JPH08256062A - オーディオ符号化器におけるウインドウスイッチングの方法 - Google Patents
オーディオ符号化器におけるウインドウスイッチングの方法Info
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- JPH08256062A JPH08256062A JP8014734A JP1473496A JPH08256062A JP H08256062 A JPH08256062 A JP H08256062A JP 8014734 A JP8014734 A JP 8014734A JP 1473496 A JP1473496 A JP 1473496A JP H08256062 A JPH08256062 A JP H08256062A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、音響信号の符号化に関し、特にス
テレオ信号のようなマルチチャンネル音響信号を符号化
することに対するウインドウ関数の選択に関する。 【解決手段】 オーディオ信号の符号化方法を開示す
る。その方法は、第一の時間ブロックと第二の時間ブロ
ックにオーディオ信号の一部を分割することを含む。次
に、第一時間ブロック第一エネルギー値と第一時間ブロ
ック第二エネルギー値が計算される。次に、第二時間ブ
ロック第一エネルギー値と第二時間ブロック第二エネル
ギー値が計算される。次に、該技術は、第二時間ブロッ
ク第一エネルギー値と第二時間ブロック第二エネルギー
値を比較し、また、第一時間ブロックと第二時間ブロッ
クを比較することにより、第二時間ブロック内で攻撃が
起きるかどうかを判定する。その方法は、可聴歪みがほ
とんど無く攻撃を再生でき、攻撃を含まないオーディオ
信号の一部に対して長ウインドウを使用する長所を提供
するように攻撃を識別する。
テレオ信号のようなマルチチャンネル音響信号を符号化
することに対するウインドウ関数の選択に関する。 【解決手段】 オーディオ信号の符号化方法を開示す
る。その方法は、第一の時間ブロックと第二の時間ブロ
ックにオーディオ信号の一部を分割することを含む。次
に、第一時間ブロック第一エネルギー値と第一時間ブロ
ック第二エネルギー値が計算される。次に、第二時間ブ
ロック第一エネルギー値と第二時間ブロック第二エネル
ギー値が計算される。次に、該技術は、第二時間ブロッ
ク第一エネルギー値と第二時間ブロック第二エネルギー
値を比較し、また、第一時間ブロックと第二時間ブロッ
クを比較することにより、第二時間ブロック内で攻撃が
起きるかどうかを判定する。その方法は、可聴歪みがほ
とんど無く攻撃を再生でき、攻撃を含まないオーディオ
信号の一部に対して長ウインドウを使用する長所を提供
するように攻撃を識別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の
符号化に関し、特に、ステレオ信号のようなマルチチャ
ンネルオーディオ信号を符号化することに対するウイン
ドウ関数の選択に関する。
符号化に関し、特に、ステレオ信号のようなマルチチャ
ンネルオーディオ信号を符号化することに対するウイン
ドウ関数の選択に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くのオーディオ信号は、例えば、カス
タネットやトライアングルから出る音に基づいてエネル
ギーが急激に増加する。エネルギーのこれらの急激な増
加は、”攻撃（attacks）”と呼ばれている。一般
に、”攻撃”は、歪んでいないように正確に符号化し再
生することが困難である。
タネットやトライアングルから出る音に基づいてエネル
ギーが急激に増加する。エネルギーのこれらの急激な増
加は、”攻撃（attacks）”と呼ばれている。一般
に、”攻撃”は、歪んでいないように正確に符号化し再
生することが困難である。
【０００３】既知のデジタル符号化技術では、”ウイン
ドウスイッチング”と呼ばれるプロセスを使用する。ウ
インドウは、対応する一連のサンプリングされた時間軸
信号を掛け算するために使用される一連の値である。一
般に、あるオーディオ信号では、長ウインドウに対抗す
るのが短ウインドウであり、長ウインドウで該オーディ
オ信号を符号化するためにはより少ないビットで済む。
しかしながら、攻撃にさらされるオーディオ信号の一部
ではこれは正しくはない。これらの部分では、符号化器
は長ウインドウから短ウインドウにスイッチされる。短
期間の攻撃は、自然と広帯域となる。攻撃のないとき
に、複数の長ウインドウがオーディオ信号の周波数表現
を符号化するために使用される。しかしながら、攻撃が
起きると、複数の短ウインドウが周波数表現の符号化の
ために使用される。一般に、長ウインドウは約２０から
４０ミリ秒のオーディオ信号の範囲にあり、短ウインド
ウは約２．５から５ミリ秒の範囲にある。
ドウスイッチング”と呼ばれるプロセスを使用する。ウ
インドウは、対応する一連のサンプリングされた時間軸
信号を掛け算するために使用される一連の値である。一
般に、あるオーディオ信号では、長ウインドウに対抗す
るのが短ウインドウであり、長ウインドウで該オーディ
オ信号を符号化するためにはより少ないビットで済む。
しかしながら、攻撃にさらされるオーディオ信号の一部
ではこれは正しくはない。これらの部分では、符号化器
は長ウインドウから短ウインドウにスイッチされる。短
期間の攻撃は、自然と広帯域となる。攻撃のないとき
に、複数の長ウインドウがオーディオ信号の周波数表現
を符号化するために使用される。しかしながら、攻撃が
起きると、複数の短ウインドウが周波数表現の符号化の
ために使用される。一般に、長ウインドウは約２０から
４０ミリ秒のオーディオ信号の範囲にあり、短ウインド
ウは約２．５から５ミリ秒の範囲にある。
【０００４】そのようなプロセスは、サンプリングされ
た時間軸信号の第一時間ブロックと第二時間ブロックの
間の全体のエネルギー差の測定に基づいて長ウインドウ
から短ウインドウにスイッチする符号化器を含んでい
る。この技術に関する問題は、低周波数エネルギーは短
ウインドウで符号化することになると言うことである。
例えば、１０Ｈｚの正弦波は１８０度毎にブロックスイ
ッチをトリガーする。こうして、符号化器は長ウインド
ウの使用で抽出されるのと同じくらいの冗長度を抽出し
ないので、符号化は効率的ではない。
た時間軸信号の第一時間ブロックと第二時間ブロックの
