KR100689637B1 - 부호화방법및장치와복호화방법및장치와기록매체 - Google Patents

Abstract

부호화 정보량을 저감하여, 보다 적은 연산 처리량과 보다 적은 버퍼 메모리량으로 부호화 및 복호화 처리를 행한다.

변환 회로에서 스펙트럼 신호 성분으로 변환된 L, R 채널의 신호로부터 저역측의 신호 성분을 분리하는 저역 신호 분리 회로와, L, R 채널의 스펙트럼 신호 성분으로부터 (L+R) 채널의 신호 성분을 합성하는 채널 합성 회로와, (L+R) 채널의 신호 성분으로부터 고역측의 신호 성분을 분리하는 고역 신호 분리 회로와, 저역측의 신호 성분을 압축 부호화하는 신호 성분 부호화 회로와, (L+R) 채널의 고역 신호 성분을 정규화 처리한 정규화 계수 정보를 압축 부호화하는 신호 성분 부호화 회로를 구비한다.

Description

부호화 방법 및 장치와 복호화 방법 및 장치와 기록 매체

본 발명은 다채널의 신호를 부호화하는 부호화 방법 및 장치, 그 부호화된 정보를 복호화하는 복호화 방법 및 장치, 부호화된 정보를 기록하는 기록 매체에 관한 것이다.

종래에는 부호화된 음향 정보 또는 음성 정보와 같은 신호(이하, 오디오 신호라고 함)를 기록할 수 있는 것으로서 예컨대 광자기디스크와 같은 기록 매체가 제안되어 왔다. 오디오 신호의 고능률 부호화의 수법에는 여러 가지가 있지만, 그 고능률 부호화의 수법으로서는, 예컨대, 시간축 상의 오디오 신호를 소정 시간 단위로 블록화하고, 이 블록마다 시간축의 신호를 주파수축상의 신호로 변환(스펙트럼 변환)하여 복수의 주파수 대역으로 분할하여, 각각의 대역마다 부호화하는 블록화 주파수 대역 분할 방식인 소위 변환 부호화나, 시간축 상의 오디오 신호를 블록화하지 않고, 복수의 주파수 대역으로 분할하여 부호화하는 비블록화 주파수 대역 분할 방식인 소위 대역 분할 부호화(서브 밴드 코딩: SBC) 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 대역 분할 부호화와 변환 부호화를 조합한 고능률 부호화 수법도 생각된다. 이 경우에는, 예컨대, 대역 분할 부호화로 대역 분할한 후, 해당 각각의 대역마다 신호를 주파수축상의 신호로 스펙트럼 변환하여, 이 스펙트럼 변환된 각각의 대역마다 부호화가 시행된다.

여기서, 상술한 대역 분할 부호화에서 이용되는 대역 분할용 필터로서는, 예컨대 소위 QMF(Quadrature Mirror filter) 등의 필터가 있고, 이 QMF의 필터는, 문헌「디지탈 코딩 오브 스피치 인 서브밴드」("Digital coding of speech in subbands" R. E. Crochiere, Bell Syst. Tech. J., Vol.55, 1976년 제 8호)에 서술되어 있다. QMF의 필터는 대역을 등밴드폭으로 2분할하는 것으로, 해당 필터에서는 분할한 대역을 나중에 합성할 때 소위 에어리어싱이 발생하지 않는 것이 특징으로 되어 있다. 또한, 문헌「폴리페이즈 쿼드러춰 필터- 새로운 대역 분할 부호화 기술」("Polyphase Quadrature filters­ A new subband coding technique", Joseph H. Rothweiler, ICASSP 83, 보스턴)에는, 등대역폭의 필터 분할 수법이 설명되어 있다. 폴리페이즈 쿼드러춰 필터에서는, 신호를 등밴드폭의 복수 대역으로 분할할 때, 한번에 분할할 수 있는 것이 특징으로 되어 있다.

상술한 스펙트럼 변환으로서는, 예컨대, 입력 오디오 신호를 소정 단위 시간(프레임)으로 블록화하고, 해당 블록마다 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform: DFT), 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform: DCT), 모디파이드 이산 코사인 변환(변형 이산 코사인 변환: Modified Discrete Cosine Transform: MDCT)등을 수행함으로써 시간축을 주파수축으로 변환하는 것과 같은 스펙트럼 변환이 있다. 또한, MDCT에 대해서는, 문헌「시간 영역 에어리어싱 캔슬을 기초로 하는 필터 뱅크 설계를 이용한 서브밴드/변환 부호화」("Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation", J. P. Princen, A. B. Bradley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech. ICASSP 1987년)에 서술되어 있다.

또한, 파형 신호를 스펙트럼 변환하는 방법으로서 상술한 DFT나 DCT를 이용한 경우, 예컨대 M개의 샘플 데이타로 이루어지는 시간 블록으로 변환(이하, 이 블록을 변환 블록이라고 함)을 행하면, M개의 독립된 실수 데이타가 얻어진다. 여기서 변환 블록간의 접속 일그러짐을 경감시키기 위해서, 통상은, 양 인접한 변환 블록간에서 각각 M1개의 샘플 데이타를 오버랩시키기 때문에, 이들 DFT나 DCT에서는, 평균화하여 (M-M1)개의 샘플 데이타에 대하여 M개의 실수 데이타가 얻어지게 되며, 따라서, 이들 M개의 실수 데이타가, 그 후 양자화 및 부호화된다.

이에 대하여, 스펙트럼 변환 방법으로서 상술한 MDCT를 사용한 경우에는, 양 인접한 변환 블록간에서 각각 M개씩 샘플 데이타를 오버랩시킨 2M개의 샘플로부터, 독립된 M개의 실수 데이타가 얻어진다. 즉, MDCT를 사용한 경우에는, 평균화하여 M개의 샘플 데이타에 대하여 M개의 실수 데이타가 얻어지며, 이들 M개의 실수 데이타가 그 후 양자화 및 부호화된다. 복호화 장치에서는, 이렇게 하여 MDCT를 이용하여 얻어진 부호로부터, 각각의 블록에서 역변환을 시행하여 얻은 파형 요소를 서로 간섭시키면서 가산함으로써, 파형 신호를 재구성할 수 있다.

그런데, 일반적으로, 스펙트럼 변환을 위한 변환 블록을 길게 하면, 주파수 분해능이 높아져서, 특정 스펙트럼 신호 성분에 에너지의 집중이 발생한다. 따라서, 양 인접한 변환 블록간에서 각각 반씩 샘플 데이타를 오버랩시킨 긴 변환 블록간에서 스펙트럼 변환을 행하며, 얻어진 스펙트럼 신호 성분의 개수가, 원래의 시간축의 샘플 데이타의 개수에 대하여 증가하지 않는 MDCT를 사용하면, DFT나 DCT를 사용한 경우보다도 효율성이 높은 부호화를 행할 수 있다. 또한, 인접하는 변환 블록끼리 충분히 긴 오버랩을 갖도록 하면, 파형 신호의 변환 블록간의 접속 일그러짐을 경감시킬 수 있다. 단, 변환을 위한 변환 블록을 길게 한다는 것은, 변환을 위한 작업 영역이 보다 많이 필요하게 된다는 것이기도 하기 때문에, 재생 수단 등의 소형화를 꾀함에 있어서 장해가 되며, 특히 반도체의 집적도를 높이는 것이 곤란한 시점에서 긴 변환 블록을 채용하는 것은 비용 증가로 이어지므로 주의가 필요하다.

상술한 바와 같이, 필터나 스펙트럼 변환에 의해서 대역마다 분할된 신호 성분을 양자화함으로써, 양자화 잡음이 발생하는 대역을 제어할 수 있으며, 따라서, 소위 마스킹 효과와 같은 성질을 이용하여 청각적으로 보다 고능률적인 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 여기서 양자화를 행하기 전에, 각각의 대역마다, 예컨대 그 대역에서의 신호 성분의 절대치의 최대치로 각각의 샘플 데이타의 정규화를 행하면, 더욱 고능률적인 부호화를 수행할 수 있다.

여기서, 예컨대 오디오 신호를 주파수 대역 분할하여 얻은 각각의 신호 성분을 양자화하는 경우의 주파수 분할 폭으로서는, 예컨대 사람의 청각 특성을 고려한 대역폭을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 일반적으로 고역일수록 대역폭이 넓어지는 경계 대역(크리티컬 밴드)이라고 불리는 대역폭으로, 오디오 신호를 복수(예컨대, 25 밴드)의 대역으로 분할하는 것이 바람직하다. 또한, 이때의 각각의 대역마다 데이타를 부호화할 때는 각각의 대역마다 소정의 비트 배분 또는, 각각의 대역마다 적응적인 비트 할당(bit allocation)에 의한 부호화가 수행된다. 예컨대, MDCT 처리되어 얻어진 계수 데이타를 비트 할당에 의해서 부호화할 때는, 각각의 변환 블록마다 MDCT 처리에 의해 얻어지는 각각의 대역마다 MDCT 계수 데이타에 대하여, 적응적인 할당 비트의 수로 부호화가 행해진다. 비트 할당 수법으로서는 다음 2가지 수법이 공지되어 있다.

예컨대, 문헌「음성 신호의 적응 변환 부호화」"Adaptive Transform Coding of Speech Signals", R. Zelinski and P. Noll, IEEE Transactions of Accoustics, Speech, and Signal Processing, vol. ASSP­ 25, 1997년 8월 제 4호)에서는, 각각의 대역마다 신호의 크기를 바탕으로 비트 할당된다. 이 방식으로, 양자화 잡음 스펙트럼이 평탄하게 되며, 잡음 에너지 최소가 되지만, 청각적으로는 마스킹 효과가 이용되지 않기 때문에 실제의 잡음감은 최적이 아니다.

또한, 예컨대 문헌「경계 대역 부호화기 -청각 시스템의 지각의 요구에 관한 디지털 부호화」("The critical band coder-digital encoding of the perceptua1 requirements of the auditory system", M.A. Kransner MIT, ICASSP 1980년)에서는, 청각 마스킹을 이용함으로써, 각각의 대역마다 필요한 신호 대 잡음비를 얻어 고정적인 비트 할당을 행하는 수법이 서술되어 있다. 그러나 이 수법으로는, 사인파 입력으로 특성을 측정하는 경우에도, 비트 할당이 고정적이기 때문에 특성치가 그 만큼 좋은 값이 되지 않는다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 비트 할당에 사용할 수 있는 전 비트를, 각각의 소블록마다 미리 정해진 고정 비트 할당 패턴분과, 각각의 블록의 신호의 크기에 의존한 비트 배분을 행하는 분으로 분할 사용하여, 그 때의 분할비를 입력 신호에 따른 신호에 의존시켜, 신호의 스펙트럼의 패턴이 매끄러울 만큼 고정 비트 할당 패턴분으로의 분할 비율을 크게 할 수 있는 고능률 부호화 방법이 제안되어 있다.

이 방법에 의하면, 사인파 입력과 마찬가지로, 특정한 스펙트럼 신호 성분에 에너지가 집중하는 경우에는 그 스펙트럼 신호 성분을 포함하는 블록에 많은 비트을 할당함으로써, 전체의 신호 대 잡음 특성을 현저히 개선할 수 있다. 일반적으로, 급준(急峻)한 스펙트럼 신호 성분을 가지고 있는 신호에 대하여 사람의 청각은 매우 민감하기 때문에, 이러한 방법을 사용함으로써, 신호 대 잡음 특성을 개선하는 것은, 단지 측정상의 수치를 향상시킬 뿐만 아니라, 청감상, 음질을 개선하는데 효과적이다.

비트 할당 방법에는 이 밖에도 수많은 방법이 제안되어 있고, 더욱이 청각에 관한 모델이 정밀화되어, 부호화 장치의 능력이 올라가면 청각적인 면에서 보다 고능률적인 부호화가 가능하다.

이러한 방법에서는, 계산에 의해서 요청된 신호 대 잡음 특성을 가능하면 충실히 실현할 수 있는 실수의 비트 할당 기준치를 구하여, 그것을 근사하는 정수치를 할당 비트의 수로 하는 것이 일반적이다.

실제의 부호열을 구성함에 있어서는 우선, 정규화 및 양자화가 행해지는 대역마다, 양자화 정밀도 정보와 정규화 계수 정보를 소정의 비트의 수로 부호화하고, 다음에, 정규화 및 양자화된 스펙트럼 신호 성분을 부호화하면 된다. 또한, ISO 표준(ISO/IEC 11172-3:1993(E),1993)에서는, 대역에 의해서 양자화 정밀도 정보를 나타내는 비트의 수가 다르도록 설정된 고능률 부호화 방식이 기술되어 있고, 여기서는 고역으로 됨에 따라서, 양자화 정밀도 정보를 나타내는 비트의 수가 작아지도록 규격화되어 있다.

양자화 정밀도 정보를 직접 부호화하는 대신에, 복호화 장치에 있어서 예컨대 정규화 계수 정보로부터 양자화 정밀도 정보를 결정하는 방법도 알려져 있지만, 이 방법에서는, 규격을 설정한 시점에서 정규화 계수 정보와 양자화 정밀도 정보의 관계가 결정되므로, 나중에 더욱 고도한 청각 모델에 기초한 양자화 정밀도의 제어를 도입할 수 없게 된다. 또한, 실현하는 압축율에 폭이 있는 경우에는 압축율마다 정규화 계수 정보와 양자화 정밀도 정보의 관계를 정할 필요가 있다.

