JPH06289900A - オーディオ符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の容量の記録媒体に特に記録時間を設け
ないでも、録音の中断や音楽信号が途中で途切れること
なく、連続して記録できる、符号化装置を得る。 【構成】 ステレオオーディオ信号を和成分と差成分に
変換して符号化する和／符号化を用いた。また、数個の
符号ブロックに分割する階層符号化方式（分割した符号
ブロックに優先順位があり、優先順位の低い符号ブロッ
クが欠落しても、優先順位の高い符号ブロックのみで音
質は劣化するもののオーディオ信号を再生することがで
きる）を用いた。階層符号化の際、低階層ほど和成分に
割り当てる帯域の比率を高くすることによりステレオ感
のコントロールを行い、また信号のもつ情報量に従い最
適な符号化が可能となるようにビット割当及び割当帯域
を可変とする可変長フレーム符号化を用いながら各階層
の情報量を等しくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリを記録媒
体としたオーディオ記録再生装置（以下、オーディオレ
コーダという）などに用いるオーディオ符号化装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、小型のオーディオ記録再生装置と
しては一般に磁気テープを用いたテープレコーダが広く
用いられている。しかしテープレコーダは、複雑なメカ
ニカルな部分や電磁変換部分を含むため、小型化には限
界があり、振動に弱い、また電池寿命が短い、繰り返し
によるメカニカル部の磨耗がある、ランダムアクセスは
困難、録音／再生の立ち上がり速度にも限界がある等と
いった欠点がある。

【０００３】一方、近年の半導体技術の進歩は目覚まし
く、半導体メモリの大容量化が著しく進んでいる。これ
に伴い、半導体メモリのオーディオ記録や画像記録とい
ったＡＶ分野への応用が種々考えられて来ている。半導
体メモリの音声（オーディオ）記録への応用例は、留守
番電話、各種おもちゃ、また駅のアナウンスマシーン
等、まだ記録時間は短いが種々の製品に使用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体メモリを
記録媒体としたオーディオレコーダは、オーディオ信号
を一定の情報量のまま記録するように構成されているの
で、記録時間は半導体メモリの容量で決定されてしま
い、記録中にメモリがなくなった場合などは、一端録音
を中断し、新しい半導体メモリに交換するといった作業
が必要で、大切な情報が欠落する、もしくは、音楽信号
が途中で途切れてしまうといった問題点があった。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、所定の容量の半導体メモリには特
に記録時間を設けないでも（勿論目安としての記録時間
はあるが）、録音の中断や音楽信号が途中で途切れるこ
となく、引き続き連続して記録できるオーディオ符号化
装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
オーディオ符号化装置は、ディジタル化された２チャン
ネルのオーディオ信号を和成分と差成分に変換するＬ−
Ｒ／和−差変換手段と各成分をサブバンドに分割するサ
ブバンド分割手段と、各成分を直交変換による周波数ス
ペクトラムより聴覚心理の特性により人間に聞こえる信
号成分（可聴成分）のみを抽出する手段と、可聴成分よ
り各フレームのサブバンドごとの情報量を算出する手段
と、和成分と差成分のサブバンドごとの情報量から各フ
レームごとに合計の瞬時情報量を算出する手段と、最終
的な平均割当情報量が符号化レートに基づくフレームあ
たりの情報量に一致するように各フレームの瞬時情報量
に対し、和成分と差成分の合計の瞬時割当情報量をコン
トロールする手段を備えたものである。

【０００７】本発明に係る請求項２、３のオーディオ符
号化装置は、オーディオ信号の符号化方式として、ディ
ジタル化された和／差オーディオ信号を直行変換により
複数の周波数帯域に分割し、聴覚心理の特性により人間
に聞こえる信号成分のみを選択し、以下に示すルールに
従って、符号化レベル（Ｋ1 、Ｋ2 、……、Ｋn-1 、Ｋ
n ）に分割する階層符号化手段（この符号化では優先順
位をＫ１＞Ｋ２＞…＞Ｋｎ−１＞Ｋｎとし、最も優先順
位の低い階層ブロックＫｎから順に欠如していってもオ
ーディオ品質は劣化するものの、正常なオーディオ信号
の復号が可能となる）を備えたものである。

【０００８】本発明に係る請求項２のオーディオ符号化
装置は、ディジタル化された２チャンネルのオーディオ
信号を和成分と差成分に変換するＬ−Ｒ／和−差変換手
段と各成分をサブバンドに分割するサブバンド分割手段
と、低階層ほど和成分に割り当てる帯域の比率を多くす
るようにステレオ感を設定する手段と、割当情報量と各
階層の和成分と差成分の帯域割当比率に基づき割当帯域
を決定する手段を備えたものである。

【０００９】本発明に係る請求項３のオーディオ符号化
装置は、ディジタル化された２チャンネルのオーディオ
信号を和成分と差成分に変換するＬ−Ｒ／和−差変換手
段と各成分をサブバンドに分割するサブバンド分割手段
と、各成分を直交変換による周波数スペクトラムより聴
覚心理の特性により人間に聞こえる信号成分（可聴成
分）のみを抽出する手段と、可聴成分より各フレームの
サブバンドごとの情報量を算出する手段と、和成分と差
成分のサブバンドごとの情報量から各フレームごとに合
計の瞬時情報量を算出する手段と、最終的な平均割当情
報量が符号化レートに基づくフレームあたりの情報量に
一致するように各フレームの瞬時情報量に対し、和成分
と差成分の合計の瞬時割当情報量をコントロールする手
段と、各階層に割り当てる割当帯域の比率を設定する手
段と、サブバンドごとの情報量と割当情報量に基づき、
各階層毎に和成分と差成分に割り当てる帯域を所定の比
率としながら、各フレーム毎に和成分と差成分の各階層
に割り当てられた帯域の情報量の合計が各階層あたりの
割当情報量と等しくなるように低域側から各階層の割当
帯域を決定する手段と、各フレームごとに各階層に割り
当てられた帯域内の可聴成分に対し、その大きさに従っ
てビットを割り当てるビット割当手段と、割り当てられ
たビット数で各サブバンドのデータを量子化する手段
と、和成分と差成分の各階層の割当帯域情報に基づき和
成分と差成分のビット割当情報と量子化データをまとめ
て１階層とし、階層符号化フォーマットする手段を備え
たものである。

