JPH03263925A - デイジタルデータの高能率符号化方法 - Google Patents
デイジタルデータの高能率符号化方法Info
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- JPH03263925A JPH03263925A JP6124890A JP6124890A JPH03263925A JP H03263925 A JPH03263925 A JP H03263925A JP 6124890 A JP6124890 A JP 6124890A JP 6124890 A JP6124890 A JP 6124890A JP H03263925 A JPH03263925 A JP H03263925A
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Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、いわゆる高能率符号化によって入力ディジタ
ルデータの符号化を行うディジタルデータの高能率符号
化装置に関するものである。
ルデータの符号化を行うディジタルデータの高能率符号
化装置に関するものである。
本発明は、入力データを高域程帯域幅が広くなるように
分割した帯域毎に複数のサンプルからなるブロックを形
成し、ブロック毎の直交変換による係数データを得る高
能率符号化装置において、少なくとも最も低帯域の直交
変換前のブロックが小ブロック化された各小ブロック毎
のエネルギの検出出力に基づいて小ブロックの利得を制
御するようにしたことにより、直交変換等により発生す
るノイズを低減することができ、特に、過渡性入力によ
るノイズを低減することができるディジタルデータの高
能率符号化装置を提供するものである。
分割した帯域毎に複数のサンプルからなるブロックを形
成し、ブロック毎の直交変換による係数データを得る高
能率符号化装置において、少なくとも最も低帯域の直交
変換前のブロックが小ブロック化された各小ブロック毎
のエネルギの検出出力に基づいて小ブロックの利得を制
御するようにしたことにより、直交変換等により発生す
るノイズを低減することができ、特に、過渡性入力によ
るノイズを低減することができるディジタルデータの高
能率符号化装置を提供するものである。
オーディオ或いは音声等の信号の高能率符号化の手法に
は種々あるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号等を
複数の周波数帯域に分割して符号化する帯域分割符号化
(サブ・バンド・コーディング:5BC)や、時間軸の
信号を周波数軸上の信号に変換(直交変換〕して複数の
周波数帯域に分割し各帯域毎に符号化するいわゆる変換
符号化等を挙げることができる。また、上述の帯域分割
符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化の手
法も考えられでおり、この場合には、例えば、上記帯域
分割符号化で帯域分割を行った後、該各帯域毎の信号を
周波数軸上の信号に直交変換し、これら各′41域の直
交変換された信号が、帯域毎に符号化される。ここで、
上述した直交変換としては、例えば、入力オーディオ信
号を所定単位時間でブロック化し、該ブロック毎に高速
フーリエ変換(FFT)を行うことで時間軸を周波数軸
に変換するような直交変換がある。更に、直交変換され
た周波数軸上のデータを帯域分割する際には、例えば人
間の聴覚特性を考慮した帯域分割が行われることがある
。すなわち、−1に臨界帯域(クリティカルハンド)と
呼ばれている高域程帯域幅が広くなるような帯域幅で、
オーディオ信号を複数(例えば25ハント)の帯域に分
割することがある。また、この時の各帯域毎のデータを
符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分、或い
は、各帯域毎に適応的なビット割当で(ビットアロケー
ション)による上記FFT係数データの符号化が行われ
る。例えば、上記ピントアロケーションによる符号化の
際には、該各ブロック毎のFFT処理により得られる各
帯域毎のFFT係数データに対して、適応的な割当てビ
ット数で符号化が行われることになる。
は種々あるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号等を
複数の周波数帯域に分割して符号化する帯域分割符号化
(サブ・バンド・コーディング:5BC)や、時間軸の
信号を周波数軸上の信号に変換(直交変換〕して複数の
周波数帯域に分割し各帯域毎に符号化するいわゆる変換
符号化等を挙げることができる。また、上述の帯域分割
符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化の手
法も考えられでおり、この場合には、例えば、上記帯域
分割符号化で帯域分割を行った後、該各帯域毎の信号を
周波数軸上の信号に直交変換し、これら各′41域の直
交変換された信号が、帯域毎に符号化される。ここで、
上述した直交変換としては、例えば、入力オーディオ信
号を所定単位時間でブロック化し、該ブロック毎に高速
フーリエ変換(FFT)を行うことで時間軸を周波数軸
に変換するような直交変換がある。更に、直交変換され
た周波数軸上のデータを帯域分割する際には、例えば人
間の聴覚特性を考慮した帯域分割が行われることがある
。すなわち、−1に臨界帯域(クリティカルハンド)と
呼ばれている高域程帯域幅が広くなるような帯域幅で、
オーディオ信号を複数(例えば25ハント)の帯域に分
割することがある。また、この時の各帯域毎のデータを
符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分、或い
は、各帯域毎に適応的なビット割当で(ビットアロケー
ション)による上記FFT係数データの符号化が行われ
る。例えば、上記ピントアロケーションによる符号化の
際には、該各ブロック毎のFFT処理により得られる各
帯域毎のFFT係数データに対して、適応的な割当てビ
ット数で符号化が行われることになる。
ところで、一般に音に対する人間の聴覚特性には、マス
キング効果と呼ばれるものがあり、当該マスキング効果
には、テンポラルマスキング効果と同時刻マスキング効
果等がある。上記同時刻マスキング効果とは、ある大き
な音と同時刻に発生する小さな音(或いはノイズ)が当
咳大きな音によってマスクされて聞こえなくなるような
効果であり、上記テンポラルマスキング効果とは、大き
な音の時間的な前後の小さな音(ノイズ)が、この大き
な音にマスクされて聞こえなくなるような効果である。
