JPH07123008A

JPH07123008A - 高能率符号化装置

Info

Publication number: JPH07123008A
Application number: JP26725193A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Ueno; 正俊上野; Shinji Miyamori; 慎二宮森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JP3227942B2

Abstract

(57)【要約】【構成】複数チャネルのディジタル信号を符号化し、
当該符号化されたディジタル信号と共に当該符号化のパ
ラメータ情報（スケールファクタ）を出力する高能率符
号化装置において、各チャネル毎の符号化のパラメータ
情報（スケールファクタ）を求め、少なくとも２以上の
チャネル間で当該パラメータ情報（スケールファクタ）
を共通化するスケールファクタ共通化回路１０５を有す
る。【効果】マルチチャネルの信号の圧縮符号化におい
て、より高圧縮率を実現でき、また既存の復号化装置を
も使用可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、映画フィルム
映写システム、ビデオテープレコーダ、ビデオディスク
プレーヤ等のステレオや、いわゆるマルチサラウンド音
響システムにおいて用いられるマルチチャネルのディジ
タル信号を圧縮符号化する高能率符号化装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ或いは音声等の信号の高能率
符号化の手法及び装置には種々あるが、例えば、時間領
域のオーディオ信号等を単位時間毎にブロック化してこ
のブロック毎の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
に符号化するブロック化周波数帯域分割方式、いわゆる
変換符号化（トランスフォームコーティング）や、時間
領域のオーディオ信号等を単位時間毎にブロック化しな
いで、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロッ
ク化周波数帯域分割方式である帯域分割符号化（サブバ
ンドコーディング：ＳＢＣ）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及び装置も考えられており、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領域の信号に直交
変換し、この直交変換された各帯域毎に符号化が施され
る。

【０００３】ここで、上述した帯域分割符号化の帯域分
割用フィルタとしては、例えばＱＭＦ等のフィルタがあ
り、これは1976 R.E.Crochiere Digital coding of sp
eechin subbands Bell Syst.Tech. J. Vol.55, No.8 1
976に、述べられている。また、ICASSP 83, BOSTON Po
lyphase Quadrature filters-A new subband codingtec
hnique Joseph H. Rothweiler には等バンド幅のフィル
タ分割手法及び装置が述べられている。

【０００４】また、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（フレーム）で
ブロック化し、該ブロック毎に高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）、コサイン変換（ＤＣＴ）、モディファイドＤＣＴ
変換（ＭＤＣＴ）など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。このＭＤＣＴについて
は、ICASSP 1987 Subband/Transform Coding Using Fil
ter Bank Designs Basedon Time Domain Aliasing Canc
ellation J.P.Princen A.B.Bradley Univ. ofSurrey R
oyal Melbourne Inst.of Tech.に述べられている。

【０００５】更に、周波数帯域分割された各周波数成分
を量子化する場合の周波数分割幅としては、例えば人間
の聴覚特性を考慮した帯域分割がある。すなわち、一般
に臨界帯域（クリティカルバンド）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バント）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
応的なビット配分による符号化が行われる。例えば、上
記ＭＤＣＴ処理されて得られた係数データを上記ビット
配分によって符号化する際には、上記各ブロック毎のＭ
ＤＣＴ処理により得られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数デー
タに対して、適応的な配分ビット数で符号化が行われる
ことになる。

【０００６】上記ビット配分手法及びそのための装置と
しては、次の２手法及び装置が知られている。IEEE Tra
nsactions of Accoustics,Speech,and Signal Processi
ng,vol.ASSP-25,No.4,August 1977 では、各帯域毎の信
号の大きさをもとに、ビット配分を行っている。また、
ICASSP 1980 The critical band coder--digital encod
ing ofthe perceptual requirements of the auditory
system M.A. Kransner MIT では、聴覚マスキングを利
用することで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固
定的なビット配分を行う手法及び装置が述べられてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上述
したようなサブバンドコーディング等を用いたオーディ
オ信号の高能率圧縮符号化方式においては、人間の聴覚
上の特性を利用し、オーディオデータを約１／５に圧縮
するような方式が既に実用化されている。なお、このオ
ーディオデータを約１／５に圧縮する方式としては、例
えばいわゆるＡＴＲＡＣ（Adaptive TRansform Acousti
c Coding) と呼ばれる方式が存在する。

