JPH09252254A - オーディオ復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一連の復号処理を行うために必要なメモリ回
路量を減らして、ダウンミキシングが可能で安価なオー
ディオ復号装置を提供する。 【解決手段】 時間軸／周波数軸変換を用いて周波数領
域で符号化された複数チャネルのオーディオデータを復
号するオーディオ復号装置において、周波数領域のオー
ディオデータに対して周波数領域ダウンミキシング手段
４０でダウンミキシング処理を行った後に、周波数軸／
時間軸変換手段３３で時間領域のオーディオデータに変
換することにより、低減したチャネル数の分だけメモリ
を削減する。また、各チャネルの逆量子化処理と各チャ
ネルの周波数軸／時間軸変換処理とをパイプライン処理
で行うようにすることにより、両方の処理においてワー
クバッファを共用化できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ圧縮技術を
用いて圧縮されたオーディオデータを伸張するオーディ
オ復号装置に関し、例えば、伝送路から送られてくる圧
縮オーディオデータあるいは記録媒体から再生される圧
縮オーディオデータを伸張するオーディオ復号装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、オーディオ信号を高能率符号
化するための様々な方式が知られている。例えば、時間
領域の信号を周波数領域の信号に変換する時間軸／周波
数軸変換を用いてオーディオ信号を変換し、各周波数帯
域において人間の聴覚に適応したデータ圧縮を行う方式
がある。この時間軸／周波数軸変換の方式としては、例
えば、サブバンドフィルタやＭＤＣＴ(Modified Discre
te Cosine Transform)を用いた方式が挙げられる。

【０００３】なお、サブバンドフィルタ符号化方式およ
びＭＤＣＴ符号化方式の概要については、例えば、MARC
EL DEKKAR 社（New York）1991年出版、 FURUI＆SONDHI
編の“ Adbances in Speech Signal Processing ”の10
9 ページから140 ページに記載されている。以下では、
ＭＤＣＴ符号化方式に基づく時間軸／周波数軸変換を用
いたオーディオ符号化方式について説明する。

【０００４】図１１に、このＭＤＣＴ符号化方式を用い
た符号化装置の構成例を示す。この符号化装置における
符号化の処理は、以下に説明する通りである。すなわ
ち、入力端子５１を介して入力されたディジタルオーデ
ィオ信号は、ＭＤＣＴ回路４１により、ある時間間隔毎
に時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換され
る。この時間間隔に対応するデータ長を変換ブロック長
と呼ぶ。

【０００５】そして、上記ＭＤＣＴ回路４１から出力さ
れた周波数領域のオーディオデータは、量子化回路４２
で量子化（可変長符号化）された後、マルチプレクス回
路４３においてサンプリング周波数等のヘッダ情報が付
加されて、符号化データとして出力端子５２より出力さ
れる。上記ＭＤＣＴ回路４１で行われる時間軸／周波数
軸変換処理は、以下の式（１）で記述される。

【０００６】

【数１】

【０００７】ここで、x(k)は入力信号、w(k)は窓関数、
y(m)はＭＤＣＴされた信号、N は変換ブロック長（samp
les ）、n=N/2 は位相項である。窓関数w(k)は、各変換
ブロックの端点で生じることがある不連続な信号を補正
するためのものであり、その形状の一例を図１２に示
す。また、式（１）において、ＭＤＣＴ回路４１への入
力信号x(k)の数はN であり、一方、m は０からN/2-1 ま
での値をとるのでＭＤＣＴされた信号y(m)の数はN/2 と
なる。

【０００８】ＭＤＣＴ処理では、現ブロックの変換後に
次のブロックを変換するときには、現ブロックから次の
ブロックへサンプルをN/2 だけずらした点で変換を行な
う。すなわち、サンプルがN/2 点だけオーバーラップす
る形で各変換ブロックにＭＤＣＴを連続的にかけてい
く。これは、各変換ブロックの境界部分で不連続な信号
が発生するのを防ぐためである。この様子が図１３に示
されている。図１３は、変換ブロック長N の値が５１２
の場合の例である。

【０００９】この図１３の例では、オーディオデータ
は、説明のために２５６サンプル毎にサブブロック化さ
れている。まず、サブブロック０とサブブロック１とを
覆うようにして窓関数がかけられ、ＭＤＣＴされる。次
に、サンプルを２５６点だけずらし、サブブロック１と
サブブロック２とを覆うようにして窓関数がかけられて
ＭＤＣＴされる。このように、図１３の例では、サンプ
ルを２５６点づつオーバーラップしながら５１２点の各
ブロックのＭＤＣＴが連続的に施されていく。

【００１０】ＭＤＣＴ回路４１での変換ブロック長が一
定の場合には上記のような処理となるが、入力信号の信
号特性により変換ブロック長を変化させることで、符号
化効率を上げる方式も知られている。このような可変ブ
ロック長のＭＤＣＴ符号化方式の一例としては、国際標
準規格ISO IEC １１１７２−３の中のＭＰＥＧオーディ
オレイヤIII を挙げることができる。

【００１１】この可変ブロック長のＭＤＣＴ方式では、
入力信号の特性に合わせて時間的に変換ブロック長を変
化させる。すなわち、入力信号の特性が定常的であると
きには、長い変換ブロック長を用いて符号化を行なう。
これに対して、例えばパルス的な信号が入力されたとき
など、入力信号の特性が急に変化するようなときには、
短い変換ブロック長を用いて符号化を行なう。

【００１２】なお、変換ブロック長を変化させる方法は
種々あるが、長い変換ブロック長が整数N のときに、短
い変換ブロック長を N／L （L ＝２、３、…）とする方
法が一般的によく用いられる。

【００１３】図１１の符号化装置では、変換ブロック長
決定回路４４において、入力されたオーディオ信号の特
性に合わせて変換ブロック長を決定し、決定した変換ブ
ロック長情報をＭＤＣＴ回路４１およびマルチプレクス
回路４３へ供給する。ＭＤＣＴ回路４１では、変換ブロ
ック長決定回路４４より入力される変換ブロック長情報
に合わせて変換ブロック長を時間的に変化させながらＭ
ＤＣＴ処理を行う。

【００１４】一方、上記変換ブロック長決定回路４４に
より決定された変換ブロック長情報がマルチプレクス回
路４３に送られると、上記マルチプレクス回路４３によ
り、変換ブロック長情報と量子化データとが多重化さ
れ、符号化データとして出力端子５２より出力される。

【００１５】ところで、入力端子５１より入力されるデ
ィジタルオーディオ信号としては、複数チャネルのオー
ディオ信号を扱うことが可能である。例えば、映画等で
使用される５チャネルのオーディオ信号を入力した場合
には、ＭＤＣＴ回路４１、量子化回路４２、変換ブロッ
ク長決定回路４４での処理を５チャネルそれぞれ独立に
行なう。そして、マルチプレクス回路４３において５チ
ャネル分のデータを多重化した後、符号化データとして
出力する。

【００１６】この場合、各チャネル間の相関を利用して
符号化を行うことにより、同一ビットレートにおける音
質を向上させることが可能である。そして、そのような
処理方式として、差分方式とカップリング方式とが知ら
れている。前者の差分方式は、主に低周波数のサブバン
ド情報（各変換ブロック内のデータ）に対して用いら
れ、２つのチャネルのサブバンド情報の和と差とを求め
ることで、符号化時に一方のチャネルに集中的に情報を
配置し、情報量を削減することができるようにした方式
である。

【００１７】一方、後者のカップリング方式は、主に高
周波数のサブバンド情報に対して用いられ、実サンプル
の値を複数のチャネルで共用するようにすることによ
り、情報量を削減することができるようにした方式であ
る。すなわち、サブバンド情報の高周波領域では音感と
してのパワーが比較的小さく、１つのサブバンド情報を
複数チャネルで共用化しても聴感上問題がない。そこ
で、各チャネルにおける高周波領域のサブバンド情報で
類似する部分があれば、その類似部分の情報を共用化す
ることにより情報量を削減しているのである。

【００１８】次に、従来のＭＤＣＴ方式によるオーディ
オ復号装置の一例を図１４に示す。以下、この図１４を
用いて複数チャネルのオーディオデータを復号する従来
の復号技術の説明を行なう。

【００１９】図１４において、符号化されたオーディオ
データは、入力端子２１を介してデマルチプレクス回路
３１へと入力される。デマルチプレクス回路３１では、
入力された符号化データが、多重化された複数チャネル
のオーディオデータと変換ブロック長情報とに分離され
る。