キング効果と呼ばれるものがあり、当該マスキング効果
には、テンポラルマスキング効果と同時刻マスキング効
果等がある。上記同時刻マスキング効果とは、ある大き
な音と同時刻に発生する小さな音(或いはノイズ)が当
咳大きな音によってマスクされて聞こえなくなるような
効果であり、上記テンポラルマスキング効果とは、大き
な音の時間的な前後の小さな音(ノイズ)が、この大き
な音にマスクされて聞こえなくなるような効果である。
このテンポラルマスキング効果において、上記大きな音
の時間的に後方のマスキングはフォワードマスキングと
呼ばれ、また、時間的に前方のマスキングはバックワー
ドマスキングと呼ばれている。また、テンポラルマスキ
ングにおいては、人間の聴覚特性から、フォワードマス
キングの効果は長時間(例えば100m5ec程度)効
くようになっているのに対し、バックワードマスキング
の効果は短時間(例えば5 m5ec程度)となってい
る、更に、上記マスキング効果のレベル(マスキング量
)は、フォワードマスキングが20dB程度で、バック
ワードマスキングが30dB程度となっている。
の時間的に後方のマスキングはフォワードマスキングと
呼ばれ、また、時間的に前方のマスキングはバックワー
ドマスキングと呼ばれている。また、テンポラルマスキ
ングにおいては、人間の聴覚特性から、フォワードマス
キングの効果は長時間(例えば100m5ec程度)効
くようになっているのに対し、バックワードマスキング
の効果は短時間(例えば5 m5ec程度)となってい
る、更に、上記マスキング効果のレベル(マスキング量
)は、フォワードマスキングが20dB程度で、バック
ワードマスキングが30dB程度となっている。
ここで、符号化の際に上述のように上記所定単位時間ブ
ロック内のオーディオ信号を高速フーリエ変換した場合
、該信号のデコード時には、逆高速フーリエ変換(IF
FT)が行われる。このようなエンコード、デコードに
よって得られる信号には、通常、これらFFT、IFF
Tにより発生するノイズがブロック内全体に現れること
になる。
ロック内のオーディオ信号を高速フーリエ変換した場合
、該信号のデコード時には、逆高速フーリエ変換(IF
FT)が行われる。このようなエンコード、デコードに
よって得られる信号には、通常、これらFFT、IFF
Tにより発生するノイズがブロック内全体に現れること
になる。
このため、例えば、上記FFT、IFFTされるブロッ
ク内に過渡的変化が生じている場合、すなわち例えば第
5図に示すように、ブロック内の無信号(無音)部Uに
、例えばカスタ7、トの打音による信号のように象徴に
レベルが増大する信号Cが入って来ることでブロック内
の信号のiyJ渡的変化が大きくなっているような場合
には、上記FFT、IFFT処理を施すことによるノイ
ズが上記無信号部Uにも現れることになる。すなわち、
第6図に示すように上記無信号部Uにも上記大レベルの
信号部Cに起因したノイズ成分が現れることになる。し
たがって、この信号を再生すると、本来無信号であった
部分でのノイズが目立つようになる。
ク内に過渡的変化が生じている場合、すなわち例えば第
5図に示すように、ブロック内の無信号(無音)部Uに
、例えばカスタ7、トの打音による信号のように象徴に
レベルが増大する信号Cが入って来ることでブロック内
の信号のiyJ渡的変化が大きくなっているような場合
には、上記FFT、IFFT処理を施すことによるノイ
ズが上記無信号部Uにも現れることになる。すなわち、
第6図に示すように上記無信号部Uにも上記大レベルの
信号部Cに起因したノイズ成分が現れることになる。し
たがって、この信号を再生すると、本来無信号であった
部分でのノイズが目立つようになる。
このような過渡的変化のあるブロックをFFT。
IFFT等で処理することによって発生するノイズの、
上記大レベル信号部Cの時間的に後のノイズは、第7図
に示すような長時間のフォワードマスキングFMの効果
でマスクされるため、耳につくことが少ない。しかし、
該大レベル信号部Cの時間的に前のノイズは、バックワ
ードマスキングBMの効果が短時間であるため、耳に付
きやすくなる。すなわち、当該バックワードマスキング
BMの効果の作用する時間よりも前の時間のノイズは耳
につく。
上記大レベル信号部Cの時間的に後のノイズは、第7図
に示すような長時間のフォワードマスキングFMの効果
でマスクされるため、耳につくことが少ない。しかし、
該大レベル信号部Cの時間的に前のノイズは、バックワ
ードマスキングBMの効果が短時間であるため、耳に付
きやすくなる。すなわち、当該バックワードマスキング
BMの効果の作用する時間よりも前の時間のノイズは耳
につく。
上述のようなバックワードマスキングBMの効果が期待
できない場合の対策としては、例えば、上記高速フーリ
エ変換処理が施される単位時間ブロック長を上記ハック
ワードマスキングBMの効く時間範囲(例えば5 m5
ec)程度に短くすることが考えられる。すなわち、上
記大レベル信号部CによるバックワードマスキングBM
の効果が有効に作用する時間まで、上記高能率符号化処
理の際の時間分解能を上げる(ブロック長を短くする)
ことが考えられる。
できない場合の対策としては、例えば、上記高速フーリ
エ変換処理が施される単位時間ブロック長を上記ハック
ワードマスキングBMの効く時間範囲(例えば5 m5
ec)程度に短くすることが考えられる。すなわち、上
記大レベル信号部CによるバックワードマスキングBM
の効果が有効に作用する時間まで、上記高能率符号化処
理の際の時間分解能を上げる(ブロック長を短くする)
ことが考えられる。
しかし、上述のようにフーリエ変換される単位時間ブロ
ック長を短くすることは、当該ブロック内のサンプル数
が減ることにほかならないため、当該フーリエ変換によ
る周波数分解能は逆に下がることになる。ところが、人
間の聴覚における周波数分析能力(周波数分解能)は、
−iに、高域ではさほど高くないが低域では高いもので
ある。
ック長を短くすることは、当該ブロック内のサンプル数
が減ることにほかならないため、当該フーリエ変換によ
る周波数分解能は逆に下がることになる。ところが、人
間の聴覚における周波数分析能力(周波数分解能)は、
−iに、高域ではさほど高くないが低域では高いもので
ある。
したがって、当該低域での周波数分解能を確保する必要
性から、現実には上述したように単位時間ブロック長を
あまり短くすることはできない。すなわち、低域で時間
分解能を上げることは好ましくない。
性から、現実には上述したように単位時間ブロック長を
あまり短くすることはできない。すなわち、低域で時間
分解能を上げることは好ましくない。
なお、一般に、低域信号では定常区間が長く、逆に高域
