JP5383676B2 - 符号化装置、復号装置およびこれらの方法 - Google Patents
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Description
ストリームから主信号P(n)の符号化データ、副信号A(n)の符号化データおよびPCA変換パラメータの量子化符号を多重分離する。そして、復号部22は、主信号P(n)の符号化データを復号して復号主信号P〜(n)を得る。また、復号部23は、副信号A(n)の符号化データを復号して復号副信号A〜(n)を得る。また、逆量子化部24は、PCA変換パラメータの量子化符号を逆量子化して、PCA変換パラメータν〜 1およびν〜 2を得る。逆PCA変換部25は、PCA変換パラメータν〜 1およびν〜 2を用いて、主信号P〜(n)および副信号A〜(n)を逆PCA変換し、ステレオ信号の左信号L〜(n)および右信号R〜(n)を復元する(式(2))。
、および、第1レイヤから第Mレイヤまでの選択手段で選択された信号を示す信号情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
図3は本実施の形態に係る符号化装置の構成を示すブロック図であり、図7は本実施の形態に係る復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る符号化装置および復号装置の構成として、Mレイヤのスケーラブル構成を一例として説明する。つまり、以下の説明では、スケーラブル符号化処理における符号化レイヤ数をM(Mは2以上の自然数)とする。図3に示す符号化装置100において、適応的残差符号化部102−1〜102−Mは、第1レイヤ〜第Mレイヤにそれぞれ対応する。同様に、図7に示す復号装置200において、復号部202−1〜202−Mは、第1レイヤ〜第Mレイヤにそれぞれ対応する。また、以下の説明では、ステレオ信号における左信号および右信号をNBサンプルずつ区切り(NBは自然数)、NBサンプルを1フレームとする。ここで、左信号および右信号は左信号L(n)および右信号R(n)で表される。nはNBサンプルずつ区切られた信号のうち、信号要素のn+1番目を示し、n=0〜NB−1とする。
イヤの主信号P1(n)および第1レイヤの副信号A1(n)を生成する。そして、PCA変換部101は、第1レイヤの主信号P1(n)および第1レイヤの副信号A1(n)を適応的残差符号化部102−1に出力する。また、PCA変換部101は、PCA変換処理時に算出されるPCA変換パラメータν1およびν2を量子化部103に出力する。
符号化データの復号信号を減じて得られる符号化残差信号および選択されなかった信号を、第(m+1)レイヤの主信号および第(m+1)レイヤの副信号として生成する。
る第mレイヤの主信号P^m(n)のエネルギーと、第mレイヤの副信号A^m(n)のエネルギーとを比較し、エネルギーがより高い信号を選択する。そして、選択部1021−mは、選択された信号(主信号または副信号)を示すインジケータFmを符号化部1022−m、復号部1023−mおよび図3に示す多重化部104に出力する。
対応する復号部202−1〜202−Mに出力する。また、逆多重化部201は、PCA変換パラメータの量子化符号を逆量子化部205に出力する。
イヤにおける入力信号のエネルギーは、下位の符号化レイヤにおける符号化結果に依存して変化する。よって、符号化装置100(図3)が、各符号化レイヤにおいてエネルギーがより高い信号(重要度がより高い信号)を、下位の符号化レイヤにおける符号化結果に応じて適応的に選択することができる。これにより、復号装置200(図7)は、高品質なステレオ信号を復元することができる。
実施の形態1では最下位レイヤである第1レイヤの主信号および副信号に対して適応的残差符号化処理を施したのに対し、本実施の形態では、第1レイヤの主信号に対して、第1レイヤをさらに階層化して分割周波数帯域単位の符号化を行う帯域分割符号化処理を施す。
F1,sb = 1 if SNRsb < SNRthr
F1,sb = 0 else
形成した復号信号P〜 1(n)を加算器203(図11)に出力する。
