の実施例と同様である。・逆平坦化部49逆平坦化
部49では、逆多重化部31から得られた線形予測係数
情報LP* を復号化して得られた線形予測係数LPから線
形予測スペクトルを生成し、それにより逆平坦化・合成
部40から送られた係数群Eq(q, m)を逆平坦化すること
により得られた周波数領域係数を、周波数/時間変換部
36に出力する。その他の部分の動作は図9の実施例の
場合と同様である。The flattening unit 25 responds to the coefficient small piece E from the coefficient synthesizing unit 24A (or the coefficient small piece generating unit 12) by the flattening information sequence from the flattening information system convenience unit 23A.
The flattening coefficient over the entire band (line H in FIG. 10) is obtained by dividing each value. The obtained flattening coefficient is given to the vector quantizer 19 in FIG. The inverse flattening / synthesizing unit 40 in the decoding unit 30 performs the reverse process of the flattening unit 20 (FIG. 17A) in the encoding unit 10, as shown in FIG. 17B. That is, the first and second flattening information reproducing units 41A,
42A is the flattening information L 0 * , L 1 * from the demultiplexing unit 31A .
And the representative values L 0 and L 1 of the small area are decoded and the flattening information combining unit 4
Give to 3A. The flattening information combining unit 43A sets the flattening information L 0 and L 1 to 1 over the entire band according to the coefficient segment classification information G (q).
It is connected to the system and given to the inverse flattening unit 45. Coefficient synthesizer 4
4A is given the flattening coefficient small piece groups e g0 q , e g1 q from the coefficient small piece classification unit 39 (FIG. 9), and the coefficient small piece classification information G
Based on (q), combine e g0 q and e g1 q over the entire band, and
The system flattening coefficient small piece e q (q, m) is set, and the inverse flattening unit 45 reverses the given 1-system full-band flattening coefficient e q (q, m) according to 1-system full-band flattening information. Flatten and frequency domain coefficients
E q (q, m) is generated and given to the frequency / time conversion unit 36 (FIG. 9). Third Embodiment FIG. 18 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, in the configuration of the second embodiment shown in FIG. 9, a flattening unit 29 is provided in the encoding unit 10 between the time / frequency conversion unit 11 and the coefficient small piece generation unit 12, and a decoding unit is provided. Inverse flattening section 4 at 30
9 is a provided et the configuration between the inverse flattening and combining unit 40 and a frequency / time conversion unit 36. Flattening unit 29 In the flattening unit 29, the coefficient group in the frequency domain given from the time / frequency conversion unit 11 is flattened, and the coefficient fragment generation unit 12
Send to. As a flattening method, for example, normalization using a linear prediction spectrum is desirable. In that case, the linear prediction coefficient LP used for generating the linear prediction spectrum is encoded and sent to the multiplexing unit 18 as auxiliary information LP * . Other processing is the same as that of the embodiment of FIG. Inverse flattening unit 49 In the inverse flattening unit 49, a linear prediction spectrum is generated from the linear prediction coefficient LP obtained by decoding the linear prediction coefficient information LP * obtained from the demultiplexing unit 31, and thereby the inverse The frequency domain coefficient obtained by inversely flattening the coefficient group E q (q, m) sent from the flattening / synthesizing unit 40 is output to the frequency / time transforming unit 36. The operation of the other parts is similar to that of the embodiment of FIG.
【0073】上述において、第1及び第2係数小片グル
ープEg0 及びEg1 を量子化する際にそのサンプル数を必
要としない場合は、グループのサイズS0 ,S1 を求め
ることは省略できる。上述では係数小片を2つのグルー
プに分類したが3つ以上のグループに分類してもよい。
係数小片の幅は100Hz 程度としたが200Hz 程度以下で適
当な値とすることができ、低域側程狭くすることも考え
られる。また、上述のような係数小片の分割は必ずしも
全帯域に渡って実行する必要はなく、一部の帯域につい
てのみ行うこともこの発明の範囲に入る。In the above description, when the number of samples is not required when quantizing the first and second coefficient segment groups E g0 and E g1 , it is possible to omit the determination of the group sizes S 0 and S 1 . Although the coefficient pieces are classified into two groups in the above, they may be classified into three or more groups.