【００２０】上記デマルチプレクス回路３１により出力
された各チャネルのオーディオデータは、逆量子化回路
３２において各チャネル毎に逆量子化処理が施され、そ
の処理結果がＩＭＤＣＴ (Inverse ＭＤＣＴ) 回路３３
に入力される。ここで、逆量子化処理とは、可変長符号
化された各サンプルデータのビット長を求めて、各サン
プルデータを識別することを言う。ＩＭＤＣＴ回路３３
には、上記デマルチプレクス回路３１で分離された変換
ブロック長情報も入力される。

【００２１】このＩＭＤＣＴ回路３３では、入力された
変換ブロック長情報をもとに、各チャネル毎にＩＭＤＣ
Ｔ処理が行なわれる。上記ＩＭＤＣＴ回路３３で行われ
る周波数軸／時間軸変換処理は、以下の式（２）で記述
される。

【００２２】

【数２】

【００２３】ここで、x(k)はＩＭＤＣＴ処理された信
号、y(m)はＭＤＣＴ処理された信号、N は変換ブロック
長、n=N/2 は位相項である。また、ＩＭＤＣＴ処理され
た信号x(k)の数はN であり、ＭＤＣＴ処理された信号y
(m)の数はN/2 である。

【００２４】この式（２）に基づいてＩＭＤＣＴ処理さ
れた信号は、ディレイバッファ３４に一時的に記憶され
た後、窓掛け演算回路３５により窓掛け演算が施され
る。窓掛け演算回路３５は、ＭＤＣＴ処理のときと同じ
形状の窓関数（図１２に例示）をかけ、更に現ブロック
の前半部分と前ブロックの後半部分とでオーバーラップ
する部分のデータを加算してオーディオ信号を再構成す
る。これは、ＭＤＣＴ処理を行う際にN/2 点ずつサンプ
ルをオーバーラップして変換してあるため、加算を行わ
ないとエリアシングが発生してしまうためである。

【００２５】図１５に、このときのオーバーラップの様
子を示す。この例では、まず、それぞれ５１２点のサン
プルを有するブロック０とブロック１とで２５６点だけ
オーバーラップする部分が加算され、２５６点のオーデ
ィオ信号が再構成される。次に、ブロック１とブロック
２とで２５６点だけオーバラップする部分が加算され、
次の２５６点のオーディオ信号が再構成される。以下同
様にして、２５６点ずつオーディオ信号が再構成されて
いく。

【００２６】ところで、複数チャネルのオーディオデー
タが符号化されているとき、もし、復号化側における音
声出力用のスピーカが、符号化されたチャネル数より少
ない数のチャネルしか持たない場合には、ダウンミキシ
ング処理を行うことがある。ダウンミキシング処理と
は、複数のチャネルのオーディオデータからそれ以下の
チャネル数のオーディオデータをつくり出す処理のこと
である。この処理の一例は、以下の式（３）で記述され
る。

【００２７】

【数３】

【００２８】ここで、x[ch][n]はチャネルchに対応する
入力信号、y[n]はダウンミキシングされた１つのチャネ
ルの信号、α[ch]はチャネルchに対応するダウンミキシ
ングのための係数、M はダウンミキシングする対象チャ
ネル数を示す。

【００２９】例えば、映画等で使用されるオーディオ信
号は、５チャネル分のオーディオデータが符号化されて
いることがあるが、一般の家庭のオーディオ装置では、
２チャネルしか出力できないことが多い。この場合に
は、時間領域ダウンミキシング回路３６で式（３）に示
したダウンミキシング処理を２回行い、５チャネルの音
声から２チャネルの音声を作りだすようにしている。

【００３０】勿論、符号化されたチャネル数のオーディ
オデータを復号化側で全て出力できる場合にはダウンミ
キシング処理を行う必要はない。この場合には、ダウン
ミキシング回路３６では何の処理も行われず、窓掛け演
算回路３５により窓掛けが行われたオーディオデータが
そのまま出力端子２２から出力される。

【００３１】図１６は、図１４に示した従来のオーディ
オ復号装置を、メモリ量も考慮して更に詳しく示したハ
ードウェア構成図である。この図１６は、５チャネルの
オーディオデータを扱う例を示すものであり、変換ブロ
ック長を５１２点とした場合のメモリ量を記述してあ
る。また、上記５つのチャネルは、それぞれ左チャネル
Lch 、センタチャネルCch 、右チャネルRch、後方左チ
ャネルLSch、後方右チャネルRSchであるとする。

【００３２】図１６において、デマルチプレクス回路３
１、逆量子化回路３２における処理を経て逆量子化され
た各チャネルのオーディオデータは、逆量子化バッファ
３７に格納される。そして、その逆量子化バッファ３７
に格納された各チャネルの逆量子化データに対して、Ｉ
ＭＤＣＴ回路（周波数軸／時間軸変換回路）３３により
式（２）の演算が各チャネルごとに実行され、その演算
結果が時間軸情報バッファ３８へと格納される。

【００３３】次に、上記時間軸情報バッファ３８に格納
された各チャネルのオーディオデータは、窓掛け演算回
路（加算／窓掛け回路）３５に与えられる。そして、こ
の窓掛け演算回路３５において、窓掛け演算が実行され
た後、現ブロックの前半部分のデータと、ディレイバッ
ファ３４に格納されている前ブロックの後半部分のデー
タとがオーバーラップ加算される。

【００３４】そして、上記窓掛け演算回路３５によりオ
ーバーラップ加算された結果は、ＰＣＭバッファ３９に
格納される。また、現ブロックの後半部分のデータは、
窓掛け演算の後で上記ディレイバッファ３４に格納さ
れ、次のブロックにおけるオーバーラップ加算に利用さ
れる。

【００３５】次に、ダウンミキシング処理が必要な場合
には、時間領域ダウンミキシング回路３６によりＰＣＭ
バッファ３９から各チャネルのオーディオデータが読み
出され、式（３）で示されるダウンミキシング処理が実
行される。そして、このようにしてダウンミキシング処
理された結果が出力端子２２を介して出力される。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】図１６に示したよう
に、従来のオーディオ復号装置においては、逆量子化バ
ッファ３７、時間軸情報バッファ３８、ディレイバッフ
ァ３４、ＰＣＭバッファ３９の各バッファメモリを設け
ることが必要であった。そして、逆量子化バッファ３
７、時間軸情報バッファ３８、ディレイバッファ３４の
メモリ容量はそれぞれ少なくとも２５６×５ワード、Ｐ
ＣＭバッファ３９のメモリ容量は少なくとも２５６×１
０ワード必要であった。

【００３７】上記ＰＣＭバッファ３９で２５６×１０ワ
ード分のメモリ容量が必要なのは、以下の理由による。
すなわち、一般に、オーディオ機器ではＰＣＭデータを
一定のレートで出力することが要求されている。これを
満足するためには、窓掛け演算回路３５による演算直後
のデータを格納するためのものと、一定のレートでデー
タを出力するためのものとでバッファを２重化し、パイ
プライン動作させる必要がある。このため、ＰＣＭバッ
ファ３９のメモリ容量は、２５６×５×２ワード分必要
となるのである。

【００３８】つまり、従来のオーディオ復号装置では、
逆量子化バッファ３７、時間軸情報バッファ３８、ディ
レイバッファ３４、ＰＣＭバッファ３９の各バッファメ
モリで合計６４００ワード分のメモリ容量が必要であ
り、かなりのメモリ量を必要とするいう問題があった。

【００３９】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものであり、オーディオ復号装置において音質
をほとんど損なうことなくメモリ容量を低減させること
を目的とする。すなわち、本発明は、一連の復号処理を
行うために必要なメモリ容量を低減させることにより、
ダウンミキシングが可能でかつ安価なオーディオ復号装
置を提供することを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】本発明によるオーディオ
復号装置は、複数チャネルのオーディオ信号を時間軸／
周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域オー
ディオデータを含む符号化（encoded ）データを復号す
る。

【００４１】上記目的を達成するために、本発明の第１
の観点によるオーディオ復号装置は、上記複数チャネル
のオーディオ信号を所定のレベル比で所定のチャネル数
にミキシングするように、上記周波数領域オーディオデ
ータを処理する周波数領域ダウンミキシング手段と、上
記周波数領域ダウンミキシング手段により処理された周
波数領域オーディオデータを周波数領域から時間領域へ
と変換する周波数軸／時間軸変換手段とを含む。

【００４２】本発明の第１の観点によれば、通常は一連
の復号処理の最後に時間領域で行われるダウンミキシン
グ処理が周波数軸／時間軸変換処理よりも前の周波数領
域で行われることとなり、周波数軸／時間軸変換処理で
扱うべきデータのチャネル数がダウンミキシング処理よ
って減少する。したがって、周波数軸／時間軸変換処理
のために必要なメモリ容量が、減少したチャネル数の分
だけ少なくて済む。