【０００８】また、通常のオーディオ機器の場合のみな
らず、例えば映画フィルム映写システム、高品位テレビ
ジョン、ビデオテープレコーダ、ビデオディスクプレー
ヤ等のステレオないしはマルチサラウンド音響システム
においては、例えば４〜８チャネル等の複数チャネルの
オーディオ或いは音声信号を扱うようになりつつあり、
この場合においても、ビットレートを削減する高能率符
号化を行うことが望まれている。

【０００９】特に、上記映画フィルムに対して例えばレ
フトチャネル，レフトセンターチャネル，センターチャ
ネル，ライトセンターチャネル，ライトチャネル，サラ
ウンドレフトチャネル，サラウンドライトチャネル，サ
ブウーファーチャネルの８チャネルのディジタルオーデ
ィオ信号を記録するような場合においては、上記ビット
レートを削減する高能率符号化が必要となる。すなわ
ち、例えばいわゆるＣＤ（コンパクトディスク）などで
用いているようなサンプリング周波数４４．１ｋＨｚで
１６ビットの直線量子化されたオーディオデータの上記
８チャネル分をも記録できる領域は、上記映画フィルム
上に確保することが困難であり、したがって、当該オー
ディオデータの圧縮が必要になる。

【００１０】なお、上記映画フィルムに記録する上記８
チャネルの各チャネルは、例えば当該映画フィルムの画
像記録領域から再生された画像が映写機によって投影さ
れるスクリーン側に配置されたレフトスピーカ、レフト
センタースピーカ、センタスピーカ、ライトセンタスピ
ーカ、ライトスピーカ、サラウンドレフトスピーカ、サ
ラウンドライトスピーカ、サブウーファースピーカとそ
れぞれ対応するものである。ここで、上記センタスピー
カは、スクリーン側の中央に配置され、センタチャネル
のオーディオデータによる再生音を出力するもので例え
ば俳優のせりふ等の最も重要な再生音を出力する。上記
サブウーファースピーカは、サブウーファーチャネルの
オーディオデータによる再生音を出力するもので、例え
ば爆発音などの低域の音というよりは振動として感じら
れる音を効果的に出力するものであり、爆発シーンなど
に効果的に使用されることが多いものである。上記レフ
トスピーカ及びライトスピーカは、上記スクリーンの左
右に配置され、レフトチャネルのオーディオデータによ
る再生音とライトチャネルのオーディオデータによる再
生音を出力するもので、ステレオ音響効果を発揮する。
上記レフトセンタスピーカは上記レフトスピーカとセン
タスピーカとの間に配置され、また上記ライトセンタス
ピーカは上記センタスピーカとライトスピーカとの間に
配置されるものである。上記レフトセンタスピーカはレ
フトセンタチャネルのオーディオデータによる再生音を
出力し、上記ライトセンタスピーカはライトセンタチャ
ネルのオーディオデータによる再生音を出力するもの
で、それぞれ上記レフトスピーカ若しくはライトスピー
カの補助的な役割を果たす。特にスクリーンが大きく収
容人数の多い映画館等では、座席の位置によって音像の
定位が不安定になりやすいが、上記レフトセンタスピー
カとライトセンタスピーカを付加することにより、音像
のよりリアルな定位を作り出すのに効果を発揮する。さ
らに、上記サラウンドレフトスピーカとサラウンドライ
トスピーカは、観客席を取り囲むように配置され、サラ
ウンドレフトチャネルのオーディオデータによる再生音
とサラウンドライトチャネルのオーディオデータによる
再生音を出力するもので、残響音や拍手、歓声に包まれ
た印象を与える効果がある。これにより、より立体的な
音像を作り出すことができる。

【００１１】また、フィルムという媒体は、表面に傷な
どが発生しやすいため、ディジタルデータをオリジナル
のまま記録していたのでは、データ欠けが激しく実用に
ならない。このため、エラー訂正符号の能力が非常に重
要になり、上記データ圧縮は、その訂正符号も含めて上
記フィルム上の記録領域に記録可能な程度まで行う必要
がある。