【００１０】

【作用】本発明の請求項１によるオーディオ符号化装置
は、入力したステレオディジタルオーディオ信号をＬ−
Ｒ／和−差変換器により和成分と差成分に変換し、和−
差成分に変換したオーディオ信号をサブバンド分割手段
により複数の周波数帯域に分割し、可聴成分抽出手段に
より直交変換による周波数スペクトラムより聴覚特性上
人間に聞こえる信号成分（可聴成分）のみを抽出し、サ
ブバンドごとの情報量算出手段により可聴成分から各フ
レームのサブバンドごとの情報量を算出し、各フレーム
の瞬時情報量算出手段により各フレーム毎にサブバンド
ごとの情報量から瞬時情報量を算出し、情報量コントロ
ール手段により最終的な平均割当情報量が符号化レート
に基づくフレームあたりの情報量に一致するように各フ
レームの瞬時情報量に対し、割当情報量をコントロール
することにより、可変長フレーム和／差符号化を可能と
している。

【００１１】本発明の請求項２によるオーディオ符号化
装置は、入力したステレオディジタルオーディオ信号を
Ｌ−Ｒ／和−差変換器により和成分と差成分に変換し、
和−差成分に変換したオーディオ信号をサブバンド分割
手段により複数の周波数帯域に分割し、ステレオ感設定
器により低階層ほど和成分に割り当てる帯域の比率を多
くするように各階層に対し和成分と差成分に割り当てる
帯域の比率を設定し、帯域決定手段により各階層ごとに
和成分と差成分に割り当てる所定の帯域比率に基づき、
各階層に割当帯域を決定することにより、低階層ほどス
テレオ感鈍くするようにコントロールできる階層符号化
を可能としている。

【００１２】本発明の請求項３によるオーディオ符号化
装置は、入力したステレオディジタルオーディオ信号を
Ｌ−Ｒ／和−差変換器により和成分と差成分に変換し、
和−差成分に変換したオーディオ信号をサブバンド分割
手段により複数の周波数帯域に分割し、可聴成分抽出手
段により直交変換による周波数スペクトラムより聴覚特
性上人間に聞こえる信号成分（可聴成分）のみを抽出
し、サブバンドごとの情報量算出手段により可聴成分か
ら各フレームのサブバンドごとの情報量を算出し、各フ
レームの瞬時情報量算出手段により各フレーム毎にサブ
バンドごとの情報量から瞬時情報量を算出し、情報量コ
ントロール手段により最終的な平均割当情報量が符号化
レートに基づくフレームあたりの情報量に一致するよう
に各フレームの瞬時情報量に対し、割当情報量をコント
ロールし、ステレオ感設定器により各階層に対し和成分
と差成分に割り当てる帯域の比率を設定し、帯域決定手
段によりサブバンドごとの情報量と割当情報量に基づ
き、各階層ごとに和成分と差成分に割り当てる帯域を所
定の比率としながら、各フレームごとに各階層の和成分
と差成分に割り当てられた帯域の情報量の合計が各階層
あたりの割当情報量と等しくなるように低域側から各階
層の割当帯域を決定し、ビット割当手段により各階層に
割り当てられた帯域内の可聴成分に対し、その大きさに
従ってビットを割り当て、量子化手段により割り当てら
れたビット数で各サブバンドのデータを量子化し、階層
符号化フォーマット手段により各階層の割当帯域情報に
基づきビット割当情報と量子化データを和成分と差成分
をまとめて階層符号化フォーマットすることにより、可
変長フレーム符号化によるステレオオーディオ信号の等
長階層符号化を可能としている。

【００１３】本発明の請求項２、３における階層符号化
手段は、２チャンネルのオーディオ信号を和成分と差成
分に変換し、まとめて階層符号化するとともに、各階層
ごとに和成分と差成分を所定の比率で符号化しているの
で、ステレオ感のコントロールにより、低階層でも高音
質なオーディオ再生が可能となる。

【００１４】本発明の請求項２、３における階層符号化
手段は、記録メモリが満杯になっても優先順位の低い符
号ブロックから順に新たなオーディオ信号を上書きさせ
ることができ、音質は劣化するものの記録時間をさらに
伸ばすことが可能となる。

【００１５】記録すべきオーディオソースの時間が不明
な場合は、始めから長時間モードにて記録すればよいと
いうことになるが、もし予想したよりも記録時間が短か
かった場合には、メモリが余ってしまい非常に無駄が生
じる。本発明に係わる階層符号化方式で記録しておけ
ば、時間が短い場合はメモリを無駄無く高音質で記録で
き、記録時間が長くなると音質は劣化し、ステレオ感も
減少はするが記録時間は長くできるということでメモリ
の効率的な利用ができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、本発明を半導体メモリを記録媒体とし
たオーディオ記録再生装置に用いた場合を例として、図
に基づいて説明する。実施例では階層符号化の符号ブロ
ック分割数を４として説明するが、異なる分割数の場合
でも考え方は同じである。また、階層レベル１から４の
情報量は等しいとして説明する。図１は本発明の実施例
１による半導体メモリオーディオ記録再生装置のブロッ
ク構成図である。図において、１はオーディオ信号の入
力端子、２は次段で必要なオーディオレベルに合わせる
オーディオアンプ、３はオーディオ信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器、４はディジタルオーディオ
信号の階層符号化器、５はオーディオ信号の記録媒体と
しての半導体メモリ、６は半導体メモリ５に階層符号化
器４からのオーディオ信号を所定のアドレスへ階層毎に
分類して書き込む為の、また所定のアドレスから各階層
のオーディオ信号を読み出し、復号器に送り出すため
の、さらにメモリの容量を検出し、半導体メモリ５が満
杯になると、既に書き込まれたメモリのうち上記階層符
号化器４により符号化され優先順位の低い符号ブロック
として書き込まれたデータのメモリエリアから順に時間
的に連続したオーディオ信号を上書きするように制御す
るメモリアドレス制御器、７は階層符号化器４で符号化
されたオーディオ信号を復号する階層復号器、８はディ
ジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換
するＤ／Ａ変換器、９は次段で必要なオーディオレベル
に合わせるオーディオアンプ、１０はオーディオ信号の
出力端子、１１は半導体メモリ５に記録している階層符
号化レベルの最大値（メモリに空きエリアが有る場合に
は階層レベル４、メモリが満杯になり優先順位の低い階
層レベルの記録エリア（Ｓ４）に、引き続き連続したオ
ーディオ信号を記録する場合の階層符号化レベルは３と
なり、さらに階層レベル３でメモリが満杯になれば階層
レベル３の書き込まれたエリアに階層レベル２の符号を
上書きする、…）を発生し、半導体メモリ５の識別コー
ド記録エリアに記録するための階層レベル識別コード発
生器、１２は半導体メモリから記録信号を再生する際
に、記録データの階層レベルを再生するための識別レベ
ル識別コード再生器、１３はクロック発生器である。