【００４３】また、本発明の第２の観点によるオーディ
オ復号装置において、上記周波数領域オーディオデータ
は、各々が可変ビット長を有し上記複数チャネルのオー
ディオ信号の１つについての（１つの）サンプルを表す
サンプルデータを含み、上記オーディオ復号装置は、上
記周波数領域オーディオデータから各サンプルデータの
ビット長を求めてサンプルデータを識別する逆量子化手
段と、上記逆量子化手段により識別されたサンプルデー
タを周波数領域から時間領域へと変換する周波数軸／時
間軸変換手段と、上記逆量子化手段における逆量子化処
理および上記周波数軸／時間軸変換手段における周波数
軸／時間軸変換処理において使用するメモリとを含み、
上記複数チャネルのオーディオ信号の各々について、上
記逆量子化手段における逆量子化処理と上記周波数軸／
時間軸変換手段における周波数軸／時間軸変換処理とを
パイプライン処理で行うようにした。

【００４４】本発明の第２の観点によれば、逆量子化手
段と周波数軸／時間軸変換手段とでパイプライン処理を
行う際にメモリが共用化されるようになり、逆量子化さ
れたデータを記憶するためのメモリと、周波数軸／時間
軸変換されたデータを記憶するためのメモリとを別々に
設ける必要がなくなる。しかも、複数チャネルのオーデ
ィオ信号の各々についてパイプライン処理を行うことに
より、メモリ内の同じ領域を何回も使い回しすることが
可能となるので、オーディオ信号のチャネル数よりも少
ない数のメモリ領域を設ければ足りる。

【００４５】また、本発明の第３の観点によるオーディ
オ復号装置は、上記複数チャネルのオーディオ信号の各
々について、コサイン関数を使用して上記周波数領域オ
ーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換して
時間領域オーディオデータを作成する周波数軸／時間軸
変換手段と、上記コサイン関数に由来する対称性を有す
る１組の時間領域オーディオデータ値のうちの一方から
他方を求めて窓掛け演算を行う窓掛け手段と、上記窓掛
け手段により窓掛け演算を行う際に使用する該時間領域
オーディオデータを遅延するためのバッファメモリであ
って、上記対称性を有する１組の該時間領域オーディオ
データ値のうちの上記一方を記憶するバッファメモリと
を含む。

【００４６】本発明の第３の観点によれば、窓掛け演算
は、対称性を有する１組の時間領域オーディオデータ値
のうちの一方から他方を求めた後で行われるので、窓掛
け演算を行う際に使用する時間領域オーディオデータを
遅延するためのバッファメモリには、１組の時間領域オ
ーディオデータ値のうちの一方のみを記憶しておけばよ
い。

【００４７】また、本発明の第４の観点によるオーディ
オ復号装置は、上記複数チャネルのオーディオ信号の各
々について、上記周波数領域オーディオデータを周波数
領域から時間領域へと変換して時間領域オーディオデー
タを作成する周波数軸／時間軸変換手段と、上記時間領
域オーディオデータに対して窓掛け演算を行う窓掛け手
段と、上記複数チャネルのオーディオ信号を所定のレベ
ル比で所定のチャネル数にミキシングするように、上記
窓掛け手段から出力された時間領域オーディオデータを
処理するダウンミキシング手段と、上記ダウンミキシン
グ手段から出力された時間領域オーディオデータを一時
的に記憶して出力するためのバッファメモリとを含む。

【００４８】本発明の第４の観点によれば、ミキシング
処理によりオーディオ信号のチャネル数が減少した後で
時間領域オーディオデータがデータ出力用のバッファメ
モリに記憶されるので、窓掛け演算が行われた直後のチ
ャネル数の多いオーディオデータがバッファメモリに記
憶されていた従来例と比べて、バッファメモリの容量を
低減することができる。

【００４９】また、本発明の第５の観点によるオーディ
オ復号装置は、上記複数チャネルのオーディオ信号の各
々について、上記周波数領域オーディオデータを周波数
領域から時間領域へと変換して時間領域オーディオデー
タを作成する周波数軸／時間軸変換手段と、上記時間領
域オーディオデータに対して窓掛け演算を行う窓掛け手
段と、上記窓掛け手段が窓掛け演算を行う際に使用する
データ遅延用のバッファメモリと、上記複数チャネルの
オーディオ信号を所定のレベル比で所定のチャネル数に
ミキシングするように、上記窓掛け手段から出力された
時間領域オーディオデータを処理するダウンミキシング
手段であって、処理された時間領域オーディオデータを
上記バッファメモリに記憶させるダウンミキシング手段
とを含む。

【００５０】本発明の第５の観点によれば、ミキシング
処理によりオーディオ信号のチャネル数が減少した後で
時間領域オーディオデータがデータ遅延用のバッファメ
モリに記憶されるので、周波数軸／時間軸変換が行われ
た直後のチャネル数の多いオーディオデータがバッファ
メモリに記憶されていた従来例と比べて、バッファメモ
リの容量を低減することができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のオーディオ復号
装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。第１の
実施形態のオーディオ復号装置の構成例を図１に示す。

【００５２】図１において、入力端子２１を介して入力
された符号化データは、デマルチプレクス回路３１で複
数チャネルのオーディオデータと変換ブロック長情報と
に分離される。このオーディオデータは、周波数領域の
複数チャネルのオーディオ信号を表しているので、周波
数領域オーディオデータと呼ぶ。

【００５３】このデマルチプレクス回路３１により分離
された各チャネルの周波数領域オーディオデータは、逆
量子化回路３２で各チャネル毎に逆量子化処理が施さ
れ、周波数領域ダウンミキシング手段４０へと入力され
る。また、デマルチプレクス回路３１で分離された変換
ブロック長情報は、周波数軸／時間軸変換手段３３へと
入力される。

【００５４】周波数軸／時間軸変換手段３３から出力さ
れた時間領域の複数チャネルのオーディオ信号を表すオ
ーディオデータ（時間領域オーディオデータ）は、ディ
レイバッファ３４で遅延された後、窓掛け演算回路３５
に入力されて窓掛け演算が施される。

【００５５】図２に、図１に示した本実施形態のオーデ
ィオ復号装置の周波数領域ダウンミキシング手段４０お
よび周波数軸／時間軸変換手段３３に相当する部分を、
メモリ量も考慮して更に詳しく示す。この周波数領域ダ
ウンミキシング手段４０および周波数軸／時間軸変換手
段３３内で行われる処理については、図２を用いて以下
に説明する。

【００５６】この図２も図１６と同様に、５チャネルの
オーディオデータを扱う例を示すものであり、変換ブロ
ック長を５１２点とした場合のメモリ量を記述してあ
る。また、図２で、Lch は左チャネル、Cch はセンタチ
ャネル、Rch は右チャネル、LSchは後方左チャネル、RS
chは後方右チャネル、Ldchはダウンミキシング処理した
左チャネル、Rdchはダウンミキシング処理した右チャネ
ルの各チャネル用のデータ領域を示している。

【００５７】図１の逆量子化回路３２で逆量子化された
データは、図２の第１のメモリ回路１１１に格納され
る。次に、第１のメモリ回路１１１に格納された周波数
領域のオーディオデータに対して、周波数領域ダウンミ
キシング回路１０１でダウンミキシング処理が行なわ
れ、その結果が第２のメモリ回路１１２へと格納され
る。周波数領域ダウンミキシング回路１０１内で行われ
る処理は、以下の式（４）で記述される。

【００５８】

【数４】

【００５９】ここで、Ｘ[ch][n] はチャネルchに対応す
る周波数領域の入力信号、Ｙ[n] はダウンミキシングさ
れた周波数領域の信号、α[ch]はチャネルchに対応する
ダウンミキシングのための係数であり、式（３）に示し
たものと同じものである。また、M はダウンミキシング
する対象チャネル数を示す。

【００６０】もし、ダウンミキシング処理の対象となる
各チャネル間で変換ブロック長が異なる場合には、ま
ず、他のチャネルと異なっているチャネルのデータを周
波数軸／時間軸変換回路１０５で時間領域のデータに一
旦変換して第５のメモリ回路１１５に格納する。その
後、時間軸／周波数軸変換回路１０４で変換ブロック長
をそろえる形で周波数領域への変換を再度行なう。この
ように、周波数領域内でダウンミキシング処理を行なう
ときには、各チャネルの変換ブロック長をそろえておく
ようにする。これにより、周波数領域内でのダウンミキ
シング処理を効率よく行うようにすることができる。

