JP3948752B2 - 複数情報信号符号化用符号化装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のデイジタル情報信号を符号化して伝送信号にする符号化装置および複数のデイジタル情報信号を符号化する方法に関するものである。巻頭文節による符号化装置は、末尾の関連文献表における文献(8)の欧州特許出願明細書EP678P226−A1から知られている。
第1主信号成分(ステレオ信号の左側信号成分L)、第2主信号成分(右側信号成分R)および補助成分(中央信号成分C)を伝送する場合には、L+aCに等しい第1複合信号成分L0が得られ、R+bCに等しい第2複合信号成分R0が得られるようにマトリックスが行なわれ、信号群L0,R0およびCが伝送される。対応するデマトリックス回路を備えてない標準受信機による受信では、信号成分L0およびR0が2個の拡声器を介して聴取者に供給するのに用いられる。したがって、聴取者は、標準受信機しか持たないにも拘らず、C成分も同様に伝送されているように感じられる。
もっと複雑なマトリックス計画が、上述の文献(8)ともども末尾の参考文献表に示した文献(1a)および(1b)として、テンカーテ他著の刊行物「ビットレート低減オーデイオ信号のマトリックス」ICASSP会報、1992年3月23〜26日、サンフランシスコ、第2巻、II−205〜II−208ページともども、J.A.E.S.誌、第40巻、第5号、1992年5月、376〜382ページに論じられている。
かかるマトリックス計画は、4チャネル(R,L,CおよびS)信号もしくは5チャネル(L,R,C,LS,RS)信号が伝送される場合であっても、すべて、伝送信号を標準ステレオ受信機によって復号し得るものである。
信号のビットレート低減用圧縮手段が、参考文献表でそれぞれ文献(7a)および(7b)とする欧州特許出願公開公報457,390A1および457,391A1に記載されている。さらに、MPEG−1およびMPEG−2標準文書と呼ばれ、関連文献表で文献(9)および(10)とする2冊のISO/IEC標準文書が参照される。
本発明は、複数の情報信号群を符号化するための符号化装置のさらなる改良をもたらすことを目指すものである。
本発明によれば、
第1デイジタル情報信号を受信するための第1入力手段、
第2デイジタル情報信号を受信するための第1入力手段、
第3デイジタル情報信号を受信するための第3入力手段、
少なくとも第1、第2および第3のデイジタル情報信号から第1および第2のデイジタル復号信号を発生させるためのマトリックス手段、
第1および第2の復号信号をデータ圧縮して、それぞれ、第1および第2の指令信号に応じ、第1および第2のデータ削減デイジタル複合信号を得るための第1および第2のデータ圧縮手段、
複数のn情報から少なくとも一つの情報信号を選択して、少なくとも第1の補助信号を得るための第1選択手段、
少なくとも第1の補助信号をデータ圧縮して、第3指令信号に応じ、第1のデータ削減した補助信号を得るための少なくとも第3のデータ圧縮手段、並びに、
第1および第2のデータ削減複合信号と少なくとも第1のデータ削減補助信号とを結合させて、伝送媒体を介する伝送に適した伝送信号とするためのフォーマット手段
を有して複数のnデイジタル情報信号を符号化する装置において、
第1デイジタル情報信号からの第1の隠蔽閾値、第3デイジタル情報信号からの第2の隠蔽閾値および少なくとも第1と第3との情報信号の結合からの第3の隠蔽閾値をそれぞれ判定するための少なくとも第1、第2および第3の隠蔽閾値判定手段、
第3の隠蔽閾値および少なくとも一つの他の隠蔽閾値からの一つの隠蔽閾値を取出して第1の選択した隠蔽閾値を得るための第2の選択手段、並びに、
nを2より大きく保持した整数として、前記第1の選択した隠蔽閾値に応じて第1の情報信号を発生させるための第1の指令信号発生器手段
をさらに備えたことを特徴とする。
本発明は、つぎのような認識に基づいたものである。本発明は、後ろ向きに両立性を有し、nチャネルの復号を可能にするばかりでなく、MPEG−2およびMPEG−1の復号器をそれぞれ用いた2チャネル復号も可能なnチャネル符号化装置の提供を目標としている。かかる符号化装置は、少なくともと三つの信号、すなわち、左前拡声器、右前拡声器および中央拡声器に対する信号群、さらに、4チャネル信号の場合の周囲信号成分、さらに、5チャネル信号の場合の左後(周囲)拡声器に対する左周囲信号および右後(周囲)拡声器に対する右周囲信号の符号化を意途したものである。この符号化は、標準ステレオ復号器による復号の結果が両立性ステレオ信号の発生となるようにして実現されなければならない。
復号期間中、時にはノイズ成分が聞えるようになる。調査の結果、かかるノイズ成分は、符号化器におけるマトリクス過程と復号器において対応するデマトリックス過程との故に聞えるようになることが認められた。特に、量子化ノイズから生じたノイズ成分は、最早、これ以上隠蔽することができない。この問題は、量子化の過程を操り、制御するのに別の隠蔽された閾値を選択することによって解決することができる。特に、情報信号の符号化期間中、問題の情報信号がデータ削減を受けるべき隠蔽閾値について選択がなされる。その選択は、少なくとも二つの隠蔽閾値の間で行なわれる。データ圧縮されるべき各信号については、少なくとも二つの隠蔽閾値の一つは、データ圧縮されるべき情報信号自身から取出した隠蔽閾値であり、他の一つは、他の情報信号から取出した隠蔽閾値であることが言える。
このようにして、符号化と引続く復号とは、復号に際し、両立性の信号の複製ともども、もとの信号の復製も、何ら聞える程度の量子化ノイズを伴わないようにして実現することができる。
本発明のかかる面は、つぎの図面の説明による実施例から明らかであり、その実施例を参照してさらに明らかになろう。
図1は、3チャネル情報信号を符号化するための、本発明による符号化装置の第1実施例の一部を示すブロック線図である。
図2は、図1の符号化装置の他の一部を示すブロック線図である。
図3は、図1および図2の符号化装置によって得られた伝送信号を復号するための復号装置を示すブロック線図である。
図4は、図1および図2の符号装置の変形例を示すブロック線図である。
図5は、図1および図2の符号化装置の他の変形例を示すブロック線図である。
図6は、図1および図2の符号化装置の他の変形例を示すブロック線図である。
図7は、4チャネル情報信号を符号化するための、本発明による符号化装置の第2実施例の一部を示すブロック線図である。
図8は、図7の符号化装置の他の一部を示すブロク線図である。
図9は、4チャネル情報信号を符号化するための符号化装置の他の実施例を示すブロック線図である。
図10は、5チャネル情報信号を符号化するための符号化装置の一部を示すブロック線図である。
図11は、図10の符号化装置の他の一部を示すブロック線図である。
図12は、記録装置に含まれる符号化装置を示すブロック線図である。
3チャネル符号化装置
図1および図2は、3チャネル・オーディオ信号の左側信号成分(L)、右側信号成分(R)および中央信号成分(C)を備えるようにした3チャネル情報信号を符号化するための符号化装置の第1実施例の一部をそれぞれ示したものである。この符号化装置は、第1情報信号成分(L)を受信するための第1入力端子1、第2情報信号成分(R)を受信するための第2入力端子2および第3情報信号成分(C)を受信するための第3入力端子3を備えている。3入力端子1,2および3は、それぞれ、マトリックス・ユニット10の対応する入力に結合している。マトリックス・ユニット10は、第1復号信号L0および第2復号信号R0を供給するための2出力12および14を有している。複合信号群は、信号L,RおよびCとつぎの関係を有している。
0 =L+a・C (式1a)
0 =R+b・C (式1b)
ここに、aおよびbは、ともに、1より小さいか、1に等しく保った定数である。差当り、a=b=1とする。
各入力端子は第1選択ユニット16の各入力にもそれぞれ結合している。この選択ユニット16は、端子18に印加された選択信号の影響のもとに、入力群に印加された信号群の1つを選択し、その選択した信号を、第1補助信号AUX1として出力20に供給する。3データ圧縮ユニット22.1,22.2および22.3は、信号L0,R0およびAUX1に対してデータ圧縮過程を実行するためにそれぞれ設けられている。データ圧縮ユニット22.1および22.2は、マトリックス・ユニット10の出力12および14に結合した入力を有し、データ圧縮ユニット22.3は、選択ユニット16の出力に結合した入力を有している。データ圧縮ユニット22.1,22.2および22.3の各出力は、信号結合ユニット24の対応する各入力にそれぞれ結合している。
信号結合ユニット24は、データ圧縮ユニット22.1,22.2および22.3によって供給されたデータ圧縮信号群を互いに結合させて直列データ流にする。そのデータ流にエラー訂正符号化およびチャネル符号化を実施して、伝送媒体TRMを介する伝送に適した伝送信号を得ることができる。その伝送媒体は、磁気的もしくは光学的記録担体のような記録担体の形に、あるいは、デイジタル・オーディオ放送チャネル(DAB)のような任意の他の伝送媒体にすることができる。
関連文献表の文献(5)には、直列データ流をチャネル符号化して伝送信号を得る一つの方法が記録されている。好ましくは、文献(9)および(10)に与えられたISO/IEC標準に準拠する。
従来技術の出版物には、ユニット群22.1,22.2および22.3のようなデータ圧縮ユニットに供給された信号に対し、データ圧縮過程を実施する方策が記載してある。かかるデータ圧縮技術の一つは、MPEG−1、MPEG−2およびDABに適用されるのと同様の副帯域符号化データ圧縮技術である。副帯域符号化データ圧縮技術を記載した文献は、各文献(3),(4),(6),(7a),(7b),(9)および(10)である。2つのデータ圧縮技術においては、隠蔽閾値以下の信号成分が、データ圧縮を実施する一方策とて、外される。データ圧縮ユニット22.1,22.2および22.3内のデータ圧縮は、図に示したように、それぞれ指令信号is1,is2およびis3に応じて実現される。かかる指令信号は、以下で検討すべき隠蔽閾値から取出される。
この装置は、さらに、26.1乃至26.5と表示する5個の隠蔽閾値判定ユニットを備えている。隠蔽閾値判定ユニット26.1は、第1情報信号Lを受信して、それから隠蔽閾値を取出し、第1隠蔽閾値mtLとしてその隠蔽閾値を出力に供給する。隠蔽閾値判定ユニット26.2は、第2情報信号Rを受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第2隠蔽閾値mtRとして出力に供給する。隠蔽閾値判定手段26.3は、第3情報信号Cを受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第3隠蔽閾値mtCとして出力に供給する。隠蔽閾値判定手段26.4は、第1複合信号L0を受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第4隠蔽閾値mtL0として出力に供給する。隠蔽閾値判定手段26.5は、第2複合信号R0を受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第5隠蔽閾値mtR0として出力に供給する。
それぞれユニット26.4および26.5における隠蔽閾値mtL0およびmtR0の取出しについて、一つの付加的所見をここで提示しなければならない。図2に見られるように、隠蔽閾値判定ユニット26.4および26.5に対する入力信号は、マトリックス・ユニット10の出力12および14からそれぞれ取出されたのではなく、別々に、L0を取出すようにLとCとを結合させ、R0を取出すようにRとCとを結合させることによって取出された。情勢1aについて後述する実施例においては、ユニット26.4および26.5の入力をマトリックス・ユニット10の入力12および14にそれぞれ直接に係合させておくことができた。情勢1bについて後述する他の実施例においては、マトリックスに先立ち、補助信号aux1に対して先行量子化と引続く量子化復元とが行なわれるので、隠蔽閾値mtL0およびmtR0は、L,RおよびCの原型から取出され、かかる信号の一つの量子化先行および量子化復元の型から取出されたのではない。
この装置は、さらに、3選択ユニット28.1,28.2および28.3を備えている。選択ユニット28.1は、複数の隠蔽閾値をその入力に受信して、それから第1の選択した隠蔽閾値mt1を取出す。好ましくは、選択ユニット28.1は、かかる複数の隠蔽閾値の一つを第1の選択した隠蔽閾値mt1としてその出力に供給する。選択ユニット28.2は、複数の隠蔽閾値をその入力に受信して、それから第2の選択した隠蔽閾値mt2を取出す。好ましくは、選択ユニット28.2は、かかる複数の隠蔽閾値の一つを第2の選択した隠蔽閾値mt2としてその出力に供給する。選択ユニット28.3は、複数の隠蔽閾値をその入力に受信して、それから第3の選択した隠蔽閾値mt3を取出す。好ましくは、選択ユニット28.3は、かかる複数の隠蔽閾値の一つを第3の選択した隠蔽閾値mt3としてその出力に供給する。