【００１７】図２は本発明の実施例１による半導体メモ
リオーディオ記録再生装置の階層符号化の概念図、図３
は本発明の実施例１による半導体メモリオーディオ記録
再生装置の階層符号化の階層レベルを示す周波数特性図
である。まず図２において、入力された原オーディオ信
号から信号の分類を行う、つまり人間の聴覚特性である
最小可聴限により元々聞こえない信号と、マスキング効
果により聞こえなくなった信号、さらに聞こえる信号の
３つに大別する。次に、この中から聞こえる信号のみを
選択し図３に示す周波数特性に従って、さらに４つの階
層レベルに分割することを示している。すなわち、図３
において、マスキングレベルを超える可聴成分を情報量
が等しくなるように階層１から階層４に周波数方向で４
分割し、さらに全体の情報量は所望のビットレートを満
たすものとする。

【００１８】図４は本発明の実施例１による半導体メモ
リオーディオ記録再生装置の階層符号化器４の構成と半
導体メモリ５への記録方式の概念を示す図であり、図に
おいて、２１はＡ／Ｄ変換器３でディジタル信号に変換
された２チャンネルのオーディオ信号を和成分（Ｌ＋
Ｒ）と差成分（Ｌ−Ｒ）に変換するＬ−Ｒ／和−差変換
器、２２は和成分を複数のサブバンドに帯域分割する和
成分のサブバンド分割フィルタ、２３は差成分を複数の
サブバンドに帯域分割する差成分のサブバンド分割フィ
ルタ、２４は和成分をＦＦＴ変換により周波数領域に変
換し、聴覚特性に基づいたマスキングにより可聴成分の
みを抽出する和成分の可聴成分抽出手段、２５は差成分
をＦＦＴ変換により周波数領域に変換し、聴覚特性に基
づいたマスキングにより可聴成分のみを抽出する差成分
の可聴成分抽出手段、２６は和成分の可聴成分抽出手段
２４により抽出された可聴成分に対し、６ｄＢあたり１
ｂｉｔの情報量を割り当てることにより、各サブバンド
ごとの情報量を算出する和成分の各フレームのサブバン
ドごとの情報量算出手段、２７は差成分の可聴成分抽出
手段２５により抽出された可聴成分に対し、６ｄＢあた
り１ｂｉｔの情報量を割り当てることにより、各サブバ
ンドごとの情報量を算出する差成分の各フレームのサブ
バンドごとの情報量算出手段、２８は和成分のサブバン
ドごとの情報量算出手段２６より得られた各サブバンド
の情報量と差成分のサブバンドごとの情報量算出手段２
７より得られた各サブバンドの情報量とを合計して１符
号化フレームあたりの情報量を算出する各フレームの瞬
時情報量算出手段、２９は和成分の各フレームのサブバ
ンドごとの情報量算出手段２６により算出されたサブバ
ンドごとの情報量を平滑化しサブバンドごとの平均情報
量を算出する和成分のローパスフィルタ、３０は差成分
の各フレームのサブバンドごとの情報量算出手段２７に
より算出されたサブバンドごとの情報量を平滑化しサブ
バンドごとの平均情報量を算出する差成分のローパスフ
ィルタ、３１は所望の符号化レートに基づきフレームあ
たりの２チャンネル分の情報量Ｃを設定する符号化レー
トに基づくフレームあたりの情報量設定器、３２は各フ
レームの情報量算出手段２８により算出された各フレー
ムの瞬時情報量とそれまでに符号化されたフレームに割
り当てられた情報量の平均値である平均割当情報量に従
い最終的な平均情報量が符号化レートに基づくフレーム
あたりの情報量設定器３１により得られる設定情報量Ｃ
に一致するように各フレームに割り当てる瞬時割当情報
量を算出する情報量コントロール回路、３３は情報量コ
ントロール回路３２により得られる瞬時割当情報量を平
滑化し平均割当情報量を算出するローパスフィルタ、３
４は各階層ごとに和成分と差成分に割り当てる帯域の比
率を設定する各階層のステレオ感設定器、３５は和成分
のローパスフィルタ２９により算出された平滑化された
各フレームのサブバンドごとの和成分の情報量と差成分
のローパスフィルタ３０により算出された平滑化された
各フレームのサブバンドごとの差成分の情報量と各階層
のステレオ感設定器３４により得られる和成分と差成分
に割り当てる帯域の比率とローパスフィルタ３３により
算出された平滑化された割当情報量により各階層（Ｋ１
からＫ４）毎に和成分と差成分に割り当てる帯域を所定
の比率としながらその割当情報量を与えるのに最適な符
号化帯域を決定する各階層の帯域決定手段、３６は各階
層の帯域決定手段３５により得られた和成分の各階層に
割り当てる帯域情報に従い、各階層に対する割当帯域内
の和成分の可聴成分に対し、その大きさに従って再ビッ
ト割当を行う和成分のビットアロケーション回路、３７
は各階層の帯域決定手段３５により得られた差成分の各
階層に割り当てる帯域情報に従い、各階層に対する割当
帯域内の差成分の可聴成分に対し、その大きさに従って
再ビット割当を行う差成分のビットアロケーション回
路、３８は和成分のビットアロケーション回路３６によ
り得られたビット割当情報に従い、和成分の各サブバン
ドデータを量子化する和成分の量子化回路、３９は差成
分のビットアロケーション回路３７により得られたビッ
ト割当情報に従い、差成分の各サブバンドデータを量子
化する差成分の量子化回路、４０は各階層の帯域決定手
段３５により得られた各階層の割当帯域情報と和成分の
ビットアロケーション回路３６により得られた和成分の
ビット割当情報と差成分のビットアロケーション回路３
７により得られた差成分のビット割当情報と和成分の量
子化器３８により得られた和成分のデータと差成分の量
子化器３９により得られた差成分のデータを各階層ごと
に和成分と差成分をまとめて階層符号化しフォーマット
する階層符号化フォーマッティング器である。また、図
４の右側には階層符号化データを半導体メモリ５に記録
する概念を示したものである。