【００１２】このようなことから、上記８チャネルの各
チャネルのディジタルオーディオデータを圧縮する圧縮
方法としては、上述したような人間の聴覚の特性を考慮
して最適なビット割り当てを行うことによって、例えば
いわゆるＣＤ（コンパクトディスク）などに記録される
ようなサンプリング周波数４４．１ｋＨｚで１６ビット
のディジタルオーディオデータを約１／５に圧縮しなが
らも、ＣＤ並の音質を達成する前記高能率符号化方式
（いわゆるＡＴＲＡＣ方式など）を適用するようにして
いる。

【００１３】しかし、上記ＡＴＲＡＣ方式はシングルチ
ャネル用の符号化方式であり、これを用いてマルチチャ
ネルオーディオデータを符号化する場合には、チャンネ
ル間のデータの依存関係や、各チャネルのデータ特性、
フォーマット特性といった要素を用いた効果的なデータ
符号化処理をすることができない。

【００１４】そこで、本発明は、上述したようなことに
鑑み、マルチチャネルの信号の圧縮符号化において、よ
り高圧縮率を実現でき、また既存の復号化装置をも使用
可能となす高能率符号化装置を提供することを目的とし
ている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の高能率符号化装
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、複数チャネルのディジタル信号を符号化し、当該符
号化されたディジタル信号と共に符号化のパラメータ情
報を出力する高能率符号化装置において、各チャネルの
符号化のパラメータ情報を求め、少なくとも２以上のチ
ャネル間で当該パラメータ情報を共通化することによっ
て、出力するパラメータ情報を削減するパラメータ共通
化手段を有し、当該パラメータ情報を削減することで圧
縮率を高めるようにしたものである。

【００１６】ここで、上記パラメータ共通化手段は、各
チャネルのパラメータ情報の一部又は全部をチャネル間
で共通化する。この各チャネルのパラメータ情報の一部
又は全部をチャネル間で共通化する際に、上記パラメー
タ共通化手段は、符号化時に上記パラメータ情報を共通
化するチャネルを所定の評価関数を用いて選択すること
で、音質低下を生む共通化を抑制するようにしている。
また、当該パラメータ共通化手段は、各チャネルのディ
ジタル信号を複数帯域に分割した帯域別に上記パラメー
タ情報の共通化を行うことで、ディジタル信号の周波数
特性に合わせた符号化を可能としている。

【００１７】

【作用】本発明によれば、各チャネルのディジタル信号
間の相関が強く全く同一ではないが互いに似ている各チ
ャネルの信号を既存のシングルチャネル用の符号化方式
で符号化すると、各チャネルの符号化されたデータのう
ちのデータの特性を表すパラメータ情報は、各チャネル
間で一致する傾向にあり、したがって、一致しているパ
ラメータ情報をチャネル間で共通化することで、冗長化
を抑えると共に、パラメータ情報の似ているチャネルを
判別することによって共通化による音質の低減を抑制す
るようにしている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１には、本発明実施例の高能率符号
化装置に適用される前記いわゆるＡＴＲＡＣ方式の符号
化を行う構成を示す。

【００１９】この図１において、入力端子２４を介して
供給された標本化及び量子化されたオーディオデータ
は、先ず、帯域分割フィルタ４０１によって０〜５．５
ｋＨｚの低域と、５．５ｋＨｚ〜１１ｋＨｚの中域と、
１１ｋＨｚ以上（１１ｋＨｚ〜２２ｋＨｚ）の３つの周
波数帯域に分割される。

【００２０】これら３つの周波数帯域の信号のうち、上
記帯域分割フィルタ４０１からの上記低域の信号はＭＤ
ＣＴ（Modified Discrete Cosine Transform：改良型離
散余弦変換）演算を行うＭＤＣＴ回路４０２Ｌに、中域
の信号は同じくＭＤＣＴ演算を行うＭＤＣＴ回路４０２
Ｍに、また、高域の信号はＭＤＣＴ回路４０２Ｈに送ら
れ、これらＭＤＣＴ回路４０２Ｌ〜４０２Ｈでそれぞれ
周波数成分に分解される。このとき、上記ＭＤＣＴを施
すときの時間ブロック長は、各周波数帯域毎に可変であ
り、信号が急激に変化する部分では、時間ブロック長を
短くして、時間分解能を高め、信号が定常的な部分では
時間ブロック長を長くして、信号成分の有効伝送と量子
化雑音を制御する。