選択ユニット28.1,28.2および28.3の各出力は、指令信号発生器ユニット30.1,30.2および30.3の各対応する入力にそれぞれ係合している。各指令信号発生器ユニット30.i(iは1乃至3になる)は、その入力に供給された選択隠蔽閾値に応じて指令信号を発生させる。特に、指令信号発生器ユニット30.1は、信号L0と選択ユニット28.1が供給する隠蔽閾値との間の信号対隠蔽比を計算して、引続き、従来技術で周知の方策で、それからビット割当て情報を取出す。このビット割当て情報は、データ圧縮ユニット22.1で信号L0を量子化するのに用いられる。同様にして、指令信号発生器ユニット30.2は、信号R0と選択ユニット28.2が供給する隠蔽閾値との間の信号対隠蔽比を計算して、引続き、それからビット割当て情報を取出す。このビット割当て情報は、データ圧縮ユニット22.2で信号R0を量子化するのに用いられる。同様にして、指令信号発生器ユニット30.3は、信号AUX1と選択ユニット28.3が供給する隠蔽閾値との間の信号対隠蔽比を計算して、引続き、それからビット割当て情報を取出す。このビット割当て情報は、データ圧縮ユニット22.3で信号AUX1を量子化するのに用いられる。
3入力信号中補助信号となるものの選択ユニット16における選択は、得られるデータ圧縮の量に基づいている。これは、参考文献(2)および(8)のような種々の従来の文献に記載されている。第1補助信号選択の一方策は、つぎの要求に基づいている。3信号L,RおよびCのうち、データ圧縮ユニット22.1,22.2および22.3で達成されるべき最高データ圧縮比となる一つの信号が、補助信号AUX1として選択される。したがって、この装置が、上述の要求に従い、選択ユニット16に対する選択制御信号tcaを発生させる計算ユニット32を備えていることは明らかであろう。
選択ユニット28.128.2および28.3における隠蔽閾値の取出しを説明する前に、3チャネル情報信号を復号する復号器装置を説明しよう。
図3は、図1および図2の送信機により伝送媒体TRMを介して伝送される圧縮された信号群を受信して復号する復号器を示すものである。
連続データ流が多重復元器41の入力40に印加されて、連続データ流の情報は、信号L0のもとの量子化されたサンプル群に分割されて出力43に印加され、信号R0のもとの量子化されたサンプル群に分割されて出力101に印加され、伝送された第1補助信号AUX1のもとの量子化されたサンプル群、すなわち、量子化されたL,R,Cいずれかの信号のサンプル群に分割されて出力44に印加される。第1、第2および第3の指令信号は、同様に伝送されて、多重復元器ユニット41により連続データ流から回収される。第1指令信号is1は出力42に印加され、第2指令信号is2は出力102に印加され、さらに、第3指令信号is3は出力45に印加される。各出力43,44および101は、それぞれ、データ拡張ユニット(量子化復元器)48,49および50の各信号入力に係合している。各出力42,45および102は、それぞれ、量子化器48,49および50の各制御信号入力に係合して、各指令信号が各量子化復元器に印加され得るようにする。量子化復元器48は信号L0の複製L0′を発生させて、出力51に供給する。量子化復元器50は、信号成分R0の複製R0′を発生させて、出力53に供給する。量子化復元器49は、量子化した第1補助信号AUX1の複製AUX1′を発生させて、出力52に供給する。各出力51,52および53は、それぞれ、マトリックス復元ユニット57の各入力55,56および58に係合している。
多重復元手段41は、図1を参照して記載されたtca制御と等価の制御信号を供給するための追加の出力120を有している。マトリックス復元ユニット57は、多重復元器手段41の出力120に係合した追加の制御信号入力121を有している。制御信号入力121に印加された制御信号tcaが第1値を有している場合、これは、マトリックス復元ユニット57の入力56に印加された信号がC信号の複製であることを意味する。その場合、マトリックス復元ユニット57は、L信号およびR信号の各複製が、それぞれ、各出力105および106に、したがって、端子60および125に印加されるように作用する。制御信号入力121に印加された制御信号tcaが第2値を有している場合、これは、マトリックス復元ユニット57の入力56に印加された信号がL信号の複製であることを意味する。その場合、マトリックス復元ユニット57は、C信号およびR信号の各複製が、それぞれ、出力105および106に、したがって、端子60および125に印加されるように作用する。制御信号入力121に印加された制御信号tcaが第3値を有している場合、これは、マトリックス復元ユニット57の入力56に印加された信号がR信号の複製であることを意味する。その場合、マトリックス復元ユニット57は、L信号およびC信号の各複製が、それぞれ、端子60および125に印加されるように作用する。
受信機は、さらに、スイッチ77,123および78′を備えた制御可能のスイッチ・ユニット122を備えている。そのスイッチ手段122に印加された第1値のtca制御信号に応じて、スイッチ77は位置a−bに切換えられ、スイッチ123は位置a−bに切換えられ、スイッチ78′は位置b−dに切換えられるので、複製L′,R′およびC′は、それぞれ端子126,127および128に印加される。スイッチ手段122に印加された第2値のtca制御信号に応じて、スイッチ77は位置c−bに切換えられ、スイッチ123は位置a−bに切換えられ、スイッチ78′は位置a−dに切換えられるので、複製L′,R′およびC′は、それぞれ端子126,127および128に再び印加される。スイッチ手段122に印加された第3値のtca制御信号に応じて、スイッチ77は位置a−bに切換えられ、スイッチ123は位置c−bに切換えられ、スイッチ78′は位置c−dに切換えられるので、複製L′,R′およびC′は、それぞれ端子126,127および128に再び印加される。
3チャネル情報信号は、図1および図2の符号化装置で、後ろ向きに両立性があるようにして、伝送信号に符号化されている。これは、従来技術のステレオ復号器も、伝送信号を2チャネル・ステレオ音声信号に復号し得ることを意味する。かかる復号器のみが、第1および第2のデータ圧縮した復号信号L0およびR0を伝送信号から回収し、各複製L0′およびR0′にデータ拡張し、室内のステレオ設定に配置した2個の拡声器に供給する。
複製L0′およびR0′は、つぎの等式を満足する。
0 ′=L0+NL0 (式2a)
0 ′=R0+NR0 (式2b)
ここに、NL0は、隠蔽閾値mt1から取出した指令信号is1を用いて信号L0をデータ圧縮することによって導入された量子化ノイズであり、NR0は、隠蔽閾値mt2から取出した指令信号is2を用いて信号R0をデータ圧縮することによって導入された量子化ノイズである。ノイズ成分NL0は信号L0によって隠蔽され、ノイズ成分NR0は信号R0によって隠蔽されるので、信号L0′およびR0′内の量子化ノイズは聞えない。
信号L,RおよびCを回復させる様子を眺めてみよう。
いま、aux1=Cもしくはtca=0と仮定する。したがって、
C′=aux1′=C+NC
Cは、隠蔽閾値mt3から取出した指令信号is3を用いて信号Cをデータ圧縮することにより導入した量子化ノイズである。ノイズ成分NCは信号Cによって隠蔽されるので、信号C′内の量子化ノイズは聞えない。
各信号LおよびRは、つぎのようにして回収される。
L′=L0 ′−C′=L+NL0・NC
R′=R0 ′−C′=R+NR0・NC
0内のCに対応する信号部分は除去される。しかしながら、一般にNL0およびNCが無相関であるので、NL0内のNCに対応する部分が残り、実際にはレベルが2倍になる。その結果として、部分(NC)は、L′内で聞えるようになる。同じ論法が、R′内のNCの振舞いに対しても有効である。
これに打勝つために、選択ユニット28.1,28.2および28.3が符号化装置に設けられている。
今度は、隠蔽閾値の選択を充分詳細に説明しよう。選択ユニット28.i内で一つの隠蔽閾値を選択すべき隠蔽閾値の群は、起り得る種々の状態で異なり得ることは、ここですでに留意されるべきである。就中、隠蔽閾値の群は、補助信号AUX1として3信号のうちのいずれが選ばれているかに依っている。
Ia
つぎの表1は、三つのtca値tca=0,tca=1およびtca=2によって示され、それぞれ信号C,LおよびRとなる補助信号AUX1に対する選択を示す三つの状態を示したものである。補助信号としてCが選択された場合、信号LおよびRは、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表示される。補助信号としてLが選択された場合、信号CおよびRは、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表示される。補助信号としてRが選択れた場合、信号LおよびCは、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表示される。
Figure 0003948752
まず、計算ユニット32は、信号Cが補助信号AUX1として選択されるべきである、と設定しているものと仮定する。
したがって、tca=0
選択ユニット28.1は、いま、mtL0およびmtLとする二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択するものとする。選択ユニット28.2は、いま、mtR0およびmtRとする二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択するものとする。
選択ユニット28.3は、mtL,mtRおよびmtCとする三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
0をデータ圧縮するためには、隠蔽閾値mtL0およびmtLのうちの最小のものが選ばれるので、これは、復号の際に再生された信号L0′では量子化ノイズは聞えないことを意味する。同様にして、隠蔽閾値mtR0およびmtRのうちの最小のものがR0をデータ圧縮するのに選ばれるので、これは、復号の際に再生されたR0′で量子化ノイズは聞えないことを意味する。また同様にして、隠蔽閾値mtC,mtLおよびmtRのうちの最小のものがCをデータ圧縮するのに選ばれるので、これは、復号の際に再生されたC′では量子化ノイズは聞えないことを意味する。
上述したように、L′=L0′−C′=L+NL0−NC・NL0は、隠蔽閾値mtL0およびmtLのうちの最小のものである隠蔽閾値mt1により隠蔽される。その結果として、NL0は信号Lによって隠蔽される。NCは、隠蔽閾値mtC,mtRおよびmtLのうちの最小のものである隠蔽閾値mt3により隠蔽される。その結果として、NCも信号Lによって隠蔽される。
等価の理由が信号R′に適用される。その結果として、復号器で再生される信号のすべてが量子化ノイズから解放されることになる。
いま、tca=1と仮定する。今度は、選択ユニット28.1が、いまはmtL0,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度は、再びmtR0およびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.3が、いまはmtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
0およびR0における量子化ノイズは、tca=0について上述したのと同じ理由で聞こえなくなる。信号aux1については、aux1=L′=L+NLの等しき保持される。NLは、mtLおよびmtRのうちの最小のものとなる隠蔽閾値mt3によって隠蔽される。その結果として、NLは、mtLによって隠蔽されるので、聞えなくなる。
再度信号C′については、つぎの式が成立つ。
C′=L0′−L′=C十NL0−NL
L0は、隠蔽閾値mtL0,mtRおよびmtCのうちの最小のものとなるmt1によって隠蔽される。したがって、NL0は、Cによっても隠蔽される。NLは、隠蔽閾値mtL,mtCおよびmtRのうちの最小のものとなるmt3によって隠蔽される。したがって、NLはCによっても隠蔽される。その結果として、C′は、聞える量子化ノイズから解放されることになる。
再生された信号R′については、つぎの式が成立つ。
R′=R0′−C′=R+NR0−NL0+NL