【００１９】図５は本発明による半導体メモリオーディ
オレコーダの階層符号化器の情報量コントロール回路３
２の構成を示す図であり、図において、４１は和成分の
ビットアロケーション回路３６から得られる和成分のビ
ット割当数と差成分のビットアロケーション回路３７か
ら得られる差成分のビット割当数を合計する加算器、４
２は情報量設定器３１より得られる所望のビットレート
に従ったフレームあたりの２チャンネル分の情報量と加
算器４１より得られる１フレームあたりのビット割当数
の差分を抽出するコンパレータ、４３は抽出された差分
を平滑化するローパスフィルタ、４４はローパスフィル
タにより平滑化された差分値を符号化比率に変換する変
換器、４５は符号化比率変換器により算出された符号化
比Ｋを各フレームの情報量算出手段２８により得られる
情報量に乗算し、割当情報量を算出する乗算器である。

【００２０】図６に半導体メモリ５上のメモリマップを
示す。階層符号化のレベルの識別コードを記録する制御
データエリア、オーディオ信号を記録するオーディオエ
リア（階層１〜階層４）からなる。また、図６の（１）
から（４）はオーディオ信号の半導体メモリ５への記録
状態を時間経過に応じて示したものである。つまり
（１）は階層レベル４で符号化したオーディオ信号がメ
モリ満杯にまで記録された状態、（２）は（１）の状況
を経過し、さらに連続してオーディオ信号を記録した場
合で、階層４の記録エリアに階層レベル３で上書きした
状態、（３）は（２）の状況を経過し、さらに連続して
オーディオ信号を記録した場合で、階層３の記録エリア
に階層レベル２で上書きした状態を、最後に（４）は
（３）の状況を経過し、さらに連続してオーディオ信号
を記録した場合で、階層２の記録エリアに階層レベル１
で上書きした状態（メモリ上の全ての信号が階層レベル
１になる）を示している。

【００２１】図９は本発明の実施例による各階層の帯域
決定手段３４における割当帯域決定動作を示すフローチ
ャート図である。

【００２２】図１０は本発明の実施例によるビットアロ
ケーション回路２６におけるビット割当動作を示すフロ
ーチャート図である。

【００２３】次に、動作について説明する。先ず記録系
であるが、オーディオ信号の入力端子１に入力されたオ
ーディオ信号はオーディオアンプ２で所定のレベルに増
幅され、Ａ／Ｄ変換器３にてディジタル信号に変換さ
れ、階層符号化器４に入力される。階層化符号化器４で
はオーディオ信号より図２、図３、図４に示した方法に
より階層符号化データが得られ半導体メモリ５に記録さ
れる。この階層化符号器４では、まず２チャンネルのオ
ーディオ信号をＬ−Ｒ／和−差変換器２１により入力さ
れたＬチャンネルとＲチャンネルの信号を加算すること
により和成分（Ｌ＋Ｒ）を減算することにより差成分
（Ｌ−Ｒ）を算出する。和成分と差成分は、それぞれ和
成分のサブバンド分割フィルタ２２、差成分のサブバン
ド分割フィルタ２３によりｎ個のサブバンドに分割し、
同時に和成分の可聴成分抽出手段２４、差成分の可聴成
分抽出手段において、ＦＦＴ変換により周波数領域に直
交変換し、周波数領域で聴覚特性に基づいたマスキング
レベルが求められ、可聴成分が抽出される。

【００２４】図７の（ａ）に示すように周波数スペクト
ラムとマスキングレベルの差が可聴成分である。さら
に、可聴成分はサブバンド分割によるサブバンド帯域ご
とにまとめられ、図７の（ｂ）に示すように各サブバン
ドごとの可聴成分が抽出される。次に和成分の情報量算
出手段２６及び差成分の情報量算出手段２７では可聴成
分６ｄＢに対し１ｂｉｔの情報量を与えることにより図
７の（ｃ）に示すように各サブバンド帯域に対する情報
量が算出される。そして、各フレームの瞬時情報量算出
手段２８では和成分と差成分のそれぞれｎ個のサブバン
ドの情報量が合計加算され、１フレームの合計情報量が
算出される。一方、和成分のローパスフィルタ２９にて
和成分のサブバンド毎の情報量が平滑化されサブバンド
ごとの平均情報量が得られ、差成分のローパスフィルタ
３０にて差成分のサブバンド毎の情報量が平滑化されサ
ブバンドごとの平均情報量が得られる。符号化レートに
基づくフレームあたりの情報量設定器３１では、所望の
符号化レートを設定することによりそのビットレートに
基づきフレームあたりの２チャンネル分の情報量Ｃが算
出され情報量コントロール回路３２に送られる。情報量
コントロール回路３２では、それまでに符号化されたフ
レームに割り当てられたフレームあたりの平均情報量に
従って最終的な平均割当情報量が符号化レートに基づく
フレームあたりの情報量設定器で設定された情報量Ｃに
一致するように、各フレームの情報量算出手段２８によ
り算出された情報量に対し瞬時割当情報量を定める。そ
して、ローパスフィルタ３３にて瞬時割当情報量が平滑
化され平均割当情報量が算出される。

【００２５】次に、各階層の帯域決定手段３５では、図
９のフローチャート図に示すように和成分のローパスフ
ィルタ２９により得られた平滑化された和成分の各サブ
バンドごとの情報量と差成分のローパスフィルタ３０に
より得られた平滑化された差成分の各サブバンドごとの
情報量とローパスフィルタ３３により得られた平滑化さ
れた割当情報量を入力し、平均割当情報量を４分割する
ことにより各階層あたりの割当情報量を算出し、次に各
階層ごとに低階層ほど和成分の比率を多くするような和
成分と差成分に割り当てる所定の比率を入力しこの比率
を満たしながら割り当てた帯域内の和成分と差成分の情
報量の合計が割当情報量でカバーできる帯域を低域側よ
り算出し、それを各階層の割当帯域とする。例えば、オ
ーディオ信号を１６のサブバンドに分割し各サブバンド
ごとの情報量を和成分と差成分について算出したものが
図８に示すような値であったとする。そのフレームに対
する割当情報量が８０ビットであった場合、階層１（Ｋ
１）から階層４（Ｋ４）の各階層に対し割り当てる情報
量を等情報量とすることより各階層に対し割り当てるこ
とのできる情報量ははそれぞれ２０ビットとなる。