【００６１】例えば、変換ブロック長としてN とN/2 の
２種類を使う符号化を行なっている場合を考える。この
場合には、ダウンミキシング処理の対象となる５つのチ
ャネルが、変換ブロック長N とN/2 との２種類を持つ可
能性がある。このときは、周波数軸／時間軸変換回路１
０５により変換ブロック長N/2 のデータを２つ分周波数
軸／時間軸変換した後で、時間軸／周波数軸変換回路１
０４により変換ブロック長N で時間軸／周波数軸変換を
施し、各チャネル間の変換ブロック長をN にそろえるよ
うにする。

【００６２】次に、周波数軸／時間軸変換回路１０２に
より、第２のメモリ回路１１２に格納されている周波数
領域のオーディオデータに対して時間領域への変換処理
が行なわれ、その変換結果が第３のメモリ回路１１３へ
格納される。最後に、加算／窓かけ回路１０３により以
下のような処理が行われる。

【００６３】すなわち、現ブロックの前半部分のデータ
は、窓かけ処理が施された後、第４のメモリ回路１１４
に蓄積されている前ブロックの後半部分のデータとオー
バーラップ加算され、オーディオデータが再構成され
る。そして、このようにして再構成されたオーディオデ
ータが出力端子２２を介して出力される。また、現ブロ
ックの後半部分のデータは、窓かけ処理が行なわれた
後、第４のメモリ回路１１４内に格納される。

【００６４】図２に示すように、各メモリ回路１１１〜
１１５の規模は、第１のメモリ回路１１１が２５６×５
ワード、第２、第４のメモリ回路１１２、１１４がそれ
ぞれ２５６×２ワード、第３のメモリ回路１１３が５１
２×２ワード、第５のメモリ回路１１５が５１２ワード
である。つまり、本実施形態では合計で３８４０ワード
分のメモリで済むので、図１６の従来例と比較した場
合、本実施形態では２５６０ワードだけメモリ量が少な
くて済むことが分かる。したがって、本実施形態によれ
ば、ダウンミキシングが可能なオーディオ復号装置を安
価に構成することができる。

【００６５】図２に示した周波数領域ダウンミキシング
手段および周波数軸／時間軸変換手段での処理では、各
チャネル間における変換ブロック長の不一致を周波数軸
／時間軸変換、時間軸／周波数軸変換を施すことで修正
している。また、可変ブロック長を有する時間軸／周波
数軸変換を用いた符号化方式では、ほとんどのブロック
で周波数分解能がよく符号化効率の高い長い変換ブロッ
ク長が選択され、短い変換ブロック長が選択されるのは
僅かなブロックだけである。このため、ダウンミキシン
グ処理の際に変換ブロック長の不一致が生じることも僅
かである。

【００６６】なお、復号の処理量については、チャネル
間で変換ブロック長の不一致が生じたブロックで局所的
に処理量が増えるが、その他のほとんどのブロックでは
逆に処理量が減るため、全体的には処理量を従来よりも
２０％程度減らすことが可能である。

【００６７】また、更に安価なオーディオ復号装置を構
成するためには、図２の周波数軸／時間軸変換回路１０
５、第５のメモリ回路１１５および時間軸／周波数軸変
換回路１０４を省き、各チャネル間で変換ブロック長が
一致しなかった場合には、不一致のチャネルをダウンミ
キシング処理の対象から外すような処理を行なうように
すれば良い。この場合でも、ダウンミキシング専用のオ
ーディオ復号装置を安価に構成することができ、しか
も、その割りには十分な音質を得ることができ、回路規
模と復号処理量とを更に小さくすることができる。

【００６８】なお、本実施形態では、時間軸／周波数軸
変換としてＭＤＣＴを例に挙げて説明してきたが、以上
の議論は他の方式の時間軸／周波数軸変換を用いた場合
にも容易に適応することが可能である。

【００６９】以上説明したように本実施形態によれば、
時間軸／周波数軸変換を用いて周波数領域で符号化され
た複数チャネルのオーディオデータを復号するオーディ
オ復号装置において、周波数領域でダウンミキシング処
理を行なった後で周波数軸／時間軸変換処理を行うよう
にしたので、ダウンミキシング処理より後の周波数軸／
時間軸変換処理で扱うデータのチャネル数を上記ダウン
ミキシング処理よって少なくすることができ、上記周波
数軸／時間軸変換処理でデータを一時格納しておくため
に必要なメモリ回路の数を減らすことができる。また、
上記周波数軸／時間軸変換処理で扱うデータのチャネル
数が少なくて済むので、復号の処理量も全体として減ら
すことができ、これにより、音質を大幅に低下させるこ
となくダウンミキシングが可能で安価なオーディオ復号
装置を実現することができる。

【００７０】また、本実施形態の他の特徴によれば、上
記周波数領域ダウンミキシング手段によって複数チャネ
ルのオーディオデータを周波数領域でダウンミキシング
する際に対象となる各チャネル間で時間軸／周波数軸変
換処理の変換ブロック長が異なる場合に、全てのチャネ
ルの変換ブロック長を合わせた後でダウンミキシング処
理を行なうようにしたので、周波数領域内でのダウンミ
キシング処理を効率よく行うようにすることができる。

【００７１】また、本実施形態のその他の特徴によれ
ば、各チャネル間で変換ブロック長が一致しなかった場
合には、不一致のチャネルをダウンミキシング処理の対
象から外すようにしたので、装置構成を簡素化すること
ができるとともに、ダウンミキシングが可能で安価なオ
ーディオ復号装置を構成した割りには十分な音質を得る
ことができ、音質をそれほど低下させることなく回路規
模と復号処理量とを更に小さくすることができる。

【００７２】次に、本発明によるオーディオ復号装置の
第２の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図３
は、第２の実施形態によるオーディオ復号装置のハード
ウェア構成例を示す図であり、従来例として示した図１
６の構成を変形したものである。

【００７３】なお、図１６ではデマルチプレクス回路３
１と逆量子化回路３２とに分けて示していたのを、図３
ではこれらを１つにまとめてＤＭＵＸ１として示してい
る。すなわち、本実施形態のＤＭＵＸ１は、多重化デー
タの分離処理と分離した各チャネルのオーディオデータ
の逆量子化処理とを同時に行っている。また、この図３
も図１６と同様に、５チャネルのオーディオデータを扱
う例を示したものであり、変換ブロック長を５１２点と
した場合のメモリ量を示している。

【００７４】この図３に示す第２の実施形態によるオー
ディオ復号装置は、上記ＤＭＵＸ１とＩＭＤＣＴ回路２
とを協調動作させることにより、バッファメモリの容量
を削減することができるようにしたものである。

【００７５】すなわち、図１６の従来例では、ＩＭＤＣ
Ｔ回路３３の前後にそれぞれ２５６×５ワード分のバッ
ファメモリが２つ備えられていたが、本実施形態では、
上記ＤＭＵＸ１とＩＭＤＣＴ回路２とでパイプライン処
理を行ってワークバッファ３を使いまわすようにするこ
とにより、ワークバッファ３のメモリ容量が２５６×３
ワードで済むようにしている。なお、パイプライン処理
とは、複数の処理において同一のメモリを共通して利用
し合うことを言う。

【００７６】このことを、図４および図５を用いて以下
に詳しく説明する。すなわち、図１６に示した従来例で
は、図４に示すように、まず、左チャネルLch 、センタ
チャネルCch 、右チャネルRch 、後方左チャネルLSch、
後方右チャネルRSchの５つのチャネルについて逆量子化
処理が行われ、それにより得られる各チャネルの逆量子
化データが逆量子化バッファ３７に格納される。

【００７７】上記逆量子化バッファ３７に５チャネル分
の逆量子化データが格納されたら、次に、ＩＭＤＣＴ回
路３３により、その５チャネル分の逆量子化データに対
して周波数軸／時間軸変換処理が各チャネルごとに行わ
れ、それにより得られる時間領域のオーディオデータが
各チャネルごとに時間軸情報バッファ３８に格納され
る。したがって従来は、全部で１０セットのバッファメ
モリが必要であった。

【００７８】これに対して本実施形態では、図５に示す
ように、ＤＭＵＸ１によりまず左チャネルLch のオーデ
ィオデータが逆量子化されてワークバッファ３内の第１
のバッファ＃１に格納されると、その直後に、その第１
のバッファ＃１に格納された逆量子化データがＩＭＤＣ
Ｔ回路２により周波数軸／時間軸変換される。その間、
ＤＭＵＸ１は、次のセンタチャネルCch について逆量子
化処理を行い、それにより得られる逆量子化データを第
２のバッファ＃２に格納する。