間の全体のエネルギー差の測定に基づいて長ウインドウ
から短ウインドウにスイッチする符号化器を含んでい
る。この技術に関する問題は、低周波数エネルギーは短
ウインドウで符号化することになると言うことである。
例えば、１０Ｈｚの正弦波は１８０度毎にブロックスイ
ッチをトリガーする。こうして、符号化器は長ウインド
ウの使用で抽出されるのと同じくらいの冗長度を抽出し
ないので、符号化は効率的ではない。
【０００５】米国特許５、２８５、４９８（以下４９８
特許という）で説明されている技術では、オーディオ信
号の知覚エントロピーの変化に基づいて長ウインドウか
ら短ウインドウにスイッチされる。ある長ウインドウで
は、知覚エントロピーが知覚モデルと長ウインドウの周
波数表現とに基づいている。４９８特許の図６は、その
ような技術を実現する方法を述べている。しかしなが
ら、この技術でさえ偽正と偽負に悩まされている。偽正
は、長ウインドウに対応するオーディオ信号の長ウイン
ドウ周波数応答と知覚モデルの周波数応答との間の相互
作用により生じる。偽負は、２つの攻撃が時間的に近い
とき生じる。
特許という）で説明されている技術では、オーディオ信
号の知覚エントロピーの変化に基づいて長ウインドウか
ら短ウインドウにスイッチされる。ある長ウインドウで
は、知覚エントロピーが知覚モデルと長ウインドウの周
波数表現とに基づいている。４９８特許の図６は、その
ような技術を実現する方法を述べている。しかしなが
ら、この技術でさえ偽正と偽負に悩まされている。偽正
は、長ウインドウに対応するオーディオ信号の長ウイン
ドウ周波数応答と知覚モデルの周波数応答との間の相互
作用により生じる。偽負は、２つの攻撃が時間的に近い
とき生じる。
【０００６】復号器が可聴歪み無しで攻撃を再生できる
ように攻撃を識別する符号化器を設計することが望まし
い。これは、攻撃を含まないオーディオ信号の一部に対
して複数の長ウインドウを使用する長所を提供する。
ように攻撃を識別する符号化器を設計することが望まし
い。これは、攻撃を含まないオーディオ信号の一部に対
して複数の長ウインドウを使用する長所を提供する。
【０００７】
【発明の概要】オーディオ信号の符号化方法を開示す
る。その方法は、第一の時間ブロックと第二の時間ブロ
ックにオーディオ信号の一部を分割することを含む。次
に、第一時間ブロック第一エネルギー値と第一時間ブロ
ック第二エネルギー値が計算される。第一時間ブロック
第一エネルギー値は、第一時間ブロックの第一周波数バ
ンド内のエネルギー量を表す。第一時間ブロック第二エ
ネルギー値は、第一時間ブロックの第二周波数バンド内
のエネルギー量を表す。次に、第二時間ブロック第一エ
ネルギー値と第二時間ブロック第二エネルギー値が計算
される。第二時間ブロック第一エネルギー値は、第二時
間ブロックの第一周波数バンド内のエネルギー量を表
す。第二時間ブロック第二エネルギー値は、第二時間ブ
ロックの第二周波数バンド内のエネルギー量を表す。次
に、該技術は、第二時間ブロック第一エネルギー値と第
二時間ブロック第二エネルギー値を比較し、また、第一
時間ブロックと第二時間ブロックを比較することにより
第二時間ブロック内で攻撃が起きたかどうかを判定す
る。
る。その方法は、第一の時間ブロックと第二の時間ブロ
ックにオーディオ信号の一部を分割することを含む。次
に、第一時間ブロック第一エネルギー値と第一時間ブロ
ック第二エネルギー値が計算される。第一時間ブロック
第一エネルギー値は、第一時間ブロックの第一周波数バ
ンド内のエネルギー量を表す。第一時間ブロック第二エ
ネルギー値は、第一時間ブロックの第二周波数バンド内
のエネルギー量を表す。次に、第二時間ブロック第一エ
ネルギー値と第二時間ブロック第二エネルギー値が計算
される。第二時間ブロック第一エネルギー値は、第二時
間ブロックの第一周波数バンド内のエネルギー量を表
す。第二時間ブロック第二エネルギー値は、第二時間ブ
ロックの第二周波数バンド内のエネルギー量を表す。次
に、該技術は、第二時間ブロック第一エネルギー値と第
二時間ブロック第二エネルギー値を比較し、また、第一
時間ブロックと第二時間ブロックを比較することにより
第二時間ブロック内で攻撃が起きたかどうかを判定す
る。
【０００８】有利に該方法は、復号器が可聴歪みがほと
んど無く攻撃を再生でき、攻撃を含まないオーディオ信
号の一部に対して複数の長ウインドウを使用する長所を
提供するように攻撃を識別する。該方法の他の長所は、
添付図面と以下の説明から当業者には明らかになるであ
ろう。
んど無く攻撃を再生でき、攻撃を含まないオーディオ信
号の一部に対して複数の長ウインドウを使用する長所を
提供するように攻撃を識別する。該方法の他の長所は、
添付図面と以下の説明から当業者には明らかになるであ
ろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】４９８特許は引用によりここに全
体として取り込まれる。また、S. M. DorwardとJ. D. J
ohnston による「マルチチャンネルオーディオ信号のた
めのノイズイメージング保護」と言う名称の１９９５年
１月３１日に出願され、本願の譲受人に譲渡されている
米国特許出願も引用により全体としてここに組み込まれ
る。
体として取り込まれる。また、S. M. DorwardとJ. D. J
ohnston による「マルチチャンネルオーディオ信号のた
めのノイズイメージング保護」と言う名称の１９９５年
１月３１日に出願され、本願の譲受人に譲渡されている
米国特許出願も引用により全体としてここに組み込まれ
る。
【００１０】図１は、前置プロセッサ１０４とプロセッ
サ１０６を具備するオーディオ符号化器を示している。
前置プロセッサ１０４は長ウインドウと短ウインドウの
いずれが使用されるかに関してプロセッサ１０６に知ら
せるように設計されている。
サ１０６を具備するオーディオ符号化器を示している。
前置プロセッサ１０４は長ウインドウと短ウインドウの
いずれが使用されるかに関してプロセッサ１０６に知ら
せるように設計されている。
【００１１】更に図１を参照して、前置プロセッサ１０
４は、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０８、変
形離散余弦変換器（ＭＤＣＴ）１１０、エネルギー計算
器１１２、メモリ１１４、比較器１１６を具備し、それ
らは図示のように接続されている。
４は、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０８、変