【００２６】まず、Ｋ１の割当帯域を求める。Ｋ１にお
いて和成分と差成分に割り当てる帯域の比率は３：１で
ある。従って和成分の最低帯域のサブバンド１から３の
情報量と差成分の最低帯域のサブバンド１の情報量の合
計が２０（８＋５＋３＋４）ビットであることからこれ
らのサブバンドでＫ１の割当情報量２０ビットになるた
めＫ１の符号化帯域として割り当てることのできる帯域
は和成分３サブバンド差成分１サブバンドとなる。次に
Ｋ２の割当帯域を求める。Ｋ２における和成分と差成分
の割り当て帯域の比率は２：１である。従ってＫ１に割
り当てた帯域以上のサブバンドから和成分についてサブ
バンド４とサブバンド５の情報量と差成分についてサブ
バンド２の情報量を合計すると１１（４＋３＋４）ビッ
トとなる、Ｋ２の割当ビット２０ビットに満たないた
め、次に割当帯域を２倍とし和成分のサブバンド４から
７の情報量と差成分のサブバンド２と３の情報量を合計
すると２０（４＋３＋３＋３＋４＋３）ビットとなり、
Ｋ２の割当ビット２０ビットに一致する。よってＫ２の
符号化帯域として割り当てることのできる帯域は和成分
サブバンド４から７の４サブバンド、差成分サブバンド
２、３の２サブバンドである。同様にＫ３に対する和成
分と差成分に割り当てる帯域の比率は１：１である。Ｋ
２に割り当てた帯域以上のサブバンドである和成分のサ
ブバンド８からサブバンド１１までの情報量と差成分の
サブバンド４から７までの情報量を合計すると２０ビッ
トとなりＫ３の割当情報量と一致する。よってＫ３の割
当帯域は和成分サブバンド８から１１の４サブバンド、
差成分サブバンド４から７までの４サブバンドとなる。
次にＫ４に対する和成分と差成分に割り当てる帯域の比
率は１：２であり、Ｋ３に割り当てた帯域以上のサブバ
ンドから、和成分のサブバンド１２からサブバンド１５
までの情報量と差成分のサブバンド８から１５までの情
報量を合計すると２０ビットとなりＫ４の割当情報量と
一致する。これにより各階層に割り当てることのできる
帯域はそれぞれ図８に示すようになる。よってＫ４の割
当帯域は和成分サブバンド１１から１５の４サブバン
ド、差成分サブバンド８から１５までの８サブバンドと
なる。このように和成分と差成分に割り当てる符号化帯
域を低階層で和成分が多くなるように割り当てることに
よりステレオ感を階層符号化のパラメータに取り入れる
ことが可能となり、低階層になるに従ってステレオ感は
減少するが、和成分の帯域まで全体の帯域が伸びること
になり比較的良い音の低階層の符号化が可能となる。

【００２７】和成分のビットアロケーション回路３６で
は、図１０のフローチャート図に示すように各階層の帯
域決定手段３５により得られた和成分の各階層への割当
帯域情報と和成分の可聴成分抽出手段２４により得られ
た可聴成分により、各階層の割当帯域内の可聴成分に対
し、その大きさに従って再ビット割当がなされる。例え
ば、図８に示すように各階層Ｋ１〜Ｋ４に対し帯域割当
された場合、和成分のＫ１帯域はサブバンド１から３の
３サブバンド、Ｋ２帯域はサブバンド４から７の４サブ
バンド、Ｋ３帯域はサブバンド８から１１の４サブバン
ド、Ｋ４帯域はサブバンド１２から１５の４サブバンド
となる。よって、階層１ではサブバンド１から３の可聴
成分に対し、６ｄＢあたり１ビットのビット割当が行わ
れ、次に階層２ではサブバンド４から７の可聴成分に対
し、可聴成分の大きさに従って６ｄＢあたり１ビットが
再ビット割当され、さらに階層３ではサブバンド８から
１１の可聴成分に対し、階層４ではサブバンド１２から
１５の可聴成分に対し再ビット割当される。差成分のビ
ットアロケーション回路３７も同様に、図１０のフロー
チャート図に示すように各階層の帯域決定手段３５によ
り得られた和成分の各階層への割当帯域情報と和成分の
可聴成分抽出手段２５により得られた可聴成分により、
各階層の割当帯域内の可聴成分に対し、その大きさに従
って再ビット割当がなされる。和成分の量子化器３８で
は、和成分のビットアロケーション回路３６より得られ
た各サブバンドに対するビット割当情報に従い、和成分
のサブバンド分割フィルタ２２より得られるサブバンド
データが量子化される。差成分の量子化器３９では、差
成分のビットアロケーション回路３７より得られた各サ
ブバンドに対するビット割当情報に従い、差成分のサブ
バンド分割フィルタ２３より得られるサブバンドデータ
が量子化される。階層符号化フォーマッティング器４０
では各階層の帯域決定手段３５より得られる和成分と差
成分の各階層の割当帯域情報に従い、和成分と差成分の
ビット割当情報と量子化データがまとめて各階層ごとに
フォーマッティングされ、半導体メモリ５に送られる。
以上のような階層符号化器により符号化されたデータ
は、各フレームの情報量は可変長であるが、１フレーム
内に含まれる各階層の情報量は等情報量となる。

【００２８】次に、情報量コントロール回路３２での情
報量コントロール動作について述べる。情報量コントロ
ール回路３２では、まず加算器４１で和成分のビットア
ロケーション回路３６から得られる和成分のビット割当
数と差成分のビットアロケーション回路３７から得られ
る差成分のビット割当数とが加算合計され、コンパレー
タ４２により情報量設定器３１より得られる所望のビッ
トレートに従ったフレームあたりの２チャンネル分の情
報量と加算器４１より得られる１フレームあたりのビッ
ト割当数の差分が抽出され、ローパスフィルタ４２によ
り抽出された差分が平滑化される。次に、符号化比率変
換器４４でローパスフィルタにより平滑化された差分値
が符号化比率に変換され、乗算器４５にて符号化比率変
換器により算出された符号化比Ｋを各フレームの情報量
算出手段２８により得られる情報量に乗算し、割当情報
量が算出される。以上の動作により、所望のビットレー
トと割当情報の差の累積値に従い緩やかに情報量を制御
することにより可変長フレーム符号化における情報量を
平均的に所定のビットレートにコントロールしている。