The width of the coefficient small piece was set to about 100 Hz, but it can be set to an appropriate value at about 200 Hz or less, and it may be possible to narrow the width on the low frequency side. Further, it is not always necessary to carry out the division of coefficient small pieces as described above over the entire band, and it is also within the scope of the present invention to carry out only for a part of the bands.
【0074】図18に示した第3実施例において、平坦
化・合成部20の第1及び第2平坦化部21,22及び
逆平坦化・合成部40の第1及び第2逆平坦化部41,
42はそれぞれ図12及び14に示す平坦化部及び逆平
坦化部の構成と同じにしてもよいし、図15及び16に
示す平坦化部及び逆平坦化部と同じにしてもよい。更
に、図18における平坦化・合成部20及び逆平坦化部
40はそれぞれ図17A及び17Bに示す構成と置き換
えてもよい。また、図18に示した平坦化部29を時間
/周波数変換部11と係数小片生成部12との間に設け
る構成は図4で示した第1実施例にも適用できる。In the third embodiment shown in FIG. 18, the first and second flattening units 21 and 22 of the flattening / synthesizing unit 20 and the first and second inverse flattening units of the inverse flattening / synthesizing unit 40. 41,
Reference numeral 42 may have the same configuration as the flattening portion and the inverse flattening portion shown in FIGS. 12 and 14, respectively, or may be the same as the flattening portion and the inverse flattening portion shown in FIGS. Further, the flattening / synthesizing unit 20 and the inverse flattening unit 40 in FIG. 18 may be replaced with the configurations shown in FIGS. 17A and 17B, respectively. Further, the configuration in which the flattening unit 29 shown in FIG. 18 is provided between the time / frequency conversion unit 11 and the coefficient segment generation unit 12 can be applied to the first embodiment shown in FIG.
【0075】図19はこの発明による符号化方法及び復
号方法をコンピュータで実施する場合の構成を示し、コ
ンピュータ50は、バス50を介して互いに接続された
CPU51、RAM52,ROM53,入出力インタフ
ェース54、ハードディスク55を含んでいる。ROM
53にはコンピュータ50を動作させる基本プログラム
が書き込まれてあり、ハードディスク55には前述した
この発明による符号化方法及び復号か方法を実行するプ
ログラムが予め格納されている。例えば符号化時にはC
PU51はハードディスク55から符号化プログラムを
RAM52にロードし、インタフェース54から入力さ
れたオーディオサンプル信号を符号化プログラムに従っ
て処理することにより符号化し、インタフェース54か
ら出力する。復号化時には、復号プログラムをハードデ
ィスク55からRAM52にロードし、入力符号を復号
プログラムに従って処理しオーディオサンプル信号を出
力する。この発明による符号化・復号化方法を実行する
プログラムは内部バス58に駆動装置56を介して接続
された外部ディスク装置57に記録されたものを使用し
てもよい。この発明による符号化・復号化方法を実行す
るプログラムが記録された記録媒体としては、磁気記録
媒体や、ICメモリや、コンパクトディスクなどどのよ
うな形態の記録媒体であってもよい。FIG. 19 shows a configuration in which the encoding method and the decoding method according to the present invention are implemented by a computer. The computer 50 includes a CPU 51, a RAM 52, a ROM 53, an input / output interface 54, which are connected to each other via a bus 50. It includes a hard disk 55. ROM
A basic program for operating the computer 50 is written in 53, and a program for executing the above-described encoding method and decoding method according to the present invention is stored in the hard disk 55 in advance. For example, when encoding C
The PU 51 loads the coding program from the hard disk 55 into the RAM 52, processes the audio sample signal input from the interface 54 according to the coding program, codes the audio sample signal, and outputs the coded signal from the interface 54. At the time of decoding, the decoding program is loaded from the hard disk 55 to the RAM 52, the input code is processed according to the decoding program, and the audio sample signal is output. As the program for executing the encoding / decoding method according to the present invention, the program recorded in the external disk device 57 connected to the internal bus 58 via the drive device 56 may be used. The recording medium in which the program for executing the encoding / decoding method according to the present invention is recorded may be a magnetic recording medium, an IC memory, a compact disc, or any other type of recording medium.