形離散余弦変換器（ＭＤＣＴ）１１０、エネルギー計算
器１１２、メモリ１１４、比較器１１６を具備し、それ
らは図示のように接続されている。
【００１２】図１を参照して、前置プロセッサが動作す
るプロセスを説明する。Ａ／Ｄ１０８の入力はアナログ
信号である。出力は、そのアナログ信号の時間軸に関す
るデジタル表現である。デジタル表現は、４８ｋＨｚで
生じるアナログ信号のサンプルである。１０２４個のサ
ンプルがオーディオ信号の２２．６７ミリ秒を表す。こ
うして、各２２．６７ミリ秒ごとに、１０２４個のサン
プルがＭＤＣＴ１１０に入力される。ＭＤＣＴ１１０へ
の各１０２４個の新しいサンプル入力に対して、１０２
４個の周波数出力からなる１長ブロックと、各短ブロッ
クが１２８個の周波数出力からなる８短ブロックが計算
される。
るプロセスを説明する。Ａ／Ｄ１０８の入力はアナログ
信号である。出力は、そのアナログ信号の時間軸に関す
るデジタル表現である。デジタル表現は、４８ｋＨｚで
生じるアナログ信号のサンプルである。１０２４個のサ
ンプルがオーディオ信号の２２．６７ミリ秒を表す。こ
うして、各２２．６７ミリ秒ごとに、１０２４個のサン
プルがＭＤＣＴ１１０に入力される。ＭＤＣＴ１１０へ
の各１０２４個の新しいサンプル入力に対して、１０２
４個の周波数出力からなる１長ブロックと、各短ブロッ
クが１２８個の周波数出力からなる８短ブロックが計算
される。
【００１３】図２を参照して、長ブロック内の新データ
は、点線１と２の間のデータにより表されている。長ウ
インドウ２０２は、１０２４個の周波数出力を計算する
ために使用される２０４８個の時間サンプルを示してい
る。同様に、時刻５と時刻６の間の新データは、短ウイ
ンドウ２０４を用いて最初の１２８個の周波数出力に対
する新データである。１２８個の周波数出力は、ウイン
ドウ２０４に対応する２５６個の値から計算される。
は、点線１と２の間のデータにより表されている。長ウ
インドウ２０２は、１０２４個の周波数出力を計算する
ために使用される２０４８個の時間サンプルを示してい
る。同様に、時刻５と時刻６の間の新データは、短ウイ
ンドウ２０４を用いて最初の１２８個の周波数出力に対
する新データである。１２８個の周波数出力は、ウイン
ドウ２０４に対応する２５６個の値から計算される。
【００１４】図１と２を参照して、エネルギー計算器１
１２の動作を説明する。各エネルギー計算は、２つの成
分、即ち低成分と高成分とからなる。低成分と高成分の
間の分割線は３ｋＨｚであることが望ましい。短ウイン
ドウ２０６では、ＭＤＣＴは１２８個の周波数出力を出
す。これらの１２８個の出力の各々は二乗される。最初
の１６個の結果は、合計され、エネルギー計算の低成分
を提供する。残りの１１２個の結果は、合計され、エネ
ルギー計算の高成分を提供する。
１２の動作を説明する。各エネルギー計算は、２つの成
分、即ち低成分と高成分とからなる。低成分と高成分の
間の分割線は３ｋＨｚであることが望ましい。短ウイン
ドウ２０６では、ＭＤＣＴは１２８個の周波数出力を出
す。これらの１２８個の出力の各々は二乗される。最初
の１６個の結果は、合計され、エネルギー計算の低成分
を提供する。残りの１１２個の結果は、合計され、エネ
ルギー計算の高成分を提供する。
【００１５】図１と２を参照して、比較器１１６は以下
のように動作する。比較器は、短ウインドウ２０６に対
するエネルギー計算の低成分、短ウインドウ２０６に対
するエネルギーの高成分、及びメモリ１１４に前に格納
されている短ウインドウ２０８に対するエネルギー計算
の高成分をその入力に取る。比較器は、以下の２つの条
件に合致すれば短ブロック２０６で攻撃が起きたことを
示す。２つの条件とは、即ち、 １： 短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の高
成分が短ウインドウ２０８に対するエネルギー計算の高
成分より少なくとも５倍大きいことと、 ２： 短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の高
成分が、短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の
低成分の少なくとも１／８であること。 これら両方の条件が満たされれば、比較器は、攻撃が短
ウインドウ２０６で生じたことを示す出力をライン１１
８上に提供する。具体的には、該出力は、時間８と時間
９の間に攻撃が起きたことを示す。
のように動作する。比較器は、短ウインドウ２０６に対
するエネルギー計算の低成分、短ウインドウ２０６に対
するエネルギーの高成分、及びメモリ１１４に前に格納
されている短ウインドウ２０８に対するエネルギー計算
の高成分をその入力に取る。比較器は、以下の２つの条
件に合致すれば短ブロック２０６で攻撃が起きたことを
示す。２つの条件とは、即ち、 １： 短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の高
成分が短ウインドウ２０８に対するエネルギー計算の高
成分より少なくとも５倍大きいことと、 ２： 短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の高
成分が、短ウインドウ２０６に対するエネルギー計算の
低成分の少なくとも１／８であること。 これら両方の条件が満たされれば、比較器は、攻撃が短
ウインドウ２０６で生じたことを示す出力をライン１１
８上に提供する。具体的には、該出力は、時間８と時間
９の間に攻撃が起きたことを示す。
【００１６】再び図１を参照して、符号化プロセッサ１
０６は、その入力として、デジタル表現、ＭＤＣＴの出
力、及び比較器出力を取る。符号化プロセッサは、種々
の方法でこれらの入力を処理しウインドウスイッチング
を達成する。これらの入力が処理される方法に関して、
４９８特許のカラム１３ライン５６からカラム１４のラ
イン２９に記載されている。適当なウインドウスイッチ
ングが一旦決定されると、符号化が進行する。
０６は、その入力として、デジタル表現、ＭＤＣＴの出
力、及び比較器出力を取る。符号化プロセッサは、種々
の方法でこれらの入力を処理しウインドウスイッチング
を達成する。これらの入力が処理される方法に関して、
４９８特許のカラム１３ライン５６からカラム１４のラ
イン２９に記載されている。適当なウインドウスイッチ
ングが一旦決定されると、符号化が進行する。
