JPH04199200A

JPH04199200A - 帯域分割符号化のビット割当方法

Info

Publication number: JPH04199200A
Application number: JP2333944A
Authority: JP
Inventors: Michiyo Goto; 道代後藤; Koji Takeno; 浩司竹野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-20
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2833212B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、音楽信号並びに音声信号及び画像信号を圧縮
して符号化する際の帯域分割符号化のビット割当方法に
関するものである。

従来の技術従来の帯域分割符号化のビット割当方法においては、ダ
ウンサンプリング周波数と割当ビット数の積、すなわち
、帯域別伝送情報量がその帯域の明瞭度指数貢献度と等
しくなるようにビット数を割り当てていた。（例えば、
中田和男著；　「音声の高能率符号化ｊ　　１９８６　
　（５６−６１頁）。

発明が解決しようとする課題従来の帯域分割符号化のビット割当方法では、帯域別情
報量がその明瞭度指数貢献度と等しくなるようにビット
を割り当てており、情報を効率よく符号化するには有効
であった。しかしながら、音声や画像のように人間の聴
覚や視覚などの感覚によって認識されるもの６二対して
、全部の情報を均一に符号化することは、人間の感覚に
とって重要な情報により多くのビ・ノドを割り当ててい
るとはいえず、限られた符号化容量を効率的に使用して
いるとは言えないという課題があった。

本発明は上記課題を解決するもので限られた符号化容量
のなかで、人間の聴覚や視覚にとって重要な情報を効率
よく符号化するための帯域分割符号化のビット割当方法
を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、ディジタル信号を
Ｎ個の周波数帯域に分割するステップと、分割したＮ個
の帯域信号をそれぞれ低域周波数帯域信号に低域変換す
るステ・ツブと、各低域周波数帯域信号を標本化するス
テップと、各標本化信号を量子化するステップとを含ん
でなり、各低域周波数帯域信号の符号化に割り当てるビ
ット数の総和をＢビットとし各低域周波数帯域の１番目
の帯域信号に割り当てるビット数ｂｉをＸ。

ｂｉ＝ＢＸ− と定め、指標Ｘｉは各帯域信号標本値から選定するもの
である。

また、ｉ番目の帯域に対して求められた指標をＸｉ及び
Ｙ８、あらかじめ定めたしきい値をＴＨｌ及びあらかじ
め定めた重みをＷとおきＹ□≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＸｉＸ（１＋Ｗ）で置き換えるものである。

作用上記のような帯域分割符号化のビット割当方法を用いて
入力信号を符号化すると、人間の聴覚や視覚にとって重
要な情報が効率よく符号化できる。

実施例以下本発明の一実施例について、図面を参照しなから説
明する。第１図は本発明の帯域分割符号化のビット割当
方法を説明するための、帯域分割の模式図である。図は
、あらかじめＡ／Ｄ変換された入力信号のサンプル系列
をＮ個の帯域に分割した様子を示すものである。１は入
力信号、２．３・・・・４は入力信号をＮ個の帯域に分
割するだめの帯域分割フィルタ、５．６及び７は帯域分
割された信号を模式的に表す。帯域分割された各々の信
号は−＼−スハンド帯域に低域変換し、それを帯域通過
フィルタの帯域幅から決まる標本化周波数でダウンサン
プリングする。そしてダウンサンプリングされた結果を
本発明のビット割当方法で求めたビット数で符号化する
。

各々の周波数帯域に割り当てるビット数は、各々の周波
数帯域に含まれるサンプルから求めた指標をもとに決定
される。ブロック化された入力信号がＮ個の帯域に分割
されたとき、１番目の帯域に対して求めた指標をＸｉと
し、かつ各々の周波数帯域に割り当てるビット数の総和
をＢビ、７トとすると、１番目の帯域に割り当てられる
ビ・ント数ｂｉはＸ。

ｂｌ　＝ＢＸ− として定める。

指標Ｘｉの求め方としては、１）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の絶
対値の最大値２）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の二
乗の最大値３）１番目の帯域に含まれるサンプルの振幅の絶対値の
平均値４）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルの振幅の二乗の平
均値などを用いることができる。指標Ｘｉは、人間の聴覚や
視覚にとって検知しやすいサンプルに、より多くのビッ
ト数が割り当てられるように設定することが望ましく、
上に述べた指標Ｘｉの求め方はこの要件を満たすもので
ある。

また、ｉ番目の帯域に対して求めれた指標をＸｉおよび
Ｙ８とし、あらかじめ定めたじきい値をＴＨ、およびあ
らかじめ定めた重みをＷとすると、Ｙｉ≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＬＸ（ｌ−４−Ｗ）で置き換え、ｉ番目の帯域に割り当てられるビ。

ト数ｂｉを定めることも可能である。この場合はより特
殊な入力信号に対しても、効果のある符号化を行なうこ
とができる。

指標Ｘｉの求め方としては、前記した方法を用いること
ができる。また、指標Ｙｉの求め方としてはｌ）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の絶
対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれるサンプルの振
幅の絶対値の平均値との比２〕　ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の
絶対値の最大値と、１番目の帯域二二含まれるサンプル
の振幅の二乗の平均値との比３）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の二
乗の最大値と、１番目の帯域に含まれるサンプルの振幅
の絶対値の平均値との比４）ｉ番目の帯域に含まれるサンプルのうち、振幅の二
乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれるサンプルの振幅
の二乗の平均値との比などを用いることができる。