【0076】[0076]
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、周
波数領域係数を複数の係数ごとに順次束ねて複数の係数
小片とし、それぞれの係数小片の強さに応じて複数のグ
ループに分類し、分類されたグループごとに符号化を行
うため、同一グループの係数小片の平坦性がよく、従っ
て効率よく符号化が行われる。この発明を利用すると、
高域に、金属音のような強いトーン成分が混じっている
ような楽曲信号でも効率良く符号化することができる。As described above, according to the present invention, the frequency domain coefficients are sequentially bundled for each of a plurality of coefficients to form a plurality of coefficient pieces, and the coefficient pieces are classified into a plurality of groups according to the strength of each coefficient piece. Since coding is performed for each classified group, coefficient pieces in the same group have good flatness, and thus coding is performed efficiently. Utilizing this invention,
It is possible to efficiently encode even a music signal in which a strong tone component such as metallic sound is mixed in the high range.
【図1】変換符号化方法の一般的な形態を示すブロック
図。FIG. 1 is a block diagram showing a general form of a transform coding method.
【図2】周波数領域係数の振幅の傾向の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of the tendency of the amplitude of frequency domain coefficients.
【図3】この発明の方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a method of the present invention.
【図4】この発明の第1の実施例の機能構成を示すブロ
ック図。FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a first embodiment of the present invention.
【図5】第1、第2及び第3の実施例中の係数小片分類
決定部13の詳細な機能構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed functional configuration of a coefficient segment classification determining unit 13 in the first, second and third embodiments.
【図6】この発明の第1、第2及び第3の実施例中の係
数小片分類部14の処理の流れを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a processing flow of a coefficient segment classifying unit 14 in the first, second and third embodiments of the present invention.
【図7】この発明の第1、第2及び第3の実施例中の係
数小片分類情報圧縮部15の動作を示す模式図。FIG. 7 is a schematic diagram showing an operation of a coefficient segment classification information compression unit 15 in the first, second and third embodiments of the present invention.
【図8】この発明の第1、第2及び第3の実施例中の係
数合成部35の処理の流れを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a processing flow of a coefficient synthesizing unit 35 in the first, second and third embodiments of the present invention.
【図9】この発明の第2の実施例の機能構成を示すブロ
ック図。FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a second embodiment of the present invention.
【図10】第2及び第3実施例における周波数領域係数
の平坦化を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining the flattening of frequency domain coefficients in the second and third embodiments.
【図11】Aは図9における平坦化・合成部20の構成
例を示すブロック図、Bは図9における逆平坦化・合成
部40の構成例を示すブロック図。11A is a block diagram showing a configuration example of a flattening / synthesizing unit 20 in FIG. 9, and FIG. 11B is a block diagram showing a configuration example of an inverse flattening / synthesizing unit 40 in FIG.
【図12】この発明の第2及び第3の実施例中の第1平
坦化部21の詳細な機能構成を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram showing a detailed functional configuration of a first flattening unit 21 in second and third embodiments of the present invention.
【図13】この発明の第2及び第3の実施例中の平坦化
部中の周波数帯復元部21-1の処理の流れを示す図。FIG. 13 is a diagram showing a processing flow of the frequency band restoration unit 21-1 in the flattening unit in the second and third embodiments of the present invention.
【図14】図11Bにおける第1逆平坦化部41の機能
構成例を示すブロック図。FIG. 14 is a block diagram showing a functional configuration example of a first inverse flattening unit 41 in FIG. 11B.
【図15】図11Aにおける第1平坦化部21の他の機
能構成例を示すブロック図。FIG. 15 is a block diagram showing another functional configuration example of the first flattening unit 21 in FIG. 11A.
【図16】図11Bにおける第1逆平坦化部41の他の
機能構成例を示すブロック図。FIG. 16 is a block diagram showing another functional configuration example of the first inverse flattening unit 41 in FIG. 11B.
【図17】Aは図9における平坦化・合成部20の他の
機能構成例を示すブロック図、Bは図9における逆平坦
化・合成部40の他の機能構成例を示すブロック図。17A is a block diagram showing another functional configuration example of the flattening / synthesizing unit 20 in FIG. 9, and FIG. 17B is a block diagram showing another functional configuration example of the inverse flattening / synthesizing unit 40 in FIG.
【図18】この発明の第3の実施例の機能構成を示すブ
ロック図。FIG. 18 is a block diagram showing a functional configuration of a third embodiment of the present invention.