信号では短いため、高域での時間分解能を高める(ブロ
ック長を短くする)ことは有効となる。
信号では短いため、高域での時間分解能を高める(ブロ
ック長を短くする)ことは有効となる。
そこで、本発明は、上述のような実情に鑑みて提案され
たものであり、高域では高い時間分解能を得ることがで
き、更に、低域では高い周波数分解能を得ることができ
、かつ、時間分解能を上げることができない低域でブロ
ック内の大レベル信号部に起因したノイズの低減が可能
なディジタルデータの高能率符号化装置を提供すること
を目的とするものである。
たものであり、高域では高い時間分解能を得ることがで
き、更に、低域では高い周波数分解能を得ることができ
、かつ、時間分解能を上げることができない低域でブロ
ック内の大レベル信号部に起因したノイズの低減が可能
なディジタルデータの高能率符号化装置を提供すること
を目的とするものである。
(課題を解決するための手段〕
本発明のディジタルデータの高能率符号化装置は、上述
の目的を達成するために提案されたものであり、入力デ
ィジタルデータを高域程帯域幅が広くなるように複数の
帯域に分割し、分割された帯域毎に複数のサンプルから
なるブロックを形成し、各帯域のブロック毎に例えば高
速フーリエ変換による直交変換を行い係数データ(FF
T係数データ)を得るようにしたディジタルデータの高
能率符号化装置において、少なくとも最も低域の帯域の
直交変換前のブロックを複数の小ブロックに分けて各小
ブロック毎のエネルギ(或いはピークレベル)を検出す
るエネルギ検出手段と、上記小ブロックの利得を制御す
る利得制御手段とを設け、上記エネルギ検出手段の出力
によって上記利得制御手段の利得を制御するようにした
ものである。ここで、上記エネルギ検出手段は、少なく
とも最も低域の帯域の直交変換前のブロックのデータの
過渡的変化を検出するようなものとすることもでき、こ
の場合、上記利得制御手段では、例えば上記エネルギ検
出手段の出力によって、過渡的変化のある小ブロックの
利得を低下させるような制御を行うようにする。また、
上記ブロックを形成する際には、高域ではブロック長を
長く (時間分解能を高く)シ、低域では1ブロック内
のサンプル数を増やす(周波数分解能を上げる)ように
することができる。更に、量子化される各帯域毎の係数
データは、いわゆる臨界帯域での各帯域(例えば25バ
ンド)の係数データとすることができる。
の目的を達成するために提案されたものであり、入力デ
ィジタルデータを高域程帯域幅が広くなるように複数の
帯域に分割し、分割された帯域毎に複数のサンプルから
なるブロックを形成し、各帯域のブロック毎に例えば高
速フーリエ変換による直交変換を行い係数データ(FF
T係数データ)を得るようにしたディジタルデータの高
能率符号化装置において、少なくとも最も低域の帯域の
直交変換前のブロックを複数の小ブロックに分けて各小
ブロック毎のエネルギ(或いはピークレベル)を検出す
るエネルギ検出手段と、上記小ブロックの利得を制御す
る利得制御手段とを設け、上記エネルギ検出手段の出力
によって上記利得制御手段の利得を制御するようにした
ものである。ここで、上記エネルギ検出手段は、少なく
とも最も低域の帯域の直交変換前のブロックのデータの
過渡的変化を検出するようなものとすることもでき、こ
の場合、上記利得制御手段では、例えば上記エネルギ検
出手段の出力によって、過渡的変化のある小ブロックの
利得を低下させるような制御を行うようにする。また、
上記ブロックを形成する際には、高域ではブロック長を
長く (時間分解能を高く)シ、低域では1ブロック内
のサンプル数を増やす(周波数分解能を上げる)ように
することができる。更に、量子化される各帯域毎の係数
データは、いわゆる臨界帯域での各帯域(例えば25バ
ンド)の係数データとすることができる。
本発明によれば、少なくとも最も低域の帯域の各小ブロ
ック毎に検出されたエネルギに応じた各小ブロック毎の
利得制御を行うことで、ブロック内のデータの直交変換
等によるノイズを低減するようにしている。
ック毎に検出されたエネルギに応じた各小ブロック毎の
利得制御を行うことで、ブロック内のデータの直交変換
等によるノイズを低減するようにしている。
以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
本実施例のディジタルデータの高能率符号化装置は、オ
ーディオ或いは音声等の入力ディジタルデータを、例え
ば、前述の高能率符号化の帯域分割符号化(SBC)等
ムニよって符号化するものである。すなわち、本実施例
の高能率符号化装置では、第1図に示すように、いわゆ
るミラーフィルタのQM F (quadrature
+eirror filter) 41 、 42に
よって、入力端子30を介して供給される上記入力ディ
ジタルデータを、高域程帯域幅が広くなるように複数の
帯域に分割し、高速フーリエ変fi(FFT)回路43
,44.45によって、この分割された帯域毎に複数の
サンプルからなるブロックを形成して、これら各ブロッ
ク毎に例えば高速フーリエ変換による直交変換(時間軸
を周波数軸に変換)を行うことで係数データ(FFT係
数データ)を得るようになっている。この時、上記ブロ
ックを形成する際には、高域ではブロック長を長くする
ことで時間分解能を上げ、低域では1ブロック内のサン
プル数を増やして周波数分解能を上げるようにしている
。なお、本実施例では、上記量子化される各帯域毎の係
数データは、いわゆる臨界帯域(クリティカルバント)
での各帯域(例えば25バンド)の係数データとしてお
り、該FFT係数データを量子化処理部58によって適
応的な割当てビット数で量子化した後、出力端子31か
ら出力するようにしている。
ーディオ或いは音声等の入力ディジタルデータを、例え
ば、前述の高能率符号化の帯域分割符号化(SBC)等
ムニよって符号化するものである。すなわち、本実施例
の高能率符号化装置では、第1図に示すように、いわゆ
るミラーフィルタのQM F (quadrature
+eirror filter) 41 、 42に
よって、入力端子30を介して供給される上記入力ディ
ジタルデータを、高域程帯域幅が広くなるように複数の
帯域に分割し、高速フーリエ変fi(FFT)回路43
,44.45によって、この分割された帯域毎に複数の
サンプルからなるブロックを形成して、これら各ブロッ
ク毎に例えば高速フーリエ変換による直交変換(時間軸
を周波数軸に変換)を行うことで係数データ(FFT係
数データ)を得るようになっている。この時、上記ブロ
ックを形成する際には、高域ではブロック長を長くする
ことで時間分解能を上げ、低域では1ブロック内のサン