또한, 예컨대, 문헌「최소 용장 코드의 구성을 위한 방법」("A Method for Construction of Minimum Redundancy Codes" D. A. Huffman:, Proc. I. R. E., 40, p.1098(1952))과 같이, 가변 길이 부호를 이용하여 부호화함으로써, 양자화된 스펙트럼 신호 성분을 보다 효율적으로 부호화하는 방법도 알려져 있다.

또한, 본건 출원인에 의한 국제 공개 WO94/28633의 명세서 및 도면에는 스펙트럼 신호 성분으로부터 청감상 특히 중요한 톤성의 성분을 분리하여, 다른 스펙트럼 신호 성분과는 별도로 부호화하는 방법이 제안되어 있으며, 이로써, 오디오 신호 등을 청감상의 열화를 거의 발생시키지 않고 높은 압축율로 효율적으로 부호화할 수 있게 된다.

또한, 상술한 각각의 부호화 수법은 복수의 채널로 구성되는 음향 신호의 각각의 채널에 대해서도 적용할 수 있다. 예컨대, 좌측 스피커에 대응하는 L 채널, 우측 스피커에 대응하는 R 채널 각각에 적용함으로써 스테레오의 오디오 신호에 대한 효율성이 높은 부호화가 가능하다. 또한, 이 오디오 신호의 L 채널, R 채널간에는 상관이 있는 것이 알려져 있고, 이들 채널간의 상관을 이용하여 더욱 효율성이 높은 부호화를 행할 수 있다. 예컨대, 문헌「광대역 스테레오 신호의 지각 변환 부호화」("Perceptual Transform Coding of Wideband Stereo Signals", James D. Johnston, ICASSP89, pp.1993-1995)에는, 입력된 L 채널, R 채널의 신호의 합과 차를 구하여, 각각을 스펙트럼 신호로 변환하여, 합의 스펙트럼으로부터 마스킹 커브를 구하며, 이 마스킹 커버를 사용하여, 합과 차의 양쪽의 스펙트럼을 양자화하여 부호화하는 방법이 서술되어 있다. 일반적으로 L 채널의 신호와 R 채널의 신호는 서로 비슷한 경우가 많기 때문에, (L-R)에 상당하는 채널의 레벨은 상당히 작아지며, 비교적 적은 비트의 수로 효율적으로 부호화할 수 있다. 이 방법의 부수적인 이점은 (L+R)에 상당하는 채널의 신호만을 재생함으로써, 모노럴 신호를 재생할 수 있다는 것이다.

또한, ISO 표준(ISO/IEC 11172-3:1993(E), 1993)에는, 필터로서 L, R의 각각의 채널의 신호를 분할하고, 주파수가 낮은 쪽의 대역에서는, L, R 각각의 채널의 신호, 또는 (L+ R),(L-R)에 상당하는 각각의 채널의 신호를 부호화하며, 주파수가 높은 쪽의 대역에 대해서는 파형 신호는 양 채널 공통으로서 각각의 대역의 정규화 계수만을 따로따로 부호화하는 방식이 기재되어 있다.

그러나, 전대역에서 (L+R)에 상당하는 채널과 (L-R)에 상당하는 채널을 부호화하는 방법으로는 예를 들어 한쪽의 채널 신호의 레벨이 작다고 하더라도, 이들 2 채널의 신호를 부호화하지 않으면 안되기 때문에, 부호화에 의한 압축의 효율을 올리는 데는 한계가 있다. 또한, 고역측에서 예컨대 정규화 계수만을 부호화하는 방법을 취했다고 하더라도, 역시 전대역의 정규화 계수를 부호화하기 위해서는 상응하는 비트의 수가 필요하게 된다.

또한, 상술한 방법에서는, 2개의 채널의 전 대역의 신호에 대하여 부호화 및 복호화를 위한 변환 처리와 역변환 처리를 할 필요가 있으며, 연산 처리량이나 일시적으로 데이타를 축적해 두기 위한 버퍼 메모리량이 많이 필요하게 된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로 부호화 정보량을 저감시키는 동시에, 보다 적은 연산 처리량과 보다 적은 버퍼 메모리량으로 부호화 및 복호화 처리를 할 수 있는 부호화 방법 및 장치, 복호화 장치, 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 입력 신호를 부호화하는 부호화 방법은 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는 분할 단계와, 복수의 저역측 신호를 각각 부호화하는 저역 부호화 단계와, 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 부호화 정보를 생성하는 고역 부호화 단계와, 저역 및 고역 부호화 단계에 의해서 각각 부호화된 신호와 부호화 정보를 기초로 부호열을 생성하는 생성 단계를 포함한다.

본 발명의 입력 신호를 부호화하는 부호화 장치는 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는 분할 수단과, 복수의 저역측 신호를, 각각 부호화하는 저역 부호화 수단과, 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 부호화 정보를 생성하는 고역 부호화 수단과, 저역 및 고역 부호화 수단에 의해서 각각 부호화된 신호와 부호화 정보에 기초하여 부호열을 생성하는 생성 수단을 포함한다.

본 발명의 부호열을 복호하는 복호화 방법은 복수의 신호에 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각 부호화한 저역 부호와, 복수의 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 분리하는 분리 단계와, 분리된 각각의 저역 부호를 각각 복호하는 저역 복호 단계와, 분리된 고역 부호를 부호화 정보에 기초하여 복호하는 고역 복호 단계와, 복호된 각각의 저역측 신호와 복호된 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는 합성 단계를 포함한다.

본 발명의 부호열을 복호하는 복호화 장치는 복수의 신호에 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각 부호화한 저역 부호와, 복수의 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 분리하는 분리 수단과, 분리된 각각의 저역 부호를 각각 복호하는 저역 복호 수단과, 분리된 고역 부호를 부호화 정보에 기초하여 복호하는 고역 복호 수단과, 복호된 각각의 저역측 신호와 복호된 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는 합성 수단을 포함한다.

본 발명의 기록 매체는 복수의 신호에 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각 부호화한 저역 부호와, 복수의 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역측 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 기록하여 이루어진다.

이하, 본 발명이 구체적인 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 1에는 본 발명의 일실시 형태가 적용되는 압축 데이타 기록 및/또는 재생 장치의 개략 구성을 도시한다.

도 1에 도시하는 압축 데이타 기록 및/또는 재생 장치에 있어서, 우선 기록 매체로서는, 스핀들 모(M)터(51)에 의해 회전 구동되는 광자기디스크(1)가 사용된다. 광자기디스크(1)에 대한 데이타의 기록시에는, 예컨대 광학 헤드(H)(53)에 의해 레이저광을 조사한 상태에서 기록 데이타에 따른 변조자계를 자기 헤드(54)에 의해 인가함으로써, 소위 자계 변조 기록을 수행하며, 광자기디스크(1)의 기록 트랙에 따라 데이타를 기록한다. 또한 재생시에는, 광자기디스크(1)의 기록 트랙을 광학 헤드(53)에 의해 레이저광으로 트레이스하여 자기 광학적으로 재생한다.

광학 헤드(H)(53)는 예컨대, 레이저 다이오드와 같은 레이저 광원, 콜리메이터 렌즈, 대물렌즈, 편광빔 스플리터, 원통형 렌즈 등의 광학 부품 및 소정 패턴의 수광부를 가지고 있는 포토 디텍터 등으로 구성되어 있다. 이 광학 헤드(53)는 광자기디스크(1)를 통하여 자기 헤드(54)와 대향하는 위치에 설치되어 있다. 광자기 디스크(1)에 데이타를 기록할 때는, 후술하는 기록계의 자기 헤드 구동 회로(66)에 의해 자기 헤드(54)를 구동하여 기록 데이타에 따른 변조자계를 인가함과 동시에, 광학 헤드(53)에 의해 광자기디스크(1)의 목적 트랙에 레이저광을 조사함으로써, 자계 변조 방식에 의해 열자기 기록을 행한다. 또한 이 광학 헤드(53)는 목적 트랙에 조사한 레이저광의 반사광을 검출하며, 예컨대 소위 비점수차법에 의해 포커스 에러를 검출하며, 예컨대 소위 푸시-풀 방법에 의해 트래킹 에러를 검출한다. 광자기디스크(1)로부터 데이타를 재생할 때, 광학 헤드(53)는 포커스 에러나 트래킹 에러를 검출함과 함께, 레이저광의 목적 트랙으로부터의 반사광의 편광각(카 회전각)의 차이를 검출하여 재생 신호를 생성한다.

광학 헤드(53)의 출력은 RF 회로(55)에 공급된다. 이 RF 회로(55)는 광학 헤드(53)의 출력으로부터 포커스 에러 신호나 트래킹 에러 신호를 추출하여 서보 제어 회로(56)에 공급함과 동시에, 재생 신호를 2진화하여 후술하는 재생계의 디코더(71)에 공급한다.

서보 제어 회로(56)는 예컨대 포커스 서보 제어 회로나 트래킹 서보 제어 회로, 스핀들 모터 서보 제어 회로, 스레드 서보 제어 회로로 구성된다. 포커스 서보 제어 회로는 포커스 에러 신호가 제로가 되도록, 광학 헤드(53)의 광학계의 포커스 제어를 행한다. 또한, 트래킹 서보 제어 회로는 트래킹 에러 신호가 제로가 되도록 광학 헤드(53)의 광학계의 트래킹 제어를 행한다. 또한, 스핀들 모터 서보 제어 회로는, 광자기디스크(1)를 소정의 회전 속도(예컨대, 일정 선속도)로 회전 구동하도록 스핀들 모터(51)를 제어한다. 또한, 스레드 서보 제어 회로는 시스템 제어기(57)에 의해 지정되는 광자기디스크(1)의 목적 트랙 위치에 광학 헤드(53) 및 자기 헤드(54)를 이동시킨다. 이러한 각종 제어 동작을 행하는 서보 제어 회로(56)는 해당 서보 제어 회로(56)에 의해 제어되는 각각의 부의 동작 상태를 나타내는 정보를 시스템 제어기(57)에 보낸다.

시스템 제어기(57)에는 키 입력 조작부(58)나 표시부(디스플레이)(59)가 접속되어 있다. 이 시스템 제어기(57)는 키 입력 조작부(58)에 의한 조작 입력 정보에 의해 기록계 및 재생계를 제어한다. 또한 시스템 제어기(57)는 광자기디스크(1)의 기록 트랙으로부터 헤더 타임이나 서브 코드의 Q 데이타에 의해 재생되는 섹터 단위의 어드레스 정보를 기초로, 광학 헤드(53) 및 자기 헤드(54)가 트레이스하고 있는 기록 트랙상의 기록 위치나 재생 위치를 관리한다. 더욱이 시스템 제어기(57)는 본 압축 데이타 기록 재생 장치의 데이타 압축율과 기록 트랙상의 재생 위치 정보를 기초로 표시부(디스플레이)(59)에 재생 시간을 표시시키는 제어를 행한다.

재생 시간 표시는 광자기디스크(1)의 기록 트랙으로부터 이른바 헤더 타입이나 이른바 서브 코드 Q 데이타 등에 의해서 재생되는 섹터 단위의 어드레스 정보(절대 시간 정보)에 대하여, 데이타 압축율의 역수(예컨대 1/4 압축시에는 4)를 곱하여, 실제의 시간 정보를 구하고, 이를 표시부(디스플레이)(59)에 표시한다. 또한, 기록시에도, 예컨대 광자기디스크 등의 기록 트랙에 미리 절대 시간 정보가 기록되어 있는(프리포맷되어 있는) 경우에, 이 프리포맷된 절대 시간 정보를 판독하여 데이타 압축율의 역수를 곱하여, 현재 위치를 실제의 기록 시간으로 표시할 수 있다.

다음에, 이 디스크 기록 재생 장치의 기록계에서, 입력 단자(60)로부터의 아날로그 오디오 입력 신호(Ain)가 저역 필터(LPF)(61)를 통하여 A/D 변환기(62)로 공급되며, A/D 변환기(62)는 아날로그 오디오 입력 신호(Ain)를 양자화한다. A/D 변환기(62)로부터 얻어진 디지털 오디오 신호는 ATC(Adaptive Transform Coding) 인코더(63)에 공급된다. 또한, 입력 단자(67)로부터의 디지털 오디오 입력 신호(Din)가 디지털 입력 인터페이스 회로(디지털 입력)(68)를 통하여 ATC 인코더(63)에 공급된다. ATC 인코더(63)는 입력 신호(Ain)를 A/D 변환기(62)에 의해 양자화한 소정 전송 속도의 디지털 오디오 PCM 데이타에 대해서, 소정의 데이타 압축율에 따른 비트 압축(데이타 압축) 처리를 함으로써, ATC 인코더(63)로부터 출력되는 압축 데이타(ATC 데이타)가 메모리(64)에 공급된다. 예컨대, 데이타 압축율이 1/8인 경우에 관해서 설명하면, 여기서의 데이타 전송 속도는 표준의 CD-DA의 포맷의 데이타 전송 속도(75섹터/초)의 1/8(9.375섹터/초)로 저감되어 있다.

