JPH07170193A

JPH07170193A - マルチチャネル・オーディオ符号化方法

Info

Publication number: JPH07170193A
Application number: JP31514693A
Authority: JP
Inventors: Dou Ui Te; ドゥウィテ
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】圧縮比が大きい場合でも、良好なオーディオ
信号を再構成できるマルチチャネル・オーディオ符号化
方法を提供すること。【構成】デジタル・オーディオ信号から各チャネルの
スペクトル成分を得るフィルタ・バンク１と、各チャネ
ルのマスキングしきい値を計算する音響心理学的解析モ
ジュール２と、各チャネルの各サブバンド内における信
号のスケール・ファクタを抽出するスケール・ファクタ
抽出器３と、ビット割り振り及び統合ステレオ情報を適
応させるマルチチャネル・ビット割り振り制御モジュー
ル６と、サブバンド・サンプルを組み合わせ、量子化す
るマルチチャネル・トランスコード・モジュール５と、
サブバンドのスケール・ファクタを修正するスケール・
ファクタ修正装置４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル・データ記憶
媒体に対するデジタル伝送及び記憶のためにデジタル・
オーディオ信号を符号化するのに有効な、マルチチャネ
ル・オーディオ符号化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル記憶媒体の伝送及び記憶に関連
して既知のように、サブバンド符号化案が、オーディオ
符号化基準としてＩＳＯ／ＷＧ１１／ＭＰＥＧ（Ｍｏｖ
ｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）
によって採用された核心となる方法を形成している。用
いられる符号化方法については、規格１１１７２−３
「Ｃｏｄｉｎｇｏｆｍｏｖｉｎｇｐｉｃｔｕｒｅ
ｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｕｄｉｏｆｏ
ｒｄｉｇｉｔａｌｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉａａ
ｔｕｐｔｏａｂｏｕｔ１．５Ｍｂｉｔ／ｓ」
において知ることができる。この規格に解説の符号化方
法は、モノラル及びステレオ・チャネルに関するもので
ある。

【０００３】１９９２年６月に、ＭＰＥＧオーディオに
よって、マルチチャネル・オーディオ信号及び多言語オ
ーディオ・チャネルに適合する符号化の作業事項に関す
る助成が求められている。この結果得られたのが、提案
を行ったグループの助言及び意見を仮にまとめ上げた
「ＩＳＯ１１１７２−３ｃｏｍｐａｉｂｌｅｌｏ
ｗｂｉｔｒａｔｅｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌａ
ｕｄｉｏｃｏｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎ
ｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｔｅｒｅｏｃｏｄｉｎｇａ
ｔｌｏｗｅｒｓａｍｐｌｉｎｇｆｒｅｑｅｎｃｉ
ｅｓ」と題する最初の作業素案である。この文書は、主
として、規格の一部をなすべきビット・ストリーム構文
法、従って、間接的に、マルチチャネル・デコーダの解
説に焦点を絞ったものである。

【０００４】上記規格に解説の符号化及び復号化アルゴ
リズムの基本構造は、２つの並行時間／周波数マッピン
グ、入力オーディオ信号を３２のサブバンドに区分する
多相フィルタ・バンク、及び、マスキングしきい値を計
算するためのスペクトル成分を求めるＦＦＴ解析から構
成される。サブバンド・サンプルに対してブロック圧伸
が実施され、量子化ノイズをマスキングしきい値未満に
保持することを目的とした適応ビット割り振りによっ
て、これらのサンプルの量子化が制御される。量子化さ
れたサブバンドのサンプルは、次に、スケール・ファク
タ、及び、記憶及び伝送のための単一ビット・ストリー
ムにおけるビット割り振りといった、重要な副次的情報
と多重化される。オーディオ信号は、副次的情報を利用
して、逆フィルタ・バンクに通す前に、サブバンド・サ
ンプルを再構成するデコーダによって再構成される。