プル数を増やして周波数分解能を上げるようにしている
。なお、本実施例では、上記量子化される各帯域毎の係
数データは、いわゆる臨界帯域(クリティカルバント)
での各帯域(例えば25バンド)の係数データとしてお
り、該FFT係数データを量子化処理部58によって適
応的な割当てビット数で量子化した後、出力端子31か
ら出力するようにしている。
ここで、本実施例装置においては、少なくとも最も低域
の帯域の直交変換前のブロックを複数の小ブロックに分
けて各小ブロック毎のエネルギを検出するエネルギ検出
回FIM50(或いはピークレベルを検出する回路とし
てもよい)と、上記小ブロックの利得を制御する利得制
御手段であるゲインコントロール回路60とを設け、上
記エネルギ検出回路50の出力によって上記ゲインコン
トロール回路60の利得を制御するようにしている。
の帯域の直交変換前のブロックを複数の小ブロックに分
けて各小ブロック毎のエネルギを検出するエネルギ検出
回FIM50(或いはピークレベルを検出する回路とし
てもよい)と、上記小ブロックの利得を制御する利得制
御手段であるゲインコントロール回路60とを設け、上
記エネルギ検出回路50の出力によって上記ゲインコン
トロール回路60の利得を制御するようにしている。
例えば、無信号時すなわちエネルギ値が0の時を基準(
例えば0dB)として、小ブロック内のエネルギの大き
さに応じた量だけ、当該小ブロックの利得を下げるよう
に制御する。或いは、ある任意のエネルギ値を基準とし
て、その基準エネルギ値よりも小ブロック内のエネルギ
が大きいときは、その基準エネルギ値と小ブロック内エ
ネルギ値の差に応した量だけ当該小ブロックの利得を低
下させ、逆に基準エネルギ値よりも小さい時は利得を増
加させる方向に制御を行うようにする。すなわち、例え
ば、第2図の(a)に示すように、上記FFT処理され
るブロックBを、複数の小ブロックBsに分けて、上記
エネルギ検出回路50で各小ブロックBs毎のエネルギ
を検出する。この時、例えば無信号時のOdBを基準と
した場合は、第2図の(b)に示すように、当該エネル
ギ検出回路50の検出出力に応して、上記ゲインコント
ロール回路60で各小ブロックBs毎のデータの利得を
制御するようにする。このような利得制御を行うことで
、エネルギの大きい信号の直交変換等により発生するノ
イズのレベルを低減することが可能となる。なお、上述
のように小ブロック単位でエネルギ検出を行う場合、利
得制御の行われるデータは、1小ブロック内位分の検出
にかかる時間だけ遅延されることになる。
例えば0dB)として、小ブロック内のエネルギの大き
さに応じた量だけ、当該小ブロックの利得を下げるよう
に制御する。或いは、ある任意のエネルギ値を基準とし
て、その基準エネルギ値よりも小ブロック内のエネルギ
が大きいときは、その基準エネルギ値と小ブロック内エ
ネルギ値の差に応した量だけ当該小ブロックの利得を低
下させ、逆に基準エネルギ値よりも小さい時は利得を増
加させる方向に制御を行うようにする。すなわち、例え
ば、第2図の(a)に示すように、上記FFT処理され
るブロックBを、複数の小ブロックBsに分けて、上記
エネルギ検出回路50で各小ブロックBs毎のエネルギ
を検出する。この時、例えば無信号時のOdBを基準と
した場合は、第2図の(b)に示すように、当該エネル
ギ検出回路50の検出出力に応して、上記ゲインコント
ロール回路60で各小ブロックBs毎のデータの利得を
制御するようにする。このような利得制御を行うことで
、エネルギの大きい信号の直交変換等により発生するノ
イズのレベルを低減することが可能となる。なお、上述
のように小ブロック単位でエネルギ検出を行う場合、利
得制御の行われるデータは、1小ブロック内位分の検出
にかかる時間だけ遅延されることになる。
また、上記工ふルギ検出回路50は、少なくとも最も低
域の帯域の直交変換前のブロックのデータの過渡的変化
を検出するようなものとすることもできる。この場合、
例えば、上記工Zルギ検出回路50では、逐次小ブロッ
クのエネルギを検出すると共に、隣接する前の小ブロッ
クと当該小フロック間のエネルギの差或いは比率を求め
、この差或いは比率が所定値を越えた時(すなわち過渡
的変化のあった時)、上記ゲインコントロール回路60
で、当該過渡的変化のある小ブロックのゲインをコント
ロールするようにする1例えば、過渡的変化のある小ブ
ロックのみ利得を低下させるような制御を行うようにし
て、他の小ブロックではゲインコントロールを行わずに
所定の基準利得としておく、すなわち、上記ブロックB
内に例えば前述した第5図のような大レベル信号部Cが
存在するような場合、このブロックB内の上記大レベル
信号部Cのある小ブロックのみの利得を低下させるよう
に制御する。上述のように過渡的変化のある小ブロック
の利得を制御することで、この大レベル信号部Cの直交
変換等に起因するノイズのレベルを低減することが可能
となる。更に、このような過渡的変化のある小ブロック
のみを検出するような場合、上述のように逐次小ブロッ
クのエネルギを検出して比較するものの他、例えば、上
記ブロック内の全ての小ブロックのエネルギを計算した
後に、過渡的変化のある小ブロックのみを検出し、この
小ブロックの利得を低下させるようにすることも可能で
ある。このようにすることで、前述したテンポラルマス
キングを有効に利用することができない小ブロックのみ
を検出することができるようになり、この検出された小
ブロックの利得を低下させるように制御することで、上
述同様直交変換等の起因するノイズを低減することがで
きるようになる。なお、この場合は、lプロ・ツタ単位
分の遅延を行うことになる。
域の帯域の直交変換前のブロックのデータの過渡的変化
を検出するようなものとすることもできる。この場合、
例えば、上記工Zルギ検出回路50では、逐次小ブロッ
クのエネルギを検出すると共に、隣接する前の小ブロッ
クと当該小フロック間のエネルギの差或いは比率を求め
、この差或いは比率が所定値を越えた時(すなわち過渡
的変化のあった時)、上記ゲインコントロール回路60
で、当該過渡的変化のある小ブロックのゲインをコント
ロールするようにする1例えば、過渡的変化のある小ブ
ロックのみ利得を低下させるような制御を行うようにし
て、他の小ブロックではゲインコントロールを行わずに
所定の基準利得としておく、すなわち、上記ブロックB
内に例えば前述した第5図のような大レベル信号部Cが
存在するような場合、このブロックB内の上記大レベル
信号部Cのある小ブロックのみの利得を低下させるよう
に制御する。上述のように過渡的変化のある小ブロック
の利得を制御することで、この大レベル信号部Cの直交
変換等に起因するノイズのレベルを低減することが可能