、例えば、信号の信号対雑音比(Signal to Noise Ratio:SNR)でもよい。信号の重要度の指標としてSNRを用いる場合の適応的残差符号化部102−mの選択部3021−mの内部構成について図13のブロック図を用いて説明する。図13に示す選択部3021−mにおいて、符号化部3201−mは、第mレイヤの主信号P^m(n)を符号化して符号化データを生成し、復号部3202−mは、第mレイヤの主信号P^m(n)の符号化データを復号して第mレイヤの主信号の復号信号P〜 m(n)を生成する。そして、減算器3203−mは、第mレイヤの主信号P^m(n)から第mレイヤの主信号の復号信号P〜 m(n)を減じて、第(m+1)レイヤの主信号P^m+1(n)を生成する。逆PCA変換部3204−mは、第(m+1)レイヤの主信号P^m+1(n)および第mレイヤの副信号A^m(n)を逆PCA変換して、左信号L^m1(n)および右信号R^m1(n)を得る。すなわち、符号化部3201−m、復号部3202−m、減算器3203−mおよび逆PCA変換部3204−mは、第mレイヤの主信号P^m(n)が符号化された場合(すなわち、選択部3021−mが主信号を選択した場合)の復号装置200における出力ステレオ信号(左信号L^m1(n)および右信号R^m1(n))を生成する。そして、測定値算出部3205−mは、左信号L^m1(n)および右信号R^m1(n)を用いて定量的測定値M1(すなわち、SNR)を算出する(式(6))。
Rに限らず、例えば、マスク対雑音比(Mask to Noise Ratio:MNR)でもよい。例えば、ステレオ信号の重要度としてMNRを用いる場合、ステレオ信号における左信号L(n)および右信号R(n)の心理音響的モデル化を含む処理を経て導出することができる。
右信号Re(f)のサブ帯域信号Re1(f)〜ReK(f)のうち、サブ帯域信号Le1(f)およびサブ帯域信号Re1(f)に対してのみ本発明を適用する場合について説明する。図15に示すように、PCA変換部351は、サブ帯域信号Le1(f)およびサブ帯域信号Re1(f)をPCA変換し、MDCT領域の主信号P(f)および副信号A(f)を得る。そして、適応的残差符号化部352−1〜352−Mは、上記実施の形態と同様にして、主信号P(f)および副信号A(f)に対して適応的残差符号化処理を施す。多重化部313は、適応的残差符号化部352−1〜352−Mから入力される符号化データCmおよびインジケータFmと、図14に示す量子化部302および量子化部308からそれぞれ入力されるLPCパラメータの量子化符号IqLおよびIqRとを多重化する。
応的残差符号化処理を省略し、常に主信号を選択してもよい。この場合、符号化装置は、第2レイヤ〜第Mレイヤまでのインジケータを送信すればよい。つまり、第1レイヤのインジケータを送信しなくてよいため、ビット割当情報を1ビット削減することができる。また、符号化装置は、第1レイヤにおいて、主信号および副信号の双方を符号化し、第2レイヤ以降の符号化レイヤで本発明を適用してもよい。
Claims (9)
- 入力ステレオ信号の第1チャネル信号および第2チャネル信号を主成分分析変換して第1レイヤの主信号および第1レイヤの副信号を生成する変換手段と、
第1レイヤから第M(Mは2以上の自然数)レイヤにおいて、第m(mは1以上M以下の自然数)レイヤの主信号の重要度と第mレイヤの副信号の重要度とを比較し、前記重要度が高い信号を選択する第mレイヤの選択手段と、
第1レイヤから第Mレイヤにおいて、前記第mレイヤの選択手段で選択された信号を符号化して第mレイヤの符号化データを生成する第mレイヤの符号化手段と、
第1レイヤから第M−1レイヤにおいて、前記第mレイヤの符号化データを復号して第mレイヤの復号信号を生成する第mレイヤの復号手段と、
第1レイヤから第M−1レイヤにおいて、前記第mレイヤの選択手段で選択された信号から前記第mレイヤの復号信号を減じて得られる信号、および、前記第mレイヤの選択手段で選択されなかった信号を、第m+1レイヤの主信号および第m+1レイヤの副信号として生成する第mレイヤの減算手段と、