【図19】この発明の符号化、復号化をプログラムによ
り実施するためのコンピュータの構成を示すブロック
図。FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of a computer for implementing the encoding and decoding of the present invention by a program.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千喜良 和明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 森 岳至 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−168593(JP,A) 特開 平7−336231(JP,A) 特開 平8−186500(JP,A) 特開 平8−234797(JP,A) 特開 平10−91196(JP,A) 国際公開94/028633(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 19/00 G10L 19/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuaki Chikira 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Taketoshi Mori 2-chome, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3 No. 1 in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-7-168593 (JP, A) JP-A-7-336231 (JP, A) JP-A-8-186500 (JP, A) JP H8-834797 (JP, A) JP 10-91196 (JP, A) International publication 94/028633 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G10L 19/00 G10L 19/02
Claims (22)
号化するオーディオ信号符号化方法であって、以下のス
テップを含む: (a) 入力オーディオ信号サンプルを一定数の入力サンプ
ルごとに時間/周波数変換して周波数領域係数を得て、 (b) 上記周波数領域係数を、複数ずつ束ねた係数小片に
分割して1系統の係数小片列とし、更にこの1系統の係
数小片列を、複数の係数小片ごとの小帯域に分割し、 (c) 上記各係数小片の強度を計算し、 (d) 上記小帯域ごとにその中の各係数小片を、それらの
強度に基づいて少くとも2つのグループのどれかに分類
することにより少くとも2系統の係数小片列を生成し、
分類情報を符号化して分類情報符号として出力し、(e-1) は上記少なくとも2系統の係数小片列の各小帯域
ごとにその小帯域内の係数小片の強度の代表値を求め、
その代表値に対応する値によりその小帯域のすべての係
数小片を一括正 規化すると共に、正規化情報を符号化
し、その結果を正規化情報符号として出力し、 (e-2) 上記正規化した少くとも2系統の係数小片列の係
数小片を、上記分類情報に基づいて分類前の配列の1系
統の係数小片列に再合成し、 (e-3) 上記ステップ(e-2) で再合成した1系統の係数小
片列を量子化すると共に、その結果を係数符号として出
力する。1. An audio signal coding method for coding an input audio signal sample, comprising the steps of: (a) time / frequency converting the input audio signal sample for every fixed number of input samples. to obtain a frequency domain coefficients Te, (b) the frequency domain coefficients is divided into coefficient pieces bundled by multiple and coefficient pieces sequence of one system, further engagement of the one system
The sequence of several small pieces is divided into a plurality of small bands for each coefficient small piece , (c) the strength of each coefficient small piece is calculated, and (d) each coefficient small piece in each small band is set to their strength. Generate at least two sequences of coefficient fragments by classifying into at least two groups based on
The classification information is encoded and output as a classification information code, and (e-1) is each small band of the coefficient small piece string of at least two systems.
For each, obtain the representative value of the strength of the coefficient piece in the small band,
By the value corresponding to the representative value, all the
Together collectively normalized number pieces, encoding normalization information, and outputs the result as the normalization information code, the coefficient pieces (e-2) Factor pieces sequence of at least the above normalized two systems, recombining the coefficient pieces sequence of one strain of sequences prior to classification based on the classification information, the quantizing coefficient piece column in resynthesized one system in (e-3) the step (e-2), and outputs the result as engaging number code.
法において、上記ステップ(e-1) は上記少なくとも2系
統の係数小片列を別々にそれぞれ全帯域に復元し、それ
ぞれ小帯域ごとに代表値を求め、その代表値により正規
化し、それぞれ平坦化された係数小片列として出力す
る。2. The audio signal encoding method according to claim 1 , wherein said step (e-1) restores at least two systems of coefficient small piece sequences separately to respective full bands, and sets a representative value for each small band. Is obtained, normalized by the representative value thereof, and output as a coefficient small piece sequence flattened.
号化方法において、上記ステップ(e-1) は各小帯域内の
係数小片強度の代表値を求め、その代表値を量子化し、
量子化代表値により上記小帯域を正規化すると共に、量
子化代表値を上記正規化情報とする。3. The audio signal encoding method according to claim 1 or 2 , wherein the step (e-1) obtains a representative value of coefficient segment strength in each sub-band, and quantizes the representative value.