다음에, 메모리(64)는 데이타의 기록 및 판독이 시스템 제어기(57)에 의해 제어되며, ATC 인코더(63)로부터 공급되는 ATC 데이타를 일시적으로 기억해 두고, 필요에 따라서 디스크상에 기록하기 위한 버퍼 메모리로서 사용되고 있다. 즉, 예컨대 데이타 압축율이 1/8인 경우에, ATC 인코더(63)로부터 공급되는 압축 오디오 데이타는 그 데이타 전송 속도가 표준 CD-DA 포맷의 데이타 전송 속도(75섹터/초)의 1/8, 즉 9.375 섹터/초로 저감되어 있고, 이 압축 데이타가 메모리(64)에 연속적으로 기록된다. 이 압축 데이타(ATC 데이타)는 상술한 바와 같이 8섹터당 1섹터의 기록을 하면 충분하지만, 이러한 8섹터 간격의 기록은 사실상 불가능에 가깝기 때문에, 후술하는 바와 같은 섹터 연속의 기록을 하고 있다. 이 기록은 중지 기간을 통하여, 소정의 복수 섹터(예컨대, 32섹터 + 수섹터)로 이루어지는 클러스터를 기록 단위로, 표준 CD-DA 포맷과 같은 데이타 전송 속도(75섹터/초)로 버스트적으로 수행된다.

즉, 메모리(64)에 있어서는, 비트 압축 레이트에 따른 9.375(= 75/8)섹터/초의 낮은 전송 속도로 연속적으로 기록된 데이타 압축율 l/8의 ATC 오디오 데이타가, 기록 데이타로서 75섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 판독된다. 이렇게 판독되어 기록되는 데이타에 대하여, 기록 중지 기간을 포함하는 전체적인 데이타 전송 속도는 9.375섹터/초의 낮은 속도로 되어 있지만, 버스트적으로 수행되는 기록 동작의 시간내에서의 순간적인 데이타 전송 속도는 표준 75섹터/초로 되어 있다. 따라서, 디스크 회전 속도가 표준 CD-DA 포맷과 같은 속도(일정 선속도)일 때, 해당 CD-DA 포맷과 같은 기록 밀도, 기억 패턴의 기록이 수행된다.

메모리(64)로부터 75섹터/초의 (순간적인) 전송 속도로 버스트적으로 판독된 ATC 오디오 데이타 즉 기록 데이타가 인코더(65)에 공급된다. 여기서, 메모리(64)로부터 인코더(65)에 공급되는 데이타열에서, 1회의 기록에서 연속 기록되는 단위는 복수 섹터(예컨대 32섹터)로 이루어지는 클러스터 및 해당 클러스터의 전후 위치에 배치된 클러스터 접속용의 수섹터로 하고 있다. 이 클러스터 접속용 섹터는 인코더(65)에서의 인터리브 길이보다 길게 설정되어 있고, 인터리브 되더라도 다른 클러스터의 데이타에 영향을 주지 않도록 하고 있다.

인코더(65)는 메모리(64)로부터 상술한 바와 같이 버스트적으로 공급되는 기록 데이타에 대하여, 에러 정정을 위한 부호화 처리(패리티 부가 및 인터리브 처리)나 EFM 부호화 처리 등을 시행한다. 이 인코더(65)에 의한 부호화 처리가 시행된 기록 데이타가 자기 헤드 구동 회로(66)에 공급된다. 이 자기 헤드 구동 회로(66)는 자기 헤드(54)가 접속되어 있고, 기록 데이타에 따른 변조 자계를 광자기디스크(1)에 인가하도록 자기 헤드(54)를 구동한다.

또한, 시스템 제어기(57)는 메모리(64)에 대한 상술한 바와 같은 메모리 제어를 함과 동시에, 이 메모리 제어에 의해 메모리(64)로부터 버스트적으로 판독되는 기록 데이타를 광자기디스크(1)의 기록 트랙에 연속적으로 기록하도록 기록 위치를 제어한다. 이 기록 위치의 제어는 시스템 제어기(57)에 의해 메모리(64)로부터 버스트적으로 판독되는 기록 데이타의 기록 위치를 관리하여, 광자기디스크(1)의 기록 트랙상의 기록 위치를 지정하는 제어 신호를 서보 제어 회로(56)에 공급함으로써 수행된다.

다음에 재생계에 대해서 설명한다. 이 재생계는 상술한 기록계에 의해 광자기디스크(1)의 기록 트랙 상에 연속적으로 기록된 기록 데이타를 재생하기 위한 것으로, 광학 헤드(53)에 의해서 광자기디스크(1)의 기록 트랙을 레이저광으로 트레이스함으로써 얻어지는 재생 출력이 RF 회로(55)에 의해 2진화되어 공급되는 디코더(71)를 구비한다. 이때 광자기디스크만이 아니라, 소위 콤팩트디스크(CD: Compact Disc, 상표)와 같은 재생 전용 광디스크의 판독도 할 수 있다.

디코더(71)는 상술한 기록계에서의 인코더(65)에 대응하는 것으로, RF 회로(55)에 의해 2진화된 재생 출력에 대하여, 에러 정정을 위한 상술한 복호화 처리나 EFM 복호화 처리 등의 처리를 하며, 상술한 데이타 압축율 1/8의 ATC 오디오 데이타를, 정규의 전송 속도보다도 빠른 75섹터/초의 전송 속도로 재생한다. 이 디코더(71)에 의해 얻어지는 재생 데이타는 메모리(72)에 공급된다.

메모리(72)는 데이타의 기록 및 판독이 시스템 제어기(57)에 의해 제어되며, 디코더(71)로부터 75섹터/초의 전송 속도로 공급되는 재생 데이타가 그 75섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 기록된다. 또한, 이 메모리(72)는 75섹터/초의 전송 속도로 버스트적으로 기록된 재생 데이타가 데이타 압축율 1/8에 대응하는 9.375섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 판독된다.

시스템 제어기(57)는 재생 데이타를 메모리(72)에 75 섹터/초의 전송 속도로 기록함과 동시에, 메모리(72)로부터 재생 데이타를 9.375 섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 판독하는 메모리 제어를 행한다. 또한, 시스템 제어기(57)는 메모리(72)에 대한 상술한 메모리 제어를 함과 동시에, 이 메모리 제어에 의해 메모리(72)로부터 버스트적으로 기록되는 재생 데이타를 광자기디스크(1)의 기록 트랙으로부터 연속적으로 재생하도록 재생 위치 제어를 한다. 이 재생 위치 제어는, 시스템 제어기(57)에 의해 메모리(72)로부터 버스트적으로 판독되는 재생 데이타의 재생 위치를 관리하며, 광자기 디스크(1) 또는 광디스크(1)의 기록 트랙상의 재생 위치를 지정하는 제어 신호를 서보 제어 회로(56)에 공급함으로써 행해진다.

메모리(72)로부터 9.375 섹터/초의 전송 속도로 연속적으로 판독된 재생 데이타로서 얻어지는 ATC 오디오 데이타는 ATC 디코더(73)에 공급된다. 이 ATC 디코더(73)는 기록계의 ATC 인코더(63)에 대응하는 것으로, 예컨대 ATC 데이타를 8배로 데이타 신장(비트 신장)함으로써 16비트의 디지털 오디오 데이타를 재생한다. 이 ATC 디코더(73)로부터의 디지털 오디오 데이타는 D/A 변환기(74)에 공급된다.

D/A 변환기(74)는 ATC 디코더(73)로부터 공급되는 디지털 오디오 데이타를 아날로그 신호로 변환하여, 아날로그 오디오 출력 신호(Aout)를 형성한다. 이 D/A 변환기(74)에 의해 얻어지는 아날로그 오디오 신호(Aout)는 저역 필터(75)를 통하여 출력 단자(76)로부터 출력된다.

다음에, 고능률 압축 부호화에 대하여 상술한다. 즉, 오디오 PCM 신호와 같은 입력 디지털 신호를, 대역 분할 부호화(SBC), 적응 변환 부호화(ATC) 및 적응 비트 할당의 각각의 기술을 이용하여 고능률 부호화하는 기술에 대해서, 도 2 이후를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 정보(음향 파형 신호) 부호화 방법을 실행하는 부호화 장치(도 1의 인코더(63))에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 입력된 신호 파형(110a)을 변환 회로(111a)에 의해서 신호 주파수 성분(110b)으로 변환하여, 얻어진 각각의 주파수 성분(110b)을 신호 성분 부호화 회로(111b)에 의해서 부호화하며, 그후, 부호열 생성 회로(111c)에서 신호 성분 부호화 회로(111b)에서 생성된 부호화 신호(110c)로부터 부호열(110d)을 생성한다.

또한, 변환 회로(111a)에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 신호(120a)를 대역 분할 필터(112a)에 의해서 두개의 대역으로 분할하여, 얻어진 두개의 대역 신호(120b, 120c)를 MDCT 등을 이용한 순(順)스펙트럼 변환 회로(112b, 112c)에 의해 스펙트럼 신호 성분(120d, 120e)으로 변환한다. 또한, 입력 신호(120a)는 도 2의 신호 파형(110a)에 대응하고, 또한, 스펙트럼 신호 성분(120d, 120e)은 도 2의 신호 주파수 성분(110b)에 대응한다. 이 도 3에 도시하는 구성을 가지고 있는 변환 회로(111a)에서는 두개의 대역으로 분할된 신호(120b, 120c)의 대역폭이 입력 신호(120a)의 대역폭의 l/2가 되며, 해당 입력 신호(120a)가 1/2로 추출되고 있다. 물론, 해당 변환 회로(111a)로서는, 이 구체예 이외에 다수가 생각되며, 예컨대 입력 신호를 직접 MDCT에 의해서 스펙트럼 신호로 변환하는 것이나, MDCT가 아닌, DFT나 DCT에 의해서 변환하는 것이라도 좋다. 또한, 소위 대역 분할 필터에 의해서 신호를 대역 성분으로 분할하는 것도 가능하지만, 본 발명에 따른 부호화 방법에 있어서는, 복수의 주파수 성분이 비교적 적은 연산량으로 얻어지며, 상술한 스펙트럼 변환에 의해서 주파수 성분으로 변환하는 방법을 채용하면 형편이 좋다.

또한, 신호 성분 부호화 회로(111b)에서는 도 4에 도시하는 바와 같이, 각각의 신호 성분(130a)을 정규화 회로(113a)에 의해서 소정의 대역마다 정규화함과 동시에, 양자화 정밀도 결정 회로(113b)에서 신호 성분(130a)으로부터 양자화 정밀도 정보(130c)를 계산하고, 해당 양자화 정밀도 정보(130c)를 기초로, 정규화 회로(113a)에서의 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(130b)를 양자화 회로(113c)가 양자화한다. 또한, 신호 성분(130a)은 도 2의 신호 주파수 성분(110b)에 대응하며, 또한, 도 2의 부호화 신호(110c)에는 도 4의 양자화 회로(113c)에서의 양자화된 신호 성분(130d)에 가하여 정규화시의 정규화 계수 정보(130e)와 양자화 정밀도 정보(130c)도 포함되어 있다.

한편, 상술한 바와 같은 부호화 장치에 의해서 생성된 부호열로부터 오디오 신호를 재현하는 복호화 장치(도 1의 예에서는 디코더(73))에 있어서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 부호열 분해 회로(114a)에 의해서 부호열(140a)로부터 각각의 신호 성분의 부호와 정규화 계수 정보와 양자화 정밀도 정보가 추출되며, 그 신호(140b)로부터 신호 성분 복호화 회로(114b)에 의해서 각각의 신호 성분(140c)이 복원되며, 복원된 신호 성분(140c)으로부터, 역변환 회로(114c)에 의해서 음향 파형 신호(140d)가 재현된다.

이 복호화 장치의 역변환 회로(114c)는 도 6에 도시하는 바와 같이 구성되는 것으로, 도 3에 도시한 변환 회로에 대응하는 것이다. 도 6에 도시된 역변환 회로(114c)에서, 역(逆)스펙트럼 변환 회로(115a,115b)에서는 각각 공급된 입력 신호(150a,150b)에 역스펙트럼 변환을 시행하여 각각의 대역의 신호를 복원하며, 대역 합성 필터(115c)에서는 이들 각각의 대역 신호를 합성한다. 입력 신호(150a,150b)는 도 5의 신호 성분 복호화 회로(114b)에 의해서 각각의 신호 성분이 복원된 신호(140c)에 대응하고 있다. 또한, 대역 합성 필터(115c)의 출력 신호(150e)는 도 5의 음향 파형 신호(140d)에 대응하고 있다.

또한, 도 5의 신호 성분 복호화 회로(114b)는 도 7에 도시하는 바와 같이 구성되는 것으로, 도 5의 부호열 분해 회로(114a)로부터의 신호(140b)의 내, 복호화 된 부호(160a) 즉 스펙트럼 신호에 대하여, 양자화 정밀도 정보(160d)와 정규화 계수 정보(160e)를 사용하여 역양자화와 역정규화 처리를 시행하는 것이다. 이 도 7에 도시하는 신호 성분 복호화 회로(114b)에서, 역양자화 회로(116a)에서는 입력된 부호(160a)를 양자화 정밀도 정보(160d)에 기초하여 역양자화하고, 역정규화 회로(116b)에서는 역양자화에 의해 얻어진 신호(160b)를 정규화 계수 정보(160e)에 기초하여 역정규화하여 신호 성분(160c)을 출력한다. 부호(160a)와 양자화 정밀도 정보(160d)와 정규화 계수 정보(160e)는 도 5의 부호열 분해 회로(114a)로부터의 신호(140b)에 대응하고, 출력 신호 성분(160c)은 도 5의 신호 성분(140c)에 대응하고 있다.