第1レイヤから第Mレイヤまでの符号化データ、および、第1レイヤから第Mレイヤまでの選択手段で選択された信号を示す信号情報を送信する送信手段と、
を具備する符号化装置。 - 前記選択手段は、第1レイヤにおいて、前記主信号を常に選択し、
前記送信手段は、第2レイヤから第Mレイヤまでの前記信号情報を送信する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記選択手段は、第1レイヤから第i−1レイヤ(iは2以上M以下の自然数)において、前記主信号を常に選択し、
前記送信手段は、第iレイヤから第Mレイヤまでの前記信号情報を送信する、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記重要度は、信号のエネルギーで表される指標である、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記重要度は、信号対雑音比で表される指標である、
請求項1記載の符号化装置。 - 前記重要度は、マスク対雑音比で表される指標である、
請求項1記載の符号化装置。 - 入力ステレオ信号の第1チャネル信号および第2チャネル信号を主成分分析変換して得られる主信号および副信号が第1レイヤから第M(Mは2以上の自然数)レイヤで符号化された第1レイヤから第Mレイヤまでの符号化データ、および、第1レイヤから第Mレイヤまでの各レイヤで符号化された信号を示す信号情報を受信する受信手段と、
第m(m=1〜M、mは自然数)レイヤにおいて、第mレイヤの前記信号情報に基づいて、第mレイヤの前記符号化データを復号して第mレイヤの復号信号を得る復号手段と、
第1レイヤから第Mレイヤまでの復号信号を加算して、前記主信号および前記副信号を生成する加算手段と、
前記主信号および前記副信号を用いて前記主成分分析変換の逆変換を行って前記第1チャネルおよび前記第2チャネルを得る逆変換手段と、
を具備する復号装置。 - 入力ステレオ信号の第1チャネル信号および第2チャネル信号を主成分分析変換して第
1レイヤの主信号および第1レイヤの副信号を生成する変換工程と、
第1レイヤから第M(Mは2以上の自然数)レイヤにおいて、第m(mは1以上M以下の自然数)レイヤの主信号の重要度と第mレイヤの副信号の重要度とを比較し、前記重要度が高い信号を選択する第mレイヤの選択工程と、
第1レイヤから第Mレイヤにおいて、前記第mレイヤの選択工程で選択された信号を符号化して第mレイヤの符号化データを生成する第mレイヤの符号化工程と、
第1レイヤから第M−1レイヤにおいて、前記第mレイヤの符号化データを復号して第mレイヤの復号信号を生成する第mレイヤの復号工程と、
第1レイヤから第M−1レイヤにおいて、前記第mレイヤの選択工程で選択された信号から前記第mレイヤの復号信号を減じて得られる信号、および、前記第mレイヤの選択工程で選択されなかった信号を、第m+1レイヤの主信号および第m+1レイヤの副信号として生成する第mレイヤの減算工程と、
第1レイヤから第Mレイヤまでの符号化データおよび、第1レイヤから第Mレイヤまでの選択工程で選択された信号を示す信号情報を送信する送信工程と、
を具備する符号化方法。 - 入力ステレオ信号の第1チャネル信号および第2チャネル信号を主成分分析変換して得られる主信号および副信号が第1レイヤから第M(Mは2以上の自然数)レイヤで符号化された第1レイヤから第Mレイヤまでの符号化データ、および、第1レイヤから第Mレイヤまでの各レイヤで符号化された信号を示す信号情報を受信する受信工程と、
第m(m=1〜M、mは自然数)レイヤにおいて、第mレイヤの前記信号情報に基づいて、第mレイヤの前記符号化データを復号して第mレイヤの復号信号を得る復号工程と、
第1レイヤから第Mレイヤまでの復号信号を加算して、前記主信号および前記副信号を生成する加算工程と、
前記主信号および前記副信号を用いて前記主成分分析変換の逆変換を行って前記第1チャネルおよび前記第2チャネルを得る逆変換工程と、
を具備する復号方法。
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