【００２１】この時間ブロック長は、ブロックサイズ評
価器４０３にて決定されている。すなわち、上記帯域分
割フィルタ４０１からの３つの周波数帯域の信号は、ブ
ロックサイズ評価器４０３にも送られ、当該ブロックサ
イズ評価器４０３が上記ＭＤＣＴの時間ブロック長を決
定し、この決定した時間ブロック長を示す情報を上記Ｍ
ＤＣＴ回路４０２Ｌ〜４０２Ｈに送るようにしている。

【００２２】なお、上記ＭＤＣＴでの２種類の時間ブロ
ック長のうち、長い時間ブロック長はロングモードと呼
ばれ、１１．６ｍｓの時間に相当する。また、短い時間
ブロック長はショートモードと呼ばれ、高域（１１ｋＨ
ｚ以上）で１．４５ｍｓまで、低域（５．５ｋＨｚ以
下）及び中域（５．５ｋＨｚから１１ｋＨｚ）では２．
９ｍｓまで時間分解能を上げるようにしている。

【００２３】このようにして、時間と周波数の２次元領
域（これをブロックフローティングユニット：Block Fl
oating Unit と呼ぶ）上の信号成分に分解されたオーデ
ィオ信号は、正規化回路４０４Ｌ〜４０４Ｈによって低
域，中域，高域で合計５２個のブロックフローティング
ユニットに分けられると共に、ユニット毎に規格化（正
規化）される（スケールファクタの決定がなされる）。

【００２４】また、上記ビット配分器４０５では、人間
の聴覚の特性を利用して、そのオーディオ信号がどのよ
うな成分から構成されているかを分析する。この分析結
果が上記正規化回路４０４Ｌ〜４０４Ｈからの各ユニッ
ト毎の信号が供給される再量子化器４０６に送られる。

【００２５】当該再量子化器４０６は、上記分析結果に
基づいて、各ユニットをどの程度の精度で符号化するか
を求めてパラメータ化する（ワードレングスの決定を行
う）と共に、再量子化を行う。

【００２６】最後に、フォーマッタ４０７では、各ユニ
ット毎の各パラメータ情報と再量子化されたスペクトラ
ム信号とを所定のフォーマットに従ってビットストリー
ムへ組み立てる。このフォーマッタ４０７の出力が出力
端子２５から出力される。

【００２７】ここで、上述したような符号化の動作はサ
ウンドフレームという単位毎に行われる。

【００２８】図２には、当該サウンドフレーム内のデー
タの記録の様子を示す。この図２において、１サウンド
フレームは２１２バイトからなり、ここに４４．１ｋＨ
ｚのサンプリングレートで５１２サンプル、１チャネル
相当のオーディオ再生用データが圧縮符号化されてい
る。

【００２９】上記２１２バイトのサウンドフレームデー
タは、ブロックサイズモード、サブインフォメーション
量、ワードレングスデータ、スケールファクタデータ、
スペクトラムデータ、冗長スケールファクタバイト、冗
長ワードレングスバイト、下部のサブインフォメーショ
ン量、及び、下部のブロックサイズモードから構成され
る。ここで、２１２バイトのデータの中には、エラー訂
正用の２重書き部分（冗長スケールファクタバイト、冗
長ワードレングスバイト、下部ブロックサイズモード）
が含まれている。

【００３０】上記ブロックサイズモードは、図１のブロ
ックサイズ評価器４０３の評価結果を記録するためのデ
ータで、その内容は表１に示すようなものとなってい
る。

【００３１】

【表１】

【００３２】この表１を見ればわかるように、ロングモ
ードのとき、低域及び中域ではＭＤＣＴ演算によりそれ
ぞれ１２８個の周波数成分に、高域では２５６個の周波
数成分に分解される。また、ショートモードのとき、低
域、中域及び高域はそれぞれ３２個の周波数成分に分解
される。

【００３３】また、サブインフォメーション量は、アマ
ウント１、アマウント２、アマウント３の３つの情報が
記録され、アマウント１は、記録されているワードレン
グス及びスケールファクタの個数を表し、アマウント２
は２重書きされているワードレングスの個数を表し、ア
マウント３は２重書きされているスケールファクタの個
数を表している。この内容については、表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】ワードレングスは、各ユニットの再量子化
されたときの語長を表す。この内容については表３に示
す。

