JP4767687B2 - スペクトル包絡線符号化のための時間境界及び周波数分解能の決定方法 - Google Patents
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Description
<時間境界の決定>
時間境界を決定するためには、本発明においては、復号化器により課される全ての規格上の制約を考慮に入れて、終了境界や全ての中間境界を決定する体系的な手法を提供することを目的とする。
<周波数分解能の決定>
周波数分解能を決定するために、本発明は、スペクトル方向中でエネルギー変化を客観的に評価する適応的な方法を提供する。
3.5.1 時間境界の決定
時間境界の決定の実施例は、図13から17までの一連のフローチャートにおいて示されている。
3.5.1.1 概要
図13は、本発明に係る時間境界決定部の全体を示すフローチャートを示す図である。図13は、全ての時間境界の決定処理の全体図を示す。12010において、先行SBRフレームの終了境界に最初のborder[0]を設定し、また、境界カウンターのnoBorderを1に初期化する。12020において、過渡事象検出部を現行フレームにおいて作動させる。border0から(次の規定のSBR境界+V)までで最も急激な過渡事象の振る舞いを検出するためである。これにより、現行フレーム内における過渡事象の有無を検出する。ここでVは、構成によって許容される次のSBRフレームの中に入り込む量である。
3.5.1.2 前方探索(タイプ1)
この前方探索法(タイプ1)は、過渡事象の位置から開始し、まだ決定していない可変境界において終了する領域のために設計されている。その目的は、中間境界と終了境界を定めることにある。3つの入力されるパラメータであるborder1、border2、noBorderLimitは、(border1とborder2との間の)探索領域を設定するために図13の12060と12100に従って初期化されなければならない。また、noBorderLimitは許される最大の境界数に初期化される。
別の可能な信号変化基準として、下記の最大及び最小のエネルギー値を比較することに基づいてもよい。
3.5.1.3 前方探索(タイプ2)
この前方探索法(タイプ2)は、可変境界又は固定境界と共に開始し、また既に決定された境界で終了する帯域において設定される。タイプ1の前方探索法とは異なり、目的は中間境界を決定することのみを目的とする。3つの入力されるパラメータ、border1、border2、noBorderLimitは、探索領域及び許容範囲内における境界の最大数を設定するため、図13の12120及び12160に従って初期化されなければならない。
3.5.1.4 後方探索
この後方探索方法は、過渡事象と共に開始する境界と開始境界と共に終了する境界の領域のために設定される。3つの入力されるパラメータ、border1、border2、及びnoBorderLimitは、探索帯域及び許容範囲内における最大数を設定するための図13の12080中に従って初期化されなければならない。
3.5.2 FIXFIXにおける低時間分解能
FIXFIXフレームはその近傍中に過渡事象の特性を有していない。そこで、符号化ビットを削減するために少ない時間境界を使うことが論理的となる。SBRにとって、FIXFIXフレームのための時間/周波数図は選択された境界の数に基づいて均一的に中間境界により分割される。境界の数を選択する簡単な方法は、境界の最も低い数を使用してみて、形成される時間セグメントのpeak_ratioを評価することである。peak_ratioのいずれもがある閾値を越える場合においては、より多くの数の境界が必要とされ、形成される各時間セグメントのpeak_ratioの評価は繰り返される。形成される全時間セグメントのpeak_ratioがある閾値よりも低くなる場合において、又は境界の最大数に至る場合において、処理は終了する。
3.5.3 周波数分解能の決定
周波数分解能の決定の実施例は、図18中に参考図として示される。図18は、本発明に係る周波数分能決定部を示すイラスト図である。低分解能分割の境界は高分解能分割の境界を1つおきにとったものとなる。
また、本発明に係る復号化装置は、音楽コンテンツ等の配信を受けるための通信機能および記録媒体読み出し機能を備えたパーソナルコンピュータ、PDA、携帯電話機、携帯型オーディオ再生装置およびデジタル放送を受信するSTBなどに備えられるオーディオ復号化装置などとして有用である。
Claims (17)
- 時間/周波数格子を用いた音声信号のスペクトル包絡線符号化において時間境界及び周波数分解能を決定する方法であって、
包絡線データにおける先行フレームの終了時間境界から現行フレームの開始時間境界を導出し、
前記開始時間境界と所定の許容範囲内における終了時間境界との間のスペクトルデータ中から、過渡事象検出部により、最も大きい過渡事象の時間位置を検出し、
前記過渡事象の時間位置から所定の距離の間のスペクトルデータの信号変化の大きさを、所定の信号変化基準を用いて評価することにより、前記過渡事象の時間位置から所定の許容範囲内における終了時間境界までの間に、前記評価に応じて定まる中間時間境界を設定する処理を行い、規定のフレーム境界と所定の許容範囲内における終了時間境界との間に存在する中間時間境界を実際の最終時間境界として具体値化する