With normalizing the subband by the quantized representative value, you the quantization representative value and the normalization information.
号化するオーディオ 信号符号化方法であって、以下のス
テップを含む: (a) 入力オーディオ信号サンプルを一定数の入力サンプ
ルごとに時間/周波数変換して周波数領域係数を得て、 (b) 上記周波数領域係数を、複数ずつ束ねた係数小片に
分割して1系統の係数小片列とし、更にこの1系統の係
数小片列を、複数の係数小片列ごとの小帯域に分裂し、 (c) 上記各係数小片の強度を計算し、 (d) 上記小帯域ごとにその中の各係数小片を、それらの
強度に基づいて少くとも2つのグループのどれかに分類
することにより少くとも2系統の係数小片列を生成し、
分類情報を符号化して分類情報符号として出力し、 (e-1) 上記少なくとも2系統の係数小片列の各小帯域ご
とにその小帯域内の係数小片強度を代表する値を平坦化
情報として求め、 (e-2) 上記少なくとも2系統の平坦化情報を全帯域に結
合し、上記結合された平坦化情報で上記1系統の係数小
片列を正規化して1系統の平坦化係数小片列を得て、 (e-3) 上記1系統の平坦化係数小片列を符号化して係数
符号として出力する。4. An input audio signal sample is encoded.
The audio signal encoding method for encoding is as follows.
Includes steps: (a) Input audio signal samples over a fixed number of input samples
Time / frequency conversion is performed for each rule to obtain frequency domain coefficients, and (b) the above frequency domain coefficients are bundled into multiple coefficient pieces.
Divide into a series of coefficient small pieces for one system, and
The sequence of several small pieces is divided into a plurality of small bands for each coefficient small string, and (c) the strength of each coefficient small piece is calculated, and (d) each coefficient small piece in each small band is
Classify into at least two groups based on strength
To generate at least two systems of coefficient fragment sequences,
The classification information is encoded and output as a classification information code. (E-1) For each small band of the coefficient small piece string of at least two systems, a value representative of the coefficient small piece strength in the small band is obtained as flattening information. , (e-2) the flattening information of said at least two systems attached to the entire band, the flattening coefficient pieces upper row Symbol combined 1 by normalizing the coefficients pieces row of the one system by flattening information system Then, ( e-3 ) the above - mentioned one-system flattening coefficient piece sequence is encoded and output as a coefficient code.
号化方法において、上記ステップ(d) における上記分類
情報の符号化は可逆圧縮によって行う。5. The method of claim 1 or 4 audio signal encoding method as claimed, the coding of the classification information in step (d) are performed by lossless compression.
号化方法において、上記ステップ(e-3) は適応ビット割
当量子化によって符号化する。6. The audio signal encoding method according to claim 1 or 4, wherein said step (e-3) is encoded by adaptive bit allocation quantization.
号化方法において、上記ステップ(e-3) はスカラー量子
化した後にエントロピー符号化する。7. The audio signal encoding method according to claim 1 or 4, wherein said step (e-3) is the entropy coding after scalar quantization.
号化方法において、上記ステップ(e-3) はベクトル量子
化によって符号化する。8. The audio signal encoding method according to claim 1 or 4, wherein said step (e-3) is encoded by vector quantization.
号サンプルを出力する復号化方法であって、以下のステ
ップを含む: (a) 入力ディジタル符号を復号し、周波数領域の複数の
係数からなる係数小片が配列された1系統の係数小片列
を得、 (b) 入力ディジタル符号を復号し、係数小片の分類情報
を得ると共に、上記分類情報をもとに上記1系統の係数
小片列を、複数の係数小片ごとの小帯域に分割すると共
に、複数系統の係数小片列に分類し、 (c) 入力ディジタル符号を復号し、上記複数系統と対応
した正規化情報列を得ると共に、上記ステップ(b) で複
数系統に分類された係数小片列の各々をその小帯域ごと
に上記複数系統の正規化情報列の対応する正規化情報に
より逆正規化し、 (d) 上記ステップ(b) で得た係数小片の分類情報をもと
に、上記ステップ(c)で逆正規化された複数系統の係数
小片列を分類前の1系統の配列に順次並べ、周波数領域
係数に復元し、 (e) 上記ステップ(d) で得た周波数領域係数を周波数/
時間変換し、その結果をオーディオ信号として出力す
る。9. Enter a digital code, a decoding method for outputting an audio signal samples, comprising the steps of: (a) decoding the input digital code, comprising a plurality of coefficients of frequency domain coefficients coefficient pieces rows of small pieces are arranged one system
And (b) decoding the input digital code to obtain the classification information of coefficient pieces, and dividing the coefficient piece sequence of one system into a plurality of small bands for each coefficient piece based on the classification information.
