JP5027799B2 - 符号化効率向上のためのパラメータの適応グループ化 - Google Patents
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Description
最近、マルチチャネルオーディオ再生技術の重要性がますます増大している。これは、周知のmp3技術等のオーディオ圧縮/符号化技術により、インターネットや他の帯域幅が限られた伝送チャネルを経由してオーディオ録音を配信することが可能になったことが要因としてあげられる。mp3符号化技術が有名になったのは、この技術のおかげで、ステレオ方式の全ての録音、すなわち第1または左ステレオチャネルおよび第2または右ステレオチャネルからなるオーディオ録音のデジタル表現を配信できるからである。
May 2002, Munich)、IEEE WASPAA論文、「知覚パラメタライゼーションを用いる空間オーディオの効率的表現」、2001年10月、ニューヨーク州、モホンク(IEEE WASPAA Paper "Efficient representation of spatial audio using perceptual parametrization", October 2001, Mohonk, NY)、「フレキシブルレンダリングを伴うオーディオ圧縮に適用するバイノーラル・キュー・符号化」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、AES第113回会議、ロサンジェルス、予稿5686、2002年10月("Binaural cue coding applied to audio compression with flexible rendering", C. Faller and F. Baumgarte, AES 113th Convention, Los Angeles, Preprint 5686, October 2002)、および「バイノーラル・キュー・符号化−パートII:構成と応用」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、音声とオーディオ処理に関するIEEE会議録、第11巻、第6号、2003年11月("Binaural cue coding-Part II: Schemes and applications", C. Faller and F. Baumgarte, IEEE Trans. on Speech and Audio Proc., volume level. 11, no. 6, Nov. 2003)に記載される。
・周波数にわたって差分符号化し、かつその結果をその後、ハフマン符号化(一次元ハフマン符号で)する。
米国出願第5,528,628号は、複数の可変長符号表を用いた入力記号の可変長符号化に関連する。記号の同じシーケンスを、異なる可変長コーダまたは異なる符合表を有するハフマンコーダを用いて符号化する。どの符号化表現を送信するかという決定は、得られた符号の長さに基づいて行われる。
ヨーロッパ特許出願1047198A3は、さらに絶対値コードブックのみを用いた類似の方法を提案する。
シェン‐チュアン・タイ他、「医用画像圧縮のための適応3D離散コサイン変換コーダ」生物医学における情報技術に関するIEEE会議録、第4巻、第3号、259頁−263頁(Shen-Chuan Tai et al.: "An adaptive 3-D discrete cosine transform coder for medical image compression" IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, vol. 4, no. 3, pages 259-263)は、本来、3次元情報を符号化するために開発された符号化アルゴリズムを用いて、2次元画像データを符号化する方法を提案する。提案の方法では、局所エネルギの大きさに基づく分割技術を用いて、画像のサブブロックを異なるエネルギレベルに分割する。同じエネルギレベルのサブブロックを集めて、3次元立方体を形成する。3次元DCTで、その3次元立方体を個々に圧縮する。
ファーラー・シー他、「バイノーラル・キュー・符号化−パートII:構成と応用」、音声とオーディオ処理に関するIEEE会議録、第11巻、第6号、2003年10月6日、520頁−531頁(Faller C et al.: "Binaural Cue Coding-Part II: Schemes and Applications", IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, Vol. 11, no. 6, 6 October 2003, pages 520-531)は、ハフマン符号化に先立つ、時間と周波数方向における差分符号化を提案する。最終的に、より少ないビットレートになる差分表現を選択する。
上記のとおり、差分符号化を周波数にわたってかつまたは時間にわたって適用することにより圧縮性能を最適化し、より効率的な変形を選択することが提案されている。そして、選択された変形をなんらかの補助情報を経由してデコーダへ信号で送る。
図1は、サプライヤ100と、ビット推定器102と、プロバイダ104とを備える発明の圧縮ユニット90を示す。
Claims (32)
- パラメータの圧縮のための圧縮ユニットであって、パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分は第1の部分に隣接し、圧縮ユニットが、
等しい長さの第1のタプルおよび第2のタプルを供給するためのサプライヤを備え、各タプルが2以上のパラメータを有し、第1のタプルが、第1のパラメータのセットからの2つのパラメータを有し、第2のタプルが第1のパラメータのセットからの1つのパラメータと第2のパラメータのセットからの1つのパラメータとを有し、第1のタプルは、第1のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第1のタプルを含む第1のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第2のタプルを含む第2のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化するのに必要なビット数を推定するためのビット推定器と、
符号化ブロックを与えるプロバイダとを備え、このプロバイダが、よりビット数が少ないタプルのシーケンスを用いて符号化されたブロックを与えるよう機能し、かつ符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるためのものである、圧縮ユニット。 - 第1および第2のパラメータのセットが、表現として、元の信号の第1および第2の部分のスペクトル表現を含む、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- 元の信号の第1および第2の部分が、時間または空間において、隣接する、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- 第1のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第1のフレームの表現を含み、かつ第2のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第2のフレームの表現を含む、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- サプライヤが、第1のタプルと第1のタプルのシーケンスのうち残りの全てのタプルとを、1つのパラメータのセットからのパラメータを有するタプルのみを用いて供給し、かつ第1のタプルと第2のタプルのシーケンスのうちの残りの全てのタプルとを第1のパラメータのセットからの1以上のパラメータと第2パラメータのセットからの1以上のパラメータを有するタプルのみを用いて供給するよう機能し、かつ