【０００５】ビット伝送速度が高ければ、量子化ノイズ
をマスキングしきい値未満に保持することができるが、
ビット伝送速度が低くなると、この量子化ノイズをマス
キング閾値未満に保持することは、その間中ずっととい
うわけではないにせよ、その大部分にわたって、ますま
す困難になる。従って、規格の一部として、ステレオ信
号のための統合ステレオ符号化のオプションを含める提
案がなされた。ステレオ対におけるチャネル間の散布性
を利用したこの形式の符号化によって、サウンドの質が
向上することが明らかになっている。さらに、統合ステ
レオ符号化が施される、こうしたステレオ信号のサウン
ドを質的に向上させるための技法が開発された。この技
法については、「Ａｂｉｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｔ
ｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉ
ｃｃｏｄｉｎｇｏｆｄｉｇｉｔａｌａｕｄｉｏ
ｓｉｇｎａｌｓ」に解説されている（日本特許出願Ｊ
Ｐ７４５４／９２）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、量子化
ノイズをマスキングしきい値未満に保持する問題は、ビ
ット伝送速度が低くなるにつれて、ステレオ・チャネル
の統合ステレオ符号化をもってしても、困難さを増すこ
とになり、圧縮比が大きくなると、それでも、全ての量
子化ノイズをマスキングしきい値未満に保持するという
わけにはいかなくなるという課題がある。これら大きい
圧縮比は、５つ以上のチャネルにおいて、３８４ｋｂｉ
ｔ／ｓのビット伝送速度で伝送されるマルチチャネル伝
送の場合、１０以上のオーダになるのが普通である。ビ
ット伝送速度のこの制約は、ＩＳＯ／ＭＰＥＧオーディ
オ規格に共通する問題のためである。３つ以上のチャネ
ルにわたって、何らかの形でチャネル間の散布性を除去
することが可能であるが、この技法の場合、既存の音響
心理学的考慮事項と各チャネルにおけるオーディオ信号
の動的特性を統合して、最適またはほぼ最適な質のオー
ディオ信号を再構成することが可能でなければならな
い。

【０００７】本発明は、従来のオーディオ符号化方法の
このような課題を考慮し、圧縮比が大きい場合でも、良
好なオーディオ信号を再構成できるマルチチャネル・オ
ーディオ符号化方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ、フ
レーム列によって形成され、各フレームが複数のサンプ
ル・データを含んでいる、３つ以上のチャネルを符号化
するためのマルチチャネル・オーディオ符号化方法にお
いて、（ａ）デジタル・オーディオ信号から各チャネル
のスペクトル成分またはサブバンド成分を得るステップ
と、（ｂ）デジタル・オーディオ信号に対する音響心理
学的解析を適用することによって、各サブバンド及び各
チャネルのマスキングしきい値を決定するステップと、
（ｃ）各サブバンド、及び、各チャネル毎に、包絡線ま
たはスケール・ファクタを抽出するステップと、（ｄ）
ステップ（ｂ）において得られる音響心理学的判定基準
に対照して、量子化エラーが聴こえる状況を最小限にと
どめ、サブバンド信号の性質及びチャネルの所望のビッ
ト伝送速度を考慮することによって、チャネル間の組み
合わせまたは統合ステレオ情報の範囲及び量、及び、全
てのチャネルに関する前記サブバンド・サンプルのビッ
ト割り振りまたは量子化を全体として制御するステップ
と、（ｅ）ステップ（ｄ）において得られる量子化及び
統合ステレオ情報に従って、サブバンドサンプルを量子
化形態にトランスコード化するステップと、（ｆ）ステ
ップ（ｄ）において得られるサブバンド・サンプルの動
的特性及び統合ステレオ情報に従って、スケール・ファ
クタに修正を施すステップと、（ｇ）ステップ（ｄ）の
出力であるビット割り振り及び、統合ステレオ情報、ス
テップ（ｅ）の出力である選択量子化サンプル、ステッ
プ（ｆ）の出力であるスケール・ファクタを多重化し
て、伝送または記憶のための単一ビット・ストリームに
するステップとを備えた、マルチチャネル・オーディオ
符号化方法である。