【００１７】図１と図２を参照して、短ウインドウ２０
６と短ウインドウ２０８上で達成されるプロセスを説明
すると、同一のプロセスが付加的な時間ブロックの組に
適用される。付加的な時間ブロックの組は、短ウインド
ウ２１０、２０４、２１４、２１６、２１８、２２０、
２２２に対応する。短ウインドウ２０６と２０８にそれ
ぞれ対応する第一の時間ブロックと第二の時間ブロック
に加えて、付加的な時間ブロックの組は、長ウインドウ
２０２と時間に関して必須的に整列するＮ個の短ウイン
ドウであることに注意すべきである。付加的な時間ブロ
ックの組は、２つの短ウインドウの以下の組の中に配置
される。即ち、短ウインドウ２０６と２１６、短ウイン
ドウ２１６と２１８、短ウインドウ２１８と２２０、短
ウインドウ２２０と２２２である。２つの短ウインドウ
の組の各々は、オーディオ信号の異なる部分と考えられ
てもよい。オーディオ信号の各部は、第一の時間ブロッ
クと第二の時間ブロックに分割される。
６と短ウインドウ２０８上で達成されるプロセスを説明
すると、同一のプロセスが付加的な時間ブロックの組に
適用される。付加的な時間ブロックの組は、短ウインド
ウ２１０、２０４、２１４、２１６、２１８、２２０、
２２２に対応する。短ウインドウ２０６と２０８にそれ
ぞれ対応する第一の時間ブロックと第二の時間ブロック
に加えて、付加的な時間ブロックの組は、長ウインドウ
２０２と時間に関して必須的に整列するＮ個の短ウイン
ドウであることに注意すべきである。付加的な時間ブロ
ックの組は、２つの短ウインドウの以下の組の中に配置
される。即ち、短ウインドウ２０６と２１６、短ウイン
ドウ２１６と２１８、短ウインドウ２１８と２２０、短
ウインドウ２２０と２２２である。２つの短ウインドウ
の組の各々は、オーディオ信号の異なる部分と考えられ
てもよい。オーディオ信号の各部は、第一の時間ブロッ
クと第二の時間ブロックに分割される。
【００１８】図１と図２を参照して、２つの短ウインド
ウの上記の組に２番目に挙げられた短ウインドウは、な
んであれ、攻撃が識別されるウインドウである。各組で
最初に挙げられたウインドウは、”第一ウインドウ”と
呼ばれ、各組で２番目に挙げられたウインドウは、”第
二ウインドウ”と呼ばれる。２つの短ウインドウのこれ
らの組の各々に対して、１２８個の周波数出力の組が各
第一ウインドウと各第二ウインドウに対して計算され
る。次に、エネルギー計算機１１２は、第一ウインドウ
と第二ウインドウに対する低成分と高成分を計算し／使
用する。句「計算し／使用する」とは、短ウインドウ２
２０と関連するエネルギーに対する高成分と低成分が２
つの短ウインドウ２１８と２２０の組に対して計算され
るので、２つの短ウインドウ２２０と２２２の組に対し
て再び「計算される」必要がないので、「計算する」と
対抗するように使用されている。代わりに、エネルギー
値が単に再使用されてもよい。比較器は、その入力とし
て、メモリ１１６に前もって格納されている第一ウイン
ドウに対するエネルギー計算の高成分と第二ウインドウ
に対するエネルギー計算の高成分と低成分とを取り、上
記の方法を使用することにより、攻撃が第二ウインドウ
内で起きたかどうかを示す。こうして、例えば、第一ウ
インドウが短ウインドウ２２０で、第二ウインドウが短
ウインドウ２２２ならば、また、比較器が攻撃が起きた
ことを示せば、時刻１２と時刻１３の間に攻撃が起きた
ことを示している。次に符号化プロセッサ１０６は、適
当な入力を取り、適当なウィンドウスイッチングを決定
し、その後符号化が進行する。
ウの上記の組に２番目に挙げられた短ウインドウは、な
んであれ、攻撃が識別されるウインドウである。各組で
最初に挙げられたウインドウは、”第一ウインドウ”と
呼ばれ、各組で２番目に挙げられたウインドウは、”第
二ウインドウ”と呼ばれる。２つの短ウインドウのこれ
らの組の各々に対して、１２８個の周波数出力の組が各
第一ウインドウと各第二ウインドウに対して計算され
る。次に、エネルギー計算機１１２は、第一ウインドウ
と第二ウインドウに対する低成分と高成分を計算し／使
用する。句「計算し／使用する」とは、短ウインドウ２
２０と関連するエネルギーに対する高成分と低成分が２
つの短ウインドウ２１８と２２０の組に対して計算され
るので、２つの短ウインドウ２２０と２２２の組に対し
て再び「計算される」必要がないので、「計算する」と
対抗するように使用されている。代わりに、エネルギー
値が単に再使用されてもよい。比較器は、その入力とし
て、メモリ１１６に前もって格納されている第一ウイン
ドウに対するエネルギー計算の高成分と第二ウインドウ
に対するエネルギー計算の高成分と低成分とを取り、上
記の方法を使用することにより、攻撃が第二ウインドウ
内で起きたかどうかを示す。こうして、例えば、第一ウ
インドウが短ウインドウ２２０で、第二ウインドウが短
ウインドウ２２２ならば、また、比較器が攻撃が起きた
ことを示せば、時刻１２と時刻１３の間に攻撃が起きた
ことを示している。次に符号化プロセッサ１０６は、適
当な入力を取り、適当なウィンドウスイッチングを決定
し、その後符号化が進行する。
【００１９】ＭＤＣＴ１１０の１０２４個の出力解析が
ＭＤＣＴ１１０の後続の１０２４個の出力に衝撃を与え
ることを可能とする。２つのウインドウ２１８と２２０
の組と短ウインドウ２２０と２２２の組とに基づいてＭ
ＤＣＴ１１０からの１０２４個の出力の後続の組の処理
を説明する。２つの短ブロック２１８と２２０の組及び
／あるいは２つの短ブロック２２０の組が後続のＭＤＣ
Ｔ出力に衝撃を与える２つの例がある。これらを説明す
る。
ＭＤＣＴ１１０の後続の１０２４個の出力に衝撃を与え
ることを可能とする。２つのウインドウ２１８と２２０
の組と短ウインドウ２２０と２２２の組とに基づいてＭ
ＤＣＴ１１０からの１０２４個の出力の後続の組の処理
を説明する。２つの短ブロック２１８と２２０の組及び
／あるいは２つの短ブロック２２０の組が後続のＭＤＣ
Ｔ出力に衝撃を与える２つの例がある。これらを説明す
る。
【００２０】最初に、２つのウインドウ２２０と２２２
の組に関して、短ウインドウ２２２で（即ち時刻１２と
時刻１３の間に）起きたとすれば、２つの指示がなされ
る。先ず、比較器１１６は、短ウインドウ２２２が存在
する長ブロックに対応するＭＤＣＴの１０２４個の出力
が、上記のように、短ウインドウで符号化されるべきで
あることを示す。次に、ＭＤＣＴの次の１０２４個の出
力が短ウインドウで符号化される。