R0は、隠蔽閾値mtR0およびmtRのうちの最小のものとなるmt2によって隠蔽される。したがって、NR0はRによっても隠蔽される。NR0は、隠蔽閾値mtL0,mtCおよびmtRのうちの最小のものとなるmt1によって隠蔽される。したがって、NL0はRによっても隠蔽される。NLは、隠蔽閾値mtL,mtCおよびmtRのうちの最小のものとなるmt3によって隠蔽される。したがって、NLはRによっても隠蔽される。その結果として、R′は、聞える量子化ノイズから解放されることになる。
いま、tca=2と仮定する。今度は、選択ユニット28.1は、今度は、再びmtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度は、mtR0,mtLおよびmtCとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.3は、今度は、mtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
信号は、すべて、聞える量子化ノイズから解放される、という説明からは、つぎの理由で控えられる。状態tca=2は、RとL、L0とR0およびmt1とmt2をそれぞれ交換した場合には、状態tca=1から得られる。したがって、tca=1について上述したのと等価の理由が、tca=2に対しても、再生信号が、すべて、聞える量子化ノイズから解放されることを証明するのに有効である。
Ib
上述したところでは、マトリックスに先立ち、第1補助信号AUX1には先行量子化も引続く量子化復元も行なわれていないものと仮定して来た。マトリックスに先立つ補助信号の先行量子化および引続く量子化復元は、種々の従来技術文献に記載されていて、その結果は、ビット要求の大きい節約となっていた。この点で、関連文献表の文献(2)および(8)を参照する。
特に、図4は、補助信号AUX1にかかる先行量子化および引続く量子化復元を施す符号化装置の実施例を模式的に開示したものである。図4に見られるように、符号化装置は、さらに、データ圧縮ユニット22.3の出力に係合した入力を有するデータ拡張ユニット7を備えており、データ圧縮ユニット22.3では、データ圧縮した補助信号AUX1を拡張して、補助信号の複製AUX1′を得るようにする。さらにスイッチ・ユニット111はマトリックス過程を実行するのに必要な信号をすべてマトリックス・ユニット10′に提供する必要がある。スイッチ・ユニット111は、tca制御信号によって制御されたスイッチ70および110を備えている。さらに、マトリックス・ユニット10′は、今度は、制御信号tcaの受信を必要とする。
tca=0に対して、スイッチ70および110は、a−bの位置にある。tca=1に対して、スイッチ70はb−cの位置にあり、スイッチ110は、a−bの位置にある。tca=3に対して、スイッチ70はa−bの位置にあり、スイッチ110は、b−cの位置にある。マトリックス・ユニット10′は、今度は、量子化され、引続いて量子化復元された補助信号の成分を復号信号が備えていることを示すLP0およびRP0で表わされる複合信号を備えている。さらに、上述したように、図2に与えられた隠蔽閾値mtL0およびmtR0は、もとの信号群から取出される。そこで、補助信号として選択された信号の量子化され、引続き、量子化復元された形態は、隠蔽閾値mtL0およびmtR0を得るのには用いられていない。
図4の符号化装置の実施例については、上述した選択のいくつかが変化するであろう。
特に、tca=0については、選択ユニット28.1および28.2における選択は、状態Iaおよびtca=0について上述したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
再度、復号器で再生し得る信号全部の複製が聞える量子化ノイズから解放されるであろうことが示されている。
P0′で示される信号LP0の再生した複製は、図3を参照して、量子化ノイズ成分NL0が、データ圧縮ユニット22.1におけるLP0の量子化およびデータ拡張器48における引続く拡張から生ずる場合には、つぎの式LP0′=LP0+NL0を満足する。さらに、量子化ノイズ成分NCが、図4を参照して、データ圧縮ユニット22.3における信号Cの量子化およびデータ拡張器7における引続くデータ拡張から生ずる場合には、LP0はつぎの式LP0=L+C+NCを満足する。したがって、
P0′=L+C+NC+NL0 もしくは LP0′=L0+NC+NL0
L0は、mtL0およびmtLのうちの最小のものとなるmt1から生ずる。したがって、NL0はL0によって隠蔽される。NCは、mtC,mtL0およびmtR0のうちの最小のものとなるmt3から生ずる。したがってNCは、またL0によって隠蔽される。あるいは、LP0′は、聞える量子化ノイズから解放されている。等価の論法がRP0′に対しても支持される。
複製C′はC+NCに等しい。上述したように、NCは、mtC,mtL0およびmtR0のうちの最小のものとなるmt3から生ずる。
したがって、NCはCによって隠蔽され、Cはこのようにして聞える量子化ノイズから解放される。
複製L′はL′=L+NL0に等しいつぎの式L′=LP0′−C′を満足する。上述したように、NL0は、mtL0およびmtLのうちの最小のものとなるmt1から生ずる。したがって、NL0はLによって隠蔽され、L′は聞える量子化ノイズから解放される。
tca=1に対して、選択ユニット28.1および28.2における選択は、状態Iaおよびtca=1について上述したのと同じままとなる。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtLおよびmtL0となる二つの隠蔽閾値の一群から最小の隠蔽閾値を選択する。
さらなる説明は加えない。しかし、上述したのと等価の論法を用いることは、再生した信号が、すべて、聞える量子化ノイズから解放されることを示せば、可能である。
tca=2に対し、選択ユニット28.1および28.2における選択は、状態Iaおよびtca=2について上述したのと同じままとなる。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtRおよびmtR0となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
Ic
tca=0の場合におけるさらなる変体は、マトリックス・ユニット10においてつぎの態様で二つの複合信号を取出すことである。
P0=L+CP0 (式3a)
0 =R+C (式3b)
これは、R0がもとの信号Cから取出されるのに対し、Cの先行量子化され、引続き量子化復元された形態であるCPdからLP0が取出されることを意味する。
tca=0に対し、選択ユニット28.1および28.2における選択は、状態Iaおよびtca=0について上述したところと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL0,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
Id
再度、tca=0の場合の他の変体は、マトリックス・ユニット10においてつぎのようにして複合信号を取出すことである。
0 =L+C (式4a)
p0=R+Cpd (式4b)
これは、L0がもとの信号Cから取出されるのに対し、Cの先行量子化され、引続き量子化復元された形態であるCpdからRp0が取出されることを意味する。
tca=0に対し、選択ユニット28.1および28.2における選択は、再び、状態Iaおよびtca=0について上述したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
Ie
tca=1が選ばれた場合は、第2複合信号R0に補償を施すことが、従来技術の文献、関連文献表の文献(8)から知られている。これは図5に示してある。また、この点で、文献(8)の図11および対応する記載を参照する。
この状態では、選択ユニット28.1は、今度は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
If
tca=2が選ばれた場合には、第1複合信号L0に補償を施すことが、従来技術の文献、関連文献表の文献(8)から知られている。これは図6に示してある。また、文献(8)の図12および対応する記載をこの点について参照する。
この状態では、選択ユニット28.2は、今度は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
表2は、上述した状態に対する三つの選択ユニット28.1,28.2および28.3における隠蔽閾値の選択をすべて備えている。
Figure 0003948752
ここで、状態Ib乃至Ifについて表2に満されていない位置の隠蔽閾値は、状態Iaにおいて対応する位置に満されている隠蔽閾値と同一である。さらに、状態IbとIeと(もしくは状態IbとIfと)を結びつける場合には、Ie(もしくはIf)のもとで与えられた選択は、Ibに与えられた選択と取り換えるべきである。
表2からは、選択ユニット28.1が選択に対して少なくとも隠蔽閾値mtL与およびmtL0を必要とすることが明らかである。さらに、状態Iaおよびtca=1においてはmtCおよびmtRも選択を実行するのに必要である。さらに、装置が図5に示す回路を備えている場合には、それは状態Ieおよびtca=1であり、そのうえに、選択を実行するのにmtR0も必要である。したがって、図2は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.5の各出力と選択ユニット28.1との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例により、すなわち、図表に示した状態により、表に示した隠蔽閾値が選択ユニット28.1に供給される。
選択ユニット28.2が、選択を実施するのに少なくとも隠蔽閾値mtRおよびmtR0も必要とすることは、表2からさらに明らかである。さらに、状態Iaおよびtca=2においては、選択を行なうのにmtLおよびmtCも必要である。そのうえに、装置が図6に示す回路を備えている場合には、それは状態Ifおよびtca=2である。そのうえに、隠蔽閾値mtL0も必要である。したがって、図2は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.5の各出力と選択ユニット28.2との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例により、すなわち、図表に示した状態により、表に示した隠蔽閾値が選択ユニット28.2に供給される。
同様にして、図2は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.5の各出力と選択ユニット28.3との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例により、すなわち、表に示された状態により、表に示した隠蔽閾値が選択ユニット28.3に供給される。
II.4チャネル符号化装置
図7および図8は、左側信号成分(L)、右側信号成分(R)、中央信号成分(C)および周囲信号成分(S)を備えた4チャネル・オーディオ信号のような4チャネル情報信号を符号化するための符号化装置の実施例を示すものである。その符号化装置は、図1および図2の符号化装置との著しい類似を示している。図1および図2を参照してすでに論じた要素類とは別に、図7および図8の実施例は、周囲信号Sの形の第4情報信号を受信するための第4入力端子4を備えている。その入力端子4は、マトリックス・ユニット10.2の対応する入力に係合している。マトリックス・ユニット10.2は、第1複合信号L0および第2複合信号R0を供給するための2出力12および14を有している。かかる複合信号は、信号群L,R,CおよびSとつぎの関係を有している。
0 =L+a.C+d.S (式5a)
0 =R+b.C+f.S (式5b)
ここに、a,b,dおよびfは、すべて1より小さいか、1に等しく保持した定数である。差当り、a=b=d=f=1と仮定する。
入力端子4は、第1選択ユニット16.1の対応する入力にも係合している。この選択ユニット16.1は、端子18に印加された選択信号tca′の影響のもとに、その4入力に印加された信号群中の二つを選択し、それぞれ第1および第2の補助信号AUX1およびAUX2として選択した信号をその出力20.1および20.2にそれぞれ供給する。第4データ圧縮ユニット22.4は、信号AUX2にデータ圧縮段階を施すために設けられている。データ圧縮ユニット22.3は、選択ユニット16.1の出力20.1に係合した入力を有し、データ圧縮ユニット22.4は、選択ユニット16.1の出力20.2に係合した入力を有している。4データ圧縮ユニット22.1乃至22.4の各出力は、信号結合ユニット24.1の対応する入力群に係合している。
信号結合ユニット24.1は、データ圧縮ユニット群22.1,22.2,22.3および22.4によって供給されたデータ圧縮信号群を上述したのと同様にして、直列データ流に結合させる。