【００７９】また、ＩＭＤＣＴ回路２は、上記第１のバ
ッファ＃１に格納された逆量子化データに対する周波数
軸／時間軸変換処理が終わったら直ぐに、次の第２のバ
ッファ＃２に格納された逆量子化データに対して周波数
軸／時間軸変換処理を行う。その間、ＤＭＵＸ１は、次
の右チャネルRch について逆量子化処理を行い、それに
より得られる逆量子化データを再び第１のバッファ＃１
に格納する。

【００８０】このようにしてＤＭＵＸ１とＩＭＤＣＴ回
路２とをパイプライン動作させることにより、そのパイ
プライン処理で使用するワークバッファ３を、基本的に
は第１のバッファ＃１と第２のバッファ＃２だけ設けれ
ば済むようにしている。

【００８１】なお、本実施形態では、図３に示したよう
に、ワークバッファ３の中に、上記第１のバッファ＃１
および第２のバッファ＃２に加えて第３のバッファ＃３
を設けている。この第３のバッファ＃３は、従来例のと
ころで説明したカップリング用のデータを格納するため
に用いるものである。

【００８２】すなわち、カップリング方式では、各チャ
ネルにおける高周波領域のオーディオデータで類似する
部分の情報を共用化するようにしているので、その共用
化している部分のデータを保持しておくためのバッファ
メモリが別に必要になるのである。ここでは、第３のバ
ッファ＃３のメモリ容量を２５６ワードとしたが、共用
化される最大限の容量（符号化方式によって定まる容
量。本実施形態では２１９ワードとした）を少なくとも
備えていれば良い。

【００８３】このように、本実施形態では、ＤＭＵＸ１
における多重化データの分離処理および逆量子化処理
と、ＩＭＤＣＴ回路２における周波数軸／時間軸変換処
理とで使用するバッファメモリは、ワークバッファ３内
の第１〜第３のバッファ＃１〜＃３の３セットで済むよ
うになり、そのメモリ容量は２５６×３ワードで済む。
したがって、同じ処理に２５６×１０ワードのメモリ容
量が必要であった従来例（図１６）に比べて、全体のメ
モリ量を大幅に削減することができる。

【００８４】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図６は、この第３の実施形態によるオーディオ
復号装置のハードウェア構成例を示す図であり、図３に
示した第２の実施形態による構成を更に変形したもので
ある。

【００８５】この図６に示すオーディオ復号装置は、Ｉ
ＭＤＣＴ回路２により周波数軸／時間軸変換されたオー
ディオデータのコサイン関数の対称性を利用して、時間
情報に変換されたオーディオデータの２５６点のサンプ
ル値のうち、オリジナルな値のみをディレイバッファ９
に格納するようにすることにより、バッファメモリの容
量を更に削減することができるようにしたものである。

【００８６】このことを図７、図１３、図１５を用いて
以下に詳しく説明する。本実施形態における変換ブロッ
ク長は５１２点であり、時間領域に変換された５１２点
のオーディオデータは、次に窓掛け演算が行われるよう
になっているが、図１３に示したように、符号化時にお
いて窓掛けは、サンプル値を２５６点ずつずらしてオー
バーラップさせながら行うようになっている。つまり、
上記５１２点のサンプル値は、２５６点のサンプル値が
２回使いまわされるようになっている。

【００８７】そこで、第３の実施形態では、上記２５６
点のサンプル値の使いまわしの仕方を工夫することによ
り、ディレイバッファ９のメモリ容量を削減できるよう
にしている。すなわち、図７に示すように、オリジナル
な２５６点のサンプル値（、の部分）を変換ブロッ
ク長の真ん中に配置する。そして、窓掛け演算を行う前
に、コサイン関数の対称性を使用して上記、の部分
のサンプル値と対称な′、′部分のサンプル値を求
めることにより、５１２点のサンプル値を得るようにし
ている。

【００８８】この場合、図１５を用いて説明したよう
に、上述のようにして求められる５１２点のサンプル値
のうち、前半部分Ａに属する２５６点のサンプル値は、
図６の窓掛け演算回路８におけるオーバーラップ加算に
そのまま用いれるのに対して、後半部分Ｂに属する２５
６点のサンプル値は、所定時間の遅延を受けてからオー
バーラップ加算に利用される。つまり、所定時間の遅延
を受けるのは、後半部分Ｂに属する２５６点のサンプル
値だけである。

【００８９】ここで、後半部分Ｂに属する２５６点のサ
ンプル値のうち、′のサンプル値はオリジナルなの
サンプル値から計算により求められる。したがって、
の部分の１２８点のサンプル値をディレイバッファ９に
格納して所定時間だけ遅延させるようにすれば、５１２
点のサンプル値を再現して窓掛け演算を行うことができ
るようになる。

【００９０】なお、図６に示した窓掛け演算回路８を、
上記、の部分のサンプル値から対称性を有する
′、′部分のサンプル値を求めた後で窓掛けを行う
ようにすれば、実用上問題はない。

【００９１】以上のように、第３の実施形態では、周波
数軸／時間軸変換されたオーディオデータのオリジナル
な部分である１２８点のサンプル値をディレイバッファ
９に格納すれば良い。これにより、図３の第２の実施形
態では、ディレイバッファ５は２５６×５ワード分のメ
モリ容量が必要であったのに対して、第３の実施形態で
は、１２８×５ワード分のメモリ容量で済むので、オー
ディオ復号装置全体のメモリ量を更に削減することがで
きる。

【００９２】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図８は、この第４の実施形態によるオーディオ
復号装置のハードウェア構成例を示す図であり、図６に
示した第３の実施形態による構成を更に変形したもので
ある。

【００９３】この図８に示すオーディオ復号装置は、窓
掛け演算回路８により窓かけが施されて生成された５チ
ャネルのＰＣＭデータを直ちにダウンミックス処理し、
ダウンミックス後の結果のみをＰＣＭバッファ１０に格
納するようにすることにより、バッファメモリの容量を
更に削減することができるようにしたものである。

【００９４】すなわち、図８のＤＭＵＸ１およびＩＭＤ
ＣＴ回路２ではパイプライン的に処理を行っているの
で、それにより得られるオーディオデータを利用して窓
掛けを行う窓掛け演算回路８では、５チャネル分のＰＣ
Ｍデータが間欠的に生成される。この場合、上述した第
２および第３の実施形態では、その５チャネル分のＰＣ
ＭデータをそのままＰＣＭバッファ６に蓄えた後で、ダ
ウンミキシング回路７により２チャネルにダウンミック
スして出力するようになっていた。

【００９５】これに対して、第４の実施形態では、窓掛
け演算回路８により生成された５チャネルのＰＣＭデー
タを直ぐにダウンミックスして２チャネルにする。そし
て、そのダウンミックスした２チャネルのみのＰＣＭデ
ータをＰＣＭバッファ１０に格納するようにしている。

【００９６】これにより、第２および第３の実施形態で
は、ＰＣＭバッファ６は２５６×１０ワード分のメモリ
容量が必要であったのに対して、第４の実施形態では、
ＰＣＭバッファ１０は２５６×４ワード分のメモリ容量
で済み、オーディオ復号装置全体のメモリ量を更に削減
することができる。

【００９７】なお、図８において、ダウンミキシング回
路７とＰＣＭバッファ１０との間が両矢印で結ばれてい
るのは、以下の理由による。すなわち、ダウンミックス
処理は、５チャネルのＰＣＭデータが全て揃ってから一
気に行うのではなく、各チャネルのＰＣＭデータを少し
ずつ重ね書きするようにして行っている。

【００９８】したがって、ＰＣＭバッファ１０に一度格
納されたデータをダウンミキシング回路７が読み込ん
で、その読み込んだ値にダウンミックスした値を加算
し、その加算した値をＰＣＭバッファ１０内の同じ記憶
領域に再び記憶するようにするという処理が必要とな
る。図８の両矢印は、このような重ね書きの処理を示し
ているのである。

【００９９】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図９は、この第５の実施形態によるオーディオ
復号装置のハードウェア構成例を示す図であり、図８に
示した第４の実施形態による構成を更に変形したもので
ある。

【０１００】上記第４の実施形態では、ダウンミックス
処理を行った後に、それにより得られるチャネル数の少
ないＰＣＭデータをＰＣＭバッファ１０に格納するよう
にすることにより、ＰＣＭバッファ１０のメモリ量をダ
ウンミックスした分だけ削減することができるようにし
ていた。これと同じようなことが、ディレイバッファ９
との関係においても言える。