또한, 상술한 바와 같은 부호화 장치의 도 3에 도시한 변환 회로에 의해서 얻어지는 스펙트럼 신호는 예컨대 도 8에 도시하는 바와 같다. 이 도 8에 도시하는 각각의 스펙트럼 성분은 MDCT에 의한 스펙트럼 성분의 절대치를, 레벨을 〔dB〕로 변환하여 나타낸 것이다. 즉 이 부호화 장치에 있어서는, 입력 신호를 소정의 변환 블록마다 64개의 스펙트럼 신호로 변환하고 있으며, 그것을 도면 중〔1〕로부터〔8〕로써 나타내는 8개의 대역(이하, 이를 부호화 유닛이라고 함)으로 정리하여 정규화 및 양자화한다. 여기서, 이들 스펙트럼 신호는 상술한 바와 같이, 일단, 대역 분할 필터에 의해서 2분할된 후 순스펙트럼 변환에 의해 얻어진 것이지만, 이 부호화 유닛의 대역폭은 대역 분할 필터의 대역폭과는 독립적으로 설정할 수 있다. 또한, 대역 분할 필터를 통하지 않고, 직접, 순스펙트럼 변환에 의해서 스펙트럼 신호로 변환해도 된다. 또한, 양자화 정밀도를 주파수 성분의 분포의 방법에 의해서 부호화 유닛마다 변화시키도록 하면, 음질의 열화를 최소한으로 억제한 청각적으로 효율성이 높은 부호화가 가능해진다.

도 9에는 상술한 방법으로 부호화한 경우의 부호열의 구성예를 도시한다.

이 구성예에서는, L(좌측) 채널을 제 1 채널, R(우측) 채널을 제 2 채널로 하고, 각각의 변환 블록(시간 블록)의 스펙트럼 신호를 복원하기 위한 데이타가 각각, 소정의 비트의 수로 구성되는 프레임에 대응하여 부호화되며, 그 프레임이 L 채널, R 채널로서 교대로 배열되어 있다. 각각의 프레임의 선두(헤더부)에는 먼저 동기 신호 및 부호화되어 있는 부호화 유닛의 수 등의 제어 데이타가 일정한 비트의 수로 부호화된 정보가 배치되고, 다음에 각각의 부호화 유닛의 양자화 정밀도 정보와 정규화 계수 정보가 각각 저역측의 부호화 유닛으로부터 부호화된 정보가, 마지막에 각각의 부호화 유닛마다 상술한 정규화 계수 데이타 및 양자화 정밀도 데이타를 기초로 정규화 및 양자화된 스펙트럼 계수 데이타가 저역측으로부터 부호화된 정보가 배치되어 있다.

이 변환 블록의 스펙트럼 신호를 복원하기 위해서 실제로 필요한 비트 수는 부호화되어 있는 부호화 유닛의 수 및 각각의 부호화 유닛의 양자화 정밀도 정보가 나타내는 양자화 비트 수에 의해서 결정되며, 그 양은 각각의 프레임마다 달라도 된다. 각각의 프레임의 선두로부터 필요한 비트 수만이 재생시에 의미를 가져, 각각의 프레임의 나머지의 영역은 빈 영역이 되어, 재생 신호에는 영향을 주지 않는다.

상기 예와 같이 각각의 시간 블록을 일정한 비트의 수의 프레임에 대응시켜 부호화해 둠으로써, 예를 들어 이 부호열을 광디스크와 같은 기록 매체에 기록한 경우에, 임의의 변환 블록의 기록 위치를 용이하게 산출할 수 있게 되므로, 임의의 장소에서 재생하는, 소위 임의 접근을 용이하게 실현할 수 있다. 통상적으로는, 음질 향상을 위해 보다 많은 비트를 유효하게 사용하여, 각각의 프레임의 빈 영역을 가능한 한 작게 한다.

다음에, 도 10과 도 11에는, 도 9에 도시한 프레임의 데이타를 기록 매체 등에 예컨대 시계열적으로 배치하여 기록하는 경우의 기록 포맷의 일예를 도시한다. 도 10에는 예컨대 L(좌측), R(우측)의 2 채널의 신호를 프레임마다 교대로 배치한 예를 나타내며, 도 11에는, L, R의 2 채널의 신호를 (L+R)/2하여 생성한 각각의 샘플치를 가지는 신호(이하, 이를 (L+R) 채널이라고 함. 마찬가지로 (L-R)/2의 각각의 샘플치를 가지는 신호를 (L-R) 채널이라고 함)를 프레임마다 배치한 예를 나타내고 있다.

도 10과 같은 기록 포맷을 채용함으로써, 동일한 기록 매체에 대하여 L, R의 2 채널의 신호를 기록할 수 있으며, 또한, 도 11과 같이, 프레임마다 (L+R)/2의 1 채널분만을 배치한 기록 포맷을 채용하는 경우에는, 도 10과 같이 L, R의 2 채널을 프레임마다 교대로 배치한 기록 포맷과 비교하여, 배의 시간의 신호의 기록 재생이 가능하게 되는 동시에, 재생 회로를 복잡하게 하지 않고 용이하게 재생할 수 있게 된다.

상술한 설명에서는, 부호화 방법으로서 도 9에서 설명한 수법만을 설명하였지만, 이 도 9에서 설명한 부호화 방법에 대하여, 더욱 부호화 효율을 높이는 것도 가능하다.

예컨대, 양자화된 스펙트럼 신호 중, 출현 빈도가 높은 것에 대해서는 비교적 짧은 부호 길이를 할당하고, 출현 빈도가 낮은 것에 대해서는 비교적 긴 부호 길이를 할당하는, 이른바 가변 길이 부호화 기술을 이용함에 따라, 부호화 효율을 높일 수 있다.

또한, 예컨대, 입력 신호를 부호화할 때의 소정의 변환 블록, 즉 스펙트럼 변환을 위한 시간 블록 길이를 길게 잡도록 하면, 양자화 정밀도 정보나 정규화 계수 정보와 같은 서브 정보의 양을 1 블록당 상대적으로 삭감할 수 있고, 또한, 주파수 분해능도 올라가므로, 주파수축 상에서의 양자화 정밀도를 보다 세밀하게 제어할 수 있게 되어, 부호화 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 예컨대 본건 출원인에 의한 PCT 출원의 국제 공개 WO94/28633의 명세서 및 도면에서 제안하고 있는 바와 같이, 스펙트럼 신호 성분으로부터 청감상 특히 중요한 톤성의 성분, 즉 특정한 주파수 주변에 에너지가 집중하고 있는 신호 성분을 분리하여, 다른 스펙트럼 신호 성분과는 달리 부호화하는 방법을 적용하면, 오디오 신호 등을 청감상의 열화를 거의 발생시키지 않고 높은 압축율로 효율적인 부호화가 가능하다.

여기서, 도 12를 이용하여, 톤성의 신호 성분을 분리하여 부호화하는 방법을 설명한다. 도 12의 예에서는 스펙트럼 신호 성분으로부터 각각 톤성의 신호 성분으로서 정리하여 3개의 톤 성분을 분리한 모양을 나타내며, 이들 각각의 톤 성분을 구성하는 각각의 신호 성분은, 각각의 톤 성분의 주파수축상의 각각의 위치 데이타와 함께 부호화된다.

일반적으로, 음질을 열화시키지 않기 위해서는 소수의 스펙트럼에 에너지가 집중하는 톤 성분의 각각의 신호 성분을 매우 높은 정밀도로 양자화할 필요가 있지만, 톤 성분을 분리한 후의 각각의 부호화 유닛내의 스펙트럼 계수(비 톤성의 스펙트럼 신호 성분)는 청감상의 음질을 열화시키지 않고, 비교적 적은 단계의 수로 양자화할 수 있다.

도 12에서는 도면을 간략하게 하기 위해서, 비교적 소수의 스펙트럼 신호 성분밖에 도시하지 않고 있지만, 실제의 톤 성분에는 수십의 스펙트럼 신호 성분으로 구성되는 부호화 유닛내의 수 개의 신호 성분에 에너지가 집중하기 때문에, 그와 같은 톤 성분을 분리한 것에 의한 데이타량의 증가는 비교적 적고, 이들 톤 성분을 분리함에 의해, 전체로서, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 13에는 도 12를 이용하여 설명한 방법으로 부호화한 경우의 부호열의 구성예를 도시한다. 이 구성예에는, 각각의 프레임의 선두에는 헤더부로서, 동기신호 및 부호화되어 있는 부호화 유닛의 수 등의 제어 데이타를 소정의 비트의 수로 부호화한 정보가 배치되며, 다음에 톤 성분에 대한 데이타인 톤 성분 데이타를 부호화한 정보가 배치되어 있다.

톤 성분 데이타로서는, 최초에 톤 성분내의 각각의 신호 성분의 개수를 부호화한 정보가, 다음에 각각의 톤 성분의 주파수축상의 위치 정보를, 그 후는 톤 성분내에서의 양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보, 정규화 및 양자화된 톤성의 신호 성분(스펙트럼 계수 데이타)을 각각 부호화한 정보가 배치되어 있다.

톤 성분 데이타의 다음에는, 원래의 스펙트럼 신호 성분으로부터 톤성의 신호 성분을 뺀 나머지의 신호(노이즈성 신호 성분이라고도 할 수 있다)의 데이타가 부호화된 정보를 배치하고 있다. 여기에는, 각각의 부호화 유닛의 양자화 정밀도 데이타와 정규화 계수 정보 및 각각의 부호화 유닛마다 상술한 정규화 계수 정보 및 양자화 정밀도 정보를 기초로 정규화 및 양자화된 스펙트럼 계수 데이타(톤 성분 이외의 신호 성분)를, 각각 저역측의 부호화 유닛으로부터, 부호화한 정보가 배치되어 있다. 단, 여기서 톤성 및 그 이외의 신호 성분의 스펙트럼 신호 성분(계수 데이타)은 가변 길이의 부호화가 이루어진 것으로 한다.

도 14에는 각각의 신호 성분으로부터 톤성의 신호 성분을 분리하는 경우의, 도 2의 신호 성분 부호화 회로(111b)의 구체예를 나타낸다.

이 도 14에 도시하는 신호 성분 부호화 회로(111b)에 있어서, 도 2의 변환 회로(111a)로부터 공급된 신호 성분(170a(110b))은 톤 성분 분리 회로(117a)로 보내진다. 신호 성분(170a)은 톤성의 신호 성분과 그 이외의 신호 성분(비 톤성의 신호 성분)으로 나누어지고, 톤성의 신호 성분(170b)은 톤 성분 부호화 회로(117b)에, 비 톤성의 신호 성분(170c)은 비 톤 성분 부호화 회로(117c)에 보내진다. 이들 톤 성분 부호화 회로(117b)와 비 톤 성분 부호화 회로(117c)에서는, 각각 공급된 신호 성분을 부호화하며, 각각 얻어진 출력 신호(170d와 170e)를 출력한다. 또한, 톤 성분 부호화 회로(117b)에서는, 톤성의 신호 성분의 부호화와 동시에, 도 13의 톤 성분 데이타를 구성하는 각각의 정보의 생성도 한다. 톤 성분 부호화 회로(117b)와 비 톤 성분 부호화 회로(117c)에서의 신호 부호화를 위한 구성은 각각 도 4와 같다.

도 15에는 각각의 신호 성분으로부터 톤성의 신호 성분을 분리한 경우의, 도 5의 신호 성분 복호화 회로(114b)의 구체예를 나타낸다.

이 도 15에 도시하는 신호 성분 복호 회로(114b)에 있어서, 도 5의 부호열 분해 회로(114a)로부터 공급된 부호(140a)는 톤 성분 데이타(180a)와 비톤성의 신호 성분(180b)으로 이루어지며, 이들 데이타 및 신호 성분은 각각 대응하는 톤 성분 복호화 회로(118a)와 비 톤 성분 복호화 회로(118b)에 보내진다. 톤 성분 복호화 회로(118a)에서는, 도 13에 도시한 바와 같은 톤 성분 데이타로부터 톤성의 신호 성분을 복호화하여, 얻어진 톤성의 신호 성분(180c)을 출력한다. 또한, 비-톤 성분 복호화 회로(118b)에서는 비-톤성의 신호 성분을 복호화하여, 얻어진 비-톤성의 신호 성분(180d)을 출력한다. 이들 톤성의 신호 성분(180c)과 비-톤성의 신호 성분(180d)은 함께 스펙트럼 신호 합성 회로(118c)에 보내진다. 이 스펙트럼 신호 합성 회로(118c)에서는 위치 데이타를 기초로 톤성의 신호 성분과 비톤성의 신호 성분을 합성하여, 얻어진 신호 성분(180e)을 출력한다. 또한, 톤 성분 복호화 회로(118a)와 비톤 성분 복호화 회로(118b)에서의 신호 복호화를 위한 구성은 각각 도 7과 같다.

이상, 각각의 채널의 신호를 효율적으로 부호화하기 위한 방법에 대해서 설명하였지만, 채널간의 신호의 상관을 이용하여 부호화 효율의 한층 더 향상을 실현하는 방법이 알려져 있다. 예컨대, L 채널과 R 채널의 신호 파형이 거의 동일한 경우, L 채널과 R 채널 대신에, 샘플치가 (L+R)/2의 값을 가지는 신호와 샘플치가 (L-R)/2의 값을 가지는 신호를 부호화해 주면, (L-R)/2의 신호의 값은 작은 값이 되기 때문에, 적은 비트의 수로 부호화할 수 있다.

도 16에는 상술한 방법으로 부호화를 하는 부호화 장치의 구성예를 도시한다.