プロバイダが、1つの符号化ブロックについて1つのシーケンス表示を与えるよう機能する、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - サプライヤが、1つのパラメータのセットからの2つのパラメータからなる第1のタプルを供給するよう機能し、その2つのパラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第1のパラメータのセットからの第1のパラメータと第2のパラメータのセットからの第2のパラメータからなる第2のタプルを供給するよう機能し、第1および第2のパラメータが、表現内の元の信号の同一の特性を記述する、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - サプライヤが、1つのパラメータのセットからの2つのパラメータの整数倍からなる第1のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第1のパラメータのセットからの2以上のパラメータからなる第2のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接しかつ第2のパラメータのセットからの同じ数のパラメータからなり、パラメータが、元の信号の表現内で隣接し、第1および第2のパラメータのセットからのパラメータが、表現内で元の信号の同一の特性を記述する、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - サプライヤが、一方のパラメータのセットから元の信号の表現の奇数の隣接するパラメータからなる第1のタプルを供給し、かつ一方のパラメータのセットからの元の信号の表現の大多数の隣接するパラメータと他方のパラメータのセットからの元の信号の表現の少数の隣接するパラメータとからなる第2のタプルを供給するよう機能し、
第2のタプルのシーケンスの連続するタプルについては、大多数のパラメータは、第1および第2のパラメータのセットから交互に取得される、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - ビット推定器が、符号化ルールを用いて、第1のタプルのシーケンスを符号化して、第1の符号化ブロックを生成しかつ第2のタプルのシーケンスを符号化して第2の符号化ブロックを生成し、かつ
第1および第2の符号化ブロックのビットを数えることにより必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ないブロックを選んで、第1または第2の符号化ブロックを転送するよう機能する、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - ビット推定器が、符号化ルールに従い、タプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ない符号化ブロックを与えるタプルのシーケンスを符号化するよう機能する、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - パラメータのセットが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含む、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- 符号化ルールでは、長さが同じで異なるパラメータを有するタプルを符号化すると、異なる長さの符号語を得ることができるようにされる、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- パラメータが、第1および第2の元のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するBCCパラメータを含み、
BCCパラメータが、以下のBCCパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス/相関(ICC)、チャネル間レベル差(ICLD)、チャネル間時間差(ICTD)およびチャネル間位相差(IPD)から選ばれる、請求項1に記載の圧縮ユニット。 - 第1のパラメータのセットおよび第2のパラメータのセットが差分表現を含むように、元の信号を処理するための差分エンコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分である、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- サプライヤが、第1のタプルのグループと第2のタプルのグループとを供給するよう機能し、タプルのグループ内のタプルが、以下の符号化表現のうちの1つからのパラメータを有し、表現は、時間における差分表現、周波数における差分表現、時間および周波数における差分表現ならびに絶対表現であり、
第1のタプルのグループが、第1のパラメータのセットからの2つのパラメータを有するタプルを有し、第2のタプルのグループが、第1のパラメータのセットからの1つのパラメータと第2のパラメータのセットからの1つのパラメータとを有し、
ビット推定器が、8以上のタプルのシーケンスについてタプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、各シーケンスがタプルのグループのタプルの1つを有し、かつ
プロバイダが、シーケンス表示に加えて、少ないビット数の表現を示す符号化表現表示を送信するよう機能する、請求項14に記載の圧縮ユニット。 - プロバイダが、3以上のビットを有する二値データ語を用いて、シーケンス表示および符号化表現表示を送信するよう機能する、請求項15に記載の圧縮ユニット。
- 符号化ルールでは、各タプルが、関連する異なる符号語のグループからなる1つの符号語を有するようにされる、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- 符号化ルールが、ハフマン・コードブックを含む、請求項1に記載の圧縮ユニット。
- パラメータの符号化ブロックを復号化するためのデコーダであって、パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分が第1の部分に隣接し、デコーダは、シーケンス表示を処理するためのもであり、