となる。更に、このような過渡的変化のある小ブロック
のみを検出するような場合、上述のように逐次小ブロッ
クのエネルギを検出して比較するものの他、例えば、上
記ブロック内の全ての小ブロックのエネルギを計算した
後に、過渡的変化のある小ブロックのみを検出し、この
小ブロックの利得を低下させるようにすることも可能で
ある。このようにすることで、前述したテンポラルマス
キングを有効に利用することができない小ブロックのみ
を検出することができるようになり、この検出された小
ブロックの利得を低下させるように制御することで、上
述同様直交変換等の起因するノイズを低減することがで
きるようになる。なお、この場合は、lプロ・ツタ単位
分の遅延を行うことになる。
更に、前述のマスキング(テンポラルマスキング)を考
慮することで、各小ブロック毎の利得制御を行うか否か
をコントロールするようにしてもよい。すなわち、ある
小ブロック内の信号によって隣接する小ブロックの信号
がマスキングされるような場合には、特にその隣接する
小ブロックの利得を制御しなくともよい。
慮することで、各小ブロック毎の利得制御を行うか否か
をコントロールするようにしてもよい。すなわち、ある
小ブロック内の信号によって隣接する小ブロックの信号
がマスキングされるような場合には、特にその隣接する
小ブロックの利得を制御しなくともよい。
上述のように、本発明実施例においては、小フロック毎
の利得制御、或いは過渡的変化のある小ブロックのみの
利得制御を行うようにすることで、低域での直交変換等
により発生するノイズを低減することができると共に、
上記大レベル信号部Cの直交変換等に起因して発生する
ノイズも低減することが可能となる。
の利得制御、或いは過渡的変化のある小ブロックのみの
利得制御を行うようにすることで、低域での直交変換等
により発生するノイズを低減することができると共に、
上記大レベル信号部Cの直交変換等に起因して発生する
ノイズも低減することが可能となる。
また、本実施例では、上記フロックを形成する際には、
高域ではブロンク長を長く (時間分解能を高く)シ、
低域では1ブロック内のサンプル数を増やす(周波数分
解能を高くする)ようにすることができる。
高域ではブロンク長を長く (時間分解能を高く)シ、
低域では1ブロック内のサンプル数を増やす(周波数分
解能を高くする)ようにすることができる。
すなわち再び第1図に戻って、入力端子30には例えば
48kHzのサンプリング周波数fsでサンプリングさ
れたオーディオのディジタルデータ(0〜24 kHz
)が供給されており、該ディジタルデータは上記QMF
41.42により、高域程帯域幅が広くなるように大ま
かに3つの帯域(0〜6kHz、6kHz 〜12kH
z、12kHz 〜24に士)に分割される。上記QM
F41では、上記0〜24 kHzのディジタルデータ
が2分割されて12kHz〜24に七とO〜12に七の
2つの出力が得られ、12kHz〜24kHzの出力は
高速フーリエ変換回路43に、0〜12k)(zの出力
はQMF42に送られる。QMF42へ送られた0〜1
2kHzの出力は、該QMF42で更に2分割されて6
に七〜12kl(zと0〜6に七の2つの出力が得られ
る。これら出力は、高速フーリエ変換回路4445にそ
れぞれ送られる。
48kHzのサンプリング周波数fsでサンプリングさ
れたオーディオのディジタルデータ(0〜24 kHz
)が供給されており、該ディジタルデータは上記QMF
41.42により、高域程帯域幅が広くなるように大ま
かに3つの帯域(0〜6kHz、6kHz 〜12kH
z、12kHz 〜24に士)に分割される。上記QM
F41では、上記0〜24 kHzのディジタルデータ
が2分割されて12kHz〜24に七とO〜12に七の
2つの出力が得られ、12kHz〜24kHzの出力は
高速フーリエ変換回路43に、0〜12k)(zの出力
はQMF42に送られる。QMF42へ送られた0〜1
2kHzの出力は、該QMF42で更に2分割されて6
に七〜12kl(zと0〜6に七の2つの出力が得られ
る。これら出力は、高速フーリエ変換回路4445にそ
れぞれ送られる。
各高速フーリエ変換回路43,44.45では、供給さ
れた各帯域のデータの複数サンプルで1フロ、りを構成
し、当該ブロック毎にフーリエ変換処理を施してFFT
係数データを得るようになっている。この時、上記高速
フーリエ変換回路43では、64サンプルで1ブロック
を構成して、このブロック毎に上記FFT係数データを
得るようにしている。この結果、該12kHz〜24k
Hzの帯域での時間分解能は、約2.67 m5ecの
高時間分解能となる。上記高速フーリエ変換回路44で
は、1ブロック64サンプルでFFT係数データを得て
おり、この結果、当該6kHz〜12kHzでの時間分
解能は約5.3 m5ecとなる。また、上記高速フー
リエ変換回路45では、lブロック128サンプルでF
FT係数データを得ているため、該0〜6kHzでの時
間分解能は約10.671Ilsecとなっている。
れた各帯域のデータの複数サンプルで1フロ、りを構成
し、当該ブロック毎にフーリエ変換処理を施してFFT
係数データを得るようになっている。この時、上記高速
フーリエ変換回路43では、64サンプルで1ブロック
を構成して、このブロック毎に上記FFT係数データを
得るようにしている。この結果、該12kHz〜24k
Hzの帯域での時間分解能は、約2.67 m5ecの
高時間分解能となる。上記高速フーリエ変換回路44で
は、1ブロック64サンプルでFFT係数データを得て
おり、この結果、当該6kHz〜12kHzでの時間分
解能は約5.3 m5ecとなる。また、上記高速フー
リエ変換回路45では、lブロック128サンプルでF
FT係数データを得ているため、該0〜6kHzでの時
間分解能は約10.671Ilsecとなっている。
このように、本実施例においては、高域(12kHz〜
24に七)及び中域(6に七〜12に七)での時間分解
能が2.67 蒙sec及び5.3 vsecとなって
いるため、前記大レベル信号部Cに起因した前述の第6
図のようなノイズが発生しても、この高域・中域では、
上記ブロック内の当該大レベル信号部Cによる上記バッ
クワードマスキングを有効に利用(効果の時間は5 m
5ec程度)することができる、また、本実施例の装置
では、低域での周波数分解能を確保する必要性から、当
該低域での時間分解能が上述のように10.67 va
secとなっており、更に、l Q、 57 m5ec
の時間分解能であっても、該低域でのブロック内の上記
大レベル信号部Cに起因するノイズに対応できるように
している。すなわち、上述したように、この低帯域の直