【０１０１】そこで、図９に示す第５の実施形態では、
次のように処理を行うようにしている。すなわち、ＩＭ
ＤＣＴ回路２により時間領域の情報に変換されたオーデ
ィオデータを、遅延を受けない部分のデータ（図７の前
半部分Ａに属する２５６点のサンプル値）と遅延を受け
る部分のデータ（図７の後半部分Ｂに属する２５６点の
サンプル値）とに分ける。

【０１０２】そして、遅延を受けない側では、通常通
り、第１の窓掛け演算回路１１で窓掛け演算を行った
後、第１のダウンミキシング回路１２でダウンミックス
処理を行う。なお、上記第１の窓掛け演算回路１１で
は、窓掛けを行った後のオーバーラップ加算は行ってい
ない。

【０１０３】一方、遅延を受ける側では、ＩＭＤＣＴ回
路２により周波数軸／時間軸変換されたオーディオデー
タを第２のダウンミキシング回路１３で直ちにダウンミ
ックス処理し、そのダウンミックス処理後のチャネル数
の少ないオーディオデータのみをディレイバッファ１４
に格納するようにする。

【０１０４】上記ディレイバッファ１４を使って第２の
ダウンミキシング回路１３によりダウンミックスされた
２チャネルのオーディオデータは、次に第２の窓掛け演
算回路１５に与えられ、ここで窓掛け演算が施される。
そして、これにより得られる２５６点のサンプル値から
成るＰＣＭデータと、上記第１の窓掛け演算回路１１で
の窓掛け演算により得られる２５６点のサンプル値から
成るＰＣＭデータとがオーバーラップ加算され、ＰＣＭ
バッファ１０に格納される。

【０１０５】このように、第４の実施形態では、ディレ
イバッファ９は１２８×５ワード分のメモリ容量が必要
であったのに対して、第５の実施形態では、ディレイバ
ッファ１４は１２８×２ワード分のメモリ容量で済み、
オーディオ復号装置全体のメモリ量を更に削減すること
ができる。

【０１０６】図１０は、図９に示した第５の実施形態に
よるオーディオ復号装置のハードウェア構成を、処理の
流れを意識して書き換えた機能ブロック図である。以
下、この図９および図１０に基づいて第５の実施形態に
よるオーディオ復号装置の動作を簡単に説明する。

【０１０７】図１０のＤＭＵＸ１で各チャネルのオーデ
ィオデータに分離されるとともに、各チャネルごとに逆
量子化されたオーディオデータは、図９のワークバッフ
ァ３に一時的に格納される。

【０１０８】ここで、図１０のＤＭＵＸ１と、ＩＭＤＣ
Ｔ回路２、出力セレクタ回路１６、第１の窓掛け演算回
路１１、第１のダウンミキシング回路１２および第２の
ダウンミキシング回路１３とを協調動作させると、ワー
クバッファ３内の第１および第２のバッファ＃１、＃２
を用いるだけで、処理時間を変更せずに５チャネル分の
デコード処理をパイプライン動作させることができる。

【０１０９】また、カップリング方式を用いた場合で
も、上記した２つのバッファ＃１、＃２に第３のバッフ
ァ＃３を加えた３つのバッファを用いるだけで、５チャ
ネル分のデコード処理をパイプライン動作させることが
できる。

【０１１０】上記ＩＭＤＣＴ回路２により周波数軸／時
間軸変換されたオーディオデータは、出力セレクタ回路
１６に送られ、遅延させる必要のないオーディオデータ
と遅延させる必要のあるオーディオデータとに分けられ
る。なお、遅延させる必要のないオーディオデータは、
次の式（５）で表される。

【０１１１】

【数５】

【０１１２】ただし、この式（５）において、x(k)はＩ
ＭＤＣＴ処理された信号、y(m)はＭＤＣＴ処理された信
号、N は変換ブロック長、n=N/2 は位相項である。ま
た、ＩＭＤＣＴ処理された信号x(k)の数はN であり、Ｍ
ＤＣＴ処理された信号y(m)の数はN/2 である。

【０１１３】この式（５）において、k= N/4〜N/2-1 に
ついては、j=N/2-k-1 とすると、コサイン関数の対称性
を利用して次の式（６）のように変形することができ
る。この式（６）から明らかなように、本当にオリジナ
ルな値は、k= 0〜N/4-1 の部分の値だけである。

【０１１４】

【数６】

【０１１５】また、遅延させる必要のあるオーディオデ
ータは、次の式（７）で表される。これについても同様
に式を変形すると、k= N/2〜3N/4-1 の部分だけがオリ
ジナルな値である。したがって、ディレイバッファ１４
には、このk=N/2 〜 3N/4 -1のオリジナルな部分のデー
タのみを一時的に格納すれば良いことになる。

【０１１６】

【数７】

【０１１７】上記式（５）で示される遅延の必要のない
オーディオデータは、第１の窓掛け演算回路１１に送ら
れる。そして、この第１の窓掛け演算回路１１におい
て、上記式（５）で示される値x(k)に窓関数がかけられ
た後、第１のダウンミキシング回路１２でダウンミック
ス処理が施されて、それにより生成されるＰＣＭデータ
がＰＣＭバッファ１０に格納される。

【０１１８】次に示す式（８）は、上記第１の窓掛け演
算回路１１および第１のダウンミキシング回路１２にお
ける処理の内容を示す式である。なお、この式（８）に
おいて、sch はダウンミックス前のチャネル番号を示
し、dch はダウンミックス後のチャネル番号を示してい
る。

【０１１９】

【数８】

【０１２０】また、上記式（７）で示される遅延の必要
のあるオーディオデータは、第２のダウンミキシング回
路１３に送られる。そして、この第２のダウンミキシン
グ回路１３でダウンミックス処理（各チャネルデータの
重ね書きの処理）が行われることにより、５チャネルか
ら２チャネルにチャネル数が減らされて、ディレイバッ
ファ１４に格納される。この第２のダウンミキシング回
路１３における処理の内容を、次の式（９）に示す。

【０１２１】

【数９】

【０１２２】上記ディレイバッファ１４に一時的に格納
されたオーディオデータは、次に出力するＰＣＭデータ
を生成するために使用される。そのための演算処理は、
第２のダウンミキシング回路１３におけるダウンミック
ス処理が終わって、最終的に２チャネルのオーディオデ
ータがディレイバッファ１４に格納された直後に第２の
窓掛け演算回路１５により行われる。この第２の窓掛け
演算回路１５における処理の演算式を、次の式（１０）
に示す。

【０１２３】

【数１０】

【０１２４】以上の処理により生成されたＰＣＭデータ
は、ＰＣＭバッファ１０に一時的に格納された後、出力
端子２２を介して出力される。図９の例では、ＰＣＭバ
ッファ１０のメモリサイズは２５６×４ワードと示して
いるが、これはＰＣＭデータを一定レートで出力するよ
うにするために、ＰＣＭバッファ１０を演算用とデータ
出力用とでパイプライン的に用いているためである。よ
って、一定レートで出力することを考慮しない場合は、
２５６×２ワードのメモリ容量でよい。

【０１２５】以上第２〜第５の実施形態について詳しく
説明してきたが、それぞれの実施形態においてどの程度
バッファメモリの容量を削減することができたかを明確
にするために、次の表１にまとめて示しておく。

【０１２６】

【表１】

【０１２７】なお、以上の説明では、第２の実施形態か
ら第５の実施形態へと構成要件を順に限定していく場合
について説明したが、各実施形態で説明した技術はそれ
ぞれ独立に適用することが可能である。

【０１２８】第２の実施形態によれば、上述したよう
に、各チャネルごとの逆量子化処理と各チャネルごとの
周波数軸／時間軸変換処理とをワークバッファを使って
パイプライン処理で行うようにしたので、逆量子化手段
と周波数軸／時間軸変換手段とでパイプライン処理を行
う際に１つのワークバッファを共用化することができる
ようになるとともに、そのワークバッファ内の同じバッ
ファ領域を何回も使いまわしすることができるようにな
り、音質をほとんど損なうことなく、一連の復号処理を
行うために必要なバッファメモリのメモリ容量を減らす
ことができる。

【０１２９】第３の実施形態によれば、時間領域の情報
に変換されたオーディオデータが持つコサイン関数の対
称性を利用して、上記対称性を有する１組のデータ値の
うち一方のデータ値から他方のデータ値を求めて窓掛け
演算を行うようにしたので、上記窓掛け演算を行う際に
使用するデータ遅延用のバッファメモリには、上記対称
性を有する１組のデータ値のうち一方のデータ値だけを
格納すれば良くなり、上記データ遅延用のバッファメモ
リの容量を削減することができる。これにより、音質を
ほとんど損なうことなく、一連の復号処理を行うために
必要なバッファメモリのメモリ容量を減らすことができ
る。