本装置は、26.1乃至26.6と表わした6隠蔽閾値判定ユニット群を備えている。隠蔽閾値判定ユニット群26.1乃至26.3は、図1および図2を参照して前述した3隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.3と同一である。第4隠蔽閾値判定ユニット26.4は、信号群L,CおよびSの結合、特にL+C+Sに等しい信号を受信して、それから隠蔽閾値mtL0を取出す。第5隠蔽閾値判定ユニット26.5は、信号群R,CおよびSの結合、特にR+C+Sに等しい信号を受信して、それから隠蔽閾値mtR0を取出す。第6隠蔽閾値判定ユニット26.6は、第4情報信号Sを受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第6隠蔽閾値としてその出力に供給する。
後述すべき各状態の一つでは、隠蔽閾値判定ユニット26.5のための入力信号がR+C−Sに等しくなることに留意すべきである。
本装置は、4選択ユニット群28.1,28.2,28.3および28.4を備えている。選択ユニット群は、すべて、それぞれの入力に多数の隠蔽閾値を受信して、かかる多数の隠蔽閾値の一つを選択した隠蔽閾値としてその出力にそれぞれ選択する。このようにして、選択ユニット28.4は、多数の隠蔽閾値をその入力群に受信し、かかる多数の隠蔽閾値の一つを選択して、第4選択した隠蔽閾値mt4を得、この第2の選択隠蔽閾値mt4をその出力に供給する。
選択ユニット28.1,28.2,28.3および28.4の各出力は、それぞれの指令信号発生器ユニット30.1,30.2,30.3および30.4の対応する入力に係合している。各指令信号発生器ユニット30.i(iは1乃至4となる)は、上述したようにしてその入力に供給された隠蔽閾値に応じて指令信号を発生させる。このようにして、指令信号発生器ユニット30.4は、信号AUX2と選択ユニット28.4によって供給された隠蔽閾値との間の信号対隠蔽比を計算し、引続いてそれからビット割当て情報を取出す。このビット割当て情報は、データ圧縮ユニット22.4で信号AUX2を量子化するのに用いられる。
4入力信号のうち二つが第1および第2の補助信号になる。選択ユニット16.1で行なわれる選択は、得られるデータ圧縮の量に基づいている。これは、文献(2)および(8)のような種々の従来文献に記載されている。一般に言って、4入力信号からの2信号の選択は、得られる最高のデータ削減に到るように行なわれる。したがって、本装置が、選択ユニット16.1に対する選択制御信号tca′を発生させる計算ユニット32.1を備えているのは明らかであろう。
復号器における復号に際し、再生信号L′,R′,C′,S′,L0′およびR0′のいずれにも存在する量子化ノイズが聞えるようになるのを避けるためには、二つ以上の隠蔽閾値相互間での選択が、上述したように必要となる。
隠蔽閾値の選択を詳細に説明しよう。選択ユニット28.iで一つの隠蔽閾値が選択されるべき隠蔽閾値の群は、起り得る種々の状態で相違し得ることに留意すべきである。就中、隠蔽閾値の群は、4信号のうちのいずれが補助信号AUX1およびAUX2として選ばれたかに依存している。
IIa
つぎの表3は、6tca’値tca=0乃至tca=5によって示され、補助信号AUX1およびAUX2に対する選択を示す6状態を示したものである。CおよびSが補助信号(tca’=0)として選択された場合には、信号LおよびRは、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。LおよびSが補助信号(tca’=1)として選択された場合には、信号CおよびRが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。RおよびSが補助信号(tca’=2)として選択された場合には、信号LおよびCが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。CおよびLが補助信号(tca’=3)として選択された場合には、信号SおよびRが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。CおよびRが補助信号(tca’=4)として選択された場合には、信号LおよびSが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。LおよびRが補助信号(tca’=5)として選択された場合には、信号SおよびCが、それぞれ、第1および第2の主信号として表わされる。
Figure 0003948752
ここで、tca′=5で示された状態は、上述の式5bを参照して、f=−dおよびb=aに対してのみ可能であることに、ここで留意すべきである。
計算ユニット32.1は、信号CおよびSが補助信号AUX1およびAUX2として選択されるべきことを確立しているものと、まず仮定する。したがって、
tca′=0
選択ユニット28.1は、mtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、mtR0およびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtL,mtRおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
再生された信号が、すべて、聞える量子化ノイズから解放されていることを示すさらなる説明は行なわない。
いま、tca′=1と仮定する。選択ユニット28.1は、今度はmtL0,mtCおよびmtRとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、再びmtR0およびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtCおよびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
いま、tca′=2と仮定する。選択ユニット28.1は、再びmtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度はmtR0,mtCおよびmtLとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、今度はmtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、今度はmtCおよびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
いま、tca′=3と仮定する。状態tca′=3は、状態tca′=1からSとCとを交換することによって得られる。したがって、選択ユニット28.1は、今度はmtL0,mtSおよびmtRとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、再びmtR0およびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtCおよびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、再びmtR,mtLおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
状態tca′=4は、状態tca′=2からSとCとを交換することによって得られる。したがって、選択ユニット28.1は、再びmtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.2は、今度はmtR0,mtSおよびmtLとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.3は、今度はmtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.4は、今度はmtCおよびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。
以上に説明したように、状態tca′=5は、つぎの式がL0およびR0に対して保持される場合にのみ成立つ。
0 =L+a.C+d.S (式6a)
0 =R+a.C−d.L (式6b)
復号に際し、信号群CおよびSの複製C’およびS′がつぎの式から得られる。
C′=0.5{(L0′+R0′)−(L′+R′)}/a (式7a)
S′=0.5{(L0′+R0′)−(L′+R′)}/d (式7b)
再び、a=d=1と仮定する。選定ユニット28.1は、再度mtL0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.2は、今度はmtR0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.3は、mtL,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.4は、再びmtR,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。
IIb
以上では、マトリックスに先立ち、第1補助信号AUX1乃至第2補助信号AUX2に先行量子化および引続く量子化復元は施されなかった、と仮定して来た。マトリックスに先立つ補助信号への先行量子化および引続く量子化復元は、種々の従来技術文献に記載されている。関連文献表中の文献(2)および(8)をこの点について参照する。
特に、図9は、マトリックスに先立つ補助信号AUX1およびAUX2へのかかる先行量子化および引続く量子化復元を実施する符号化装置の実施例を模式的に示したものである。図9に見られるように、符号化装置は、データ圧縮ユニット22.3および22.4の出力にそれぞれ係合した入力を有するデータ拡張ユニット7.1および7.2をさらに備えている。データ拡張ユニット7.1および7.2は、データ圧縮した補助信号AUX1およびAUX2を拡張して、複製AUX1′およびAUX2′を得るようにする。さらに、スイッチ・ユニット111.1は、マトリックス過程を実行するのに必要な信号群をすべて有するマトリックス・ユニット10を備える必要がある。スイッチ・ユニット111.1は、tca′制御信号によって制御されるスイッチ70.1および110.1を備えている。さらに、マトリックス・ユニット10.2′は、今度は制御信号tca′の受信を必要とする。
tca′=0に対しては、両スイッチ70.1および110.1がその位置a−bにある。tca′=1に対しては、スイッチ70がその位置b−cにあって、スイッチ110.1がその位置a−bにある。tca′=2に対しては、スイッチ70.1がその位置a−bにあって、スイッチ110.1がその位置b−cにある。tca′=3に対しては、スイッチ70.1がその位置b−dにあって、スイッチ110.1がその位置a−bにある。tca′=4に対しては、スイッチ70.1がその位置a−bにあって、スイッチ110.1がその位置b−dにある。tca′=5に対しては、スイッチ70.1がその位置b−cにあって、スイッチ110.1がその位置b−dにある。マトリックスユニット10.2′は、今度は、複合信号が、量子化され、引続いて量子化復元された2補助信号の成分を備えていることを示すLp0およびRp0で表わした複合信号を発生させる。さらに、上述したように、図8に与えられた隠蔽閾値mtL0およびmtR0は、もとの信号群から取出される。補助信号として選択された信号群の量子化されず、引続いて量子化復元されない形態は、隠蔽閾値mtL0およびmtR0を得るのに用いられる。
図9の符号化装置の実施例については、上述した選択のいくつかが変化している。
特に、tca′=0に対しては、選択ユニット28.1が隠蔽閾値mtL0とmtLとの間で選択し、選択ユニット28.2が隠蔽閾値mtR0とmtRとの間で選択する。選択ユニット28.3は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、再びmtL0,mtR0およびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
隠蔽閾値の選択が、受信機で回復された種々の信号群の聞えない量子化ノイズに通ずることは、さらなる説明を行なわない。