이 도 16에서, 채널 변환 회로(119a)는 L 채널의 신호(190a) 및 R 채널의 신호(190b)를, (L+R) 채널의 신호(샘플치가 (L+R)/2의 값을 가지는 신호)(190c)와, (L-R) 채널의 신호(샘플치가 (L-R)/2의 값을 가지는 신호)(190d)로 변환한다.

(L+R) 채널의 신호(190c)는 변환 회로(119b)에, (L-R) 채널의 신호(190d)는 변환 회로(119c)에 보내지고, 각각 상술한 도 2의 변환 회로(111a)에서의 변환 처리와 같이 변환 처리된다.

변환 회로(119b)로부터의 신호 성분(190e)은 신호 성분 부호화 회로(119e)에, 변환 회로(119c)에서의 신호 성분(190f)은 신호 성분 부호화 회로(119f)에 각각 보내진다. 이들 신호 성분 부호화 회로(119e와 119f)는 함께 도 2의 신호 성분 부호화 회로(111b)와 동일하게 동작하는 것이다. 변환 회로(119b)와 변환 회로(119c)의 각각의 신호 성분(190e, 190f)은 제어 회로(119d)에도 보내진다.

여기서, 제어 회로(119d)는 변환 회로(119b)와 변환 회로(119c)의 각각의 신호 성분(190e, 190f)를 기초로, 신호 성분 부호화 회로(119e)에서의 (L+R) 채널의 신호 성분을 부호화할 때의 부호화 할당 비트의 수(190g)와, 신호 성분 부호화 회로(119f)에서의 (L-R) 채널의 신호 성분을 부호화할 때의 부호화 할당 비트의 수(190h)를 결정한다. 또한, 이러한 결정시에는, 각각의 채널의 에너지에 비례하도록 전체의 비트를 배당해도 된다.

따라서, 신호 성분 부호화 회로(119e와 119f)에서는, 제어 회로(119d)에서 결정된 할당 비트의 수(190g, 190h)를 기초로, 각각 (L+R) 채널의 신호 성분(190e)과 (L-R) 채널의 신호 성분(190f)을 부호화한다.

신호 성분 부호화 회로(119e와 119f)에서의 부호화에 의해 얻어진 부호(190i와 190j)는, 함께 부호열 생성 회로(119g)에 보내진다. 이 부호열 생성 회로(119g)에서는, (L+R) 채널과 (L-R) 채널의 부호(190i와 190j)로부터 부호열(190k)을 생성하여 출력한다.

도 17에는 도 16에 부호화 장치가 생성한 부호열(190k)을 복호화하는 복호화 장치의 구성예를 도시한다.

도 17에서, 부호열 분해 회로(211a)에서는 부호열(190k)인 부호열(210a)로부터 (L+R) 채널의 부호(210b)와 (L-R)채널의 부호(210c)를 분리한다.

(L+R) 채널의 부호(210b)는 신호 성분 복호화 회로(211b)에, (L-R) 채널의 부호(210c)는 신호 성분 복호화 회로(211c)에 각각 보내진다. 이들 신호 성분 복호화 회로(211b, 211c)는 함께 상술한 도 5의 신호 성분 복호화 회로(114b)와 마찬가지로 복호화한다.

이들 신호 성분 복호화 회로(211b, 211c)에서의 복호화에 의해 얻어진 (L+R) 채널의 신호 성분(210d)과 (L-R) 채널의 신호 성분(210e)은 각각 대응하는 역변환 회로(211d, 211e)에 보내진다. 이들 역변환 회로(211d, 211e)는 도 5의 역변환 회로(114c)와 같이 역변환한다.

역변환 회로(211d)에서의 역변환에서 얻어진 (L+R) 채널의 신호(210f)와 역변환 회로(211e)에서의 역변환에서 얻어진 (L-R) 채널의 신호(210g)는 함께 채널 변환 회로(211f)에 보내진다. 이 채널 변환 회로(211f)에서는 (L+R) 채널과 (L-R) 채널의 신호를, L 채널의 신호(210h)와 R 채널의 신호(210i)로 변환하여 출력한다.

상술한 방법과는 달리, 청각의 성질을 이용하여, L, R 채널의 신호를 효율적으로 부호화하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 L, R 채널의 신호의 위상차가 청각적인 스테레오 효과로서 기여하는 것은 주로 저역 성분인 것을 이용하여 효율적인 부호화를 실현하는 것으로, 구체적으로는 저역측에서는 L, R 양 채널의 신호를 각각 부호화하고, 한편, 고역측에서는 (L+R) 채널의 신호 파형을 정규화 및 양자화하여 그 정규화 계수만을 L 채널과 R 채널로 다른 것을 이용하여 부호화하는 것을 말하는 것이다.

도 18에는 이러한 방법을 이용하여 부호화하는 부호화 장치의 구성예를 도시한다.

도 18에 도시하는 부호화 장치에는 L 채널의 신호(220a)와 R채널의 신호(220b)가 입력되며, 이들 신호(220a, 220b)는 각각 대응한 변환 회로(221a, 221b)에 의해서, 상술한 도 2의 변환 회로(111a)와 같이 변환 처리가 시행된다. 이들 변환 회로(221a, 221b)로부터의 각각의 채널의 신호 성분(220c, 220d)은 각각 대응한 신호 성분 부호화 회로(220f, 220g)에 보내진다. 앞으로, 신호 성분 부호화 회로(221f, 221g)를 각각 B 형 신호 성분 부호화 회로라고 부르기로 한다. 이들 B 형 신호 성분 부호화 회로(221f, 221g)에서는 상술한 바와 같이 L 채널의 신호 성분(220c)과 R 채널의 신호 성분(220d)의 저역측 신호 성분을 각각 부호화한다.

또한, 변환 회로(221a, 221b)로부터의 각각의 채널의 신호 성분(220c, 220d)은 함께 채널 합성 회로(221d)에도 보내진다. 해당 채널 합성 회로(221d)에서는 L, R 채널의 신호 성분(220c, 220d)을 가산하여, 얻어진 (L+R) 채널의 신호 성분(220h)을 출력한다. 이 (L+R) 채널의 신호 성분(220h)은 신호 성분 부호화 회로(221e)에 보내진다. 이후에, 신호 성분 부호화 회로(220e)를 A형 신호 성분 부호화 회로라고 부르기로 한다. 이 A 형 신호 성분 부호화 회로(220e)에서는, 상술한 바와 같이 (L+R) 채널의 신호 성분(220h)의 고역측 신호 성분을 정규화 및 양자화하여 그 정규화 계수만을 L 채널과 R 채널로 다른 것을 이용하여 부호화한다.

제어 회로(211c)는 도 16의 제어 회로(119d)와 거의 같은 것이지만 도 18의 제어 회로(221c)에서는 2개의 채널(도 18의 예로는 L, R 채널)의 신호 성분(220c, 220d)을 기초로, 채널 합성 회로(221d)에서의 (L+R) 채널에 대한 부호화 할당 비트의 수(220e)와, L 채널의 신호 성분(220c)에 대한 부호화 할당 비트의 수(220f)와, R 채널의 신호 성분(220d)에 대한 부호화 할당 비트의 수(220g)를 결정한다.

따라서, A형 신호 성분 부호화 회로(221e)와 B 형 신호 성분 부호화 회로(221f, 221g)에서는 제어 회로(221c)에서 각각 결정된 할당 비트의 수(220e, 220f, 220g)를 기초로, (L+R) 채널의 신호 성분(220h)과 L 채널의 신호 성분(220c), R 채널의 신호 성분(220d)을 각각 부호화한다.

A형 신호 성분 부호화 회로(221e)와 B형 신호 성분 부호화 회로(221f, 221g)에서의 부호화에 의해 얻어진 부호(220k, 220l, 220m)는 함께 부호열 생성 회로(221h)에 보내진다. 이 부호열 생성 회로(221h)에서는 각각의 부호(220k, 220l, 220m)로부터 부호열(220n)을 생성하여 출력한다.

도 19에는 도 18의 구성에 있어서의 A형 신호 성분 부호화 회로(221e)의 구성예를 도시한다. 도 19의 신호 성분 부호화 회로(221e)는 기본적으로는 도 4에 도시한 신호 성분 부호화 회로와 같은 구성으로 하지만, 그 출력 신호에 정규화 계수 정보가 포함되어 있지 않는 부분이 다르다.

도 19에 있어서, 채널 합성 회로(221d)로부터의 (L+R) 채널의 신호 성분(220h)인 신호 성분(230a)은 정규화 회로(231a)에 의해서 소정의 대역마다 정규화 됨과 동시에, 양자화 정밀도 결정 회로(231b)에 보내진다. 이 양자화 정밀도 결정 회로(231b)에서는 신호 성분(230a)과 할당 비트의 수(220e)인 할당 비트의 수(230b)를 기초로 양자화 정밀도 정보(230e)를 계산한다.

정규화 회로(231a)로부터의 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(230c)와 양자화 정밀 결정 회로(231b)로부터의 양자화 정밀도 정보(230e)는 양자화 회로(231c)로 보내진다. 당해 양자화 회로(231c)에서는 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(230c)를 양자화 정밀도 정보(230e)를 기초로 양자화한다. 해당 양자화 회로(231c)에서의 양자화에 의해 얻어진 부호(230f)는 양자화 정밀도 정보(230e)와 동시에, 도 18의 부호(220k)로서 출력된다.

도 20에는 도 18의 B 형 신호 성분 부호화 회로(221f, 221g)의 구성예를 나타낸다.

이 도 20에 있어서, 해당 B 형 신호 성분 부호화 회로에서는 도 18의 변환 회로(221a)로부터의 L 채널의 신호(220c) 또는 변환 회로(221b)로부터의 R 채널의 신호 성분(220d)인 신호 성분(240a)을 신호 분리 회로(241a)에 의해서 저역측 신호 성분(240c)과 고역측 신호 성분(240d)으로 분리한다.

저역측의 신호 성분(240c)은 도 4와 같은 정규화 회로(241b), 양자화 회로(241e) 및 양자화 정밀도 결정 회로(241d)에 의해서 부호화된다. 단, 양자화 정밀도 결정 회로(241d)에서는, 도 18의 제어 회로(221c)로부터의 부호화 할당 비트의 수(240b)를 기초로, 양자화 정밀도를 결정한다.

한편, 고역측의 신호 성분(240d)에 대해서는 정규화 회로(241c)에서 정규화되며, 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(240g)만이 출력된다.

저역측 양자화 정밀도 결정 회로(241d)에서의 양자화 정밀도 정보(240f)와 양자화 회로(241e)로부터의 부호(240h)와 정규화 회로(241b)로부터의 정규화 계수 정보(240i) 및, 고역측의 정규화 회로(241c)로부터의 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(240g)는, 도 18의 부호(220l) 또는 부호(220m)로서 도 18의 부호열 생성 회로(221h)에 보내진다.

도 21에는 도 18의 부호열 생성 회로(220h)가 생성하는 부호열의 구성예를 도시한다.

도 21에 있어서, 부호열은 동기 신호와 저역의 부호화 유닛의 수로 이루어지는 헤더, 제 1 채널(L 채널)의 저역측의 부호화 데이타, 제 2 채널(R 채널)의 저역측의 부호화 데이타, 고역측의 부호화 데이타로 이루어진다. 여기서, 저역측에 대해서는, 제 1 채널(L 채널)과 제 2 채널(R 채널)로, 각각 독립된 부호화 데이타로서, 양자화 정밀도 데이타, 정규화 계수 데이타 및 스펙트럼 계수 데이타가 주어지지만, 고역측에 대해서는, 제 1 채널(L 채널)과 제 2 채널(R 채널)의 정규화 계수 데이타 이외에는 이들 채널(제 1 채널 및 제 2 채널)로 공통인 데이타로 되어 있다. 즉, 도 21에서는, 양자화 정밀도 정보 및 스펙트럼 계수 데이타는 제 1 및 제 2 채널로 공통인 데이타로 되어 있다.

도 22에는, 도 21에 도시한 부호열의 부호화 데이타를 복호하는 복호화 장치의 구성예를 나타낸다.

도 22에 있어서, 도 21에 도시하는 부호열의 부호화 데이타(250a)는 부호열 분리 회로(251a)에서, L 채널과 R 채널로 분리된다. 단, 양 채널에서 공통인 고역 데이타는 신호 성분 복호화 회로(251b 및 251c)의 양쪽으로 보내진다. L 채널의 부호화 데이타(250b)는 신호 성분 복호화 회로(251b)에서 복호화되며, R 채널의 부호화 데이타(250c)는 신호 성분 복호화 회로(251c)에서 복호화된다.

이들 신호 성분 복호화 회로(251b, 251c)에서 복호화된 신호 성분(250d, 250e)은 각각 대응하는 역변환 회로(251d, 251e)에 보내진다. 역변환 회로(251d, 251e)에서 각각 역변환되는 것으로, L 채널의 시계열 신호(250f)와 R 채널의 시계열 신호(250g)가 복원된다.

그런데, 도 16에서 설명한 바와 같이, 전대역에서 (L+R)에 상당하는 채널과 (L-R)에 상당하는 채널을 부호화하는 방법으로서는, 예컨대 한쪽의 채널의 신호의 레벨이 작은 경우라도, 이들 2개의 채널의 신호를 부호화하지 않으면 안되기 때문에, 부호화에 의한 압축의 효율을 올리는 데에 한계가 있다. 또한, 도 18에서 설명한 바와 같이 고역측에서는 정규화 계수만을 부호화하는 방법이라도, 역시 전대역의 정규화 계수를 부호화하기 위해서는 그 상응의 비트의 수가 필요하게 된다. 또한, 상술한 방법으로서는 어느 쪽도 L, R 양 채널에 대하여, 전대역의 변환 처리, 역변환 처리를 행할 필요가 있고, 그 때문에 많은 연산 처리량이나 버퍼 메모리량이 필요하다.

