JP4971965B2 - 符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム、復号化プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
Mat Hans, "Lossless Compression of Digital Audio", IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE, July 2001, pp.21-32. ITU-T Recommendation G.711, "Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequencies". Florin Ghido, and Ioan Tabus, "ACCOUNTING FOR COMPANDING NONLINEARITIES IN LOSSLESS AUDIO COMPRESSION", in ICASSP 2007 Proceedings, pp.I-261-I-264 IEEE, 2007.
図3に第1実施形態の符号化装置の機能構成例を、図4に第1実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置100は、分離部110、分析部1201,…,120M、多次元符号化部130を具備する。分離部110は、あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}を、N個の信号からなるM個の分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}に分割する(S110)。ただし、Lは正の整数、Mは2以上の整数、Nは正の整数、mは1以上M以下の整数である。
[第2実施形態]
第2実施形態は、線形予測符号化の予測残差列の符号化と復号化に第1実施形態の符号化装置と復号化装置を用いた例である。図10に第2実施形態の符号化装置の機能構成例を、図11に第2実施形態の符号化装置の処理フロー例を示す。符号化装置300は、線形予測部310、量子化部320、予測値算出部330、減算部340、係数符号化部350、符号化装置100を備える。
符号化装置300と復号化装置400は、線形予測符号化の予測残差列の符号化と復号化に、符号化装置100と復号化装置200を用いた例である。符号化の対象となる信号列が予測残差列であるから、0近傍の発生確率が高い。したがって、本発明を適用することで符号量を削減できる。
120m 分析部 130 多次元符号化部
200、400 復号化装置 210 多次元復号化部
220m 復元部 230 統合部
310 線形予測部 320 量子化部
330 予測値算出部 340 減算部
350 係数符号化部 420 係数復号化部
430 予測値算出部 440 加算部
Claims (20)
- あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)を、N個(ただし、Nは正の整数)の信号からなるM個(ただし、Mは2以上の整数)の分離信号列Y1,…,YMに分割する分離部と、
分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)ごとに、各信号ym(n)(ただし、nは1以上N以下の整数)の中のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)を1つの信号zm(n)とした多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}と、信号ym(n)の中の残りの桁または残りの桁の一部を1つの信号bm(n)とした残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を生成し前記残余信号列B m ={b m (1),b m (2),…,b m (N)}を出力する分析部と、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号について、信号の合計が同じ値である信号の組み合わせに対しては符号長が同一または1ビットの違いとなるように設計された可変長符号化により可変長符号Cを生成する多次元符号化部と
を備えることを特徴とする符号化装置。 - 請求項1記載の符号化装置であって、
前記分析部は、
分離信号列Ymごとに、分離信号列Ymの信号の中での最大の桁Amと、各信号の中のAm−q+1桁目からAm桁目までの信号によって構成された多次元用信号列Zmと、各信号の1桁目からAm−q桁目までの信号によって構成された残余信号列Bmを生成する
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1または2に記載の符号化装置であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1または2に記載の符号化装置であって、
前記信号列Xは、入力信号から予測値を差し引いた予測残差の系列である
ことを特徴とする符号化装置。 - 少なくとも可変長符号Cと残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を入力とし、
入力された可変長符号Cを、N個(ただし、Nは正の整数)の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}(ただし、nは1以上N以下の整数、Mは2以上の整数)の各信号の合計z 1 (n)+z 2 (n)+…+z M (n)が同じである信号の組み合わせに対しては符号長が同一または1ビットの違いとなるように設計された可変長復号化により、M個の多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)に復号化する多次元復号化部と、
前記多次元用信号列Zm の信号z m (n)が分離信号列Y m の信号y m (n)のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)となるように、かつ、前記残余信号列Bm の信号b m (n)が前記信号y m (n)の残りの桁または残りの桁の一部となるように、分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}を生成する復元部と、