の組に関して、短ウインドウ２２２で（即ち時刻１２と
時刻１３の間に）起きたとすれば、２つの指示がなされ
る。先ず、比較器１１６は、短ウインドウ２２２が存在
する長ブロックに対応するＭＤＣＴの１０２４個の出力
が、上記のように、短ウインドウで符号化されるべきで
あることを示す。次に、ＭＤＣＴの次の１０２４個の出
力が短ウインドウで符号化される。
【００２１】２番目に、２つのウインドウ２１８と２２
０の組に関して、短ウインドウ２２０で（即ち時刻１１
と１２の間に）攻撃が起きたならば、１つの指示がなさ
れ、他の指示がなされてもよい。先ず、比較器は、上記
のように、短ウインドウ２２０が置かれている長ブロッ
クに対応するＭＤＣＴの１０２４個の出力が短ウインド
ウで符号化されるべきことを示す。また、短ウインドウ
２２０で起きる攻撃が”強い攻撃”ならば、ＭＤＣＴの
次の１０２４個の出力が短ウインドウで符号化される。
強い攻撃は、例えば、ΔＥH (Hの範囲:２１８から２２
０まで)がΔＥH(Hの範囲:２１６から２１８まで)より大
きければ起きると考えられる。ここで、ΔＥH (Hの範
囲:小さいウインドウXから小さいウインドウYまで)は、
小さいウインドウＸから小さいウインドウＹまでのエネ
ルギー計算の高成分の変化を表す。
０の組に関して、短ウインドウ２２０で（即ち時刻１１
と１２の間に）攻撃が起きたならば、１つの指示がなさ
れ、他の指示がなされてもよい。先ず、比較器は、上記
のように、短ウインドウ２２０が置かれている長ブロッ
クに対応するＭＤＣＴの１０２４個の出力が短ウインド
ウで符号化されるべきことを示す。また、短ウインドウ
２２０で起きる攻撃が”強い攻撃”ならば、ＭＤＣＴの
次の１０２４個の出力が短ウインドウで符号化される。
強い攻撃は、例えば、ΔＥH (Hの範囲:２１８から２２
０まで)がΔＥH(Hの範囲:２１６から２１８まで)より大
きければ起きると考えられる。ここで、ΔＥH (Hの範
囲:小さいウインドウXから小さいウインドウYまで)は、
小さいウインドウＸから小さいウインドウＹまでのエネ
ルギー計算の高成分の変化を表す。
【００２２】こうして、ＭＤＣＴ１１０からのある１０
２４個の出力に対する短ウインドウ解析に基づいてオー
ディオ信号を符号化するための技術を説明した。しかし
ながら、符号化されるべきであるほとんどのオーディオ
信号のデジタル表現は１０２４個のサンプルより長い。
こうして、長ウインドウ２０２と時間的に必然的に整列
するＮ個の短ウインドウの組（即ち、短ウインドウ２１
０、２０４、２１４、２０８、２０６、２１６、２１
８、２２０、２２２）を処理する方法と、２つのウイン
ドウ２１８／２２０と２２０／２２２の組の処理がＭＤ
ＣＴの後続の出力にどのように衝撃を与えるかを説明し
たが、ほとんどのオーディオ信号はウインドウ２０２よ
り時間的に長く、Ｎ個の短ウインドウの組に対して説明
したプロセスがオーディオ信号に対応するＮ個の短ウイ
ンドウの各組に対して繰り返されなければならないとい
ことは当業者には明らかであろう。
２４個の出力に対する短ウインドウ解析に基づいてオー
ディオ信号を符号化するための技術を説明した。しかし
ながら、符号化されるべきであるほとんどのオーディオ
信号のデジタル表現は１０２４個のサンプルより長い。
こうして、長ウインドウ２０２と時間的に必然的に整列
するＮ個の短ウインドウの組（即ち、短ウインドウ２１
０、２０４、２１４、２０８、２０６、２１６、２１
８、２２０、２２２）を処理する方法と、２つのウイン
ドウ２１８／２２０と２２０／２２２の組の処理がＭＤ
ＣＴの後続の出力にどのように衝撃を与えるかを説明し
たが、ほとんどのオーディオ信号はウインドウ２０２よ
り時間的に長く、Ｎ個の短ウインドウの組に対して説明
したプロセスがオーディオ信号に対応するＮ個の短ウイ
ンドウの各組に対して繰り返されなければならないとい
ことは当業者には明らかであろう。
【００２３】本発明を符号化器の環境で説明した。しか
しながら、上記発明になされてもよい多くの変形を当業
者は実現するであろう。例えば、その技術は、時間軸信
号上で（即ち、周波数表現に変換されることなく）使用
されてもよい。また、本発明は、マルチチャンネル（例
えば、５チャンネル）符号化システムにおいて使用され
てもよい。そのような状況では、５チャンネルの各々に
対して上記技術が使用される。他に、左チャネル信号と
右チャンネル信号のようなステレオ対に対して、左チャ
ンネル信号と右チャンネル信号の両方に対する計算され
たエネルギー、左チャンネル信号と右チャンネル信号に
関して短ウインドウあるいは長ウインドウを使用すべき
かを決定する目的のため加算され、１つのチャンネルと
して扱われてもよい。加えて、本発明は、デジタル格納
媒体（例えば、コンパクトディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、デ
ジタルオーディオテープ等）を製造するために使用され
てもよい。更に、本発明は、記録環境よりもむしろ送信
環境（例えばデジタルオーディオ放送）で使用されても
よい。こうして、本発明は、添付の特許請求の範囲によ
り定義される。
しながら、上記発明になされてもよい多くの変形を当業
者は実現するであろう。例えば、その技術は、時間軸信
号上で（即ち、周波数表現に変換されることなく）使用
されてもよい。また、本発明は、マルチチャンネル（例
えば、５チャンネル）符号化システムにおいて使用され
てもよい。そのような状況では、５チャンネルの各々に
対して上記技術が使用される。他に、左チャネル信号と
右チャンネル信号のようなステレオ対に対して、左チャ
ンネル信号と右チャンネル信号の両方に対する計算され
たエネルギー、左チャンネル信号と右チャンネル信号に
関して短ウインドウあるいは長ウインドウを使用すべき
かを決定する目的のため加算され、１つのチャンネルと
して扱われてもよい。加えて、本発明は、デジタル格納
媒体（例えば、コンパクトディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、デ
ジタルオーディオテープ等）を製造するために使用され
てもよい。更に、本発明は、記録環境よりもむしろ送信
環境（例えばデジタルオーディオ放送）で使用されても
よい。こうして、本発明は、添付の特許請求の範囲によ
り定義される。
【図１】本発明によるオーディオ符号化器のブロックダ
イアグラムである。
イアグラムである。
【図２】オーディオ信号を符号化するためのウインドウ