【００３６】

【表３】

【００３７】スケールファクタは各ユニットの正規化し
た値を表す。その内容については表４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】ここで、本実施例では、上記８チャネルの
ＡＴＲＡＣ方式によるデータを例えば図３に示すように
記録する。すなわち、順に、２０バイトのＩＤデータ、
それぞれ２１２バイトのチャネルＣｈ１〜Ｃｈ８のデー
タ、４バイトの誤り訂正符号のＣＲＣデータを記録す
る。

【００４０】この場合の符号化処理は、具体的構成に当
てはめると、図４に示すように、入力端子３１〜３８を
介するマルチチャネルのオーディオデータ（８チャネル
のデータ）を、各チャネルに対応して設けられた符号器
４１〜４８によってそれぞれ符号化し、その結果の値を
全く変更せずにマルチプレクサ４９によってまとめて、
ひとつのデータとして端子５０から出力する処理とな
る。

【００４１】ところで、例えばステレオデータのよう
に、２つのチャネルのデータ間の相関が強く、全く同一
ではないが似たデータが入力されるような場合は、各チ
ャネル用の符号器によって符号化されたデータのうち、
データの特性をあらわすパラメータ部分が、これらチャ
ネル間で一致する傾向がある。すなわち、このような一
致しているパラメータ全てをそれ以外のチャネルのパラ
メータと平等に記録するのは冗長である。したがって、
例えば、一致している部分は１チャネルに代表させるな
どの処置を取るのが適切である。

【００４２】そこで、本発明実施例の高能率符号化装置
では、これらの状況を踏まえ、複数チャネルのパラメー
タを共通化することによって冗長化を抑えると共に、パ
ラメータの似ているチャネルを判別することにより共通
化による音質の低減を抑制するようにしている。

【００４３】以下、上記パラメータの共通化について説
明する。

【００４４】ここで、パラメータを共通化するチャネル
間の必要条件は、両チャネルのブロックサイズモードが
同一であることのみである。ただし、例えば記憶容量な
どの理由により共通化する必要がある場合は、この限り
ではない。その際、時間ブロック長はショートモードを
優先し、いずれかのチャネルがショートモードであれば
共通ブロックサイズモードもショートモードに設定す
る。

【００４５】図１のブロックサイズモードの決定から再
量子化までの処理のみを抜き出して、さらに細かく処理
を分割して具体的構成に当てはめて表すと、図５に示す
ような構成として表すことができる。

【００４６】すなわち、この図５において、帯域分割フ
ィルタ４０１からの各帯域のオーディオデータが端子９
０を介して供給され、このデータがブロックサイズモー
ド決定回路９１に送られ、当該ブロックサイズモード決
定回路９１でブロックサイズモードを決定する。その
後、スケールファクタ決定回路９３では上記ユニット毎
に規格化（スケールファクタの決定）を行う。次のサブ
インフォメーション量決定回路９５では、上記スケール
ファクタとワードレングスの記録媒体へ記録する個数を
決定（サブインフォメーション量決定）し、聴覚特性よ
りビットアロケーションしてワードレングスを決定す
る。再量子化器９８では、上記決定されたワードレング
スを用いて上記各帯域のオーディオデータを再量子化す
る。

【００４７】ここで、パラメータを共通化する際には、
全く異なるパラメータをもつチャネル同士で共通化する
のは無理があるため、例えば全チャネルのデータサイズ
や記録容量といった制限を回避可能になるまで、最も似
ているパラメータを持つチャネル同士から共通化してい
くのが好ましい。そのパラメータが似ているという評価
に用いる値すなわち共通化コストは、式（１）にて求め
ることができる。なお、式（１）は２チャネル間で共通
化コストを用いる場合の式である。また、この式（１）
において、式中ＳＦ１（ｉ）およびＳＦ２（ｉ）は、共
通化コストを計算する２チャネルのユニットｉ（ＵＮＩ
Ｔｉ）のスケールファクタの値を示している。

【００４８】

【数１】

【００４９】既にパラメータを共通化したチャネルを含
む全チャネルの組合せについて、上記式（１）を用いて
共通化コストを計算し、その最も小さいチャネル同士を
共通化する。ここまでの作業を、チャネル間の共通化が
必要でなくなるまで続ける。