y m (n)=x((n−1)×M+m)となるように、分離信号列Y1,…,YMを、信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、L=M×N)に統合する統合部と
を備える復号化装置。 - 請求項5記載の復号化装置であって、
前記復元部は、
前記多次元用信号列Zm、最大の桁Am、残余信号列Bmを入力とし、
残余信号列Bmの信号が1桁目からAm−q桁目まで、多次元用信号列Zmの信号がAm−q+1桁目からAm桁目までである信号によって構成された分離信号列Ymを生成する
ことを特徴とする復号化装置。 - 請求項5または6に記載の復号化装置であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする復号化装置。 - 請求項5または6に記載の復号化装置であって、
前記信号列Xは予測残差系列であり、前記信号列Xにその予測値を加算したものを出力とする
ことを特徴とする復号化装置。 - あらかじめ定めた数の信号から構成される信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、Lは正の整数)を、N個(ただし、Nは正の整数)の信号からなるM個(ただし、Mは2以上の整数)の分離信号列Y 1 ,…,Y M に分割する分離ステップと、
前記分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)について、各信号ym(n)(ただし、nは1以上N以下の整数)の中のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)を1つの信号zm(n)とした多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}と、信号ym(n)の中の残りの桁または残りの桁の一部を1つの信号bm(n)とした残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を生成し前記残余信号列B m ={b m (1),b m (2),…,b m (N)}を出力する分析ステップと、
前記多次元用信号列Z1,…,ZMのn番目の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}の各信号について、信号の合計が同じ値である信号の組み合わせに対しては符号長が同一または1ビットの違いとなるように設計された可変長符号化により可変長符号Cを生成する多次元符号化ステップと
を備えることを特徴とする符号化方法。 - 請求項9記載の符号化方法であって、
前記分析ステップは、
前記分離信号列Ymごとに、前記分離信号列Ymの信号の中での最大の桁Amと、各信号の中のAm−q+1桁目からAm桁目までの信号によって構成された多次元用信号列Zmと、各信号の1桁目からAm−q桁目までの信号によって構成された残余信号列Bmを生成する
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項9または10に記載の符号化方法であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする符号化方法。 - 請求項9または10に記載の符号化方法であって、
前記信号列Xは、入力信号から予測値を差し引いた予測残差の系列である
ことを特徴とする符号化方法。 - 少なくとも可変長符号Cと残余信号列Bm={bm(1),bm(2),…,bm(N)}を入力とし、
入力された可変長符号Cを、N個(ただし、Nは正の整数)の信号の組み合わせ{z1(n),z2(n),…,zM(n)}(ただし、nは1以上N以下の整数、Mは2以上の整数)の各信号の合計z 1 (n)+z 2 (n)+…+z M (n)が同じである信号の組み合わせに対しては符号長が同一または1ビットの違いとなるように設計された可変長復号化により、M個の多次元用信号列Zm={zm(1),zm(2),…,zm(N)}(ただし、mは1以上M以下の整数)に復号化する多次元復号化ステップと、
前記多次元用信号列Zm の信号z m (n)が分離信号列Y m の信号y m (n)のあらかじめ定めたq桁(ただし、qは正の整数、桁とは信号の振幅の絶対値を表現するビット)となるように、かつ、前記残余信号列Bm の信号b m (n)が前記信号y m (n)の残りの桁または残りの桁の一部となるように、を用いて分離信号列Ym={ym(1),ym(2),…,ym(N)}を生成する復元ステップと、
y m (n)=x((n−1)×M+m)となるように、前記分離信号列Y1,…,YMを、信号列X={x(1),x(2),…,x(L)}(ただし、L=M×N)に統合する統合ステップ
を有する復号化方法。 - 請求項13記載の復号化方法であって、
前記復元ステップは、
前記多次元用信号列Zm、最大の桁Am、残余信号列Bmを入力とし、
残余信号列Bmの信号が1桁目からAm−q桁目まで、多次元用信号列Zmの信号がAm−q+1桁目からAm桁目までである信号によって構成された前記分離信号列Ymを生成する
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項13または14に記載の復号化方法であって、
前記信号列Xは、対数近似圧伸PCMである
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項13または14に記載の復号化方法であって、
前記信号列Xは予測残差系列であり、前記信号列Xにその予測値を加算したものを出力とする
ことを特徴とする復号化方法。 - 請求項9から12のいずれかに記載の符号化方法をコンピュータにより実行させる符号化プログラム。
- 請求項13から16のいずれかに記載の復号化方法をコンピュータにより実行させる復号化プログラム。
- 請求項17記載の符号化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。
- 請求項18記載の復号化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。
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