【００２９】半導体メモリ５に送られた階層化されたオ
ーディオ信号はメモリアドレス制御器６により図４右側
に示すように、まず階層レベル４で半導体メモリ５に各
階層毎に分類して記録していく。半導体メモリが満杯に
なり記録メモリが無くなると、次に階層４の書き込まれ
ていたメモリエリアに連続したオーディオ信号階層レベ
ル３で上書きしていく。この図４は、概念を示したもの
で各フレームの情報量が等しいように書かれているが、
実際には可変長フレームで符号化されるため、メモリは
各フレームの情報量に応じて記憶できるようにコントロ
ールされる。この状態をメモリマップ上で表現したのが
図６である。上記の説明は図６（１）→（２）の記録状
態を示したものである。階層レベル識別コード発生器１
１では図６（１）の状態では最大階層レベル４というこ
とで識別コード“１１”を、また図６（２）の状態を最
大階層レベル３ということで識別コード“１０”を記録
する。同様に図６（２）→（３）→（４）と記録状態が
進と同時に階層レベルも３→２→１となり記録すべき識
別コードも“１０”→“０１”→“００”となる。この
場合記録時間は最終的には半導体メモリ上が階層１のみ
のオーディオ信号になった場合が最大であり、各階層
（１〜４）の情報量が同じとすれば図６（１）の状態よ
りも、記録されたオーディオ品質は劣化するものの記録
時間は４倍になる。

【００３０】再生時には、先ず符号レベル識別コード再
生器１２により階層レベル識別コードのチェックを行
う。この情報をメモリアドレス制御器６が受け図６のメ
モリマップに従って記録されたオーディオ信号を半導体
メモリ５から読みだしていく。まづ識別コードが“１
１”つまり階層レベル４の場合には図６（１）のメモリ
マップに従って階層１〜４の信号を読みだしていく。識
別コードが“１０”の場合つまりレベル３の場合には図
６（２）のメモリマップに従って階層１〜３の信号を読
みだしていく。以下同様に識別コードが“０１”で階層
レベル２の場合には図６（３）のメモリマップに従って
階層１〜２の信号を、識別コード“００”で階層レベル
１の場合には図６（４）のメモリマップに従って階層１
の信号を読みだしていく。階層化復号器７では、半導体
メモリ５からの読み出された信号は、階層化レベル識別
コード再生器１２からの識別信号により、その階層レベ
ルに応じた復号化を行うように構成されている。階層化
復号器７の出力はＤ／Ａ変換器８によりアナログオーデ
ィオ信号に変換され、所定のオーデイオレベルの増幅す
るオーディオアンプ９を経て、オーディオ出力端子１０
から出力される。また、記録再生時におけるサンプリン
グクロック等のシステム全体に必要となるクロックはク
ロック発生器１３より供給される。

【００３１】以上のように入力されたオーディオ信号を
和成分と差成分に変換し低階層ほど和成分の割当帯域の
比率を高くしてステレオ感をコントロールし、さらに信
号の特性に基づいてビット割当可変、帯域可変で各階層
の符号を構成する階層符号化を用いることにより、高音
質で効率よく記録でき、また記録時間に捕らわれずに最
適な音質で記録再生できるメモリオーディオレコーダが
得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によればステレオ
オーディオ信号を和成分と差成分に変換したことと、優
先順位を持った階層符号化を用いたことと、その階層符
号化の方法を２チャンネルのオーディオ信号を和成分と
差成分に変換し低階層ほど和成分に割り当てる帯域の比
率を多くすることによりステレオ感をコントロールし、
また階層の情報量に応じて最適なビット割当を行う可変
長フレーム符号化を用いながら各階層の情報量を等しく
するようなものとしたこと、及び記録時間をフレキシブ
ルになるように構成したので、記録媒体に定められた記
録時間にとらわれないで常に最適な音質（記録時間が短
い時は高音質でステレオ感も高く記録され、記録時間が
長くなるにつれて音質は劣化し、ステレオ感も減少す
る）で記録再生可能なオーディオ符号化装置が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置のブロック構成図である。

【図２】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化の概念図である。

【図３】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化の階層レベルを示す周波数特
性図である。

【図４】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化器の構成と半導体メモリへの
記録方式の概念を示す図である。

【図５】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化器の情報量コントロール回路
の構成を示す図である。

【図６】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の半導体メモリのメモリマップである。

【図７】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化器における可聴成分の抽出と
情報量算出の様子を示す図である。