【００５０】この共通化コスト計算を具体的構成に当て
はめると、図６に示すようになる。すなわちこの図６に
おいて、端子１００ａ，１００ｂには２チャネルのチャ
ネルのデータが供給され、各チャネル毎にブロックサイ
ズモード決定回路１０１ａ，１０１ｂによってブロック
サイズモードが決定される。各ブロックサイズモード決
定回路１０１ａ，１０１ｂからはブロック毎のオーディ
オデータと共にブロックサイズモードの情報が出力さ
れ、当該ブロックサイズモードの情報は同一チェック回
路１０２に送られる。

【００５１】同一チェック回路１０２ではブロックサイ
ズモードの同一をチェックし、その結果を上記各ブロッ
クサイズモード決定回路１０１ａ，１０１ｂからのそれ
ぞれ対応するチャネルのブロック毎のオーディオデータ
が供給されるスケールファクタ決定回路１０３ａ，１０
３ｂへ送られる。各スケールファクタ決定回路１０３
ａ，１０３ｂからのスケールファクタの値は共通化コス
ト計算回路１０４に送られて、ここで上記式（１）の共
通化コストの計算がなされる。

【００５２】この共通化コスト計算回路１０４からの各
チャネルの計算結果は端子１１１ａ，１１１ｂを介して
出力され、上記各スケールファクタ決定回路１０３から
の各チャネルのオーディオデータは端子１１０ａ，１１
０ｂから出力される。

【００５３】上述のようにしてパラメータを共通化する
チャネルが決定されたならば、その後は、上記再量子化
までの処理を行う。なお、パラメータを共通化しないチ
ャネルの場合の処理は、図５の処理のままである。これ
に対して、パラメータを共通化するチャネルの場合は、
図７の具体的構成にて示すように、共通化パラメータを
用いて再量子化処理を行う。

【００５４】すなわちこの図７において、端子１１３
ａ，１１３ｂには上記図６の対応する端子１１１ａ，１
１１ｂからの出力が供給され、端子１１２ａ，１１２ｂ
には図６の対応する端子１１０ａ，１１０ｂの出力が供
給される。上記端子１１０ａ，１１０ｂを介した信号
は、各チャネルに対応して設けられた再量子化器１０８
ａ，１０８ｂに送られる。

【００５５】一方、上記端子１１３ａ，１１３ｂを介し
た信号はスケールファクタ共通化回路１０５に送られ
る。当該スケールファクタ共通化回路１０５では、スケ
ールファクタを共通化する。この共通化には、ｍａｘ（ＳＦ１，ＳＦ２）を各ユニットについて求め、これを各ユニットのスケー
ルファクタとする。なお上記ｍａｘとは、両スケールフ
ァクタの最大値を意味する。最大値を選択することで、
再量子化できないデータの発生を回避する。

【００５６】次の共通サブインフォメーション量決定回
路１０６においては共通サブインフォメーション量を求
め、これをもとに次のワードレングス決定回路１０７で
はビットアロケーション処理を行ってワードレングスを
決定する。この処理はブロックサイズモード、サブイン
フォメーション量、スケールファクタを用いて求めるた
め、共通化データだけを用いてチャネル間で共通に処理
できる。処理内容も図５に示した処理と同じである。

【００５７】最後に、求めた共通パラメータを利用し
て、各再量子化器１０８ａ，１０８ｂでは各チャネル毎
に再量子化を行う。これにより、パラメータを共通化し
た各チャネルの符号化データが作成され、各チャネルに
対応する端子１１４ａ，１１４ｂから出力される。

【００５８】上述した処理を前記８チャネルのオーディ
オデータを符号化する構成に適用すると、符号化処理の
全体としては、図４と比較して、図８に示すような構成
となる。

【００５９】すなわち、この図８において、各チャネル
の入力端子３１〜３８からのオーディオデータが、共通
チャネル符号器５１に送られ、この共通チャネル符号器
５１で上述の共通化の処理と符号化が行われる。当該共
通チャネル符号器５１からの各チャネルの符号化された
データが、マルチプレクサ５２を介して端子５３から出
力される。

【００６０】ところで、上記符号化に対応する復号化に
おいては、各チャネルの復号を行う復号器の前に上記共
通化データをそれぞれのチャネルに割り振る必要があ
る。すなわち、図９に示すように例えば前記８チャネル
のうちのチャネルＣｈ３とチャネルＣｈ４のパラメータ
が共通化されている場合を例に挙げて説明すると、図９
の（ａ）に示すような記録媒体でのデータの記録状況
（１３１）に対し、図９の（ｂ）に示すように共通部分
を各々に分配し（１３２ａ，１３２ｂ）、各チャネルの
復号器（チャネルＣｈ３用の復号器とチャネルＣｈ４用
の復号器）へデータを渡すという処理を行う必要があ
る。