tca′=1に対し、選択ユニット28.1は、隠蔽閾値mtL0,mtCおよびmtRの間で選択し、選択ユニット28.2は、隠蔽閾値mtR0およびmtRの間で選択する。選択ユニット28.3は、今度はmtLおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtR0,mtL0およびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=2に対し、選択ユニット28.1は、隠蔽閾値mtR0,mtCおよびmtLの相互間で選択し、選択ユニット28.2は、隠蔽閾値mtR0,mtCおよびmtLの相互間で選択する。選択ユニット28.3は、今度はmtRおよびmtR0となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、今度は、mtL0,mtR0およびmtSとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=3に対し、選択ユニット28.1は、隠蔽閾値mtL0,mtSおよびmtRの相互間で選択する。選択ユニット28.2は、隠蔽閾値mtR0とmtRとの間で選択する。選択ユニット28.3は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、今度は隠蔽閾値mtL0およびmtLから最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=4に対し、選択ユニット28.1は、再度mtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度は、mtR0,mtSおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、今度はmtR0およびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=5に対し、選択ユニット28.1は、再度mtL0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度は、mtR0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL0およびmtL0となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtR0およびmtRとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
IIc
状態IIaのもとに述べた実施例のさらなる変形は、マトリックス・ユニット10.2において、つぎのようにして二つの複合信号を取出すことである。
p0=L+Cpd+S (式8a)
0 =R+C+S (式8b)
これは、L0が、Cの先行量子化され、引続いて量子化復元された形態であるCpd並びにもとの信号群LおよびSから、R0がもとの信号R,CおよびSから取出されるのに反して取出されることを意味する。
tca′=0に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、mtL0,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=3に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL0,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=4に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL0,mtL,mtCおよびmtSとなる四つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′値1,2および5に対して、Cは補助信号として選択されず、したがって、この状態には馴染まないことに留意すべきである。
IId
状態IIaのもとで記載された実施例のさらなる変形は、マトリックス・ユニット10.2において、つぎのようにして二つの複合信号を取出すことである。
0 =L+C+S (式9a)
p0=R+Cpd+S (式9b)
これは、Rp0が、Cの先行量子化され、次いで量子化復元された形態であるCpdともとの信号RおよびSから取出されるのに反し、L0は、先行量子化されず、次いで量子化復元もされていないもとの信号群L,CおよびSから取出されることを意味する。
tca′=0に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載されたのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=3に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtR0,mtR,mtSおよびmtCとなる四つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=4に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.4における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.3は、今度は、mtL,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′値1,2および5に対して、Cが、補助信号として選択されず、したがって、この状態には馴染まないことに留意すべきである。
IIe
状態IIaのもとに記載された実施例のさらなる変形は、マトリックス・ユニット10.2において、つぎのようにして複合信号を取出すことである。
p0=L+C+Spd (式10a)
0 =R+C+S (式10b)
これは、R0がもとの信号群R,CおよびSから取出されるのに反し、L0はSの先行量子化され、次いで量子化復元された形態であるSpd並びにもとの信号群LおよびCから取出されることを意味する。
tca′=0に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtL0,mtRおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=1に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtL0,mtRおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=2に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtL0,mtL,mtCおよびmtSとなる四つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′値3,4および5に対してSが、補助信号としては選択されず、したがって、この状態には馴染まないことに留意すべきである。
IIf
状態IIaのもとに記載された実施例のさらなる変形は、マトリックス・ユニット10.2において、つぎのようにして複合信号を取出すことである。
0 =L+C+S (式11a)
p0=R+C+Spd (式11b)
これは、R0が、Cの先行量子化され、次いで量子化復元された形態であるSpd並びにもとの信号群RおよびCから取出されるのに反し、L0はもとの信号群L,CおよびSから取出されることを意味する。
tca′=0に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtL,mtR0およびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=1に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtR0,mtR,mtCおよびmtSとなる四つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′=2に対し、選択ユニット28.1,28.2および28.3における選択は、状態IIaに対して記載したのと同じままである。しかしながら、選択ユニット28.4は、今度は、mtL,mtR0およびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
tca′値1,2および5に対してCは、補助信号としては選択されず、したがって、この状態には馴染まないことに留意すべきである。
IIg
tca′=1が選ばれた場合に、第2複合信号R0に補償を施すことは、従来技術の文献、関連文献表における文献(8)から知られている。これは、図5に示されている。また、この点に関しては、文献(8)の図11および対応する記載を参照する。
この状態、すなわち、状態IIaにおいては、図5の回路は付加されているが、先行量子化および引続く量子化復元を伴わないので、選択ユニット28.1は、今度は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
同様にして、tca′=3が選ばれた場合には、選択ユニット28.1は、今度は、mtL0,mtR0およびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
IIh
状態IIaにおけるtca′=2が選ばれた場合には、第1複合信号L0に補償を施すことは、従来技術の文献、関連文献表における文献(8)から知られている。これは、図6に示されている。また、これについては、文献(8)の図12および対応する記載を参照する。
この状態では、選択ユニット28.2は、今度は、mtL0,mtR0およびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
同様にして、tca′=4が選ばれた場合に、選択ユニット28.2は、今度は、mtL0,mtR0およびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
IIi
tca′=5が選ばれた場合には、第1補助信号(AUX1=L)は、マトリックス・ユニットにおけるマトリックスの前に、先行量子化され、次いで量子化復元され、第2補助信号(AUX2=R)は、先行量子化されないようにした実施例が思い付かれる。この状態では、選択ユニット28.1は、mtL0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選択ユニット28.2は、mtR0,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL0およびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選択ユニット28.4は、mtR,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。
IIj
tca′=5が選ばれた場合には、第1補助信号(AUX1=L)は先行量子化されず;第2補助信号(AUX2=R)は先行量子化され、次いで量子化復元されるように、マトリックス・ユニットにおけるマトリックスに先だってした他の実施例が思いつかれる。この状態では、選択ユニット28.1は、mtLO,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選定する。選定ユニット28.2はtmRO,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3はmtL,mtCおよびmtSとなる三つの隠蔽閾値28.4はtmROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
表4および表5は、四つの選択ユニット28.1、28.2、28.3および28.4における隠蔽閾値の選択のすべてを、上述した各状態に対し、4チャネルの場合について備えたものである。
Figure 0003948752
Figure 0003948752
状態IIb乃至IIjに対して表4および表5の満たされていない位置の隠蔽閾値は、状態IIaにおいて対応する位置の満たされた隠蔽閾値と同一であることに留意すべきである。さらに、状態IIbとIIeのような他の任意の状態を結合させた場合には、他の状態(IIe)のもとで与えられる選択は、IIbに与えられる選択にとって替わるべきである。
表4および表5からすれば、選択ユニット28.1が少なくとも隠蔽閾値mtLおよびmtLOを必要とすることは明らかである。さらに、付加的な隠蔽閾値mtSは、選択を行なうのに必要である。状態IIa(tca=1)の実施例に関連する場合には、隠蔽閾値mtRも必要である。さらに、状態IIgにおいては、隠蔽閾値mtROも必要である。したがって図8は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.6の各出力と選択ユニットとの間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例に依存し、すなわち、表に与えられた状態に依存するとともに、tca′の値に依存して、表に与えられた所要の隠蔽閾値が選択ユニット28.1に供給される。