ことを特徴とする時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記方法は、さらに、
上記中間時間境界および前記終了時間境界による分割で取得された各時間セグメントについて、所定の周波数で示される低分解能境界を境とする全ての周波数帯域のエネルギーを評価することにより、前記時間セグメントにおける周波数分解能を導出する
ことを特徴とする請求項1記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 現行フレームにおいて、許容範囲内における境界の数が残されていないが、開始時間境界から終了時間境界までの幅が最小要求値を満たしていない場合においては、要求される最小値が達成されるまで直前の前記中間境界の間隔を拡張する
ことを特徴とする請求項1記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 許容範囲内における境界の数が残されている場合においては、所定の信号変化基準を評価することにより、過渡事象の時間位置と開始時間境界の間とのスペクトルデータ中の中間時間境界をさらに具体値化する
ことを特徴とする請求項1記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 中間時間境界を発見するための処理では、まず、先に見つけられた時間境界と前記先の時間境界から離れて前方に動いている動き時間境界によって定められる一時的な時間セグメントを定義し、次に、前記動き時間境界の全ての変化に対して前記信号変化基準を評価する
ことを特徴とする請求項1記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記信号変化基準は、前記一時的な時間セグメント内の時間位置の最小エネルギーと前記一時的な時間セグメントの平均エネルギーとの比である
ことを特徴とする請求項5記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 計算された前記比が閾値を越えるような場合においては、新たな時間セグメントを定義するための前記動き時間境界に従って、新たな中間境界又は終了境界を具体値化する
ことを特徴とする請求項6記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記中間境界の拡張は、前記フレームの中の過渡事象時間位置から最も遠くに離れた時間セグメントについて行い、さらに遠くの境界の拡張がその規格上の限界に達した場合にだけ、過渡事象時間セグメントにより近い時間セグメントについても考慮する
ことを特徴とする請求項3記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記境界の拡張では、全ての時間セグメントを増加させ、形成される新たな時間セグメントの信号特性を確認し、境界間での信号変化を最小にするように時間セグメント数を増加させる
ことを特徴とする請求項3記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記信号変化基準の評価は、各時間セグメントの周波数帯ごとのエネルギー間の比率を計算することであり、
前記比の最小値が閾値を超えるような場合においては、高周波分解能が適用され、そうでない場合においては、低周波数分解能が適用される
ことを特徴とする請求項2記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 前記過渡事象の時間位置を含む領域における高周波数分解能への切り替えが抑制されるように、過渡事象の時間位置を含む時間境界より後の複数の時間セグメントは、前記閾値がより高く設定される
ことを特徴とする請求項10記載の時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 時間/周波数格子を用いた音声信号のスペクトル包絡線符号化による帯域幅拡張における時間境界及び周波数分解能を決定する方法であって、
分析フィルタバンクは音声信号を複数の低周波数サブバンド信号に変換し、
前記サブバンド信号の一部は高周波数帯域に複製され、前記複製されたサブバンドは時間境界情報を用いて時間セグメントに分割された後、前記周波数分解能情報を用いて周波数帯に分割され、その後に前記包絡線データによって調整され、
合成フィルタバンクは前記低周波数サブバンド信号と前記包絡線調節サブバンド信号をバンド幅拡張された時間寄与信号に変換し、
前記方法では、
包絡線データにおける先行フレームの終了時間境界から開始時間境界を導出し、
前記開始時間境界と最も離れた許容範囲内における終了時間境界との間のスペクトルデータ中から、過渡事象検出部により、最も大きい過渡事象時間位置を検出し、
前記過渡事象の時間位置から所定の距離の間のスペクトルデータの信号変化の大きさを、信号変化基準を評価することにより、最も離れた許容範囲内における終了時間境界と前記過渡事象時間位置の間のスペクトルデータ中の前記評価に応じて定まる中間時間境界及び実際の終了時間境界を具体値化し、
上記で取得された各時間セグメントについて、低分解能境界を境とする全ての周波数帯域のエネルギーを評価することにより、周波数分解能を導出する