交変換前のブロックを複数の小ブロックに分けて、各小
ブロック毎のエネルギを検出しく或いは過渡的変化部の
ある小ブロックを検出)し、この検出出力に応じて各小
ブロック毎(或いは過渡的変化部のある小ブロック)の
利得を制御することで、上記低域でのブロック内の上記
大レベル信号部Cの直交変換等によって発生するノイズ
に対応(ノイズを低減)できるようにしている。
24に七)及び中域(6に七〜12に七)での時間分解
能が2.67 蒙sec及び5.3 vsecとなって
いるため、前記大レベル信号部Cに起因した前述の第6
図のようなノイズが発生しても、この高域・中域では、
上記ブロック内の当該大レベル信号部Cによる上記バッ
クワードマスキングを有効に利用(効果の時間は5 m
5ec程度)することができる、また、本実施例の装置
では、低域での周波数分解能を確保する必要性から、当
該低域での時間分解能が上述のように10.67 va
secとなっており、更に、l Q、 57 m5ec
の時間分解能であっても、該低域でのブロック内の上記
大レベル信号部Cに起因するノイズに対応できるように
している。すなわち、上述したように、この低帯域の直
交変換前のブロックを複数の小ブロックに分けて、各小
ブロック毎のエネルギを検出しく或いは過渡的変化部の
ある小ブロックを検出)し、この検出出力に応じて各小
ブロック毎(或いは過渡的変化部のある小ブロック)の
利得を制御することで、上記低域でのブロック内の上記
大レベル信号部Cの直交変換等によって発生するノイズ
に対応(ノイズを低減)できるようにしている。
ここで、第3図に本実施例における周波数領域と時間領
域での分解能を示す、この第3図では、上述した帯域分
割、高速フーリエ変換等の処理の1単位を示し、b (
m、n)におけるm、nの2つのパラメータにより、ブ
ロックが指定されている。mは帯域ナンバーを、nは時
間ナンバーを示している。該第3図において、0〜6k
Hzの低域では、各帯域の1ブロックが10.67 +
asecの時間長(時間分解能)となることを示してい
る。また、6K)(z〜12k)(zの中域では1ブロ
ックの時間長が5.3 m5ecとなることを、12
kHz 〜24 kHzの高域では1ブロンクの時間長
が2.67 m5ecとなることを示している。
域での分解能を示す、この第3図では、上述した帯域分
割、高速フーリエ変換等の処理の1単位を示し、b (
m、n)におけるm、nの2つのパラメータにより、ブ
ロックが指定されている。mは帯域ナンバーを、nは時
間ナンバーを示している。該第3図において、0〜6k
Hzの低域では、各帯域の1ブロックが10.67 +
asecの時間長(時間分解能)となることを示してい
る。また、6K)(z〜12k)(zの中域では1ブロ
ックの時間長が5.3 m5ecとなることを、12
kHz 〜24 kHzの高域では1ブロンクの時間長
が2.67 m5ecとなることを示している。
このように、本実施例においては、聴覚から必要とされ
る周波数軸上の分解能と時間軸上の分解能を同時に満足
するような構成となっていて、低域(0〜6kHz)で
は処理のサンプル数を多くして周波数分解能を上げ、高
域(12k)(z〜24にセ)では帯域幅を広くする共
に時間分解能も上げている。中域(6kHz〜12kH
zでも時間分解能を上げている。また、上記工ふルギ検
出回路50及びゲインコントロール回路60による検出
、利得制御処理は低域のみで行っているため、例えば、
全帯域で検出、利得制御を行う場合よりも誤動作が少な
くなっている。
る周波数軸上の分解能と時間軸上の分解能を同時に満足
するような構成となっていて、低域(0〜6kHz)で
は処理のサンプル数を多くして周波数分解能を上げ、高
域(12k)(z〜24にセ)では帯域幅を広くする共
に時間分解能も上げている。中域(6kHz〜12kH
zでも時間分解能を上げている。また、上記工ふルギ検
出回路50及びゲインコントロール回路60による検出
、利得制御処理は低域のみで行っているため、例えば、
全帯域で検出、利得制御を行う場合よりも誤動作が少な
くなっている。
更に、本実施例では、量子化処理部58での量子化の際
に、人間の聴覚特性に基づくマスキングを考慮した適応
的な割当てビット数で量子化を行うようにしているため
、上記各フーリエ変換回路の出力(FFT係数データ)
を、同様に人間の聴覚特性に基づいた臨界帯域の各帯域
(例えば25ハンド)に対応させている。すなわち、上
記高速フーリエ変換回路43の出力が、臨界帯域の高域
のバンドB24とバンドB25の2つの帯域と対応し、
高速フーリエ変換回路44の出力がバンドB21〜B2
3の3つの帯域と、高速フーリエ変換回路45の出力が
臨界帯域の低域のバンド81〜B20の20個の帯域と
対応するようにされている。
に、人間の聴覚特性に基づくマスキングを考慮した適応
的な割当てビット数で量子化を行うようにしているため
、上記各フーリエ変換回路の出力(FFT係数データ)
を、同様に人間の聴覚特性に基づいた臨界帯域の各帯域
(例えば25ハンド)に対応させている。すなわち、上
記高速フーリエ変換回路43の出力が、臨界帯域の高域
のバンドB24とバンドB25の2つの帯域と対応し、
高速フーリエ変換回路44の出力がバンドB21〜B2
3の3つの帯域と、高速フーリエ変換回路45の出力が
臨界帯域の低域のバンド81〜B20の20個の帯域と
対応するようにされている。
なお、本実施例の上述したような利得制御を行う場合、
デコーダ側には、上記量子化後0FFT係数データと共
にゲインコントロール情報も伝送され、このゲインコン
トロール情報に基づいたデコード処理が施されるように
なる。
デコーダ側には、上記量子化後0FFT係数データと共
にゲインコントロール情報も伝送され、このゲインコン
トロール情報に基づいたデコード処理が施されるように
なる。
上述した本実施例での周波数軸上の帯域分割の様子を第
4図に示す。
4図に示す。
第4図において、低域(0〜6k)(z)のハンド81
〜B20での係数データ数は、例えば、バンド81〜B
8は各1個、バンド89〜Bllは各2個、バンドB1
2とB13は各3個、バンド814〜B16は各4個、
バンドB17と818は各6個、バンドB]9は9個、
ハンドB20は11個とする。中域(6kHz〜12k
Hz)のハンドB21−B23での係数データ数は、例
えば、バンドB21は7個、バンドB22は11個、バ
ンドB23は14個とする。また、高域(12kHz〜
24 k)(z)のバンドB24と825での係数デー
タ数は、例えば、各16個としている。
〜B20での係数データ数は、例えば、バンド81〜B
8は各1個、バンド89〜Bllは各2個、バンドB1
2とB13は各3個、バンド814〜B16は各4個、