Then, the coefficient is divided into a series of coefficient pieces of multiple systems, and (c) the input digital code is decoded to correspond to the above multiple systems.
Together to obtain the normalization information sequence, each the small band of each of the classified coefficients pieces columns plurality of systems at the step (b)
Said plurality of channels of corresponding inverse normalization than <br/> the normalization information of the normalization information sequence, based on the classification information of the coefficient pieces obtained in (d) the step (b), the step (c ), The coefficient debris strings of multiple systems denormalized in) are sequentially arranged in the array of one system before classification, and are restored to frequency domain coefficients. (E) The frequency domain coefficients obtained in step (d) above are
Time conversion is performed and the result is output as an audio signal.
上記ステップ(c)は、分類された複数系統の係数小片列
を、係数小片分類情報に従ってそれぞれもとの全帯域に
復元し、複数の係数小片よりなる小帯域ごとに正規化情
報により逆正規化する。10. The decoding method according to claim 9 , wherein
In the step (c), the coefficient small piece strings of the plurality of classified systems are restored to the original full bands in accordance with the coefficient small piece classification information, and denormalized by the normalization information for each small band made up of a plurality of coefficient small pieces . To do.
おいて、上記ステップ(d) は上記復元した周波数領域係
数をスペクトル概形で逆正規化し、周波数領域係数とし
て使用する。11. The decoding method according to claim 9 or 10 , wherein in the step (d), the restored frequency domain coefficient is denormalized with a spectral outline and used as a frequency domain coefficient.
記分類情報の復号は、可逆圧縮符号の復号によって行
う。12. A decoding method according to claim 9, wherein, decoding of the upper <br/> Symbol classification information is performed by decoding the lossless compression coding.
記ステップ(a) は適応ビット割当量子化符号の復号を行
う。13. A decoding method according to claim 9, wherein said step (a) decoding the adaptive bit allocation quantization code.
記ステップ(a) は少なくとも1つの系統の係数小片列に
ついてはエントロピー符号の復号化を行い、スカラー量
子化された係数を得る。14. The decoding method according to claim 9 , wherein in step (a), an entropy code is decoded for at least one series of coefficient pieces to obtain scalar quantized coefficients.
上記ステップ(a) はベクトル量子化符号を復号化する。15. The decoding method according to claim 9 , wherein
It said step (a) for decoding the vector quantization code.
ィジタル符号を出力する符号化装置であって、 入力オーディオ信号を一定数の入力ごとに時間/周波数
変換して周波数領域係数を得る時間/周波数変換部と、 時間/周波数変換部よりの周波数領域係数を、隣り合う
係数同士を束ねた1系統の係数小片列に分割する係数小
片生成部と、上記1系統の係数小片列を、複数の係数小片ごとの小帯
域に分割する小帯域分割部と、 係数小片生成部で生成された係数小片の各々の強度を計
算する強度計算部と、上記小帯域ごとに、その中の係数小片を、それらの 強度
の相対的な大小をもとに、少くとも2グループに分け、
このグループ分けの情報を元に係数小片生成部で生成さ
れた1系統の係数小片列を少くとも2系統の係数小片列
に分類し、分類情報を符号化してディジタル符号として
出力する係数小片分類部と、上記少なくとも2系統の係数小片列の各小帯域ごとに、
その小帯域内の係数小片の強度の代表値を求め、代表値
をディジタル符号として出力する代表値計算部と、 上記少なくとも2系統の係数小片列を、その小帯域ごと
に、上記代表値の対応するものによりそれぞれ正規化し
て平坦化された少なくとも2系統の係数小片列を生成す
る平坦化部と、 上記平坦化された少なくとも2系統の係数小片列を、上
記分類情報に基づいて、分類前の配列の1系統の係数小
片列に再合成する係数合成部と、 係数合成部で再合成した1系統の係数小片列を量子化す
ると共に、その結果をディジタル符号として出力する量
子化部とを備えることを特徴とするオーディオ信号符号
化装置。16. A coding device for inputting audio signal samples and outputting a digital code, comprising a time / frequency conversion unit for time / frequency converting input audio signals for each fixed number of inputs to obtain frequency domain coefficients. When the time / frequency domain coefficients from the frequency converting unit, and the coefficient piece generator for dividing the coefficient pieces column 1 lines bundled adjacent coefficients together, the coefficient pieces row of the one system, each of the plurality of coefficients pieces Swath of
A small band division unit that divides the band into regions, an intensity calculation unit that calculates the strength of each of the coefficient small pieces generated by the coefficient small piece generation unit, and a coefficient small piece in each of the small bands, the relative strength of those small pieces. based on the specific large and small, divided into least two groups,
Based on this grouping information, the one-system coefficient piece sequence generated by the coefficient-piece generation unit is classified into at least two system coefficient piece sequences , and the classification information is encoded and output as a digital code. For each small band of the coefficient small piece classification unit and the coefficient small piece row of the at least two systems,
Obtain the representative value of the strength of the coefficient fragment in the small band, and calculate the representative value.