【０１３０】第４の実施形態によれば、窓掛け手段によ
り窓かけ演算が行われて生成された複数チャネルのオー
ディオデータを直ちにダウンミックスし、ダウンミック
ス後の結果のみをデータ出力用のバッファメモリに格納
するようにしたので、ダウンミキシング前のチャネル数
の多いオーディオデータをそのままバッファメモリに格
納していた従来例に比べて、ダウンミキシングにより少
なくされたチャネル数の分だけデータ出力用のバッファ
メモリを用意すれば済むようになり、音質をほとんど損
なうことなく、一連の復号処理を行うために必要なバッ
ファメモリのメモリ容量を減らすことができる。

【０１３１】第５の実施形態によれば、周波数軸／時間
軸変換された複数チャネルのオーディオデータを直ちに
ダウンミックスし、ダウンミックス後の結果のみをデー
タ遅延用のバッファメモリに格納するようにしたので、
ダウンミキシング前のチャネル数の多いオーディオデー
タをそのままデータ遅延用のバッファメモリに格納して
いた従来例に比べて、ダウンミキシングにより少なくさ
れたチャネル数の分だけデータ遅延用のバッファメモリ
を用意すれば済むようになり、音質をほとんど損なうこ
となく、一連の復号処理を行うために必要なバッファメ
モリのメモリ容量を減らすことができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の第
１の観点によるオーディオ復号装置では、周波数領域で
ダウンミキシング処理を行った後で周波数軸／時間軸変
換処理を行うようにしたので、ダウンミキシング処理よ
り後の周波数軸／時間軸変換処理で扱うデータのチャネ
ル数を少なくすることができ、上記周波数軸／時間軸変
換処理でデータを一時格納しておくために必要なメモリ
回路の数を減らすことができる。また、上記周波数軸／
時間軸変換処理で扱うデータのチャネル数が少なくて済
むので、復号の処理量も全体として減らすことができ、
これにより、音質を大幅に低下させることなくダウンミ
キシングが可能で安価なオーディオ復号装置を実現する
ことができる。

【０１３３】また、本発明の第２の観点によるオーディ
オ復号装置では、逆量子化手段における逆量子化処理と
周波数軸／時間軸変換手段における周波数軸／時間軸変
換処理とをメモリを使ってパイプライン処理で行うよう
にしたので、逆量子化手段と周波数軸／時間軸変換手段
とでパイプライン処理を行う際に１つのメモリを共用化
することができるようになるとともに、そのメモリ内の
同じ領域を何回も使い回しすることができるようにな
り、音質をほとんど損なうことなく、一連の復号処理を
行うために必要なメモリ容量を減らすことができる。

【０１３４】また、本発明の第３の観点によるオーディ
オ復号装置では、コサイン関数の対称性を有する１組の
時間領域オーディオデータ値のうちの一方から他方を求
めて窓掛け演算を行うようにしたので、窓掛け演算を行
う際に使用する時間領域オーディオデータを遅延するた
めのバッファメモリには、上記対称性を有する１組の時
間領域オーディオデータ値のうちの一方だけを記憶して
おけば良くなり、上記バッファメモリの容量を削減する
ことができる。これにより、音質をほとんど損なうこと
なく、一連の復号処理を行うために必要なバッファメモ
リのメモリ容量を減らすことができる。

【０１３５】また、本発明の第４の観点によるオーディ
オ復号装置では、窓掛け手段から出力された複数チャネ
ルの時間領域オーディオデータを直ちにダウンミックス
し、ダウンミックス後の結果のみをデータ出力用のバッ
ファメモリに記憶するようにしたので、ダウンミキシン
グ前のチャネル数の多いオーディオデータをそのままバ
ッファメモリに格納していた従来例と比べて、ダウンミ
キシングにより減少したチャネル数の分だけバッファメ
モリを用意すれば済むようになり、音質をほとんど損な
うことなく、一連の復号処理を行うために必要なバッフ
ァメモリのメモリ容量を減らすことができる。

【０１３６】また、本発明の第５の観点によるオーディ
オ復号装置では、周波数軸／時間軸変換された複数チャ
ネルの時間領域オーディオデータを直ちにダウンミック
スし、ダウンミックス後の結果のみをデータ遅延用のバ
ッファメモリに記憶するようにしたので、ダウンミキシ
ング前のチャネル数の多いオーディオデータをそのまま
バッファメモリに格納していた従来例と比べて、ダウン
ミキシングにより減少したチャネル数の分だけバッファ
メモリを用意すれば済むようになり、音質をほとんど損
なうことなく、一連の復号処理を行うために必要なバッ
ファメモリのメモリ容量を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるオーディオ復号
装置の具体的な構成例を示す図である。

【図２】図１に示したダウンミキシング／ＩＭＤＣＴ回
路の具体的な構成例を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態によるオーディオ復号
装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図４】従来のオーディオ復号装置の動作を説明するた
めの図である。

【図５】本発明の第２の実施形態によるオーディオ復号
装置の動作を説明するための図である。

【図６】本発明の第３の実施形態によるオーディオ復号
装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施形態によるオーディオ復号
装置の特徴を説明するための図である。

【図８】本発明の第４の実施形態によるオーディオ復号
装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図９】本発明の第５の実施形態によるオーディオ復号
装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図１０】図９に示した第５の実施形態によるオーディ
オ復号装置の機能構成を示すブロック図である。

【図１１】オーディオ符号化装置の構成例を示す図であ
る。

【図１２】窓関数の形状の一例を示す図である。

【図１３】ＭＤＣＴ処理の順序を示す図である。

【図１４】従来のオーディオ復号装置の構成例を示す図
である。

【図１５】復号処理の際のオーバーラップ関係を示す図
である。

【図１６】図１４に示した従来のオーディオ復号装置の
ハードウェア構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ ＤＭＵＸ ２ ＩＭＤＣＴ回路 ３ ワークバッファ ４ 窓掛け演算回路 ５ ディレイバッファ ６ ＰＣＭバッファ ７ ダウンミキシング回路 ８ 窓掛け演算回路 ９ ディレイバッファ １０ ＰＣＭバッファ １１ 第１の窓掛け演算回路 １２ 第１のダウンミキシング回路 １３ 第２のダウンミキシング回路 １４ ディレイバッファ １５ 第２の窓掛け演算回路 １６ 出力セレクタ回路 ２１ 符号化データ入力端子 ２２ オーディオデータ出力端子 ３１ デマルチプレクス回路 ３２ 逆量子化回路 ３３ 周波数軸／時間軸変換手段 ３４ ディレイバッファ ３５ 窓掛け演算回路 ４０ 周波数領域ダウンミキシング手段 １０１ 周波数領域ダウンミキシング回路 １０２、１０５ 周波数軸／時間軸変換回路 １０３ 加算／窓かけ回路 １０４ 時間軸／周波数軸変換回路 １１１、１１２、１１３、１１４、１１５ メモリ回路