選択ユニット28.2が少なくとも隠蔽閾値mtRおよびmtROを必要とすることは表4および表5からさらに明らかである。さらに、隠蔽閾値mtCおよびmtSが選択を実行するのに必要である。状態IIaの実施例に関連する限り、隠蔽閾値mtLOも必要である。したがって、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.6の各出力と選択ユニット28.2との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例に依存して、すなわち表に与えられた状態に依存するとともに、tca′に対する値に依存して、表に与えられた必要な隠蔽閾値が選択ユニット28.2に供給される。
選択ユニット28.3が、選択を実行するために少なくとも隠蔽閾値mtCおよびmtSを必要とすることも表4および表5から明らかである。さらに隠蔽閾値mtL,mtRが選択を実行するのに必要である。状態IIbの実施例に関連する限り、隠蔽閾値mtLOおよびmtROも必要とする。したがって、図8は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.6の各出力と選択ユニット28.3との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例に依存して、すなわち、表に与えられた状態に依存するとともに、tca′に対する値に依存して、表に与えられた必要な隠蔽閾値が選択ユニット28.3に供給される。
選択ユニット28.4が選択ユニット28.3と同じ隠蔽閾値を必要とすることは、表4および表5からさらに明らかであろう。
種々のtca′値に対して正しい選択を実現するためには、選択ユニット28.1,28.2,28.3および28.4が、図8に示すように、tca′制御信号の供給を必要とすることは明らかであろう。
III.5チャネル符号化装置
IIIa
図10および図11は、左側信号成分(L)、右側信号成分(R)、中央信号成分(C)、左側周囲信号成分(S1)および右側周囲信号成分(Sr)を備えた5チャネル・オーディオ信号のような5チャネル情報信号を符号化するための符号化装置の実施例を示している。この符号化装置は、図1と図2と図7と図8との符号化装置との著しい類似を示している。図7および図8に関して既に論じた要素群とは別に、図10および図11の実施例は、第4情報信号を左側周囲信号S1の形で受信するための第4端子4と第5情報信号Srを受信するための第5入力端子5とを備えている。その入力端子5は、マトリックス・ユニット10.3の対応する入力に結合している。マトリックス・ユニット10.3は、第1復号信号LOと第2復号信号ROとを供給するための二つの出力12と14とを有している。各復号信号は、信号群L,R,C,S1およびSrとつぎの関係を有する。
O=L+a・C+d・S1 (式10a)
O=R+b・C+f・Sr (式10b)
ここに、a,b,dおよびfは、すべてが1より小さいか、1に等しく保たれた定数である。差し当たりa=b=d=f=1と仮定しよう。
入力端子5は、第1選択ユニット16.2の対応する入力にも係合している。この選択ユニット16.2は、端子18に印加された選択信号tca″の影響のもとに、5入力に印加された信号群のうちの三つを選択し、選択された各信号をそれぞれ第1,第2および第3の補助信号AUX1,AUX2およびAUX3として、出力20.1,20.2および20.3にそれぞれ供給する。第5データ圧縮ユニット22.5は、信号AUX3にデータ圧縮過程を施すために設けられている。データ圧縮ユニット22.5の出力は、信号結合ユニット24.2の対応する入力に係合している。
信号結合ユニット24.2は、データ圧縮ユニット22.1,22.2,22.3,22.4および22.5によって供給されたデータ圧縮信号群を互いに結合させ、上述したのと同様に直列のデータ流にする。
本装置は26.1乃至26.7で表わされる七つの隠蔽閾値判定ユニットを備えている。隠蔽閾値判定ユニット26.1,26.2および26.3は各信号L,RおよびCをそれぞれ受信して、それから隠蔽閾値mtL,mtRおよびmtCをそれぞれ取出す。
隠蔽閾値判定ユニット26.4は、各信号L,CおよびS1の結合、特にL+C+S1に等しい信号を受信してそれから隠蔽閾値mtLOを取出す。隠蔽閾値判定ユニット26.5は、各信号R,CおよびSrの場合、特にR+C+Srに等しい信号を受信して、それから隠蔽閾値mtROを取出す。第6閾値判定ユニット26.6は、第4情報信号S1を受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第6隠蔽閾値mtS1としてその出力に供給する。第7隠蔽閾値判定ユニット26.7は、第4情報信号Srを受信して、それから隠蔽閾値を取出し、その隠蔽閾値を第7隠蔽閾値としてその出力に供給する。
本装置は、5選択ユニット28.1,28.2,28.3,28.4および28.5を備えている。かかる選択ユニットは、すべて多数の隠蔽閾値をそれぞれの入力に受信して、それぞれかかる多数の隠蔽閾値の一つを選択した隠蔽閾値としてその出力に選択する。このようにして、選択ユニット28.4は、複数の隠蔽閾値をその入力に受信し、かかる複数の隠蔽閾値の一つを選択して第4の選択された隠蔽閾値mt4を得、その第4選択隠蔽閾値mt4をその出力に供給する。同様にして、選択ユニット28.5は、複数の隠蔽閾値をその入力に受信し、かかる複数の隠蔽閾値の一つを選択して、第5隠蔽閾値mt5を得、その第5選択隠蔽閾値mt5をその出力に供給する。
選択ユニット28.1,28.2,28.328.4および28.5の各出力は、各指令信号発生器ユニット30.1,30.2,30.3,30.4および
30.5の対応する入力に係合している。各指令信号発生器ユニット30.i(iは1乃至5となる)は、上述したようにしてそれぞれの入力に供給された隠蔽閾値に応じて指令信号を発生させる。このようにして、指令信号発生器ユニット30.5は、信号AUX3と選択ユニット28.5が供給する隠蔽閾値との間の信号対隠蔽比を計算し、引続いてそれからビット割当て情報を取出す。このビット割当て情報は、データ圧縮ユニット22.5において信号AUX3を量子化するのに用いられる。
選択ユニット16.2で行なわれた選択は、5入力信号中の三つが第1,第2および第3の補助信号となるものであるが、得られるデータ圧縮の量に基づいている。これは、文献(2)および(8)のような種々の従来の文献に記載されている。一般的に言って、5入力信号中の三つの選択は、得られる最高のデータ削減に通ずるように行なわれる。したがって、本装置が選択ユニット16.2用の選択制御信号tca″を発生させる計算ユニット32.2を備えていることは明らかであろう。
各信号L,R,C,S1,Sr,LOおよびROの複製に存在する量子化ノイズが復号の際に聞こえるようになるのを避けるためには、上述したように、若干の隠蔽閾値の相互間における選択が必要である。
今度は、隠蔽閾値の選択について説明する。選択ユニット28.iで一つの隠蔽閾値が選択されるべき隠蔽閾値の群が起こり得る種々の状態で相違し得ることは、すでに留意されるべきである。就中、隠蔽閾値の群は、5信号中のいずれか補助信号AUX1,AUX2およびAUX3として選ばれているかに掛かっている。
IIIa
つぎの表6は、8tca″値tca=0乃至tca=7によって指示され、補助信号AUX1,AUX2およびAUX3に対する選択を指示する8状態を示したものである。C,S1およびSrが補助信号として選択された(tca″=0)場合には、信号LおよびRが、それぞれ第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。L,S1およびSrが補助信号として選択された(tca″=1)場合には、信号CおよびRが、それぞれ第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。R,S1およびSrが補助信号として選択された(tca″−2)場合には、信号LおよびCが、それぞれ第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。CおよびLおよびSrが補助信号として選択された(tca″=3)場合には、信号S1およびRが第1および第2の主信号M1およびM2としてそれぞれ表わされる。C,S1およびRが補助信号として選択された(tca″=4)場合には、信号LおよびS1が、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。C,S1およびRが補助信号として選択された(tca″=5)場合には、信号S1およびSrが、それぞれ第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。L,RおよびSrが補助信号として選択された(tca″=6)場合には、信号S1およびCが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。L,S1およびRが補助信号として選択された(tca″=7)場合には、信号CおよびSrが、それぞれ、第1および第2の主信号M1およびM2として表わされる。
Figure 0003948752
まず、信号C,S1およびSrが補助信号AUX1,AUX2およびAUX3として選択されるべきことを計算ユニット32.2が確定しているものと仮定する。したがって、tca″=0
選択ユニット28.1は、今度はmtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度はmtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.3はmtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.4は、mtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.5は、mtRおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
いま、 ca ″=1と仮定する。選択ユニット28.1は今度は、mtLO,mtCおよびmtRとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、再びmtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
選択ユニット28.3は、mtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtR,mtCおよびmtS1となる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtRおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
いま、 ca ″=2と仮定する。選択ユニット28.1は、再びmtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は今度はmtRO,mtCおよびmtLとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、今度はmtL,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、今度はmtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択28.5は、今度はmtL,mtCおよびmtS1となる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
いま、 ca ″=3と仮定する。これは、LとS1とが相互交換されるtca″=0の状態である。選択ユニット28.1は今度はmtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、再びmtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3はmtS1,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、再びmtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、再びmtRおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
状態t ca ″=4は、SrとRとを相互交換することにより、状態tca″=2から得られる。したがって、選択ユニット28.1は、再びmtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。隠蔽閾値ユニット28.2は、今度はmtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、今度はmtL,mtSrおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtRおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