그래서, 본 발명 실시 형태에서는, 저역측의 신호에 대해서는, L, R 양 채널의 신호, 또는 그것들을 복원할 수 있는 신호를 부호화하도록 하여, 한편, 고역측의 신호에 대해서는 L, R 채널에 공통의 신호를 이용하거나, 또는 L, R 채널에 공통의 신호 레벨만 변경한 것을 재생할 수 있도록 함에 따라, 효율성이 높은 부호화를 실현함과 함께, 복호화 및 부호화를 위한 처리를 경감할 수 있도록 한다. 이하, 도면을 이용하여 설명한다.

도 23에는 본 실시 형태에 의한 방법으로 부호화하는 부호화 장치의 구성예를 도시한다.

도 23에 있어서, L 채널의 신호(260a)는 변환 회로(261a)에, R 채널의 신호(260b)는 변환 회로(261b)에 입력된다. 이들 변환 회로(261a, 261b)는 상술한 바와 같은 것으로, 각각 입력된 신호의 변환 처리를 행한다. 변환 회로(261a)에서 변환된 L 채널의 신호 성분(260c)은 저역 신호 분리 회로(261g)에, 변환 회로(261b)에서 변환된 R 채널의 신호 성분(260d)은 저역 신호 분리 회로(261h)에 보내진다.

이들 저역 신호 분리 회로(261g, 261h)에서는 각각 공급된 신호 성분의 저역측의 신호 성분만을 분리하여, 저역 신호 성분(260j와 260k)으로서 각각 대응하는 신호 성분 부호화 회로(261j, 261k)로 보낸다.

L 채널의 저역측의 신호 성분(260j)이 공급된 신호 성분 부호화 회로(261j)와, R 채널의 저역측의 신호 성분(260k)이 공급된 신호 성분 부호화 회로(261k)에서는, 이들 L, R 채널의 저역 신호 성분을 각각의 부호화한다. 이들 신호 성분 부호화 회로(261j, 260k)로부터의 부호(260m, 260n)는 부호열 생성 회로(261l)에 보내진다.

또한, 여기서는 L, R의 각각의 채널의 저역 신호 성분을 각각의 부호화하도록 하고 있지만, L, R 양 채널의 저역 신호 성분을 복원할 수 있는 신호를 부호화하도록 해도 된다.

또한, 변환 회로(261a, 261b)로부터의 각각의 채널의 신호 성분(260c, 260d)은 함께 채널 합성 회로(261e)에도 보내진다. 해당 채널 합성 회로(261e)에서는 L, R 채널의 신호 성분(260c와 260d)을 가산하여, 얻어진 (L+R) 채널의 신호 성분(260h)을 출력한다. 이 (L+R) 채널의 신호 성분(260h)은 고역 신호 분리 회로(261f)에 보내진다.

해당 고역 신호 분리 회로(261f)에서는, 공급된 (L+R) 채널의 신호 성분(260h)의 고역측의 신호 성분만을 분리하여, 그 고역 신호 성분(260i)을 신호 성분 부호화 회로(261i)에 보낸다.

신호 성분 부호화 회로(261i)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(260i)을 부호화한다. 해당 신호 성분 부호화 회로(261i)에서의 부호(260l)는 부호열 생성 회로(261l)에 보내진다.

또한, 여기서는 L, R 채널 공통의 신호인 (L+R) 채널의 고역 신호 성분을 부호화하도록 하고 있지만, L, R 채널 공통의 신호의 레벨만 변경한 것을 부호화하도록 해도 된다.

제어 회로(261c)에서는, 변환 회로(261a, 261b)로부터의 각각의 채널의 신호 성분(260c, 260d)를 기초로, (L+R) 채널의 고역 신호 성분(260i)에 대한 부호화 할당 비트의 수(260e)와, L 채널의 저역 신호 성분(260j)에 대한 부호화 할당 비트의 수(260f)와, R 채널의 저역 신호 성분(260k)에 대한 부호화 할당 비트의 수(260g)를 결정한다. 또한, 제어 회로(261c)에 의한 부호화 할당 비트의 수 제어의 구체적 방법에 대해서는 후술한다.

따라서, 각각의 신호 성분 부호화 회로(261i, 261j, 261k)에서는, 제어 회로(261c)에서 각각 결정된 할당 비트의 수(260e, 260f, 260g)를 기초로, 각각 대응하는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(260i)과 L 채널의 저역 신호 성분(260j), R 채널의 저역 신호 성분(260k)을 부호화한다.

부호열 생성 회로(261l)에서는 각각의 신호 성분 부호화 회로(261i, 261j, 261k)로부터의 부호(260l, 260m, 260n)로부터, 부호열(260o)을 생성하여 출력한다.

도 24에는 도 23의 각각의 신호 성분 부호화 회로(261i, 261j, 261k)의 구성예를 도시한다.

이 도 24에 있어서, (L+R) 채널의 고역 신호 성분(260i), L 채널의 저역 신호 성분(260j), R 채널의 저역 신호 성분(260k)의 어느 하나인 신호 성분(270a)은 정규화 회로(271a)에 의해서 소정의 대역마다 정규화되는 동시에, 양자화 정밀도 결정 회로(271b)에 보내진다. 이 양자화 정밀도 결정 회로(271b)에서는 신호 성분(270a)과 부호화 할당 비트의 수(260e, 260f, 260g)의 어느 것에 상당하는 270b를 기초로, 양자화 정밀도 정보(270d)를 계산한다.

정규화 회로(271a)로부터의 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(270c)와 양자화 정밀도 결정 회로(271b)로부터의 양자화 정밀도 회로(270d)는 양자화 회로(271c)로 보내진다. 해당 양자화 회로(271c)에서는 정규화된 스펙트럼 계수 데이타(270c)를 양자화 정밀도 정보(270d)를 기초로 양자화한다. 해당 양자화 회로(271c)에서의 양자화에 의해 얻어진 부호(270e)는 양자화 정밀도 정보(270d) 및 정규화 계수 정보(270f)와 동시에, 도 23의 부호(260l, 260m, 260n)의 어느 것으로서 출력된다.

도 25에는 도 23의 제어 회로(261c)가 각각의 프레임에 있어서 신호 성분 부호화 회로(261i, 261j, 261k)에 각각 할당하는 사용 가능한 비트의 수 데이타[즉, 할당 비트의 수(260e, 260f, 260g)로 나타나는 비트의 수]를 구하는 처리예를 나타내고 있다. 또한, 도 25에서는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(260i)에 대한 프레임마다 사용 가능한 비트의 수 데이타를 Bh로 나타내고, L 채널의 저역 신호 성분(260j)에 대한 프레임마다 사용 가능한 비트의 수 데이타를 B1로 나타내며, R 채널의 저역 신호 성분(260k)에 대한 프레임마다 사용 가능한 비트의 수 데이타를 B2로 나타내고 있다. 즉, 비트의 수 데이타 Bh로써 나타나는 비트의 수는 도 23의 신호 성분 부호화 회로(261i)로부터 출력되는 부호(260l)의 프레임마다 비트의 수에 상당하며, 비트의 수 데이타(B1)로써 나타나는 비트의 수는 도 23의 신호 성분 부호화 회로(261j)로부터 출력되는 부호(260m)의 프레임마다의 비트의 수에 상당하며, 비트의 수 데이타(B2)로써 나타내는 비트의 수는 도 23의 신호 성분 부호화 회로(261k)로부터 출력되는 부호(260n)의 프레임마다의 비트의 수에 상당한다.

이 도 25에 있어서, 단계(S101)에서는 (L+R) 채널의 고역측의 신호의 에너지(Eh)를 구하고, 단계(S102)에서는 L 채널의 저역측의 신호의 에너지(E1)를 구하고, 단계(S103)에서는 R 채널의 저역측의 신호의 에너지(E2)를 구한다.

다음에 단계(S104)에는 구한 각각의 에너지(Eh, E1, E2)에 대하여, (L+R) 채널의 가중치 계수(Ah), L 채널의 가중치 계수(A1), R 채널의 가중치 계수(A2)를 이용한 가중치 가산을 하여, 그 연산 결과(S)를 구한다.

단계(S105) 및 단계(S106)에는 L 채널과 R 채널에 대해서 헤더 이외의 부분에 할당할 수 있는 총 비트의 수(B)를, 신호 성분 부호화 회로(261j, 261k)에서의 각각의 부호화 부분의 가중치 에너지에 비례하도록, 비트의 수 데이타(B1, B2)로서 분배하고, 단계(S107)에 있어서 그 나머지를 비트의 수 데이타(Bh)로서 신호 성분 부호화 회로(261i)에서의 부호화 부분에 할당한다.

도 26에는 도 23의 부호화 장치가 출력하는 부호열의 구성예를 나타낸다.

도 26에 있어서, 부호열은 동기 신호와 저역의 부호화 유닛의 수로 이루어지는 헤더, 제 1 채널(L 채널)의 저역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타), 제 2 채널(R 채널)의 저역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타), (L+R) 채널의 고역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타)로 이루어진다. 이 도 26에 있어서, 도 21의 부호열과 비교하면, 고역측의 정규화 계수 데이타가 1채널분으로 끝나기 때문에, 보다 적은 비트의 수로 부호화가 가능하다. 이와 같이 고역측의 신호를 공통화하면 소리의 확장감은 다소 떨어지게 되지만, 스테레오감은 고역 신호보다도 저역측 신호가 지배적인 영향을 주기 때문에, 이렇게 하더라도 사용자는 스테레오의 음향 재생을 즐길 수 있다.

도 27에는 도 26에 도시한 부호열을 복호화하기 위한 복호화 장치의 구성예를 도시한다.

이 도 27에 있어서, 도 26에 나타낸 부호열의 부호화 데이타(280a)는 부호열 분리 회로(281a)에서, 고역측의 (L+R) 채널과 저역측의 L 채널 및 R 채널로 분리된다. 고역측의 (L+R) 채널의 부호화 데이타(280b)는 신호 성분 복호화 회로(281b)에서 복호화되며, 저역측의 L 채널의 부호화 데이타(280c)는 신호 성분 복호화 회로(281c)에서 복호화되며, 저역측의 R 채널의 부호화 데이타(280d)는 신호 성분 복호화 회로(281d)에서 복호화된다.

신호 성분 복호화 회로(281b와 281c)에서 각각 복호화된 고역측의 (L+R) 채널과 저역측의 L 채널의 각각의 신호 성분(280e, 280f)은 각각의 신호 성분 합성 회로(281e)에 보내지며, 또한, 신호 성분 복호화 회로(281b와 281d)에서 각각 복호화된 고역측의 (L+R) 채널과 저역측의 R 채널의 각각의 신호 성분(280e, 280g)은 각각 신호 성분 합성 회로(281f)에 보내진다.

신호 성분 합성 회로(281e)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(280e)과 L 채널의 저역 신호 성분(280f)을 부가함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 L 채널의 신호 성분(280h)을 역변환 회로(281h)에 보낸다.

또한, 신호 성분 합성 회로(281f)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(280e)과 R 채널의 저역 신호 성분(280g)을 부가함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 R 채널의 신호 성분(280i)을 역변환 회로(281i)에 보낸다.

이들 역변환 회로(281h, 281i)에서는, 전대역의 L 채널, R 채널의 신호 성분을 각각 역변환함으로써, L 채널의 시계열 신호(280j)와 R 채널의 시계열 신호(280k)를 복원한다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 방법을 이용하면, 보다 적은 비트의 수로 스테레오의 신호를 부호화할 수 있다.

다음에 설명하는 바와 같은 본 발명 방법을 이용함으로써 처리량이나 버퍼 메모리량을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이하에, 본 발명의 다른 실시 형태로서 해당 처리량이나 버퍼 메모리량을 저감하는 예를 설명한다.

도 28에는 본 발명의 다른 실시 형태의 부호화 장치의 구성예를 도시한다. 또한, 해당 다른 실시 형태의 방법으로서는, 대역 분할 필터와 순스펙트럼 변환 회로를 조합한 처리의 예를 들고 있다.

도 28에 있어서, L 채널의 신호(290a)는 대역 분할 필터(291a)에 입력되고, R 채널의 신호(290b)는 대역 분할 필터(291b)에 입력된다. 대역 분할 필터(291a)는 L 채널의 신호(290a)를 저역과 고역으로 분할하며, 대역 분할 필터(291b)는 R 채널의 신호(290b)를 저역과 고역으로 분할한다.

대역 분할 필터(291a)에서 분할된 L 채널 저역 신호(290d)는 순스펙트럼 변환 회로(291e)에 보내지며, 대역 분할 필터(291b)에서 분할된 R 채널 저역 신호(291f)는 순스펙트럼 변환 회로(291f)에 보내진다.

한편, 대역 분할 필터(291a, 291b)에서 분할된 L, R 채널의 고역 신호(290c, 290e)는 함께 채널 합성 회로(291c)에 보내지고, 해당 채널 합성 회로(291c)에서 (L+R) 채널 고역 신호(290g)에 합성되어 순스펙트럼 변환 회로(291d)에 보내진다.