【０００９】

【作用】本発明は、例えば、規格１１１７２−３のデコ
ーダ並びに開発中のマルチチャネル・デコーダによって
完全に復号化できるビット・ストリームを発生すること
が可能である。サブバンド・サンプル並びにスケール・
ファクタの処理と組み合わせて設定された１組の判定基
準にビット割り振り及び統合ステレオ情報を適応させる
手段によって、音響心理学的判定基準を満たすのに必要
なビット数が多くなるとしても（利用可能な所望のビッ
ト数を超える）、確実に、良好な質の出力を得ることが
可能になる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明にかかる一実施例のマルチ
チャネル・オーディオ符号化方法を実現するためのエン
コーダ（マルチチャネル・オーディオ符号化装置）のブ
ロック図である。図１において、マルチチャネル・オー
ディオ符号化装置は、マルチチャネル入力オーディオ信
号を受信するためのフィルタ・バンク１と、マスキング
しきい値を計算する音響心理学的解析モジュール２と、
スケール・ファクタ抽出器３と、最終スケール・ファク
タを得るためのスケール・ファクタ修正装置４と、マル
チチャネル・サブバンド・サンプルを量子化するマルチ
チャネル・トランスコーダ・モジュール５と、ビット割
り振りと統合ステレオ情報を制御するマルチチャネル・
ビット割り振り制御モジュール６と、最終スケール・フ
ァクタ、選択量子化サンプル、統合ステレオ情報及び、
ビット割り振りを多重化するためのマルチプレクサ７に
より構成されている。

【００１２】フィルタ・バンク１は、例えば、５チャネ
ル（左Ｌ、右Ｒ、センターＣ、左サラウンドＬＳ、及
び、右サラウンドＲＳ）のマルチチャネル・デジタル・
オーディオ信号を受信して、周波数領域において、各チ
ャネルが０〜２４ＫＨｚの周波数帯域をカバーするオー
ディオ信号を、それぞれ７５０Ｈｚをカバーする、例え
ば３２といった、いくつかの周波数範囲に分割する。従
って、フィルタ・バンク１によって、各チャネル毎に、
３２のサブバンド出力が生じることになる。

【００１３】入力オーディオ信号に対して、並列に分岐
接続された音響心理学的解析モジュール２もマルチチャ
ネル・デジタル・オーディオ信号を受信して、周波数領
域にマッピングし、各チャネル毎に、前述の各周波数帯
域に対応するマスキングしきい値を発生する。従って、
やはり、音響心理学的解析モジュール２によって、各チ
ャネル毎に３２のマスキングしきい値が出力される。

【００１４】上述のフィルタ・バンク１、音響心理学的
解析モジュール２、及びスケール・ファクタ抽出器３の
処理技法については、規格１１７２−３「Ｃｏｄｉｎｇ
ｏｆｍｏｖｉｎｇｐｉｃｔｕｒｅ＆ａｓｓｏ
ｃｉａｔｅｄａｕｄｉｏｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｓ
ｔｏｒａｇｅｍｅｄｉａａｔｕｐｔｏａｂｏ
ｕｔ１．５Ｍｂｉｔ／ｓ」に詳細に開示されている。

【００１５】本発明は、特に、デコーダで再構成される
オーディオ信号の良好な質の出力を得ることを目的とし
ており、これは、主として、スケール・ファクタ修正装
置４、マルチチャネル・トランスコーダ・モジュール
５、及びマルチチャネル・ビット割り振り制御モジュー
ル６の３つのモジュールを介して達成される。

【００１６】マルチチャネル・ビット割り振り制御モジ
ュール６は、良質な出力を得る上で最も重要な役割を果
たす。図２に示すように、マルチチャネル・ビット割り
振り制御モジュール６は３つのサブモジュールから構成
されている。モジュール６１は、各チャネル毎に３２の
マスキングしきい値を受け取り、量子化ノイズをマスキ
ングしきい値未満に保持するという基準でビット数を割
り振りする。これらの初期ビット割り振りは、次に、適
応統合ステレオ制御モジュール６２に送られ、統合ステ
レオ情報及び中間ビット割り振りが決められる。統合ス
テレオ情報は、２つの部分から構成される。すなわち、
第１の部分は、下記の８つの組み合わせによる統合ステ
レオ・モードとして知られるものである。