バンドB17と818は各6個、バンドB]9は9個、
ハンドB20は11個とする。中域(6kHz〜12k
Hz)のハンドB21−B23での係数データ数は、例
えば、バンドB21は7個、バンドB22は11個、バ
ンドB23は14個とする。また、高域(12kHz〜
24 k)(z)のバンドB24と825での係数デー
タ数は、例えば、各16個としている。
本発明のディジタルデータの高能率符号化装置において
は、少なくとも最も低帯域の直交変換前のブロックが小
ブロック化された各小ブロック毎のエネルギの検出出力
に基づいて小ブロックの利得を制御するようにしたこと
により、直交変換等により発生するノイズを低減するこ
とができ、特に、過渡性入力によるノイズを低減するこ
とが可能となる。
は、少なくとも最も低帯域の直交変換前のブロックが小
ブロック化された各小ブロック毎のエネルギの検出出力
に基づいて小ブロックの利得を制御するようにしたこと
により、直交変換等により発生するノイズを低減するこ
とができ、特に、過渡性入力によるノイズを低減するこ
とが可能となる。
なお、高域では高い時間分解能を得ることができ、また
、時間分解能を高(できない低域では高い周波数分解能
を得ることができるようにもなっている。
、時間分解能を高(できない低域では高い周波数分解能
を得ることができるようにもなっている。
ための図、第6図は高速フーリエ変換、逆高速フーリエ
変換後のノイズ発生を説明するための図、第7図はテン
ポラルマスキングを説明するための図である。
変換後のノイズ発生を説明するための図、第7図はテン
ポラルマスキングを説明するための図である。
41.42・・・・・・・−・・QMF43〜45・・
・・・・・、・、高速フーリエ変換回路50・・・・・
・・・・・・・・・・・エネルギ検出回路58・・・・
・・・・・・・・・・・・量子化処理部60・・・・・
・・・・・・・・・・・ゲインコントロール回路
・・・・・、・、高速フーリエ変換回路50・・・・・
・・・・・・・・・・・エネルギ検出回路58・・・・
・・・・・・・・・・・・量子化処理部60・・・・・
・・・・・・・・・・・ゲインコントロール回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力ディジタルデータを高域程帯域幅が広くなるように
複数の帯域に分割し、分割された帯域毎に複数のサンプ
ルからなるブロックを形成し、各帯域のブロック毎に直
交変換を行い係数データを得るようにしたディジタルデ
ータの高能率符号化装置において、 少なくとも最も低域の帯域の直交変換前のブロックを複
数の小ブロックに分けて、各小ブロック毎のエネルギを
検出するエネルギ検出手段と、上記小ブロックの利得を
制御する利得制御手段とを設け、 上記エネルギ検出手段の出力によって上記利得制御手段
の利得を制御するようにしたことを特徴とするディジタ
ルデータの高能率符号化装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2061248A JP2827410B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | デイジタルデータの高能率符号化方法 |
US08/029,988 US5502789A (en) | 1990-03-07 | 1993-03-12 | Apparatus for encoding digital data with reduction of perceptible noise |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2061248A JP2827410B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | デイジタルデータの高能率符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03263925A true JPH03263925A (ja) | 1991-11-25 |
JP2827410B2 JP2827410B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=13165742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2061248A Expired - Lifetime JP2827410B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-14 | デイジタルデータの高能率符号化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2827410B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994028633A1 (fr) * | 1993-05-31 | 1994-12-08 | Sony Corporation | Appareil et procede de codage ou decodage de signaux, et support d'enregistrement |
WO1995012920A1 (fr) * | 1993-11-04 | 1995-05-11 | Sony Corporation | Codeur de signaux, decodeur de signaux, support d'enregistrement et procede de codage de signaux |
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US5832424A (en) * | 1993-09-28 | 1998-11-03 | Sony Corporation | Speech or audio encoding of variable frequency tonal components and non-tonal components |
WO2002049218A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Sony Corporation | Encoder and decoder |
WO2003030374A1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Sony Corporation | Coding method, apparatus, decoding method, and apparatus |