A representative value calculating unit for outputting as a digital code, and the coefficient pieces column of said at least two systems, each the subband
Are normalized by the corresponding ones of the above representative values.
Generate a flattened and flattened sequence of at least two coefficient fragments
The flattening section and the flattened coefficient strip of at least two systems
Based on the classification information, the coefficient of one system of the array before classification is small.
A coefficient combining part for recombining into pieces column, the coefficients pieces sequence of one system that recombines with coefficient combination unit as well as quantized audio characterized in that it comprises a quantization unit for outputting the result as a digital code Signal encoder.
とに時間/周波数領域係数を得る時間/周波数変換部
と、上記 周波数領域係数を、隣り合う係数同士を束ねた1系
統の係数小片列に分割する係数小片生成部と、上記1系統の係数小片列を、複数の係数小片ごとの小帯
域に分割する小帯域分割部と、 上記係数小片の各 強度を計算する強度計算部と、上記小帯域ごとに、その中の係数小片を、それらの 強度
の相対的な大小をもとに、少くとも2グループに分け、
このグループ分けの情報を元に上記1系統の係数小片列
を少くとも2系統の係数小片列に分類し、分類情報を符
号化してディジタル符号として出力する係数小片分類部
と、上記少なくとも2系統の係数小片列の各小帯域ごとに、
その小帯域内の係数小片強度を代表する代表値を平坦化
情報として求め、その平坦化情報をディジタル符号とし
て出力する平坦化情報計算部と、 上記少なくとも2系統の係数小片列と対応した上記平坦
化情報を、上記分類情報に基づいて、1系統の平坦化情
報として全帯域に結合する平坦化情報結合部と、 上記1系統とされた平坦化情報により、上記1系統の係
数小片列を、平坦化して1系列の平坦化係数小片を生成
する平坦化部と、 上記1系統の 平坦化係数小片列を量子化すると共に、そ
の結果をディジタル符号として出力する量子化部とを備
えるオーディオ信号符号化装置。17. A input audio signal time every fixed number of input / frequency domain coefficients to obtain a time / frequency conversion unit, the frequency domain coefficients, 1 system a bundle of adjacent coefficients together
A coefficient pieces generator for dividing the coefficient pieces columns of integration, the coefficient pieces row of the one system, the zonules of each of a plurality of coefficients pieces
A small band division unit that divides into small areas, an intensity calculation unit that calculates each intensity of the coefficient small pieces, and coefficient small pieces in each of the above small bands , based on the relative magnitude of those intensities. Divide into at least two groups,
The coefficient pieces row of the one system of information of the grouping based on at least classify the coefficient pieces row of two systems, the coefficient piece classification unit for outputting a digital code classification information by encoding of the at least two systems For each small band of the coefficient small piece string,
Flatten the representative value representing the strength of the coefficient fragment in the small band
It is obtained as information, and the flattening information is used as a digital code.