【００１７】組み合わせ説明１統合ステレオ符号化なし２左、センター、及び、右の統合ステレオ３サラウンド・チャネルの統合ステレオ４左、右、及び、センターの統合ステレオ及びサラウンド・チャネルの統合ステレオ５センター及びサラウンド・チャネルの統合ステレオ６左、右、センター、及び、サラウンド・チャネルの統合ステレオ７左、右、及び、サラウンドチャネルの統合ステレオ８左及び左サラウンドの統合ステレオ、及び、右及び右サラウンドの統合ステレオ第２の部分は、統合ステレオ・モードであるサブバンド
を示す統合ステレオ拡張として知られている。

【００１８】定ビット伝送速度モジュール６３に適応す
ることによって、所望のチャネル・ビット伝送速度に対
してビット割り振りを微同調するための、サブバンドに
おける量子化が増減する。図２の３つのモジュールの全
てに関する動作については、図３及び図４のフローチャ
ートを参照することによって、更に明確に説明すること
ができる。［１］各チャネルの各サブバンドに関する初期割り振
りが（数１）により決定される（ステップＳ１）。これ
らの割り振りは、量子化ノイズをマスキングしきい値未
満に保持しようとするものである。

【００１９】

【数１】

【００２０】ｎ_{ch sb} は、チャネルｃｈ及びサブバンド
ｓｂに割り振られるビット数である。ｘ_ch _sb は、チャ
ネルｃｈ及びサブバンドｓｂの最大スケール・ファクタ
である。ｍａｓｋ_ch _sb は、チャネルｃｈ及びサブバン
ドｓｂにおけるマスキングしきい値である。ｎ
_{ch sb}は、より大きい整数値になるように調整される。［２］用いられる全ビットを（数２）によって計算
し、ビット伝送速度の要件と対照して、利用可能なビッ
トが過剰か否かを判定する（ステップＳ２）。

【００２１】

【数２】

【００２２】ＣＨは、チャネル数であり、ＳＢは、サブ
バンド数である。３６は、チャネル毎のサブバンドにお
けるサブバンド・サンプル数である。［３］ビットが過剰であれば、統合ステレオ・モード
・インジケータを統合ステレオなしにセットする（ステ
ップＳ３）。［４］全てのビットを使いきるまで、量子化を繰り返
し、増加させ（ステップＳ４）、終了する。［５］ステップＳ２の処理における判定の結果、ビッ
トが不十分な場合には、左と右のチャネル間における相
関を計算する（ステップＳ５）。［６］その相関が高いか否かをチェックする（ステッ
プＳ６）。［７］相関が高ければ、統合ステレオが左（Ｌ）と右
（Ｒ）のチャネルに適用された場合に利用可能なビット
数を計算し、節約されるビット数が十分であるか否かを
チェックする（ステップＳ１５）。［８］チェックの結果、十分であれば、統合ステレオ
を左と右のチャネルに適用し、統合ステレオの適用によ
って利用可能になるビットが、量子化ノイズをマスキン
グしきい値未満に保持する判定基準を満たすのにちょう
ど十分である場合、統合ステレオ拡張を決定する（ステ
ップＳ２０）。その後、ステップＳ４の処理に進む。［９］ステップＳ１５の処理において利用可能になる
ビット数が不十分な場合には、後述の［１２］のステッ
プＳ８の処理に進む。［１０］ステップＳ６の処理で、相関が低ければ、サ
ラウンド・チャネル（ＬＳ及びＲＳ）の統合ステレオだ
けで十分か否かを判定する（ステップＳ７）。［１１］十分であれば、統合ステレオをサラウンド・
チャネルだけに適用し、統合ステレオ拡張を決定する
（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ４の処理に進
む。［１２］ステップＳ７の処理において利用可能になる
ビット数が不十分な場合、又は前述したようにステップ
Ｓ１５の処理において利用可能になるビット数が不十分
な場合には、Ｌ、Ｒの統合ステレオ及びＬＳ及びＲＳの
統合ステレオが十分であるか否かをチェックする（ステ
ップＳ８）。［１３］十分であれば、ＬとＲ間、及び、ＬＳとＲＳ
間に統合ステレオを適用し、統合ステレオ拡張を決定す
る（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ４の処理に
進む。［１４］一方、利用可能になるビット数が不十分であ
れば、センター（Ｃ）とＬ、Ｒとの間の優占度係数（Ｄ
Ｆ）を決定する（ステップＳ９）。優占度係数を決定す
るため、まず、チャネルＬ、Ｒ、及び、Ｃにおけるビッ
ト割り振りが非ゼロのサブバンド数ＮＳＢ_L、ＮＳＢ_R、
及び、ＮＳＢ_C をそれぞれ決定する。ＬとＲの間におけ
るより大きい数を（数３）により求める。すなわち、