スイッチング技術で使用される短ウインドウと長ウイン
ドウの組の関係を示すグラフである。
スイッチング技術で使用される短ウインドウと長ウイン
ドウの組の関係を示すグラフである。
１０２ オーディオ符号化器 １０４ 前置プロセッサ １０６ 符号化プロセッサ １０８ Ａ／Ｄ変換器 １１０ 変形離散余弦変換器 １１２ エネルギー計算器 １１４ メモリ １１６ 比較器 １１８ 攻撃発生を示す出力線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ディヴィッド ジョンストン アメリカ合衆国 07059 ニュージャーシ ィ，ウォーレン，ヴァレー ヴュー ロー ド ８
Claims (9)
- 【請求項１】 オーディオ信号の一部を符号化する方法
であって、 （ａ）第一の時間ブロックと第二の時間ブロックにオー
ディオ信号の一部を分割することと、 （ｂ）第一時間ブロック第一エネルギー値と第一時間ブ
ロック第二エネルギー値を計算することと、ここで、第
一時間ブロック第一エネルギー値は、第一時間ブロック
の第一周波数バンド内のエネルギー量を表し、第一時間
ブロック第二エネルギー値は、第一時間ブロックの第二
周波数バンド内のエネルギー量を表し、 （ｃ）第二時間ブロック第一エネルギー値と第二時間ブ
ロック第二エネルギー値を計算することと、第二時間ブ
ロック第一エネルギー値は、第二時間ブロックの第一周
波数バンド内のエネルギー量を表し、第二時間ブロック
第二エネルギー値は、第二時間ブロックの第二周波数バ
ンド内のエネルギー量を表し、 （ｄ）第二時間ブロック第一エネルギー値と第二時間ブ
ロック第二エネルギー値を比較と、また、第一時間ブロ
ックと第二時間ブロックの比較とに基づいて、第二時間
ブロック内で攻撃が起きたかどうかを判定することとを
具備する方法。 - 【請求項２】 第一時間ブロック第一エネルギー値と第
一時間ブロック第二エネルギー値を計算するステップ
は、 （ａ）第一時間ブロック周波数表現を発生し、 （ｂ）前記第一時間ブロック周波数表現を第一時間ブロ
ックの第一周波数バンドと第一時間ブロックの第二周波
数バンドに分割することと、 （ｃ）第一時間ブロックの第一周波数バンドと第一時間
ブロックの第二周波数バンドとに基づいて第一時間ブロ
ック第一エネルギー値と第一時間ブロック第二エネルギ
ー値を発生することとを具備する請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 第二時間ブロック第一エネルギー値と第
二時間ブロック第二エネルギー値を計算するステップ
は、 （ａ）第二時間ブロック周波数表現を発生し、 （ｂ）前記第二時間ブロック周波数表現を第二時間ブロ
ックの第一周波数バンドと第二時間ブロックの第二周波
数バンドに分割することと、 （ｃ）第二時間ブロックの第一周波数バンドと第二時間
ブロックの第二周波数バンドとに基づいて第二時間ブロ
ック第一エネルギー値と第二時間ブロック第二エネルギ
ー値を発生することとを具備する請求項２に記載の方
法。 - 【請求項４】 前記第一時間ブロックと第二時間ブロッ
クの比較は、第二時間ブロック第二エネルギー値と第一
時間ブロック第二エネルギー値との比較である請求項３
に記載の方法。 - 【請求項５】 （ａ）攻撃が起きたどうかを示す信号を
出力することと、 （ｂ）信号に基づいて第一長さウインドウから第二長さ
ウインドウにスイッチングすることと、 （ｃ）第二長さウインドウで第二時間ブロックを表す信
号を符号化することとを更に具備する請求項４に記載の
方法。 - 【請求項６】 第一長さウインドウは、第二長さウイン
ドウより長く、第一時間ブロック第一エネルギー値は、
低成分エネルギー値であり、第一時間ブロック第二エネ
ルギー値は高成分エネルギー値であり、前記第二時間ブ
ロック第一エネルギー値は、低成分エネルギー値であ
り、前記第二時間ブロック第二エネルギー値は、高成分
エネルギー値であり、高成分エネルギー値は低成分エネ
ルギー値より高いバンドの周波数を表す請求項５に記載
の方法。 - 【請求項７】 前記低成分エネルギー値は約０Ｈｚから
約３ｋＨｚの周波数バンドを表し、前記高成分エネルギ
ー値は約３ｋＨｚから約２０ｋＨｚまでの周波数バンド
を表す請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記オーディオ信号は、３番目の時間ブ
ロックと、４番目の時間ブロック、．．．、（Ｎ−２）
番目の時間ブロック、（Ｎ−１）番目の時間ブロック、
Ｎ番目の時間ブロックからなる付加的時間ブロックの組
に分割され、該付加的時間ブロックの組は、前記２番目
の時間ブロックと３番目の時間ブロック、３番目の時間
ブロックと４番目の時間ブロック、．．．、（Ｎ−２）
番目の時間ブロックと（Ｎ−１）番目の時間ブロック、
（Ｎ−１）番目の時間ブロックとＮ番目の時間ブロック
の時間ブロック対にグループ化され、前記方法は、ステ
ップ（ａ）から（ｃ）を繰り返すことを更に具備し、時
間ブロックの対の組の１番目に記載された時間ブロック
と時間ブロック対のその組の２番目に記載された時間ブ
ロックは第一時間ブロックと第二時間ブロックとしてそ
れぞれ扱われる請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記オーディオ信号はＮ個の時間ブロッ
クの複数の付加的な組からなり、前記方法は、更に、該
Ｎ個の時間ブロックの複数の付加的な組のＮ個の時間ブ
ロックの各他の組に対して、 （ａ）Ｎ個の時間ブロックの他の組の第一時間ブロック
と第二時間ブロックに対して請求項１に記載のステップ
（ａ）から（ｃ）までを繰り返すことと、 （ｂ）Ｎ個の時間ブロックの他の組からの、３番目の時
間ブロックと、４番目の時間ブロック、．．．、（Ｎ−
２）番目の時間ブロック、（Ｎ−１）番目の時間ブロッ
ク、Ｎ番目の時間ブロックからなる付加的時間ブロック
の組を、前記２番目の時間ブロックと３番目の時間ブロ
ック、３番目の時間ブロックと４番目の時間ブロッ
ク、．．．、（Ｎ−２）番目の時間ブロックと（Ｎ−
１）番目の時間ブロック、（Ｎ−１）番目の時間ブロッ
クとＮ番目の時間ブロックの時間ブロック対にグループ
化することと、 （ｃ）時間ブロックの対の組の各々に対して、請求項１
に記載のステップ（ａ）から（ｃ）を繰り返すこととを
更に具備し、時間ブロックの対の組の１番目に記載され
た時間ブロックと時間ブロック対の該組の２番目に記載
された時間ブロックは第一時間ブロックと第二時間ブロ