【図８】本発明の実施例による半導体メモリオーディオ
記録再生装置の階層符号化器における各階層の割当帯域
決定の様子を示す図である。

【図９】本発明の実施例による各階層の帯域決定手段に
おける割当帯域決定動作を示すフローチャート図であ
る。

【図１０】本発明の実施例によるビットアロケーション
回路におけるビット割当動作を示すフローチャート図で
ある。

【符号の説明】

４ 階層化符号器 ５ 半導体メモリ ６ メモリアドレス制御器 ７ 階層化復号器 １１、１２ 階層レベル識別コード発生器 ２１ Ｌ−Ｒ／和−差変換器 ２２ 和成分のサブバンドｎ分割フィルタ ２３ 差成分のサブバンドｎ分割フィルタ ２４ 和成分の可聴成分抽出手段 ２５ 差成分の可聴成分抽出手段 ２６ 和成分の各フレームのサブバンドごとの情報量算
出手段 ２７ 差成分の各フレームのサブバンドごとの情報量算
出手段 ２８ 各フレームの瞬時情報量算出手段 ２９ 和成分のサブバンド毎の情報量平滑化フィルタ ３０ 差成分のサブバンド毎の情報量平滑化フィルタ ３１ 符号化レートに基づくフレームあたりの情報量設
定器 ３２ 情報量コントロール回路 ３３ 割当情報量平滑化フィルタ ３４ 各階層のステレオ感設定器 ３５ 各階層の帯域決定手段 ４１ 各フレームの合計ビット割当数算出加算器 ４２ 情報量比較器 ４３ 差分情報量平滑化フィルタ ４４ 符号化比率変換器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
オーディオ符号化装置は、ディジタル化された２チャン
ネルのオーディオ信号を和成分と差成分に変換するＬ−
Ｒ／和−差変換手段と各成分をサブバンドに分割するサ
ブバンド分割手段と、各成分の直交変換による周波数ス
ペクトラムから聴覚心理の特性により人間に聞こえる信
号成分（可聴成分）のみを抽出する手段と、可聴成分よ
り各フレームのサブバンドごとの情報量を算出する手段
と、サブバンドごとの情報量から各フレームごとに和成
分と差成分の合計の瞬時情報量を算出する手段と、最終
的な平均割当情報量が符号化レートに基づくフレームあ
たりの情報量に一致するように各フレームの瞬時情報量
に対し、和成分と差成分の合計の瞬時割当情報量をコン
トロールする手段を備えたものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】本発明に係る請求項３のオーディオ符号化
装置は、ディジタル化された２チャンネルのオーディオ
信号を和成分と差成分に変換するＬ−Ｒ／和−差変換手
段と各成分をサブバンドに分割するサブバンド分割手段
と、各成分の直交変換による周波数スペクトラムから聴
覚心理の特性により人間に聞こえる信号成分（可聴成
分）のみを抽出する手段と、可聴成分より各フレームの
サブバンドごとの情報量を算出する手段と、サブバンド
ごとの情報量から各フレームごとに和成分と差成分の合
計の瞬時情報量を算出する手段と、最終的な平均割当情
報量が符号化レートに基づくフレームあたりの情報量に
一致するように各フレームの瞬時情報量に対し、和成分
と差成分の合計の瞬時割当情報量をコントロールする手
段と、各階層に割り当てる割当帯域の比率を設定する手
段と、サブバンドごとの情報量と割当情報量に基づき、
各階層毎に和成分と差成分に割り当てる帯域を所定の比
率としながら、各フレーム毎に和成分と差成分の各階層
に割り当てられた帯域の情報量の合計が各階層あたりの
割当情報量と等しくなるように低域側から各階層の割当
帯域を決定する手段と、各フレームごとに各階層に割り
当てられた帯域内の可聴成分に対し、その大きさに従っ
てビットを割り当てるビット割当手段と、割り当てられ
たビット数で各サブバンドのデータを量子化する手段
と、和成分と差成分の各階層の割当帯域情報に基づき和
成分と差成分のビット割当情報と量子化データをまとめ
て１階層とし、階層符号化フォーマットする手段を備え
たものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本発明の請求項２によるオーディオ符号化
装置は、入力したステレオディジタルオーディオ信号を
Ｌ−Ｒ／和−差変換器により和成分と差成分に変換し、
和−差成分に変換したオーディオ信号をサブバンド分割
手段により複数の周波数帯域に分割し、ステレオ感設定
器により低階層ほど和成分に割り当てる帯域の比率を多
くするように各階層に対し和成分と差成分に割り当てる
帯域の比率を設定し、帯域決定手段により各階層ごとに
和成分と差成分に割り当てる所定の帯域比率に基づき、
各階層の割当帯域を決定することにより、低階層ほどス
テレオ感よりも帯域を広げることを重視するようにコン
トロールできる階層符号化を可能としている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】本発明の請求項３によるオーディオ符号化
装置は、入力したステレオディジタルオーディオ信号を
Ｌ−Ｒ／和−差変換器により和成分と差成分に変換し、
和−差成分に変換したオーディオ信号をサブバンド分割
手段により複数の周波数帯域に分割し、可聴成分抽出手
段により直交変換による周波数スペクトラムより聴覚特
性上人間に聞こえる信号成分（可聴成分）のみを抽出
し、サブバンドごとの情報量算出手段により可聴成分か
ら各フレームのサブバンドごとの情報量を算出し、各フ
レームの瞬時情報量算出手段により各フレーム毎にサブ
バンドごとの情報量から瞬時情報量を算出し、情報量コ
ントロール手段により最終的な平均割当情報量が符号化
レートに基づくフレームあたりの情報量に一致するよう
に各フレームの瞬時情報量に対し、割当情報量をコント
ロールし、ステレオ感設定器により各階層に対し和成分
と差成分に割り当てる帯域の比率を設定し、帯域決定手
段によりサブバンドごとの情報量と割当情報量に基づ
き、各階層ごとに和成分と差成分に割り当てる帯域を所
定の比率としながら、各フレームごとに各階層の和成分
と差成分に割り当てられた帯域の情報量の合計が各階層
あたりの割当情報量と等しくなるように低域側から各階
層の割当帯域を決定し、ビット割当手段により各階層に
割り当てられた帯域内の可聴成分に対し、その大きさに
従ってビットを割り当て、量子化手段により割り当てら
れたビット数で各サブバンドのデータを量子化し、階層
符号化フォーマット手段により各階層の割当帯域情報に
基づき和成分と差成分のビット割当情報と量子化データ
をまとめて階層符号化フォーマットすることにより、可
変長フレーム符号化によるステレオオーディオ信号の等
長階層符号化を可能としている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明の請求項２、３における階層符号化
手段は、２チャンネルのオーディオ信号を和成分と差成
分に変換し、まとめて階層符号化するとともに、各階層
ごとに和成分と差成分に対する割当帯域を所定の比率で
符号化しているので、ステレオ感のコントロールによ
り、低階層でも高音質なオーディオ再生が可能となる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】図９は本発明の実施例による各階層の帯域
決定手段３５における割当帯域決定動作を示すフローチ
ャート図である。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】図１０は本発明の実施例によるビットアロ
ケーション回路３６及び３７におけるビット割当動作を
示すフローチャート図である。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】まず、Ｋ１の割当帯域を求める。Ｋ１にお
いて和成分と差成分に割り当てる帯域の比率は３：１で
ある。従って和成分の最低帯域のサブバンド１から３の
情報量と差成分の最低帯域のサブバンド１の情報量の合
