JP5190445B2 - 符号化装置および符号化方法 - Google Patents
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Description
i:位置
b:バンドの番号
max:最大値
c:カウンタ
pos[b]:探索結果(位置)
pol[b]:探索結果(極性)
s[i]:入力スペクトル
(1)同じ位置に2つ以上のパルスを立てない。本例では、区間探索部121においてバンド毎に立てたパルスの位置にも立てないこととする。この工夫により、振幅成分の表現に情報ビットを使わないので効率的に情報ビットを使用することができる。
(2)パルスを1本ずつ順番に開ループで探索する。探索の途中では、(1)のルールに従い、既に決定されたパルスの位置については探索の対象外とする。
(3)位置の探索では、パルスが立たない方が良い場合も1つの位置として符号化する。(4)ゲインをバンド毎に符号化することを考慮して、バンド毎の理想ゲインによる符号化歪を評価しながらパルスを探索する。
評価し、最もコスト関数が小さくなる位置と極性を求める。そして、第2段階として、全体探索部122は、上記探索が1つのバンド内を終了する毎に全体のコストを評価し、これが最小になるパルスの位置と極性を最終結果として保存する。この探索を各バンドで順番に行っていく。この探索は、上記(1)ないし(4)の条件に合うように行われる。そして、1本のパルスの探索が終わると、そのパルスが探索位置にあるとして、次のパルスの探索を行う。これを繰り返して所定の本数(本例では、3本)になるまで探索を行う。
c:カウンタ、
pf[*]:パルス有無フラグ
b:バンドの番号、
pos[*]:検索結果(位置)
n_s[*]:相関値
n_max[*]:相関値最大
n2_s[*]:相関値2乗
n2_max[*]:相関値2乗最大
d_s[*]:パワ値
d_max[*]:パワ値最大
s[*]:入力スペクトル
i:パルス番号
i0:パルス位置
cmax:コスト関数の最大値
pf[*]:パルス有無フラグ(0:無、1:有)
ii0:バンド内の相対的パルス位置
nom:スペクトル振幅
nom2:分子項(スペクトルパワ)
den:分母項
n_s[*]:相関値
d_s[*]:パワ値
s[*]:入力ベクトル
n2_s[*]:相関値2乗
n_max[*]:相関値最大
n2_max[*]:相関値2乗最大
idx_max[*]:各パルスの探索された結果(位置)
(なお、idx_max[*]の0〜4までは図3のpos(b)と同一である。)
fd0、fd1、fd2:一時記憶用バッファ(実数型)
id0,id1:一時記憶用バッファ(整数型)
id0_s、id1_s:一時記憶用バッファ(整数型)
>>:ビットシフト(右へシフト)
&:ビット列としてのアンド
これ以上同じ大きさのパルスを立ててもかえって符号化歪が大きくなってしまう場合などが挙げられる。
(1)3本のパルスの位置をその大きさでソーティングし、小さい数値から大きな数値に並べる。なお、「−1」についてはそのままにしておく。
(2)バンド毎に立つパルスの位置の分だけ左に詰めて、位置の数値を小さくする。これで求まる数値を「位置数」と呼ぶ。なお、「−1」についてはそのままにしておく。例えば、パルスの位置が66で、これより小さい位置には、0〜15、16〜31、32〜47、48〜64に1本ずつパルスがあったとすると、位置数は「66−4=62」になる。
(3)「−1」を「そのパルスの最大の値+1」の位置数に設定する。この場合、実際にパルスが存在する位置数と混同しないように調整しながら値の順番を決める。これにより、パルス#0の位置数は0から73まで、パルス#1の位置数はパルス#0の位置数から74まで、パルス#2の位置数はパルス#1の位置数から75までの範囲に限定され、下位の位置数が上位の位置数を超えないようになる。
(4)そして、組み合わせの符号を求める以下の式(3)に示す統合処理により、位置数(i0,i1,i2)を統合して符号(c)を得る。この統合処理は大きさの順番がある場合に全ての組み合わせを統合する計算処理である。
i0,i1,i2)を1つの符号に統合した。スペクトル復号部203では、この逆の処理を行うことになる。すなわち、スペクトル復号部203では、統合式の値を、各位置数を動かしながら順番に計算し、その値を下回る場合にその位置数を固定し、これを低次の位置数から上位に向かって1つずつ行っていくことによって復号する。図8は、スペクトル復号部203の復号アルゴリズムを示すフロー図である。
場合はパルスの探索は開ループでは性能が十分でないので、ある程度閉ループ探索を行わなければならない。パルスが多い場合などはビームサーチ等を行い、計算量を少なく抑えるのも有効である。
Claims (5)
- 周波数スペクトルを複数の固定波形でモデル化して符号化する符号化装置であって、
前記固定波形の位置及び極性を探索して符号化するシェイプ量子化手段と、
前記固定波形のゲインを符号化するゲイン量子化手段と、を具備し、
前記シェイプ量子化手段は、
所定の探索区間を複数に区切ったバンド毎に、エネルギが最大となる位置の第1の固定波形を探索する区間探索手段と、
前記所定の探索区間全体の中で、前記第1の固定波形の位置を除いた位置の中でエネルギが大きい順に所定数の第2の固定波形を探索する全体探索手段と、を具備する、
符号化装置。 - 前記全体探索手段は、入力スペクトルと、シェイプを復号したベクトルから求められる理想ゲインとに基づいた符号化歪を評価しながら前記第2の固定波形を探索する、請求項1に記載の符号化装置。
- 前記全体探索手段は、前記第2の固定波形の位置情報を、前記第2の固定波形の位置の組み合わせの数で符号化する請求項1に記載の符号化装置。
- 前記ゲイン量子化手段は、前記第1の固定波形および前記第2の固定波形のゲインをバンド毎に算出して符号化する、請求項1に記載の符号化装置。
- 周波数スペクトルを複数の固定波形でモデル化して符号化する符号化装置によって行われる符号化方法であって、
前記符号化装置は、
前記固定波形の位置及び極性を探索して符号化するシェイプ量子化工程と、
前記固定波形のゲインを符号化するゲイン量子化工程と、を実行し、
前記シェイプ量子化工程では、
所定の探索区間を複数に区切ったバンド毎に、エネルギが最大となる位置の第1の固定波形を探索し、前記所定の探索区間全体の中で、前記第1のパルスの位置を除いた位置の中でエネルギが大きい順に所定数の第2の固定波形を探索する、
符号化方法。
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