【００６１】ここで、マルチチャネルデータは一般に１
つにまとめられた状態で記録されており、復号化装置に
はこれを各チャネル分のデータに配分する処理が必要で
ある。本実施例のような共通化の処理を行う符号化の方
式を用いる場合、当該復号化装置では、例えば全チャネ
ルを１サウンドフレーム分の内部メモリに一旦格納し、
次に各チャネルに対し該当パラメータを配分できるよ
う、配分器を設計すればよい。また、本実施例の方式に
よれば、共通化の範囲が１サウンドフレーム内に完結し
ているため、同チャネルの時間軸上の複数のサウンドフ
レームを扱う必要がなく、データの選択も容易である。

【００６２】以上の処理によりパラメータを共通化した
ＡＴＲＡＣデータは、１チャネルあたり、式（２）に示
すように、データサイズが小さくなる。ＳＩＡ＊（４＋６）＋１６［ビット］・・・（２）

【００６３】ここで、式（２）中のＳＩＡはサブインフ
ォメーション量を示す。例えば、本実施例において用い
ているＡＴＲＡＣ方式の場合の上記ＳＩＡの最大値は５
２であるから、最高で５３６ビット、すなわち６７バイ
トほどデータサイズが小さくなることになる。また、Ａ
ＴＲＡＣ方式でのデータはパラメータが２重書きされて
おり、これも共通化できる。例えばパラメータ２重書き
領域サイズが２６バイトならば、１サウンドフレームの
サイズは２１２バイトのうちの９３バイトが共通化でき
るから、最高で約５６％のサイズに圧縮できることを示
している。

【００６４】なお、上述のようにパラメータを共通化す
ることにより、共通化しない場合に比べ量子化誤差が発
生する場合がある。しかし、通常、ＡＴＲＡＣ方式での
データを可変長として用い、本実施例の符号化の方式と
同等サイズまで符号化データサイズを落とした場合に比
べ、本実施例の符号化の方式を用いた場合の方が量子化
誤差は少なく、したがって、本実施例の符号化の方式の
有効性が示される。

【００６５】次に、本発明の他の実施例について述べ
る。例えば記録媒体の記録領域に余裕がある場合や、共
通化に起因する精度の低下による量子化雑音の発生が許
されない場合などには、全てのパラメータを共通化する
のではなく、一部のパラメータのみを共通化する手法が
可能である。すなわち、ブロックサイズモード、サブイ
ンフォメーション量、スケールファクタの３要素のみを
共通化する手法である。これにより、前述した実施例の
場合よりも記録媒体での必要記録領域は増えるものの、
前記ＡＴＲＡＣ方式による場合よりも必要記録領域は少
なく、かつ量子化雑音の発生も抑制されるため、音質向
上に有効である。なお、ブロックサイズモード、サブイ
ンフォメーション量、ワードレングスの３つを共通化す
る方法は、ＡＴＲＡＣフォーマットの特性により多少無
駄が多くなることがある。

【００６６】その他にも、ブロックサイズモードやサブ
インフォメーション量の２要素を共通化する方法も考え
られる。なお、この２要素を共通化する方法ではサイズ
が２バイトであるため圧縮率の向上に関する効果は、上
記各実施例ほどではないが、ＡＴＲＡＣ方式よりも良い
ことは言うまでもない。

【００６７】さらに別の方法としては、符号化の帯域分
割の特性を利用して、低域、中域、高域のいずれか、あ
るいはそれらを組合せた帯域に対してのみ共通化する手
法がある。この場合、ブロックサイズモードの部分的共
通化や、サブインフォメーション量の整合が必要となる
が、これにより使用頻度の低い帯域は共通化するといっ
たデータ特性やチャネル特性を活用した符号化ができ、
効果的符号化が可能となる。