状態t ca ″=5は、S1をLと交換し、SrをRと交換することにより、状態tca″=0から得られる。選択ユニット28.1は、再びmtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度はmtROおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtS1,mtSrおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtRおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
状態t ca ″=6は、S1をLと交換することにより、状態tca″=2から得られる。選択28.1は、再びmtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.2は、今度はmtRO,mtCおよびmtS1となる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtR,mtS1およびmtCとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtC,mtS1およびmtSrとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
状態t ca ″=7は、RをSrと交換することにより、状態tca″=1から得られる。選択ユニット28.1は、再びmtLO,mtCおよびmtSrとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択28.2は、今度はmtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.3は、mtL,mtSrおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtC,mtS1およびmtSrとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtRおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
IIIb
以上においては、量子化および引続く量子化復元は、マトリックスに先立ち、第1,第2および第3の補助信号には起こらなかったと仮定して来た。マトリックスに先立つ補助信号への量子化および引続く量子化復元は、種々の従来技術文献に記載されている。この点に関し、関連文献表中の文献(2)および(8)を参照する。
マトリックスに先立つ、補助信号への先行量子化および引続く量子化復元を備えた他の実施例は、上述した図4および図9の実施例を論じた後は、かかる実施例は明白であるから、最早開示されない。
先行量子化および引続く量子化復元を実施する符号化装置の実施例については、上述した選択のうちのいくつかが変化する。
特に、 ca ″=0に対し、選択ユニット28.3は、mtLO,mtROおよびmtCとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=1に対し、選択ユニット28.3は、mtLおよびmtLOとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=2に対し、選択ユニット28.3は、mtRおよびmtROとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=3に対し、選択ユニット28.3は、mtLO,mtROおよびmtCとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=4に対し、選択ユニット28.3は、mtC,mtLOおよびmtROとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5はmtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=5に対し、選択ユニット28.3は、mtC,mtLOおよびmtROとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=6に対し、選択ユニット28.3は、mtRおよびmtROとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtLとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtSrとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=7に対し、選択ユニット28.3は、mtLおよびmtLOとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.4は、mtLOおよびmtS1となる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。選択ユニット28.5は、mtROおよびmtRとなる二つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
IIIc
状態IIIaのもとに記載された実施例のさらなる変形は、つぎのようにしてマトリックス・ユニット10.3で二つの複合信号を取出すことである。
po=L+Cpd+S1+Sr (式12a)
o =R+C+S1+Sr (式12b)
これは、Roがもとの信号R,C,S1およびSrから取出されるのに反し、LOは、Cの先行量子化され、次いで量子化復元された形態であるCpd並びにもとの信号L,S1およびSrから取出されることを意味する。
選択ユニット28.1,28.2,28.4および28.5における選択は、すべて同じtca″値に対し、状態IIIaにおけると同じままである。選択ユニット28.3における各選択のみが変化する。
ca ″=0に対し、選択ユニット28.3は、今度はmtLO,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=3に対し、選択ユニット28.3は、mtLO,mtRおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=4に対し、選択ユニット28.3は、mtLO,mtCおよびmtSrとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=5に対し、選択ユニット28.3は、mtLO,mtCおよびmtSrとなる隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca″値1,2,6,7に対し、Cは、補助信号として選択されておらず、したがって、この状態には馴染まない。
IIId
状態IIaのもとに記載された実施例のさらなる変形は、マトリックス・ユニット10−2′においてつぎのようにして二つの複合信号を取出すことである。
o =L+C+S1+Sr (式13a)
po=R+Cpd+S1+Sr (式14b)
これは、Lpoが、Cの先行量子化され次いで量子化復元された形態であるCpd並びにもとの信号R1,S1およびSrから取出されるのに反し、Loは、先行量子化されず、次いで量子化復元もされないもとの信号L,C,S1およびSrから取出されることを意味する。
選択ユニット28.1,28.2,28.4および28.5における選択は、すべて、同じtca″値に対し、状態IIIaにおけると同様のままである。選択ユニット28.3における選択のみが変化する。
ca ″=0に対し、選択ユニット28.3はmtL,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=3に対し、選択ユニット28.3は、mtRO,mtCおよびmtS1となる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=4に対し、選択ユニット28.3は、mtL,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca ″=5に対し、選択ユニット28.3は、mtS1,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
ca″値1,2,6および7に対し、Cは、補助信号として選択されず、したがって、この状態には馴染まないことに留意すべきである。
IIIe
ca ″=1が状態IIIaで選ばれた場合に、第2複合信号Roに補償を施すことは、従来技術の文献、関連文献表の文献(8)から知られている。これは図5に示されている。また、これに関して、文献(8)の図11および対応する説明を参照する。
この状態、すなわち、状態IIIaにおいては、図5の回路は付加されているが、先行量子化および引続く量子化復元は伴わず、選択ユニット28.1は、今度は、mtLO,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
同様にして、tca″=7が選ばれた場合に、第1複合信号Loに補償を施すことは、従来技術の文献、関連文献表の文献(8)から知られている。これは、図6に示されている。これについては、文献(8)の図12および対応する説明を参照する。
この状態では、選択ユニット28.2は、今度は、mtLO,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
同様にして、tca″=6が選ばれた場合に、選択ユニット28.2は、mtLO,mtROおよびmtCとなる三つの隠蔽閾値の群から最小の隠蔽閾値を選択する。
表7および表8は、5チャネルの場合について、上述した各状態に対する5選択ユニット28.1,28.2,28.3,28.4および28.5における隠蔽閾値の選択のすべてを備えている。
Figure 0003948752
Figure 0003948752
状態IIIb乃至IIIfに対し、表7および表8で満足されていない位置における隠蔽閾値は、状態IIIaで対応する位置に満たされていない隠蔽閾値と同一である。さらに、状態IIIbとIIIeなどの他の任意の状態とを結合させた場合には他の状態(IIIe)のもとに与えられた選択は、IIIbで与えられた選択と置換すべきである。
選択ユニット28.1が少なくとも隠蔽閾値mtLおよびmtLOを必要とすることは、図7および図8から明らかである。さらに、追加の隠蔽閾値mtc,mts1およびmtSrが、選択を実行するのに必要である。状態IIIa(tca″=1)の実施例に関連する場合には、隠蔽閾値mtRも必要となる。さらに、状態IIIeでは、隠蔽閾値mtRDも必要となる。したがって、図11は、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.7の各出力と選択ユニット28.1との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置によって、すなわち、表に与えられた状態によるとともに、tca″に対する値によって、表に与えられた必要な隠蔽閾値は、選択ユニット28.1に供給される。
選択ユニット28.2は、少なくとも隠蔽閾値mtRおよびmtR0を必要とすることは、図7および図8からさらに明らかである。さらに、隠蔽閾値mtc,mts1およびmtsrは選択を実行するのに必要となる。状態IIIa(tca=2)の実施例に関連する場合には、隠蔽閾値mtLも必要となる。さらに、状態IIIfにおいては、隠蔽閾値mtLOも必要となる。したがって、図11は隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.7の各出力と選択ユニット28.2との間の接続を模式的に示している。問題の符号化装置の実施例によって、すなわち、表に与えられた状態によるとともに、tca″にたする値によって、表に与えられた必要な隠蔽閾値は、選択ユニット28.2に供給される。
同じようにして、隠蔽閾値判定ユニット26.1乃至26.7の各出力は、選択ユニット28.3乃至28.5に係合している。問題の符号化装置の実施例によって、すなわち、表に与えられた状態によるとともに、tca″に対する値によって、表に与えられた必要な隠蔽閾値は、それぞれ、選択ユニット28.3乃至28.5に供給される。