이들 순스펙트럼 변환 회로(291d, 291e, 291f)에서는 각각 입력된 신호를 순스펙트럼 변환하여, 얻어진 각각의 신호 성분(290h, 290i, 290j)을 각각 대응하는 신호 성분 부호화 회로(291h, 291i, 291j)에 보낸다.

또한, 순스펙트럼 변환 회로(291d, 291e, 290f)로부터의 각각의 신호 성분(290h, 290i, 290j)은 제어 회로(291g)에도 보내진다. 해당 제어 회로(291g)에서는, 순스펙트럼 변환 회로(291d, 291e, 290f)로부터의 각각의 신호 성분(290h, 290i, 290j)를 기초로, 도 23의 경우와 같이, (L+R) 채널의 고역 신호 성분(290h)에 대한 부호화 할당 비트의 수(290k)와, L 채널의 저역 신호 성분(290i)에 대한 부호화 할당 비트의 수(290l)와 R 채널의 저역 신호 성분(290j)에 대한 부호화 할당 비트의 수(290m)를 결정한다.

따라서, 각각의 신호 성분 부호화 회로(291h, 291i, 291j)에서는, 제어 회로(291g)에서 각각 결정된 할당 비트의 수(290k, 2901,290m)를 기초로, 각각 대응하는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(290h)과 L 채널의 저역 신호 성분(290i), R 채널의 저역 신호 성분(290j)을 부호화한다.

부호열 생성 회로(291k)에서는, 각각의 신호 성분 부호화 회로(291h, 291i, 291j)에서의 부호(290n, 290o, 290p)로부터, 도 26과 같은 부호열(290q)을 생성하여 출력한다.

이 도 28의 구성에 있어서 주목해야 할 것은 고역측의 순스펙트럼 변환이 양 채널 공통((L+R) 채널)이기 때문에, 부호화와 같은 처리는 1회에 끝나며, 이것에 의해, 처리 연산량 및 버퍼 메모리량을 절약할 수 있다. 즉, 도 21에 도시한 바와 같은 부호열을 출력하는 방법으로서는, 가령 변환 회로로서 상술한 바와 같은 대역 분할 필터와 순스펙트럼 변환 회로를 조합한 것을 이용하였다고 해도, 정규화 계수 데이타를 L, R 채널 독립으로 구할 필요가 있기 때문에, 고역측의 변환도 포함시켜 2 채널분에 대해서 처리할 필요가 있는데 대하여, 이 도 28의 구성에 적용되는 방법을 이용하면, 고역측의 신호의 순스펙트럼 변환 처리는 2 채널에 대하여 1회에 끝나, 형편이 좋다.

도 29에는 도 28에 도시한 부호화 장치가 생성한 부호열을 복호화하기 위한 복호화 장치의 구성예를 도시한다.

이 도 29에 있어서, 도 26과 같은 부호열의 부호화 데이타(310a)는 부호열 분리 회로(311a)에서, 고역측의(L+R) 채널과 저역측의 L 채널 및 R 채널로 분리된다. 고역측의(L+R) 채널의 부호화 데이타(310b)는 신호 성분 복호화 회로 (311b)에서 복호화되며, 저역측의 L 채널의 부호화 데이타(310c)는 신호 성분 복호화 회로(311c)에서 복호화되며, 저역측의 R 채널의 부호화 데이타(310d)는 신호 성분 복호화 회로(311d)에서 각각 복호화된다.

이들 각각의 신호 성분 복호화 회로(311b, 311c, 311d)에서 각각 복호화된 고역측의 (L+R) 채널, 저역측의 L 채널, 저역측의 R 채널의 각각의 신호 성분(310e, 310f, 310g)은 각각 대응하는 역스펙트럼 변환 회로(311e, 311f, 311g)에 보내지고, 역스펙트럼 변환된다.

역스펙트럼 변환 회로(311e)에서의 고역측의 (L+R) 채널의 신호(310h)와, 역스펙트럼 변환 회로(311f)에서의 저역측의 L 채널의 신호(310i)는, 대역 합성 필터(311h)에 보내진다. 이 대역 합성 필터(311h)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호(310h)와 L 채널의 저역 신호(310i)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 L 채널의 시계열 신호(310k)를 출력한다.

또한, 역스펙트럼 변환 회로(311e)로부터의 고역측의(L+R) 채널의 신호(310h)와, 역스펙트럼 변환 회로(311g)로부터의 저역측의 R 채널의 신호(310j)는 대역 합성 필터(311i)에 보내진다. 이 대역 합성 필터(311i)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호(310h)와 R 채널의 저역 신호(310j)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 R 채널의 시계열 신호(310l)를 출력한다.

이 도 29에 도시하는 복호화 장치에 있어서도, 고역측의 역스펙트럼 변환은 양 채널 공통((L+R) 채널)으로 1회만 하면 된다는 것을 알 수 있다. 도 22와 같은 부호열을 복호화하는 방법으로서는, 역변환 회로로서 상술한 바와 같이, 역스펙트럼 변환과 대역 합성 필터를 조합한 것을 이용하더라도, 각각의 채널에서는 정규화 계수가 다르기 때문에, 전대역에 걸쳐 L, R 채널 독립적으로 역변환 처리할 필요가 있지만, 다른 실시 형태의 방법에 기초를 둔 상술한 복호화 방법이라면, 처리연산량 및 버퍼 메모리량을 절약할 수 있다.

여기서, 스테레오감을 높이기 위해서, 고역측의 L, R 채널의 신호의 레벨이 다르도록, 도 26에 도시한 부호열을 재생하는 것도 가능하다.

도 30에는 그러한 복호화 장치의 구성을 도시한다.

이 도 30에 있어서, 도 26과 동일한 부호열의 부호화 데이타(320a)는, 부호열 분리 회로(321a)에서, 고역측의 (L+R) 채널과 저역측의 L 채널 및 R 채널로 분리된다. 고역측의(L+R) 채널의 부호화 데이타(320b)는 신호 성분 복호화 회로 (321b)에서 복호화되며, 저역측의 L 채널의 부호화 데이타(320c)는 신호 성분 복호화 회로(321c)에서 복호화되고, 저역측의 R 채널의 부호화 데이타(320d)는 신호 성분 복호화 회로(321d)에서 각각 복호화된다.

이들 각각의 신호 성분 복호화 회로(321b, 321c, 321d)에서 각각 복호화된 고역측의 (L+R) 채널, 저역측의 L 채널, 저역측의 R 채널의 각각의 신호 성분(320e, 320f, 320g)은 각각 대응하는 역스펙트럼 변환 회로(321e, 321f, 321g)에 보내지고, 각각 역스펙트럼 변환된다.

역스펙트럼 변환 회로(321f)로부터의 L 채널의 저역 신호(320i)와, 역스펙트럼 변환 회로(321g)로부터의 R 채널의 저역 신호(320j)는 각각 대응하는 대역 합성 필터(321k와 321l)에 보내지는 동시에, 가중치 결정 회로(321h)에도 보내진다. 이 가중치 결정 회로(321h)에서는 L 채널과 R 채널에 대한 가중치 계수를 결정하여, 해당 결정된 L 채널과 R 채널의 가중치 계수(320k, 320l)를, 각각 대응하는 가중치 회로(321i, 321j)에 보낸다.

이들 가중치 회로(321i 및 321j)에는, 역스펙트럼 변환 회로(321e)에서의 (L+R) 채널의 고역 신호(320h)가 공급되어 있다. 이들 가중치 회로(321i와 321j)에서는 (L+R) 채널의 고역 신호(321h)에 대하여, L 채널과 R 채널에 대한 가중치 계수를 이용하여, L, R 채널 각각에 가중한다. 가중치 회로(321i)에서 L 채널에 대하는 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(320m)는 대역 합성 필터(321k)에 보내지고, 가중치 회로(321j)에서 R 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(320n)는 대역 합성 필터(321l)에 보내진다.

즉, 해당 도 30의 복호화 장치에서는 가중치 결정 회로(321h)가 L 채널, R 채널의 저역측의 신호 레벨로부터 가중을 위한 가중치 계수(320k, 320l)를 결정하며, 가중치 회로(321i, 321j)에서는 그 가중치 계수(320k, 320l)에 비례하도록 각각의 신호의 샘플치를 보정하도록 한다.

대역 합성 필터(321k)에서는, L 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(321m)와 L 채널의 저역 신호(320i)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 L 채널의 시계열 신호(320o)를 출력한다.

한편, 대역 합성 필터(321l)에서는, R 채널에 대하는 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(320n)와 R 채널의 저역 신호(320j)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 R 채널의 시계열 신호(320p)를 출력한다.

도 31에는 도 30의 복호화 장치의 가중치 결정 회로(321h)가, 제 1 채널(L 채널)에 대한 가중치 계수(320k)(도 31에는 가중치 파라미터(r1)로서 나타낸다)와, 제 2 채널(R 채널)에 대한 가중치 계수(320l)(도 31에는 가중치 파라미터(r2)로서 나타낸다)를 결정할 때의 처리예를 나타낸다.

여기서, 해당 처리에서는 저역측의 신호의 에너지에 비례하도록, 고역측의 신호의 에너지도 L, R 채널로 분배하도록 한다. 이를 위해, 우선 단계(S201)에 있어서는, L 채널의 저역 신호(320i)를 이용하여, 해당 L 채널의 저역 신호(320i)의 에너지에 비례하도록, L 채널의 고역측의 신호 에너지(EI1)를 구하며, 동일하게, 단계(S202)에 있어서는, R 채널의 저역 신호(320j)를 이용하여, 해당 R 채널의 저역 신호(320j)의 에너지에 비례하도록, R 채널의 고역측의 신호 에너지(EI2)를 구한다.

다음에, 단계(S203)에 있어서, L 채널의 고역측의 신호 에너지(EI1)와 R 채널의 고역측의 신호 에너지(EI2)의 합(SI)을 구한다. 단계(S204)에서는, 신호 에너지(EI1)를 합(SI)으로 나눈 것의 평방근을, 제 1 채널(L 채널)에 대한 가중치 파라미터(r1)로 한다. 또한, 제 2 채널(R 채널)에 대한 가중치 파라미터(r2)도, 신호 에너지(EI2)를 합(SI)으로 나눈 것의 평방근으로 하지만, 이들 가중치 파라미터(r1과 r2)의 관계로부터 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 단계(S205)의 식에 의해서 가중치 파라미터(r2)를 구할 수 있다.

이상의 예에서는, 고역측의 부호는 전부, L, R 양 채널 공통으로 하였지만, L 채널, R 채널의 레벨 제어의 데이타(예컨대 가중치 파라미터)를 부호열에 포함시키도록 해도 된다. 이것에 의해, 보다 충실한 스테레오감을 주도록 할 수 있다. 또한, 저역측의 신호를 L, R 채널 그대로가 아니며, (L+R) 채널, (L-R) 채널의 신호로 변환한 후 부호화하도록 해도 된다. 그렇게 함으로써, 특히 L 채널과 R 채널의 상관이 강한 경우에는, (L-R) 채널의 신호 레벨이 작아지며, 보다 효율적인 부호화가 가능해진다.

도 32에는, 상술한 2개의 방법을 조합한 본 발명에 의한 다른 실시 형태의 부호화 장치의 구성예를 도시한다.

이 도 32에 있어서, L 채널의 신호(330a)는 대역 분할 필터(331a)에, R 채널의 신호(330b)는 대역 분할 필터(331b)에 입력된다. 대역 분할 필터(331a)는 L 채널의 신호(330a)를 저역과 고역으로 분할하며, 대역 분할 필터(331b)는 R 채널의 신호(330b)를 동일하게 저역과 고역으로 분할한다.

대역 분할 필터(331a)에서 분할된 L 채널 저역 신호(330d)와 대역 분할 필터(331b)에서 분할된 R 채널 저역 신호(330f)는 함께 채널 변환 회로(331d)에 보내진다.

해당 채널 변환 회로(331d)는 L 채널 저역 신호(330d)와 R 채널 저역 신호(330f)를, (L+R) 채널 저역 신호(330h)와 (L-R) 채널 저역 신호(330i)로 변환한다.

(L+R)채널 저역 신호(330h)는 순스펙트럼 변환 회로(331f)에 보내지고, (L-R) 채널 저역 신호(330i)는 순스펙트럼 변환 회로(331g)에 보내진다.

한편, 대역 분할 필터(331a, 331b)에서 분할된 L.R 채널의 고역 신호(330c, 330e)는, 함께 채널 합성 회로(331c)에 보내지고, 해당 채널 합성 회로(331c)에서 (L+R) 채널 고역 신호(330g)에 합성되어 순스펙트럼 변환 회로(331e)에 보내진다.

이들 순스펙트럼 변환 회로(331e, 331f, 331g)에서는, 각각 입력된 신호를 순스펙트럼 변환하여, 얻어진 각각의 신호 성분(330j, 330k, 330l)를 각각 대응하는 신호 성분 부호화 회로(331i, 331j, 331k)에 보낸다.

또한, 순스펙트럼 변환 회로(331e, 331f, 331g)로부터의 각각의 신호 성분(330j, 330k, 330l)은 제어 회로(331h)에도 보내진다. 해당 제어 회로(331h)에서는, 순스펙트럼 변환 회로(331e, 331f, 331g)로부터의 각각의 신호 성분(330j, 330k, 330l)를 기초로, (L+R) 채널의 고역 신호 성분(330j)에 대한 부호화 할당 비트의 수(330m)와, (L+R) 채널의 저역 신호 성분(330k)에 대한 부호화 할당 비트의 수(330n)와, (L-R) 채널의 저역 신호 성분(330l)에 대한 부호화 할당 비트의 수(330o)를 결정한다.