【００６８】上述したように、本発明実施例の高能率符
号化装置によれば、マルチチャネルオーディオデータの
符号化において、ＡＴＲＡＣ方式以上の高圧縮率を実現
できる。さらにチャネル数が多いほど、その効果が大き
くなる。また、本実施例装置での符号化されたデータは
パラメータを共通化しただけのＡＴＲＡＣ方式のデータ
であり、かつ共通化処理が１サウンドフレーム内で完結
しているため、記録の際にまとめられたデータをチャネ
ル毎に分割する際に、１つの共通化パラメータを該当チ
ャネルに配分するだけで、既存の復号化装置での復号化
が可能となる。

【００６９】

【発明の効果】上述したように、本発明においては、マ
ルチチャネルオーディオデータの符号化において、各チ
ャネル毎の符号化のパラメータ情報を求め、少なくとも
２以上のチャネル間で当該パラメータ情報を共通化する
ことにより、既存の圧縮符号化よりもさらなる高圧縮率
を実現できる。さらにチャネル数が多いほど、その効果
が大きくなる。

【００７０】また、本発明装置によって符号化したデー
タは、パラメータを共通化しただけの既存の圧縮符号化
方式のデータであり、かつ共通化処理も既存の圧縮符号
化方式の１フレーム内で完結しているため、記録の際に
まとめられたデータをチャネル毎に分割する際に、１つ
の共通化パラメータを該当チャネルに配分するだけで、
既存の復号化装置での復号化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の高能率符号化装置に適用され
るＡＴＲＡＣ方式の符号化を行う構成を示すブロック回
路図である。

【図２】サウンドフレーム内のディスクの記録の様子を
説明するための図である。

【図３】８チャネルのオーディオデータをＡＴＲＡＣ方
式で符号化したデータの記録媒体における記録の様子を
示す図である。

【図４】８チャネルの符号化されたオーディオデータを
変更せずに１つのデータにまとめる処理を行う構成を示
すブロック回路図である。

【図５】図１のブロックサイズモードの決定から再量子
化までの処理をより詳細な構成として示すブロック回路
図である。

【図６】２チャネルのオーディオデータから共通化コス
トを求める具体的構成を示すブロック回路図である。

【図７】２つのチャネルのオーディオデータのパラメー
タを共通化して再量子化する具体的構成を示すブロック
回路図である。

【図８】共通パラメータを利用して各チャネル毎に再量
子化する符号化処理の全体の構成を示すブロック回路図
である。

【図９】パラメータの共通化を行って符号化したデータ
を復号化する際の復号化装置の動作を説明するための図
である。

【符号の説明】

４１〜４８・・・符号器４９，５２・・・マルチプレクサ５１・・・共通チャネル符号器９１，１０１ａ，１０１ｂ・・・ブロックサイズモード
決定回路９３，１０３ａ，１０３ｂ・・・スケールファクタ決定
回路９５・・・サブインフォメーション量決定回路９７，１０７・・・ワードレングス決定回路９８，１０８ａ，１０８ｂ，４０６・・・再量子化器１０２・・・同一チェック回路１０４・・・共通化コスト計算回路１０５・・・スケールファクタ共通化回路１０６・・・共通サブインフォメーション量決定回路４０１・・・帯域分割フィルタ４０２Ｌ，４０２Ｍ，４０２Ｈ・・・ＭＤＣＴ回路４０３・・・ブロックサイズ評価器４０４Ｌ，４０４Ｍ，４０４Ｈ・・・正規化回路４０５・・・ビット配分器４０７・・・フォーマッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数チャネルのディジタル信号を符号化
し、当該符号化されたディジタル信号と共に当該符号化
のパラメータ情報を出力する高能率符号化装置におい
て、各チャネル毎の符号化のパラメータ情報を求め、少なく
とも２以上のチャネル間で当該パラメータ情報を共通化
するパラメータ共通化手段を有することを特徴とする高
能率符号化装置。
【請求項２】上記パラメータ共通化手段は、各チャネ
ルのパラメータ情報の一部又は全部をチャネル間で共通
化することを特徴とする請求項１記載の高能率符号化装
置。
【請求項３】上記パラメータ共通化手段は、上記パラ
メータ情報を共通化するチャネルを、所定の評価関数を
用いて選択することを特徴とする請求項２記載の高能率
符号化装置。
【請求項４】上記パラメータ共通化手段は、各チャネ
ルのディジタル信号を複数帯域に分割した帯域別に上記
パラメータ情報の共通化を行うことを特徴とする請求項
３記載の高能率符号化装置。