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数チャネルのオーディオ信号を時間軸
   ／周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域オ
   ーディオデータを含む符号化データを復号するオーディ
   オ復号装置であって、上記オーディオ復号装置は、 上記複数チャネルのオーディオ信号を所定のレベル比で
   所定のチャネル数にミキシングするように、上記周波数
   領域オーディオデータを処理する周波数領域ダウンミキ
   シング手段と、 上記周波数領域ダウンミキシング手段により処理された
   周波数領域オーディオデータを周波数領域から時間領域
   へと変換する周波数軸／時間軸変換手段とを含むことを
   特徴とするオーディオ復号装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のオーディオ復号装置で
   あって、 上記周波数領域オーディオデータは、各々が可変ビット
   長を有し上記複数チャネルのオーディオ信号の１つにつ
   いてのサンプルを表すサンプルデータを含み、 上記オーディオ復号装置は、上記周波数領域オーディオ
   データから各サンプルデータのビット長を求めてサンプ
   ルデータを識別し、識別されたサンプルデータを上記周
   波数領域ダウンミキシング手段に供給する逆量子化手段
   を更に含むことを特徴とするオーディオ復号装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のオーディオ復号装置で
   あって、 上記周波数領域オーディオデータは、上記複数チャネル
   のオーディオ信号の可変数のサンプルを表すデータを含
   む可変長のデータブロックを有し、 上記符号化データは、各データブロックの長さを表すブ
   ロック長情報を更に含み、 上記オーディオ復号装置は、上記符号化データから上記
   周波数領域オーディオデータと上記ブロック長情報とを
   分離する分離手段を更に含み、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、上記分離手段により
   分離されたブロック長情報に基づいて、上記周波数領域
   ダウンミキシング手段により処理された周波数領域オー
   ディオデータを周波数領域から時間領域へと変換するこ
   とを特徴とするオーディオ復号装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のオーディオ復号装置で
   あって、 上記周波数領域ダウンミキシング手段が処理すべきデー
   タブロックの長さが上記複数チャネルのオーディオ信号
   について異なる場合に、上記複数チャネルのオーディオ
   信号のデータブロックの長さを一致させた後で該データ
   ブロックを上記周波数領域ダウンミキシング手段に供給
   するブロック長整合手段を更に含むことを特徴とするオ
   ーディオ復号装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のオーディオ復号装置で
   あって、上記ブロック長整合手段は、 処理すべき少なくとも１つのチャネルのオーディオ信号
   についてのデータブロックの長さが処理すべき他のチャ
   ネルのオーディオ信号についてのデータブロックの長さ
   と異なる場合に、上記少なくとも１つのチャネルのオー
   ディオ信号についての複数のデータブロックを結合し
   て、結合された複数のデータブロックが上記他のチャネ
   ルのオーディオ信号についてのデータブロックの長さと
   等しい長さを有するようにし、結合された複数のデータ
   ブロックに含まれる周波数領域オーディオデータを周波
   数領域から時間領域へと変換して時間領域オーディオデ
   ータを作成する第２の周波数軸／時間軸変換手段と、 上記時間領域オーディオデータを時間領域から周波数領
   域へと変換して第２の周波数領域オーディオデータを作
   成し、上記第２の周波数領域オーディオデータを上記周
   波数領域ダウンミキシング手段に供給する時間軸／周波
   数軸変換手段とを含むことを特徴とするオーディオ復号
   装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のオーディオ復号装置で
   あって、 上記周波数領域ダウンミキシング手段は、処理すべき少
   なくとも１つのチャネルのオーディオ信号についてのデ
   ータブロックの長さが処理すべき他のチャネルのオーデ
   ィオ信号についてのデータブロックの長さと異なる場合
   に、上記少なくとも１つのチャネルのオーディオ信号を
   ミキシングの対象から除外することを特徴とするオーデ
   ィオ復号装置。
7. 【請求項７】 複数チャネルのオーディオ信号を時間軸
   ／周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域オ
   ーディオデータを含む符号化データを復号するオーディ
   オ復号装置であって、 上記周波数領域オーディオデータは、各々が可変ビット
   長を有し上記複数チャネルのオーディオ信号の１つにつ
   いてのサンプルを表すサンプルデータを含み、 上記オーディオ復号装置は、上記周波数領域オーディオ
   データから各サンプルデータのビット長を求めてサンプ
   ルデータを識別する逆量子化手段と、 上記逆量子化手段により識別されたサンプルデータを周
   波数領域から時間領域へと変換する周波数軸／時間軸変
   換手段と、 上記逆量子化手段における逆量子化処理および上記周波
   数軸／時間軸変換手段における周波数軸／時間軸変換処
   理において使用するメモリとを含み、 上記複数チャネルのオーディオ信号の各々について、上
   記逆量子化手段における逆量子化処理と上記周波数軸／
   時間軸変換手段における周波数軸／時間軸変換処理とを
   パイプライン処理で行うようにしたことを特徴とするオ
   ーディオ復号装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のオーディオ復号装置で
   あって、 上記周波数領域オーディオデータは、上記複数チャネル
   のオーディオ信号のうちの少なくとも２つについて共用
   されるカップリングデータを含み、 上記メモリは、上記カップリングデータを記憶するため
   の領域を有することを特徴とするオーディオ復号装置。
9. 【請求項９】 複数チャネルのオーディオ信号を時間軸
   ／周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域オ
   ーディオデータを含む符号化データを復号するオーディ
   オ復号装置であって、上記オーディオ復号装置は、 上記複数チャネルのオーディオ信号の各々について、コ
   サイン関数を使用して上記周波数領域オーディオデータ
   を周波数領域から時間領域へと変換して時間領域オーデ
   ィオデータを作成する周波数軸／時間軸変換手段と、 上記コサイン関数に由来する対称性を有する１組の時間
   領域オーディオデータ値のうちの一方から他方を求めて
   窓掛け演算を行う窓掛け手段と、 上記窓掛け手段により窓掛け演算を行う際に使用する該
   時間領域オーディオデータを遅延するためのバッファメ
   モリであって、上記対称性を有する１組の該時間領域オ
   ーディオデータ値のうちの上記一方を記憶するバッファ
   メモリとを含むことを特徴とするオーディオ復号装置。
10. 【請求項１０】 複数チャネルのオーディオ信号を時間
    軸／周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域
    オーディオデータを含む符号化データを復号するオーデ
    ィオ復号装置であって、上記オーディオ復号装置は、 上記複数チャネルのオーディオ信号の各々について、上
    記周波数領域オーディオデータを周波数領域から時間領
    域へと変換して時間領域オーディオデータを作成する周
    波数軸／時間軸変換手段と、 上記時間領域オーディオデータに対して窓掛け演算を行
    う窓掛け手段と、 上記複数チャネルのオーディオ信号を所定のレベル比で
    所定のチャネル数にミキシングするように、上記窓掛け
    手段から出力された時間領域オーディオデータを処理す
    るダウンミキシング手段と、 上記ダウンミキシング手段から出力された時間領域オー
    ディオデータを一時的に記憶して出力するためのバッフ
    ァメモリとを含むことを特徴とするオーディオ復号装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のオーディオ復号装
    置であって、 上記バッファメモリは、上記ダウンミキシング手段から
    出力された時間領域オーディオデータを一定レートで出
    力するための領域を含むことを特徴とするオーディオ復
    号装置。
12. 【請求項１２】 複数チャネルのオーディオ信号を時間
    軸／周波数軸変換を介して周波数領域で表す周波数領域
    オーディオデータを含む符号化データを復号するオーデ
    ィオ復号装置であって、上記オーディオ復号装置は、 上記複数チャネルのオーディオ信号の各々について、上
    記周波数領域オーディオデータを周波数領域から時間領
    域へと変換して時間領域オーディオデータを作成する周
    波数軸／時間軸変換手段と、 上記時間領域オーディオデータに対して窓掛け演算を行
    う窓掛け手段と、 上記窓掛け手段が窓掛け演算を行う際に使用するデータ
    遅延用のバッファメモリと、 上記複数チャネルのオーディオ信号を所定のレベル比で
    所定のチャネル数にミキシングするように、上記窓掛け
    手段から出力された時間領域オーディオデータを処理す
    るダウンミキシング手段であって、処理された時間領域
    オーディオデータを上記バッファメモリに記憶させるダ
    ウンミキシング手段とを含むことを特徴とするオーディ
    オ復号装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のオーディオ復号装
    置であって、 上記時間領域オーディオデータを、上記窓掛け手段が窓
    掛け演算を行う際に遅延されるべき部分と遅延されるべ
    きでない部分とに分ける分配手段を更に含み、 上記ダウンミキシング手段は、上記分配手段から出力さ
    れた遅延されるべき部分のみを処理し、処理された部分
    を上記バッファメモリに記憶させることを特徴とするオ
    ーディオ復号装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載のオーディオ復号装置
    であって、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、ＭＤＣＴ(Modified
    Discrete Cosine Transform)を使用して上記周波数領域
    オーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換す
    ることを特徴とするオーディオ復号装置。
15. 【請求項１５】 請求項７に記載のオーディオ復号装置
    であって、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、ＭＤＣＴ(Modified
    Discrete Cosine Transform)を使用して上記周波数領域
    オーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換す
    ることを特徴とするオーディオ復号装置。
16. 【請求項１６】 請求項９に記載のオーディオ復号装置
    であって、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、ＭＤＣＴ(Modified
    Discrete Cosine Transform)を使用して上記周波数領域
    オーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換す
    ることを特徴とするオーディオ復号装置。
17. 【請求項１７】 請求項１０に記載のオーディオ復号装
    置であって、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、ＭＤＣＴ(Modified
    Discrete Cosine Transform)を使用して上記周波数領域
    オーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換す
    ることを特徴とするオーディオ復号装置。
18. 【請求項１８】 請求項１２に記載のオーディオ復号装
    置であって、 上記周波数軸／時間軸変換手段は、ＭＤＣＴ(Modified
    Discrete Cosine Transform)を使用して上記周波数領域
    オーディオデータを周波数領域から時間領域へと変換す
    ることを特徴とするオーディオ復号装置。