【００２３】

【数３】ＮＳＢ_max＝ｍａｘ｛ＮＳＢ_L，ＮＳＢ_R｝ＮＳＢ_C＜４であれば、ＤＦ＝高ダミー値、例えば、２
０にセットする。さもなければ、ＤＦを（数４）とす
る。

【００２４】

【数４】ＤＦ＝｜ＮＳＢ_max−ＮＳＢ_C｜［１５］次に、ＤＦ＞限界（例えば、８）か否かをチ
ェックする（ステップＳ１１）。［１６］ＤＦが限界を超える場合、統合ステレオを
Ｌ、Ｒ、ＬＳ、及び、ＲＳに適用し、利用可能になるビ
ット数が十分であるか、あるいは、拡張が使い果たされ
ていると、統合ステレオ拡張を決定する（ステップＳ１
７）。その後、ステップＳ１４の処理に進む。［１７］一方、ＤＦが限界未満の場合、Ｌ、Ｒ、Ｃの
統合ステレオ及びＬＳ及びＲＳの統合ステレオが十分で
あるか否かをチェックする（ステップＳ１２）。［１８］十分であれば、Ｌ、Ｒ、Ｃの間及びＬＳ及び
ＲＳの間に統合ステレオを適用し、統合ステレオ拡張を
決定する（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ４の
処理に進む。［１９］利用可能なビットが不十分である場合、Ｌ、
Ｒ、Ｃ、ＬＳ、及び、ＲＳの間に統合ステレオを適用
し、利用可能になるビット数が十分であるか、あるい
は、拡張が使い果たされていると、統合ステレオ拡張を
決定する（ステップＳ１３）。［２０］次に、利用可能なビットが過剰であるか否か
を判定する（ステップＳ１４）。［２１］ビットが不足の場合には、量子化を減少させ
て（ステップＳ１９）、終了する。［２２］ビットが過剰であれば、ステップＳ４の処理
に進む。

【００２５】図５は、マルチチャネル・トランスコーダ
・モジュールのブロック図である。図５において、ブロ
ック５１では、サブバンド・サンプルを受け取り、統合
ステレオ情報に基づいて、組み合わせ、一体にして伝送
すべき統合ステレオサブバンド・サンプルを決定する。
統合ステレオ・サブバンド・サンプルは、次に、ブロッ
ク５２に送られ、一方、非統合ステレオ・サブバンド・
サンプルは、ビット割り振りの制御下において、ブロッ
ク５３で量子化される。統合ステレオ・サブバンド・サ
ンプルは、ブロック５２で組み合わせられる。以下で
は、組み合わせを行う方法の単純な例を示す。

【００２６】チャネルＬ、Ｒ、及び、Ｃが、統合ステレ
オモードにあり、サブバンドにおけるサンプルが、Ｌ
ｉ、Ｒｉ、及び、Ｃｉで表されるものとすると、組み合
わせサンプルＭｉは、下記の（数５）によって得られ
る。

【００２７】

【数５】

【００２８】この組み合わせから得られる新しいスケー
ル・ファクタＳＦｍは、下記の（数６）のように決定さ
れる。

【００２９】

【数６】ＳＦｍ＝最大｛ＭＩ｝次に、組み合わせサンプルが、ビット割り振りの制御下
において、新しいスケール・ファクタを利用して、ブロ
ック５４で量子化される。ここでは、単純な組み合わせ
が示されているが、この組み合わせの代わりに、チャネ
ル間ミクシングを考慮したような複雑な組み合わせを用
いても、本発明の範囲を逸脱することにはならない。