本符号化装置は、記録担体などの蓄積媒体に符号化器によって供給された符号を蓄積するための装置に用いられる。図12は、かかる装置を、記録装置の形で模式的に示している。190で表わすブロックは、上述した符号化装置である。191で表わすブロックは、チャネル符号化器が結合ユニット24,24.1もしくは24.2に合体されていない場合には、チャネル符号化器とすることができる。チャネル符号化器においては、その入力192に印加された信号は、例えば、リード・ソロモン符号化器や挿入器で符号化されて、受信機でエラー訂正が行われ得るようにする。さらに、再度一例として、参考文献表の文献(5)に見られる従来周知の8対10変調が行われる。このようにして得られた信号は、磁気的もしくは光学的の記録担体のような記録担体193上の単一もしくは複数のトラックに、磁気的もしくは光学的のヘッド195のような書込み手段194によって記録される。蓄積媒体は、二者択一的に固体メモリとすることができる。
本発明は、その好適な実施例について説明してきたが、かかる例に限られるものではないことは、理解されるべきである。したがって、種々の変形が、請求の範囲に規定されているように、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。
例えば、以上では、少なくとも二つの隠蔽閾値からの選択された隠蔽閾値の取出しは、その少なくとも二つの隠蔽閾値の中の最小のものを選ぶことによって実現された、という説明がなされて来た。時には、少なくとも二つの隠蔽閾値の中の最小のものを選ぶことさえ、復号に際して得られた信号群の複製では量子化ノイズが完全に聞こえなくなることに通じないことがある。選択された隠蔽閾値の取出しが、かかる状態では、少なくとも二つの隠蔽閾値の群からの最小の隠蔽閾値の選択であるのみならず、さらに、選択された隠蔽閾値を得るために、3dB(=10.log2)もしくは5dB(=10.log3)などの数dBを最小の隠蔽閾値から差引くことになる。これに関しては、本願と同じ出願人の名義によりさきに出願された欧州特許出願96200937.9、関連文献表の文献(11)を参照する。
tca値を用いた選択は、本装置に供給されるような、広帯域デイジタル情報信号に対して実現することができる。しかしながら、従来周知のように、情報信号群を複数のM側波帯に分割し、各側波帯における種々の情報信号の側波帯信号のすべてに対し、tca値を用いて、各側波帯毎に別々に選択を行なうことも可能である。これは、一つの側波帯では信号Lが第1補助信号として選ばれ、他の側波帯では他の信号が第1補助信号として選ばれることを意味し得ることになる。
本送信機装置は、さらに、上述したようにして符号化された情報を備えた伝送信号を識別する識別信号を、伝送信号に付加して発生させることができる。その際、受信機は、その識別信号を検出して、受信された信号が、少なくとも二つの隠蔽閾値の群から取出した隠蔽閾値を用いて符号化される、ことを受信機に知らせることができる。そこで、受信機は、複合信号が聞こえる量子化ノイズを何ら含んでいないので、その複合信号の再生用発生を決定することができる。
さらに、本発明は、新たな特徴のそれぞれのすべて、もしくは、以上に開示された各特徴の組合わせに存在している。
関連文献の表
(1a)J.A.E.S.、第40巻、第5号、1992年5月、376〜382頁
(1b)W.H.Th.テンカーテ他共著「ビットレート低減オーディオ信号のマトリックス」ICASSPの論文集、1992年3月23〜26日、サンフランシスコ、第2巻、II−205乃至II−208頁
(2) 米国特許出願第08/427,646号明細書
(3) 欧州特許出願第A−402,973号公報;特開平3−24834号公報(特願平2−141693号)
(4) 欧州特許出願第A−497,413A1号公報
(5) 米国特許第4,620,311号明細書;特開昭60−163535号公報(特願昭60−6003号)
(6) 欧州特許出願第400,755号公報;特開平3−82233号公報(特願平2−143303号)
(7a)欧州特許出願第A−457,390号公報
(7b)欧州特許出願第A−457,391号公報
(8) 欧州特許第678,226A1号公報および米国特許出願第08/328,999号明細書
(9) ISO/IEC国際標準IS11172−3号、情報技術−動き画像および関連音声の約1.5メガビット/秒までのデイジタル蓄積媒体用符号化、第3部「オーディオ」
(10)ISO/IEC国際標準IS13818−3号、情報技術−動き画像および関連音声、第3部「オーディオ」
(11)欧州特許出願第96200937.9号公報

Claims (15)

  1. 複数n(ここにn3)個のディジタル情報信号を受信する入力手段と、
    前記n個のディジタル情報信号からm個(ここにm>1)のディジタル複合信号を生成するマトリクス手段と、
    m個の指令信号にそれぞれ応答して前記m個の複合信号をデータ圧縮してm個のデータ削減ディジタル複合信号を得るデータ圧縮手段と、
    前記n個のディジタル情報信号からn−m個のディジタル情報信号を選択してn−m個の補助信号を得る第1選択手段と、
    n−m個の指令信号にそれぞれ応答して前記n−m個の補助信号をデータ圧縮してn−m個のデータ削減補助信号を得るデータ圧縮手段と、
    前記m個のデータ削減複合信号と前記n−m個のデータ削減補助信号とを合成して伝送媒体で伝送するのに適した伝送信号にするフォーマット手段とを具える複数のディジタル情報信号を符号化する装置において、更に、
    前記m個の複合信号の少なくとも1つに対して少なくとも2つの隠蔽閾値を決定する手段であって、前記少なくとも2つの隠蔽閾値の各々は前記n個の情報信号と前記m個の複合信号とから選ばれる信号群の信号のうちの対応する信号から導出する隠蔽閾値決定手段と、
    前記少なくとも2つの隠蔽閾値の群から1つの隠蔽閾値を選択する第2選択手段と、
    前記選択した隠蔽閾値に応答して前記少なくとも1つの複合信号に対する指令信号を発生させる指令信号発生手段と、
    を具えることを特徴とする符号化装置。
  2. 前記隠蔽閾値決定手段はn+m個の隠蔽閾値を決定するよう構成され、前記n+m個の隠蔽閾値のうちのn個の隠蔽閾値の各々は前記n個のディジタル情報信号のうちの対応する信号から導出し、前記n+m個の隠蔽閾値のうちの残りのm個の隠蔽閾値の各々は前記m個の複合信号のうちの対応する信号から導出することを特徴とする請求項1記載の符号化装置。
  3. m=2であることを特徴とする請求項2記載の符号化装置。
  4. 前記入力手段は、第1ディジタル情報信号を受信するための第1入力手段、第2ディジタル情報信号を受信するための第2入力手段、第3ディジタル情報信号を受信するための第3入力手段を具え、
    前記マトリクス手段は、少なくとも前記第1、第2及び第3ディジタル情報信号から第1および第2ディジタル複合信号を生成するよう構成され、
    前記データ圧縮手段は、それぞれ第1および第2指令信号に応答して、前記第1および第2複合信号をデータ圧縮して第1および第2データ削減ディジタル複合信号を得る第1および第2データ圧縮手段を具え、
    前記第1選択手段は、前記n個の情報信号から少なくとも1つの情報信号を選択して少なくとも第1補助信号を得るように構成され、
    前記データ圧縮手段は、更に、第3指令信号に応答して前記第1補助信号をデータ圧縮して第1データ削減補助信号を得る少なくとも第3データ圧縮手段を具え、
    前記隠蔽閾値決定手段は、前記第1ディジタル情報信号から第1隠蔽閾値を、前記第3ディジタル情報信号から第2隠蔽閾値を、少なくとも前記第1及び前記第3ディジタル情報信号の複合信号から第3隠蔽閾値をそれぞれ決定する少なくとも第1、第2及び第3隠蔽閾値決定手段を備え、
    前記第2選択手段は、前記第3隠蔽閾値と少なくとも1つの他の隠蔽閾値とから1つの隠蔽閾値を選択して第1選択隠蔽閾値を得るよう構成され、
    前記指令信号発生手段は前記第1選択隠蔽閾値に応答して前記第1指令信号を発生する第1指令信号発生手段を備える、
    ことを特徴とする請求項3記載の符号化装置。
  5. 前記第1選択隠蔽閾値は前記第3隠蔽閾値と前記少なくとも1つの他の隠蔽閾値のうちの最小のものを選択することを特徴とする請求項4記載の符号化装置。
  6. n=3であることを特徴とする請求項4又は5記載の符号化装置。
  7. 前記隠蔽閾値決定手段は、前記第2ディジタル情報信号から第4隠蔽閾値を、前記第2及び前記第3ディジタル情報信号の複合信号から第5隠蔽閾値をそれぞれ決定する少なくとも第4及び第5隠蔽閾値決定手段を備え、更に、
    前記第5隠蔽閾値と少なくとも1つの他の隠蔽閾値とから1つの隠蔽閾値を選択して第2選択隠蔽閾値を得る第3選択手段と、
    前記第2選択隠蔽閾値に応答して前記第2指令信号を発生する第2指令信号発生手段とを備える、
    ことを特徴とする請求項4又は5記載の符号化装置。
  8. 更に第4選択手段と第3指令信号発生手段とを備え、前記第4選択手段は、前記第1補助信号から導出された隠蔽閾値を含む少なくとも2つの隠蔽閾値の群から1つの隠蔽閾値を選択して第3選択隠蔽閾値を得るよう構成され、
    前記第3指令信号発生手段は、前記第3選択隠蔽閾値に応答して前記第3指令信号を発生するよう構成されている、
    ことを特徴とする請求項7記載の符号化装置。
  9. 第4ディジタル情報信号を受信する第4入力出力手段を更に備え、
    前記第3隠蔽閾値決定手段は、少なくとも前記第1、第3および第4ディジタル情報信号の複合信号から前記第3隠蔽閾値を導出するよう構成され、前記第5隠蔽閾値決定手段は、少なくとも前記第2、第3及び第4ディジタル情報信号の複合信号から前記第5隠蔽閾値を導出するよう構成され、
    前記第4ディジタル情報信号に応答して第6隠蔽閾値を決定する第6隠蔽閾値決定手段を更に備え、
    前記マトリクス手段は、少なくとも前記第1、第2、第3及び第4ディジタル情報信号から第1及び第2ディジタル複合信号を生成するよう構成され、前記第1選択手段は、前記少なくとも第1〜第4情報信号から少なくとも2つの情報信号を選択して前記第1補助信号及び少なくとも第2補助信号を得るよう構成され、
    第4指令信号に応答して前記第2補助信号をデータ圧縮して第2データ削減補助信号を得る第4データ圧縮手段と、前記第4指令信号を発生する第4指令信号発生手段とを更に備え、
    前記フォーマット手段は、前記第1及び第2データ削減複合信号と前記少なくとも第1及び第2データ削減補助信号を伝送媒体で伝送するのに適した伝送信号に合成するよう構成されている、
    ことを特徴とする請求項7記載の符号化装置。
  10. 前記第1もしくは第2もしくは第3情報信号を第1補助信号として選択した場合に、達成されるデータ削減量を計算するための計算手段をさらに備え、前記計算手段は、前記第1補助信号として選択される前記第1、第2もしくは第3情報信号のうち、達成されるデータ削減量が最大となる信号を示す選択制限信号を発生するよう構成され、前記第1選択手段が、前記選択制御信号を受信し、前記選択制御信号に応答して前記第1、第2もしくは第3情報信号の1つを選択するよう構成されている請求項4記載の符号化装置。
  11. 前記フォーマット手段は、前記選択制御信号を前記伝送信号に含めるよう構成されていることを特徴とする請求項10記載の符号化装置。
  12. 前記伝送信号を記録媒体に書き込む着込手段を具えることを特徴とする請求項1−11のいずれかに記載の符号化装置。
  13. 複数n(ここにn3)個のディジタル情報信号を受信するステップと、
    前記n個のディジタル情報信号からm個(ここにm>1)のディジタル複合信号を生成するステップと、
    m個の指令信号にそれぞれ応答して前記m個の複合信号をデータ圧縮してm個のデータ削減ディジタル複合信号を得るステップと、
    前記n個のディジタル情報信号からn−m個のディジタル情報信号を選択してn−m個の補助信号を得るステップと、
    n−m個の指令信号にそれぞれ応答して前記n−m個の補助信号をデータ圧縮してn−m個のデータ削減補助信号を得るステップと、
    前記m個のデータ削減複合信号と前記n−m個のデータ削減補助信号とを伝送媒体で伝送するのに適した伝送信号に合成するステップとを備える複数のディジタル情報信号を符号化する方法において、更に、
    前記m個の複合信号の少なくとも1つに対して少なくとも2つの隠蔽閾値を決定するステップであって、前記少なくとも2つの隠蔽閾値の各々は前記n個の情報信号と前記m個の複合信号とから選ばれる信号群の信号のうちの対応する信号から導出するステップと、
    前記少なくとも2つの隠蔽閾値の群から1つの隠蔽閾値を選択するステップと、
    前記選択した隠蔽閾値に応答して前記少なくとも1つの複合信号に対する指令信号を発生させるステップと、
    を備えることを特徴とする符号化方法。
  14. 前記伝送信号を記憶媒体に書き込むステップを更に備える請求の範囲第13項記載の符号化方法。
  15. 当該装置は当該装置によって発生された伝送信号を識別するための識別信号を発生するように構成されている請求項1−12のいずれかに記載の符号化装置。
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