ックとしてそれぞれ扱われる請求項８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/381376 | 1995-01-31 | ||
| US08/381,376 US5701389A (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Window switching based on interblock and intrablock frequency band energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08256062A true JPH08256062A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3276835B2 JP3276835B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=23504790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01473496A Expired - Lifetime JP3276835B2 (ja) | 1995-01-31 | 1996-01-31 | オーディオ信号の一部を符号化する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5701389A (ja) |
| EP (1) | EP0725493A3 (ja) |
| JP (1) | JP3276835B2 (ja) |
| KR (1) | KR960030589A (ja) |
| TW (1) | TW441197B (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503766A (ja) * | 2004-06-21 | 2008-02-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | オーディオエンコードの方法 |
| JP2010217900A (ja) * | 2002-09-04 | 2010-09-30 | Microsoft Corp | マルチチャネルオーディオのエンコーディングおよびデコーディング |
| US8207239B2 (en) | 2005-06-16 | 2012-06-26 | Dsm Ip Assets B.V. | Radioactive ray-curable liquid resin composition for use in optical stereolithography, and optically shaped article produced by curing the composition |
| US9026452B2 (en) | 2007-06-29 | 2015-05-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bitstream syntax for multi-process audio decoding |
| US9105271B2 (en) | 2006-01-20 | 2015-08-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Complex-transform channel coding with extended-band frequency coding |
| US9305558B2 (en) | 2001-12-14 | 2016-04-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Multi-channel audio encoding/decoding with parametric compression/decompression and weight factors |
| US9443525B2 (en) | 2001-12-14 | 2016-09-13 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Quality improvement techniques in an audio encoder |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6757913B2 (en) | 1996-07-15 | 2004-06-29 | Gregory D. Knox | Wireless music and data transceiver system |
| US6735561B1 (en) * | 2000-03-29 | 2004-05-11 | At&T Corp. | Effective deployment of temporal noise shaping (TNS) filters |
| US7930170B2 (en) * | 2001-01-11 | 2011-04-19 | Sasken Communication Technologies Limited | Computationally efficient audio coder |
| TW200532523A (en) * | 2004-02-27 | 2005-10-01 | Aureon Biosciences Corp | Methods and systems for predicting occurrence of an event |
| JP4774820B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2011-09-14 | 株式会社日立製作所 | 電子透かし埋め込み方法 |
| KR20070068424A (ko) * | 2004-10-26 | 2007-06-29 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 음성 부호화 장치 및 음성 부호화 방법 |
| FR2977439A1 (fr) * | 2011-06-28 | 2013-01-04 | France Telecom | Fenetres de ponderation en codage/decodage par transformee avec recouvrement, optimisees en retard. |