【００３０】図６は、スケール・ファクタ修正装置のブ
ロック図である。図６において、第１のブロック４１で
は、マルチチャネル・スケール・ファクタを受け取っ
て、修正すべきスケール・ファクタの有無を判定する。
これらは、統合ステレオにおいて１つに組み合わせられ
た２チャネルのスケール・ファクタである。例には、Ｌ
とＲのチャネル間における統合ステレオ及びＬＳとＲＳ
のチャネル間における統合ステレオが含まれている。こ
のチャネルのスケール・ファクタは、次のブロック４２
に送られ、修正のタイプが判定され実施される。このス
ケール・ファクタの修正技法については、先行技術の
「Ａｂｉｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｍｅｔ
ｈｏｄｆｏｒｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃｃｏｄｉ
ｎｇｏｆｄｉｇｉｔａｌａｕｄｉｏｓｉｇｎａｌ
ｓ」（出願済みの日本特許出願ＪＰ７４５４６／９２）
に詳述されている。修正の目的は、再構成されるオーデ
ィオ信号の質を高めることにある。

【００３１】以上のように、本発明によるマルチチャネ
ル・オーディオ符号化方法を実現するためのエンコーダ
は、デジタル・オーディオ信号から各チャネルのスペク
トル成分を得るための手段と、周波数マッピングを施し
たオーディオ信号に時間に基づく同時及び一時的マスキ
ングの原理を適用することによって、各チャネルの大域
マスキングしきい値を計算するための手段と、各チャネ
ルの各サブバンド内における信号の最大表現（またはス
ケール・ファクタ）を探索するための手段と、良好な質
の出力を得るため、ビット伝送速度の要件、信号特性、
及び、音響心理学的考慮事項に従って、ビット割り振り
及び統合ステレオ情報を適応させるための手段と、ビッ
ト割り振り及び統合ステレオ情報に基づいて、サブバン
ド・サンプルを組み合わせ、量子化するための手段と、
出力の改良に必要な場合、関連するサブバンドのスケー
ル・ファクタに修正を加えるための手段と、重要な全て
の情報を対応するデコーダによって復号化することが可
能なビット・ストリームに多重化するための手段から構
成されている。

【００３２】従って、マスキングしきい値が低い条件に
おいて量子化ノイズが聞こえる可能性を最小限に抑える
ために、統合ステレオの全ての資源が、有効に用いられ
る。チャネルの組み合わせによって生じる貧弱なオーデ
ィオ・イメージ条件も、サラウンド・チャネルのような
それほどクリティカルでないチャネル、または、オーデ
ィオ・イメージの損失を有効に減少させるために、向上
技法を用いることの可能なチャネルに統合ステレオを適
用することによって、最小限に抑えられる。優占チャネ
ル、とりわけ、オーディオ・イメージを安定させるセン
ター・チャネルを考慮することによって、オーディオの
質を高めることが可能である。コンピュータによるシミ
ュレーション結果によって明らかなように、本発明を利
用することによって、圧縮比が１０であっても、極めて
良質なオーディオ出力を得ることが可能になる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、圧縮比が大きい場合でも、良好なオーディオ信
号を再構成できるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例のマルチチャネル・オ
ーディオ符号化方法に用いられるエンコーダのブロック
図である。