And flattening information calculating unit that outputs Te, the flat corresponding coefficient pieces column of said at least two systems
Based on the above classification information,
As a report, by using the flattening information combining unit that is connected to all bands and the flattening information that is set as the single line,
Generates a series of flattening coefficient pieces by flattening a small piece sequence
An audio signal coding apparatus comprising: a flattening section for quantizing, and a quantizing section for quantizing the one-system flattening coefficient piece sequence and outputting the result as a digital code.
において、上記時間/周波数変換部よりの周波数領域係
数を入力オーディオ信号の全帯域にわたるスペクトル概
形で正規化することにより、周波数領域係数を平坦化し
て上記係数小片生成部へ供給すると共に、スペクトル概
形情報を符号化してその結果をディジタル符号として出
力する第2平坦化部を含む。18. The encoding apparatus according to claim 16 or 17, wherein, by normalizing the spectral envelope over the entire band of an input audio signal to frequency domain coefficients from said time / frequency conversion unit, a frequency domain coefficients flattened
And a second flattening unit for encoding the spectrum outline information and outputting the result as a digital code.
信号サンプルを出力する復号化装置であって、 入力ディジタル符号を復号し、周波数領域の複数の係数
からなる係数小片が配列された1系統の係数小片列を得
る逆量子化部と、 入力ディジタル符号を復号し、係数小片の分類情報を得
ると共に、この情報をもとに上記1系統の係数小片列を
複数の係数小片ごとの小帯域に分割すると共に複数系統
の係数小片列に分類する係数小片分類部と、 入力ディジタル符号を復号し、上記複数系統と対応した
正規化情報列を得ると共に、これら複数の正規化情報列
の正規化情報により上記複数系統の係数小片列 を、その
小帯域ごとにそれぞれ逆正規化する逆平坦化部と、 係数小片分類部で得た係数小片の分類情報をもとに、逆
平坦化部で逆正規化された複数系統の係数小片列を分類
前の1系統に順次並べ、周波数領域係数に復元する係数
合成部と、 係数合成部よりの周波数領域係数を周波数/時間変換
し、その結果をオーディオ信号として出力する周波数/
時間変換部と、 を備えることを特徴とするオーディオ信号復号化装置。19. A decoding device for inputting a digital code and outputting audio signal samples, wherein the decoding device decodes the input digital code and outputs a plurality of coefficients in a frequency domain.
The inverse quantization unit coefficients pieces to obtain a coefficient pieces row of one line arranged consisting decodes the input digital code, the obtained classification information of the coefficient pieces, coefficient pieces of the one system based on this information Columns
Dividing into multiple bands for each coefficient fragment and multiple systems
A coefficient piece classification unit for classifying the coefficients pieces column of the input digital codes to decode, with obtaining <br/> normalization information sequence corresponding with said plurality of channels, the plurality of normalization information sequence
The coefficient pieces columns of the plurality of channels by the normalization information, the
An inverse flattening unit that performs denormalization for each small band and the coefficient small piece sequence obtained by the coefficient small piece classifying unit are used to classify the coefficient small piece sequences of multiple systems that have been denormalized by the inverse flattening unit. A frequency synthesizer that sequentially arranges the signals in the previous one system and restores frequency domain coefficients, and frequency / time transforms the frequency domain coefficients from the coefficient synthesizer, and outputs the result as an audio signal.
An audio signal decoding device comprising: a time conversion unit.
て、入力ディジタル符号を復号し、全帯域にわたるスペ
クトル概形を得ると共に、このスペクトル概形で、上記
周波数/時間変換部に入力される周波数領域係数を逆正
規化する第2逆平坦化部を備えることを特徴とするオー
ディオ信号復号化装置。20. A decoding apparatus according to claim 19, decodes the input digital code, along with obtaining a spectral envelope over the entire band, in the spectral envelope, an input to the <br/> frequency / time conversion unit O, characterized in that it comprises a second inverse flattening unit for inversely normalizing the frequency-domain coefficients to be
Dio signal decoding device .
ィオ信号符号化方法の各ステップをコンピュータに実行
させるための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。 21. The ode according to claim 1.
Computer to execute each step of the audio signal encoding method
Computer read recording program for
Recordable media.
ディオ信号復号化方法の各ステップをコンピュータに実
行させるための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。 22. The auto according to any one of claims 9 to 15.
Implement each step of the audio signal decoding method on a computer.
Computer reading recording program for running
Removable recording medium.
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