| CA2900437C (en) | 2013-02-20 | 2020-07-21 | Christian Helmrich | Apparatus and method for encoding or decoding an audio signal using a transient-location dependent overlap |
| CN112581975B (zh) * | 2020-12-11 | 2024-05-17 | 中国科学技术大学 | 基于信号混叠和双声道相关性的超声波语音指令防御方法 |
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| US4110560A (en) * | 1977-11-23 | 1978-08-29 | Gte Sylvania Incorporated | Communication apparatus |
| US4817155A (en) * | 1983-05-05 | 1989-03-28 | Briar Herman P | Method and apparatus for speech analysis |
| US4630300A (en) * | 1983-10-05 | 1986-12-16 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Front-end processor for narrowband transmission |
| JPS62232691A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-13 | 株式会社リコー | 音声認識装置 |
| FR2631147B1 (fr) * | 1988-05-04 | 1991-02-08 | Thomson Csf | Procede et dispositif de detection de signaux vocaux |
| US5285498A (en) * | 1992-03-02 | 1994-02-08 | At&T Bell Laboratories | Method and apparatus for coding audio signals based on perceptual model |
| US5459814A (en) * | 1993-03-26 | 1995-10-17 | Hughes Aircraft Company | Voice activity detector for speech signals in variable background noise |
-
1995
- 1995-01-31 US US08/381,376 patent/US5701389A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-19 TW TW084103856A patent/TW441197B/zh not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-01-24 EP EP96300477A patent/EP0725493A3/en not_active Withdrawn
- 1996-01-31 JP JP01473496A patent/JP3276835B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 KR KR1019960002276A patent/KR960030589A/ko not_active Application Discontinuation
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| US9443525B2 (en) | 2001-12-14 | 2016-09-13 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Quality improvement techniques in an audio encoder |
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| US9105271B2 (en) | 2006-01-20 | 2015-08-11 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Complex-transform channel coding with extended-band frequency coding |
| US9026452B2 (en) | 2007-06-29 | 2015-05-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bitstream syntax for multi-process audio decoding |
| US9349376B2 (en) | 2007-06-29 | 2016-05-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bitstream syntax for multi-process audio decoding |
| US9741354B2 (en) | 2007-06-29 | 2017-08-22 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bitstream syntax for multi-process audio decoding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960030589A (ko) | 1996-08-17 |
| EP0725493A3 (en) | 2003-07-09 |
| US5701389A (en) | 1997-12-23 |
| JP3276835B2 (ja) | 2002-04-22 |
| EP0725493A2 (en) | 1996-08-07 |
| TW441197B (en) | 2001-06-16 |
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