【図２】同実施例のエンコーダにおけるマルチチャネル
・ビット割り振り制御モジュールのブロック図である。

【図３】同実施例におけるビット割り振り及び統合ステ
レオ情報を決定するステップの詳細の一部を示すフロー
チャートである。

【図４】同実施例におけるビット割り振り及び統合ステ
レオ情報を決定するステップの詳細の残り一部を示すフ
ローチャートである。

【図５】同実施例のエンコーダにおけるマルチチャネル
・トランスコーダ・モジュールのブロック図である。

【図６】同実施例ののエンコーダにおけるスケール・フ
ァクタ修正装置のブロック図である。

【符号の説明】

１フィルタ・バンク２音響心理学的解析モジュール３スケール・ファクタ抽出器４スケール・ファクタ修正装置５マルチチャネル・トランスコーダ・モジュール６マルチチャネル・ビット割り振り制御モジュール７マルチプレクサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ、フレーム列によって形成さ
れ、各フレームが複数のサンプル・データを含んでい
る、３つ以上のチャネルを符号化するためのマルチチャ
ネル・オーディオ符号化方法において、（ａ）デジタル・オーディオ信号から各チャネルのスペ
クトル成分またはサブバンド成分を得るステップと、（ｂ）デジタル・オーディオ信号に対する音響心理学的
解析を適用することによって、各サブバンド及び各チャ
ネルのマスキングしきい値を決定するステップと、（ｃ）各サブバンド、及び、各チャネル毎に、包絡線ま
たはスケール・ファクタを抽出するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｂ）において得られる音響心理学
的判定基準に対照して、量子化エラーが聴こえる状況を
最小限にとどめ、サブバンド信号の性質及びチャネルの
所望のビット伝送速度を考慮することによって、チャネ
ル間の組み合わせまたは統合ステレオ情報の範囲及び
量、及び、全てのチャネルに関する前記サブバンド・サ
ンプルのビット割り振りまたは量子化を全体として制御
するステップと、（ｅ）前記ステップ（ｄ）において得られる量子化及び
統合ステレオ情報に従って、サブバンドサンプルを量子
化形態にトランスコード化するステップと、（ｆ）前記ステップ（ｄ）において得られるサブバンド
・サンプルの動的特性及び統合ステレオ情報に従って、
スケール・ファクタに修正を施すステップと、（ｇ）前記ステップ（ｄ）の出力であるビット割り振り
及び、統合ステレオ情報、前記ステップ（ｅ）の出力で
ある選択量子化サンプル、前記ステップ（ｆ）の出力で
あるスケール・ファクタを多重化して、伝送または記憶
のための単一ビット・ストリームにするステップとを備
えたことを特徴とする、マルチチャネル・オーディオ符号化方法。
【請求項２】処理ステップ（ｄ）が、（ｄ１）各チャネルにおける各サブバンドの初期ビット
割り振りを計算し、サブバンド・サンプルの量子化によ
って生じる最悪の場合のノイズが常にマスキングしきい
値未満になるようにするステップと、（ｄ２）４つの判定基準、すなわち、所望のビット伝送
速度、チャネル間の相関、伝送されるサブバンド数によ
って測定される一方のチャネルのもう一方のチャネルに
対する優占度、及び、マスキングしきい値未満にある量
子化ノイズの音響心理学的考慮事項の組み合わせに基づ
いて、所望のチャネル容量または一定のチャネル容量を
使い果たしたか否かを判定し、統合ステレオ情報の統合
ステレオ・モードとして知られる、組み合わすべきチャ
ネルと、統合ステレオ情報の統合ステレオ拡張として知
られる、統合ステレオ・モードを適用すべきサブバンド
の数を判定するステップと、（ｄ３）ビットが残っていれば、ビット割り振りを増
し、あるいは、適応統合ステレオ制御の適用後に、前記
音響心理学的考慮事項を満たすビット数が、なお不十分
であれば、ビット割り振りを減らすことによって、所望
の定ビット速度に適応させるステップとを有することを
特徴とする、請求項１記載のマルチチャネル・オーディオ符号化方
法。
【請求項３】処理ステップ（ｅ）が、（ｅ１）統合ステレオをなすサブバンド・サンプルと、
統合ステレオをなさないサブバンド・サンプルを統合ス
テレオ情報から判定するステップと、（ｅ２）そのビット割り振り及びスケール・ファクタに
基づいて、非統合ステレオ・サブバンド・サンプルを量
子化するステップと、（ｅ３）統合ステレオ・サンプルに必要な組み合わせの
タイプを判定し、それらを組み合わせて、対応する新し
いスケール・ファクタを求めるステップと、（ｅ４）それぞれのビット割り振り及び新しいスケール
・ファクタに基づいて、組み合わせたサンプルの量子化
を行うステップとを有することを特徴とする、請求項１記載のマルチチャネル・オーディオ符号化方
法。
【請求項４】処理ステップ（ｆ）が、（ｆ１）統合ステレオ情報から修正すべきスケール・フ
ァクタを判定するステップと、（ｆ２）修正係数を計算し、修正を実施するステップと
を有することを特徴とする、請求項１記載のマルチチャネル・オーディオ符号化方
法。