このように本発明の実施例の帯域分割符号化のビット割
当方法によれば、信号の性質に応じた通切なビット割当
ができ、さらに複雑な信号に対しでもより適切なビット
割当ができる。

発明の効果本発明は、以上説明したような帯域分割符号化のビ・７
ト割当方法を提供するものであって、以下に記述するよ
うな効果を奏する。すなわち、各々の周波数帯域に割り
当てる符号化ビット数を、各々の周波数帯域に含まれる
サンプルから求めた指標Ｘｉをもとに決定するので、信
号の性質に応じて最適なビット割当ができる。

また、１番目の帯域に対して求めれた指標をＸ。

およびＹｉとし、あらかじめ定めたしきい値をＴＨｌ及
びあらかじめ定めた重みをＷとすると、Ｙｌ、≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標Ｘｉをｘ、ｘ（１士Ｗ）で置き換えることもできるので、複雑な信号に対しても
、より適切なビット割当を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の帯域分割符号化のビット割当方法の一
実施例を説明するための帯域分割の模式２・・・・・・
帯域分割フィルタ、１．３・・・・・・帯域分割フィル
タ、２．４・・・−・・帯域分割フィルタ・Ｎ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディジタル信号をＮ個の周波数帯域に分割するス
テップと、分割した前記Ｎ個の帯域信号をそれぞれ低域
周波数帯域信号に低域変換するステップと、前記各低域
周波数帯域信号を標本化するステップと、前記各標本化
信号を量子化するステップとを含んでなり、前記各低域
周波数帯域信号の符号化に割り当てるビット数の総和を
Ｂビットとし前記各低域周波数帯域のｉ番目の帯域信号
に割り当てるビット数ｂ＿ｉをｂ＿ｉ＝Ｂ×（Ｘ＿ｉ／■）と定め、前記指標Ｘ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本
の中で振幅の絶対値の最大値とする帯域分割符号化のビ
ット割当方法。
（２）指標Ｘ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中で
振幅の二乗の最大値とする請求項（１）記載の帯域分割
符号化のビット割当方法。
（３）指標Ｘ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の振幅
の絶対値の平均値とする請求項（１）記載の帯域分割符
号化のビット割当方法。
（４）指標Ｘ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の振幅
の二乗の＿ｉ均値とする請求項（１）記載の帯域分割符
号化のビット割当方法。
（５）ｉ番目の帯域に対して求めれた指標をＸ＿ｉ及び
Ｙ＿ｉとし、あらかじめ定めたしきい値をＴＨ、および
あらかじめ定めた重みをＷとおき、Ｙ＿ｉ≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＸ＿ｉ×（１＋Ｗ）で置き換え、前記ｉ番目の帯域に割り当てるビット数ｂ
＿ｉを定め、前記指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる
標本の中で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含
まれる標本の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項
（１）記載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（６）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中で
振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（５）記載の
帯域分割符号化のビット割当方法。
（７）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中で
振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本の
振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（５）記載の
帯域分割符号化のビット割当方法。
（８）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中で
振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本の
振幅の二乗の平均値との比とする請求項（５）記載の帯
域分割符号化のビット割当方法。
（９）ｉ番目の帯域に対して求めれた指標をＸ＿ｉ及び
Ｙ＿ｉとし、あらかじめ定めたしきい値をＴＨ、及びあ
らかじめ定めた重みをＷとおき、Ｙ＿ｉ≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＸ＿ｉ×（１＋Ｗ）で置き換え、前記ｉ番目の帯域に割り当てるビット数ｂ
＿ｉを定め、指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本
の中で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれ
る標本の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（２
）記載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１０）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標
本の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（９）記載
の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１１）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（９）記載
の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１２）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（９）記載の
帯域分割符号化のビット割当方法。
（１３）ｉ番目の帯域に対して求めれた指標をＸ＿ｉ及
びＹ＿ｉとし、あらかじめ定めたしきい値をＴＨ、及び
あらかじめ定めた重みをＷとおきＹ＿ｉ≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＸ＿ｉ×（１＋Ｗ）で置き換え、前記ｉ番目の帯域に割り当てるビット数ｂ
＿ｉを定め、指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本
の中で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれ
る標本の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（３
）記載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１４）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標
本の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（１３）記
載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１５）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（１３）記
載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１６）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（１３）記載
の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１７）ｉ番目の帯域に対して求めれた指標をＸ＿ｉお
よびＹ＿ｉとし、あらかじめ定めたしきい値をＴＨ、お
よびあらかじめ定めた重みをＷとおき、Ｙ＿ｉ≧ＴＨの条件が満足されるとき、指標をＸ＿ｉ×（１＋Ｗ）で置き換え、前記ｉ番目の帯域に割り当てるビット数ｂ
＿ｉを定め、指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本
の中で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれ
る標本の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（４
）記載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１８）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の絶対値の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標
本の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（１７）記
載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（１９）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の絶対値の平均値との比とする請求項（１７）記
載の帯域分割符号化のビット割当方法。
（２０）指標Ｙ＿ｉをｉ番目の帯域に含まれる標本の中
で振幅の二乗の最大値と、ｉ番目の帯域に含まれる標本
の振幅の二乗の平均値との比とする請求項（１７）記載
の帯域分割符号化のビット割当方法。