デコンプを備え、このデコンプは、タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成し、各タプルが、同じ長さを有しかつ2以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するためのフレームビルダを備え、シーケンス表示が、符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつフレームビルダが、使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するためのものである、デコーダ。 - 第1および第2のパラメータのセットが、表現として元の信号の第1および第2の部分のスペクトル表現を含む、請求項19に記載のデコーダ。
- 元の信号の第1および第2の部分が、時間または空間において隣接する、請求項19に記載のデコーダ。
- 第1のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第1のフレームの表現を含み、かつ第2のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第2のフレームの表現を含む、請求項19に記載のデコーダ。
- フレームビルダが、パラメータの1つの符号化ブロックの1つのシーケンス表示を受けかつシーケンス表示が示すタイプのタプルのみを含むタプルのシーケンスを用いることによりパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項19に記載のデコーダ。
- フレームビルダが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含むパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項19に記載のデコーダ。
- フレームビルダが、第1および第2のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するBCCパラメータを含むパラメータのセットを構築するよう機能し、
BCCパラメータが、以下のBCCパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス/相関(ICC)、チャネル間レベル差(ICLD)、チャネル間時間差(ICTD)およびチャネル間位相差(IPD)から選ばれる、請求項19に記載のデコーダ。 - 表現表示を受信しかつパラメータが、差分スペクトル表現から生成されるよう、パラメータのセットを処理するための差分デコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分であり、差分デコーダが、表現表示に基づいて、第1および第2のパラメータのセットを処理するよう機能する、請求項19に記載のデコーダ。
- フレームビルダと差分デコーダとが、シーケンス表示および表現表示を、3以上のビットを有する二値データ語として受信するよう機能する、請求項26に記載のデコーダ。
- 復号化ルールでは、パラメータの符号化ブロック内の各符号語が、関連する異なるタプルのグループの1つのタプルを有する、請求項19に記載のデコーダ。
- パラメータを圧縮する方法であって、パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分は第1の部分に隣接し、方法が、
等しい長さの第1のタプルおよび第2のタプルを供給するステップを備え、各タプルが2以上のパラメータを有し、第1のタプルが、第1のパラメータのセットからの2つのパラメータを有し、第2のタプルが第1のパラメータのセットからの1つのパラメータおよび第2のパラメータのセットからの1つのパラメータを有し、第1のタプルは、第1のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第1のタプルを含む第1のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第2のタプルを含む第2のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとを備える、方法。 - パラメータの符号化ブロックを復号化する方法であって、パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分が第1の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが同じ長さを有しかつ2以上のパラメータを有し、さらに、
符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を受信するステップと、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップとを備える、方法。 - パラメータの圧縮方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分は第1の部分に隣接し、方法が、
等しい長さの第1のタプルおよび第2のタプルを供給するステップを備え、各タプルが2以上のパラメータを有し、第1のタプルが、第1のパラメータのセットからの2つのパラメータを有し、第2のタプルが第1のパラメータのセットからの1つのパラメータおよび第2のパラメータのセットからの1つのパラメータを有し、第1のタプルは、第1のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第1のタプルを含む第1のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第2のタプルを含む第2のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。 - パラメータの符号化ブロックを復号化する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、パラメータが、元の信号の第1の部分の表現を含む第1のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第2の部分の表現を含む第2のパラメータのセットをさらに含み、第2の部分が第1の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのものであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いて、パラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが、同じ長さを有しかつ2以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するステップを備え、シーケンス表示が符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつさらに、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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