計が２０（８＋５＋３＋４）ビットであることからこれ
らのサブバンドでＫ１の割当情報量２０ビットになるた
めＫ１の符号化帯域として割り当てることのできる帯域
は和成分３サブバンド差成分１サブバンドとなる。次に
Ｋ２の割当帯域を求める。Ｋ２における和成分と差成分
の割り当て帯域の比率は２：１である。従ってＫ１に割
り当てた帯域以上のサブバンドから和成分についてサブ
バンド４とサブバンド５の情報量と差成分についてサブ
バンド２の情報量を合計すると１１（４＋３＋４）ビッ
トとなる、Ｋ２の割当ビット２０ビットに満たないた
め、次に割当帯域を２倍とし和成分のサブバンド４から
７の情報量と差成分のサブバンド２と３の情報量を合計
すると２０（４＋３＋３＋３＋４＋３）ビットとなり、
Ｋ２の割当ビット２０ビットに一致する。よってＫ２の
符号化帯域として割り当てることのできる帯域は和成分
サブバンド４から７の４サブバンド、差成分サブバンド
２、３の２サブバンドである。同様にＫ３に対する和成
分と差成分に割り当てる帯域の比率は１：１である。Ｋ
２に割り当てた帯域以上のサブバンドである和成分のサ
ブバンド８からサブバンド１１までの情報量と差成分の
サブバンド４から７までの情報量を合計すると２０ビッ
トとなりＫ３の割当情報量と一致する。よってＫ３の割
当帯域は和成分サブバンド８から１１の４サブバンド、
差成分サブバンド４から７までの４サブバンドとなる。
次にＫ４に対する和成分と差成分に割り当てる帯域の比
率は１：２であり、Ｋ３に割り当てた帯域以上のサブバ
ンドから、和成分のサブバンド１２からサブバンド１５
までの情報量と差成分のサブバンド８から１５までの情
報量を合計すると２０ビットとなりＫ４の割当情報量と
一致する。これにより各階層に割り当てることのできる
帯域はそれぞれ図８に示すようになる。よってＫ４の割
当帯域は和成分サブバンド１１から１５の４サブバン
ド、差成分サブバンド８から１５までの８サブバンドと
なる。このように和成分と差成分に割り当てる符号化帯
域を低階層で和成分が多くなるように割り当てることに
よりステレオ感を階層符号化のパラメータに取り入れる
ことが可能となり、低階層になるに従ってステレオ感は
減少するが、和成分の帯域まで全体の帯域が伸びること
になり低階層でも比較的良い音の符号化が可能となる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】和成分のビットアロケーション回路３６で
は、図１０のフローチャート図に示すように各階層の帯
域決定手段３５により得られた和成分の各階層への割当
帯域情報と和成分の可聴成分抽出手段２４により得られ
た可聴成分により、各階層の割当帯域内の可聴成分に対
し、その大きさに従って再ビット割当がなされる。例え
ば、図８に示すように各階層Ｋ１〜Ｋ４に対し帯域割当
された場合、和成分のＫ１帯域はサブバンド１から３の
３サブバンド、Ｋ２帯域はサブバンド４から７の４サブ
バンド、Ｋ３帯域はサブバンド８から１１の４サブバン
ド、Ｋ４帯域はサブバンド１２から１５の４サブバンド
となる。よって、階層１ではサブバンド１から３の可聴
成分に対し、６ｄＢあたり１ビットのビット割当が行わ
れ、次に階層２ではサブバンド４から７の可聴成分に対
し、可聴成分の大きさに従って６ｄＢあたり１ビットが
再ビット割当され、さらに階層３ではサブバンド８から
１１の可聴成分に対し、階層４ではサブバンド１２から
１５の可聴成分に対し再ビット割当される。差成分のビ
ットアロケーション回路３７も同様に、図１０のフロー
チャート図に示すように各階層の帯域決定手段３５によ
り得られた差成分の各階層への割当帯域情報と差成分の
可聴成分抽出手段２５により得られた可聴成分により、
各階層の割当帯域内の可聴成分に対し、その大きさに従
って再ビット割当がなされる。和成分の量子化器３８で
は、和成分のビットアロケーション回路３６より得られ
た各サブバンドに対するビット割当情報に従い、和成分
のサブバンド分割フィルタ２２より得られるサブバンド
データが量子化される。差成分の量子化器３９では、差
成分のビットアロケーション回路３７より得られた各サ
ブバンドに対するビット割当情報に従い、差成分のサブ
バンド分割フィルタ２３より得られるサブバンドデータ
が量子化される。階層符号化フォーマッティング器４０
では各階層の帯域決定手段３５より得られる和成分と差
成分の各階層の割当帯域情報に従い、和成分と差成分の
ビット割当情報と量子化データがまとめて各階層ごとに
フォーマッティングされ、半導体メモリ５に送られる。
以上のような階層符号化器により符号化されたデータ
は、各フレームの情報量は可変長であるが、１フレーム
内に含まれる各階層の情報量は等情報量となる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された２チャンネルのディジタルオ
   ーディオ信号を和成分と差成分に変換し、各成分で複数
   サンプル毎に１フレームとして区切り、各成分ごとに複
   数の周波数帯域に分割するサブバンド分割手段、入力さ
   れた和／差オーディオ信号を周波数領域に直交変換し聴
   覚特性に基づいて可聴成分を抽出する可聴成分抽出手
   段、可聴成分より各フレームごとにサブバンドごとの情
   報量を算出する手段、和成分と差成分のサブバンドごと
   の情報量から各フレーム毎に和成分と差成分の合計の瞬
   時情報量を算出する手段、及び最終的な平均割当情報量
   が所望のビットレートに近づくように各フレームの瞬時
   情報量に対し、和成分と差成分の合計の瞬時割当情報量
   を平均割当情報量に従って増減させるようコントロール
   する手段を有することを特徴とするオーディオ符号化装
   置。
2. 【請求項２】 入力された２チャンネルのディジタルオ
   ーディオ信号を和成分と差成分に変換し、各成分で複数
   サンプル毎に１フレームとして区切り、各成分ごとに複
   数の周波数帯域に分割するサブバンド分割手段、及び低
   階層ほど和成分に割り当てる帯域の比率を多くする各階
   層のステレオ感設定器、各階層毎に各成分に割り当てる
   帯域の比率に基づき割当帯域を定める帯域設定手段を有
   し、低階層ほど和成分の比率を多くすることを特徴とす
   るオーディオ符号化装置。
3. 【請求項３】 入力された２チャンネルのディジタルオ
   ーディオ信号を和成分と差成分に変換し、各成分で複数
   サンプル毎に１フレームとして区切り、各成分ごとに複
   数の周波数帯域に分割するサブバンド分割手段、入力さ
   れた和／差オーディオ信号を周波数領域に直交変換し聴
   覚特性に基づいて可聴成分を抽出する可聴成分抽出手
   段、可聴成分より各フレームごとにサブバンドごとの情
   報量を算出する手段、和成分と差成分のサブバンドごと
   の情報量から各フレーム毎に和成分と差成分の合計の情
   報量を算出する手段、最終的な平均割当情報量が所望の
   ビットレートに近づくように各フレームの情報量に対
   し、割当情報量をコントロールする手段、各階層の割当
   帯域の比率を設定する各階層のステレオ感設定器、及び
   サブバンドごとの情報量と割当情報量に基づき、各階層
   ごとに和成分と差成分に割り当てる帯域を所定の比率と
   しながら、各フレームごとに和成分と差成分の各階層に
   割り当てた帯域の情報量の合計が各階層あたりの割当情
   報量に一致するように低域側から各階層の割当帯域を決
   定する帯域決定手段を有し、これら手段により各階層に
   対し割当情報量を等分割し、その割当情報量で符号化で
   きる帯域を符号化帯域とすることにより等長階層符号化
   としながら、さらに和成分と差成分に割り当てる帯域の
   比を所定の値にコントロールすることにより各階層のス
   テレオ感を所定のものとすることを特徴とするオーディ
   オ符号化装置。