ことを特徴とする時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 時間/周波数格子を用いた音声信号のスペクトル包絡線符号化において時間境界及び周波数分解能を決定する方法であって、
包絡線データにおける先行フレームの終了時間境界から開始時間境界を導出し、
前記開始時間境界と最も離れた許容範囲内における終了時間境界との間のスペクトルデータ中から、過渡事象検出部により、最も大きい過渡事象の時間位置を検出し、
前記過渡事象の時間位置と前記開始時間境界の間の帯域、又は前記過渡事象の時間位置及び最も遠く離れた終了時間境界の間の帯域のどちらの領域が最も変化するスペクトルデータを有するかを検出し、
前記最も変化しているスペクトルデータが前記過渡事象の時間位置と前記最も離れた許容範囲内における終了境界との間の領域において存在する場合には、信号変化基準を評価することにより、前記領域中において、実際の終了時間境界と前記評価結果に応じて定まる中間時間境界を具体値化し、
前記最も変化しているスペクトルデータが前記過渡事象の時間位置と前記開始時間境界との間の帯域で発見される場合においては、信号変化基準を評価することにより、前記領域中において、前記評価に応じて定まる中間境界を設定する処理を行い、また、信号変化基準を評価することにより、他の領域中の実際の終了時間境界と前記評価に応じて定まる中間時間境界を具体値化し、
上述において獲得される各時間セグメントについて、低分解能境界を境とする各周波数帯のエネルギーを評価することによって周波数分解能を導き出す
ことを特徴とする時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 時間/周波数格子を用いた音声信号のスペクトル包絡線符号化による帯域幅拡張における時間境界及び周波数分解能を決定する方法であって、
分析フィルタバンクは音声信号を複数の低周波数サブバンド信号に変換し、
前記サブバンド信号の一部は高周波数帯域に複製され、前記複製されたサブバンドは前記時間境界情報を用いて時間セグメントに分割された後に、前記周波数分解能情報を用いて周波数帯に分割され、その後に前記包絡線データによって調整され、
合成フィルタバンクは前記低周波数サブバンド信号と前記包絡線調節サブバンド信号をバンド幅拡張、時間寄与信号に変換し、
前記方法では、
包絡線データにおける先行フレームの終了時間境界から開始時間境界を導出し、
前記開始時間境界と最も離れた許容範囲内における終了時間境界との間のスペクトルデータ中から、過渡事象検出部により、最も大きい過渡事象の時間位置を検出し、
前記過渡事象の時間位置と前記開始時間境界の間の帯域、又は前記過渡事象の時間位置及び最も遠く離れた終了時間境界の間の帯域のどちらの領域が最も変化するスペクトルデータを有するかを検出し、
最も変化している前記スペクトルデータが前記過渡事象の時間位置と最も離れた前記許容範囲内における終了時間境界との間の領域に存在する場合には、信号変化基準を評価することにより、前記領域中において、実際の終了時間境界と前記評価に応じて定まる中間時間境界を設定する処理を行い、
最も変化している前記スペクトルデータが前記過渡事象の時間位置と前記開始時間境界の間の帯域に存在する場合においては、信号変化基準を評価することにより、前記領域中において、前記評価に応じて定まる中間境界を設定する処理を行うとともに、信号変化基準を評価することにより、他の領域中の実際の終了時間境界と前記評価に応じて定まる中間時間境界を具体値化し、
獲得された各時間セグメントについて、低分解能境界を境とする各周波数帯のエネルギーを評価することによって周波数分解能を導き出す
ことを特徴とする時間境界及び周波数分解能決定方法。 - 請求項1から請求項14のいずれかに記載の時間境界及び周波数分解能決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項15記載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。
- 時間/周波数格子を用いた音声信号のスペクトル包絡線符号化において時間境界及び周波数分解能を決定する装置であって、
包絡線データにおける先行フレームの終了時間境界から現行フレームの開始時間境界を導出する手段と、
前記開始時間境界と所定の許容範囲内における終了時間境界との間のスペクトルデータ中から、過渡事象検出部により、最も大きい過渡事象の時間位置を検出する手段と、
前記過渡事象の時間位置から所定の距離の間のスペクトルデータの信号変化の大きさを、所定の信号変化基準を用いて評価することにより、前記過渡事象の時間位置から所定の許容範囲内における終了時間境界までの間に、前記評価に応じて定まる中間時間境界を設定する処理を行い、規定のフレーム境界と所定の許容範囲内における終了時間境界との間に存在する中間時間境界を実際の最終時間境界として具体値化する手段と、
上記中間時間境界および前記終了時間境界による分割で取得された各時間セグメントについて、所定の周波数で示される低分解能境界を境とする全ての周波数帯域のエネルギーを評価することにより、前記時間セグメントにおける周波数分解能を導出する手段と
を備えることを特徴とする時間境界及び周波数分解能決定装置。
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