JP2007515876A (ja) * | 2003-11-25 | 2007-06-14 | ソニー エレクトロニクス インク | 画像データ変換処理を効果的に実行する画像データ変換処理システム及び画像データ変換処理方法 |
JP2007272238A (ja) * | 2000-12-14 | 2007-10-18 | Sony Corp | 符号化装置および方法、復号装置および方法、並びに記録媒体 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03132228A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 直交変換信号符号化復号化方式 |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2061248A patent/JP2827410B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03132228A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 直交変換信号符号化復号化方式 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994028633A1 (fr) * | 1993-05-31 | 1994-12-08 | Sony Corporation | Appareil et procede de codage ou decodage de signaux, et support d'enregistrement |
US5717821A (en) * | 1993-05-31 | 1998-02-10 | Sony Corporation | Method, apparatus and recording medium for coding of separated tone and noise characteristic spectral components of an acoustic sibnal |
US5765126A (en) * | 1993-06-30 | 1998-06-09 | Sony Corporation | Method and apparatus for variable length encoding of separated tone and noise characteristic components of an acoustic signal |
US5832424A (en) * | 1993-09-28 | 1998-11-03 | Sony Corporation | Speech or audio encoding of variable frequency tonal components and non-tonal components |
WO1995012920A1 (fr) * | 1993-11-04 | 1995-05-11 | Sony Corporation | Codeur de signaux, decodeur de signaux, support d'enregistrement et procede de codage de signaux |
AU689506B2 (en) * | 1993-11-04 | 1998-04-02 | Sony Corporation | Signal encoder, signal decoder, recording medium and signal encoding method |
US5805770A (en) * | 1993-11-04 | 1998-09-08 | Sony Corporation | Signal encoding apparatus, signal decoding apparatus, recording medium, and signal encoding method |
JP2007272238A (ja) * | 2000-12-14 | 2007-10-18 | Sony Corp | 符号化装置および方法、復号装置および方法、並びに記録媒体 |
US7124076B2 (en) | 2000-12-14 | 2006-10-17 | Sony Corporation | Encoding apparatus and decoding apparatus |
WO2002049218A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Sony Corporation | Encoder and decoder |
KR100817424B1 (ko) * | 2000-12-14 | 2008-03-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 부호화 장치 및 복호 장치 |
JP4548444B2 (ja) * | 2000-12-14 | 2010-09-22 | ソニー株式会社 | 符号化装置および方法、復号装置および方法、並びに記録媒体 |
WO2003030374A1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Sony Corporation | Coding method, apparatus, decoding method, and apparatus |
US6995699B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-02-07 | Sony Corporation | Encoding method, and encoding apparatus, and decoding method and decoding apparatus |
KR100952065B1 (ko) * | 2001-09-28 | 2010-04-13 | 소니 주식회사 | 부호화 방법 및 장치, 및 복호 방법 및 장치 |
JP2007515876A (ja) * | 2003-11-25 | 2007-06-14 | ソニー エレクトロニクス インク | 画像データ変換処理を効果的に実行する画像データ変換処理システム及び画像データ変換処理方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2827410B2 (ja) | 1998-11-25 |
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