따라서, 각각의 신호 성분 부호화 회로(331i, 331j, 331k)에서는, 제어 회로(331h)에서 각각 결정된 할당 비트의 수(330m, 330n, 3300)를 기초로, 각각 대응하는 (L+R) 채널의 고역 신호 성분(330j)과 (L+R) 채널의 저역 신호 성분(330k), L-R) 채널의 저역 신호 성분(330l)을 부호화한다.

한편, 대역 분할 필터(331a, 331b)에서 분할된 L, R 채널의 고역 신호(330c, 330e)는, 가중치 결정 회로(331m)에도 보내진다. 이 가중치 결정 회로(331m)에서는, 후술하는 방법에 의해 L 채널과 R 채널에 대한 가중치 계수(가중 파라미터)(330s)를 결정한다.

부호열 생성 회로(331l)에서는, 각각의 신호 성분 부호화 회로(331i, 331j, 331k)로부터의 부호(330p, 330q, 330r)와, 가중치 결정 회로(331m)에서의 가중치 계수(330s)를 이용하여, 부호열(330t)을 생성하여 출력한다.

여기서, (L+R) 채널의 신호와 (L-R) 채널의 신호의 부호화 방법은 다른 것으로 해도 된다. 예컨대, (L+R) 채널의 부호화 방법으로서, 고정 길이 부호를 사용하여, 부호화 및 복호화가 적은 처리량으로 행할 수 있는 방법을 취하거나, 또한, (L-R) 채널의 부호화 방법으로서, 가변 길이 부호를 사용하여, 부호화 및 복호화의 처리량은 많아지지만 부호화 효율성 높은 방법을 취하도록 함에 의해, 예컨대 모노럴 재생이라도 좋은 경우에는 간단한 하드웨어 구성으로써 재생할 수 있으며, 또한 스테레오 재생도 가능한, 효율성이 높은 부호열을 구성하는 것이 가능해진다. 이 부호화 효율성이 높은 부호화 방법으로서는, 가변 길이 부호 뿐만 아니라, 예컨대, 신호 에너지가 집중하는 톤 성분을 분리하여 부호화하는 방법을 채용해도 된다. 또한, (L+R) 채널과 (L-R) 채널로서는 변환 블록 길이가 다른 스펙트럼 변환을 사용하도록 해도 된다.

도 33에는 도 32의 가중치 결정 회로(331m)가 가중치 계수(330s)(도 33에서는 가중치 파라미터(R1)로서 나타낸다)를 결정하는 방법의 처리예를 도시한다.

이 도 33에 있어서, 먼저, 단계(S301)에서는, 각각 L 채널의 고역 신호(330c)의 에너지(Eh1)를 구하며, 단계(S302)에서는, R 채널의 고역 신호(330e)의 에너지(Eh2)를 구한다.

다음에 단계(S303)에 있어서, L 채널 고역 신호의 에너지(Eh1)와 R 채널의 고역 신호의 에너지(Eh2)의 합(Sh)을 구하며, 단계(S304)에 있어서, 에너지(Eh1) 또는 에너지(Eh2)를 합(Sh)으로 나누었지만, 평방근을 R1로 한다. R1의 값이, 가중치 파라미터로서 부호열 생성 회로(331l)에 보내지고, 부호열의 일부로서 부호화된다.

도 34에는 도 32의 부호열 생성 회로(331l)가 생성하는 부호열의 예를 도시한다.

이 도 34에 있어서, 해당 부호열은 동기 신호와 저역의 부호화 유닛의 수 및 가중치 파라미터(R1)로 이루어지는 헤더, 제 1 채널(L+R 채널)의 저역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타), 제 2 채널(L-R 채널)의 저역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타), (L+R) 채널의 고역측의 부호화 데이타(양자화 정밀도 정보, 정규화 계수 정보 및 스펙트럼 계수 데이타)로 구성된다.

도 35에는 도 32의 부호화 장치에 의해서 생성된 부호열을 복호화하는 복호화 장치의 구성예를 도시한다.

이 도 35에 있어서, 도 34의 부호열의 부호화 데이타(340a)는 부호열 분리 회로(341a)에서, 고역측의 (L+R) 채널과 저역측의 (L+R) 채널 및 마찬가지로 저역측의(L-R) 채널의 각각의 부호화 데이타로 분리된다. 고역측의 (L+R) 채널의 부호화 데이타(340b)는 신호 성분 복호화 회로(341b)에서 복호화되며, 저역측의 (L+R) 채널의 부호화 데이타(340c)는 신호 성분 복호화 회로(341c)에서 복호화되며, 저역측의 (L-R) 채널의 부호화 데이타(340d)는 신호 성분 복호화 회로(341d)에서 각각 복호화된다.

이들 각각의 신호 성분 복호화 회로(341b, 341c, 341d)에서 각각 복호화된 고역측의 (L+R) 채널, 저역측의 (L+R) 채널, 저역측의 (L-R) 채널의 각각의 신호 성분(340e, 340f, 340g)은 각각 대응하는 역스펙트럼 변환 회로(341e, 341f, 341g)에 보내지고, 각각 역스펙트럼 변환된다.

역스펙트럼 변환 회로(341f)로부터의 (L+R) 채널의 저역 신호(340i)와, 역스펙트럼 변환 회로(341g)로부터의 (L-R) 채널의 저역 신호(340j)는, 채널 변환 회로(341i)에 보내지고, 여기서 L 채널의 저역 신호(340m)와 R 채널의 저역 신호(340n)로 변환된다. 이들 L 채널의 저역 신호(340m)와 R 채널의 저역 신호(340n)는 각각 대응하는 대역 합성 필터(341l과 341m)에 보내진다.

한편, 역스펙트럼 변환 회로(341e)로부터의 (L+R) 채널의 고역 신호(340h)는, 가중치 회로(341j) 및 가중치 회로(341k)에 보내진다.

여기서, 가중치 회로(341j)에는 부호열 분리 회로(341a)에서 부호열로부터 분리된 가중치 계수(340k)[가중치 파라미터(R1)]가 공급되어 있고, 또한, 가중치 회로(341k)에는 가중치 계수(340k)(가중 파라미터(R1))로부터 가중치 계수 산출 회로(341h)가 산출한 가중치 계수(340l)(가중 파라미터(R2))가 공급되어 있다. 가중치 계수(340k)(가중 파라미터(R1))와 가중치 계수(340l)(가중 파라미터(R2))의 관계는, 도 31의 가중치 파라미터(r1, r2)와 같은 관계에 있으며, 고역측의 L 채널과 R 채널에 각각 대한 가중치 계수(가중 파라미터)이다. 즉, 해당 도 35의 복호화 장치에서도, L 채널, R 채널에 각각 대응하는 가중치 계수(가중 파라미터 R1, R2)에 비례하도록, 각각의 신호 샘플치를 보정하는 가중이 이루어진다.

(L+R) 채널의 고역 신호(340h)에 대하여, 가중치 회로(341j)에서 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(340o)는, 채널 변환 회로(341i)로부터의 L 채널의 저역 신호(340m)가 공급되어 있는 대역 합성 회로(341l)에 보내지고, 한편, 가중치 회로(341k)에서 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(340p)는, 채널 변환 회로(341i)로부터의 R 채널의 저역 신호(340n)가 공급되어 있는 대역 합성 회로(341m)에 보내진다.

대역 합성 필터(341l)에서는, L 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(340o)와, L 채널의 저역 신호(340m)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하며, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 L 채널의 시계열신호(340q)를 출력한다. 한편, 대역 합성 필터(341m)에서는, R 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역 신호(340p)와, R 채널의 저역 신호(340n)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 R 채널의 시계열 신호(340r)를 출력한다.

도 36에는, 도 35의 가중치 계수 산출 회로(341h)에서, 가중치 계수(340l) (가중 파라미터(R2))를 산출할 때의 처리예를 도시한다.

도 36에 있어서, 단계(S401)에서는, 가중치 계수(340k)(가중 파라미터(R1))를 이용하여, 1로부터 R1의 2승한 값을 뺄셈하여, 그 값의 평방근을 R2로 한다. 이 R2의 값이, 가중치 계수(340p)로서 대역 합성 필터(341m)에 보내진다.

도 32 및 도 35를 이용하여 설명한 방법의 예로서는, 상술한 바와 같이 얻어진 가중치 파라미터(R1, R2)를 사용함으로써, 약간의 부호 비트의 추가로, 고역측의 신호 배분을 고역측의 에너지 비율 그 자체로 결정할 수가 있기 때문에, 오리지날 음향 신호에 의해 충실한 스테레오감을 재현할 수 있다. 여기서 주목해야 할 것은, 이 방법을 취하는 경우에도 부호화 장치의 순스펙트럼 변환 회로, 복호화 장치의 역스펙트럼 변환 회로는, 각각 고역측에 대해서, L, R 채널을 공통으로 할 수 있으므로, 상술한 방법과 비교하여 연산 처리량 및 버퍼 메모리량을 절약할 수 있다.

이상에서, 간단히 하기 위해, 대역을 고역과 저역의 둘로 분할하는 분할 필터를 사용한 경우를 예로서 설명하였지만, 본 발명의 방법은 물론, 대역 분할 필터에 의한 대역 분할수가 더 많은 경우에도 유효하다.

도 37 및 도 38에는, 각각 대역 분할 필터에 의한 대역 분할수가 4개인 경우에 본 발명의 방법을 적용한 부호화 장치(도 37) 및 복호화 장치(도 38)의 구성예를 도시하고 있다. 또한, 도 8을 사용하여 설명한 바와 같이, 정규화 처리를 시행하는 부호화 유닛은 대역 분할 필터에 의한 분할 대역폭과는 무관계하게 잡히지만, 상술한 부호화 유닛마다 L, R 양 채널의 레벨을 변화시키는 방법과 다르고, 이 도 37, 도 38에 도시한 바와 같은 경우에도, 본 발명의 방법에서는, 고역측의 순스펙트럼 변환, 역스펙트럼 변환을 두개의 채널로 공통으로 하여 처리할 수 있으며, 연산 처리량 및 버퍼 메모리량을 절약할 수 있다.

도 37에 도시하는 부호화 장치에 있어서, L 채널의 신호(350a)는 대역 분할 필터(351a)에, R 채널의 신호(350b)는 대역 분할 필터(351b)에 입력된다. 대역 분할 필터(351a)는 L 채널의 신호(350a)를 4개의 대역의 신호(350c1, 350c2, 350c3, 350d)로 분할한다. 또한, 대역 분할 필터(351b)는 R 채널의 신호(350b)를 마찬가지로 4개의 대역의 신호(350e1, 350e2, 350e3, 350f)로 분할한다.

대역 분할 필터(351a)에서 분할된 L 채널의 최저역 신호(350d)와 대역 분할 필터(351b)에서 분할된 R 채널의 최저역 신호(350f)는 함께 채널 변환 회로(351c)에 보내진다.

해당 채널 변환 회로(351c)는 L 채널 최저역 신호(350d)와 R 채널 최저역 신호(350f)를 (L+R) 채널 최저역 신호(350h)와 (L-R) 채널 최저역 신호(350i)로 변환한다.

(L+R) 채널 최저역 신호(350h)는 순스펙트럼 변환 회로(351d)에, (L-R) 채널 최저역 신호(350i)는 순스펙트럼 변환 회로(351e)에 보내진다. 이들 순스펙트럼 변환 회로(351d, 351e)로부터의 신호 성분(350j, 350k)은 각각 대응하는 신호 성분 부호화 회로(351k, 351l)에 보내진다.

한편, 대역 분할 필터(351a, 351b)에서 분할된 L, R 채널의 각각 나머지 3개의 고역측 신호(350c1, 350c2, 350c3 및 350e1, 350e2, 350e3)는, 각각의 분할 대역에 대응하여 설치된 채널 합성 회로(351f1, 351f2, 351f3)에 보내진다. 채널 합성 회로(351f1)에서는 L, R 채널의 각각 최고역측 신호(350c1과 350e1)를 합성하여 (L+R) 채널 최고역 신호(350g1)를 생성하며, 채널 합성 회로(351f2)에서는, L, R 채널의 각각 2번째의 고역측 신호(350c2와 350e2)를 합성하여 (L+R) 채널의 2번째의 고역 신호(350g2)를 생성하고, 채널 합성 회로(351f3)에서는, L, R 채널의 각각 3번째의 고역측 신호(350c3와 350e3)를 합성하여 (L+R) 채널의 3번째의 고역 신호(350g3)를 생성한다.

이들 채널 합성 회로(351f1, 351f2, 351f3)로부터의 각각의 고역 신호(350g1, 350g2, 350g3)는 각각 대응하여 설치된 순스펙트럼 변환 회로(351g1, 351g2, 351g3)에 보내지고, 각각 순스펙트럼 변환된다. 이들 순스펙트럼 변환 회로(351g1, 351g2, 351g3)에서 각각의 순스펙트럼 변환된 각각의 신호 성분(350m1, 350m2, 350m3)은 신호 성분 부호화 회로(351j)에 보내진다.

또한, 각각의 순스펙트럼 변환 회로(351d, 351e, 351g1, 351g2, 351g3)로부터의 각각의 신호 성분(350j, 350k, 350m1, 350m2, 350mg3)은 제어 회로(351i)에도 보내진다. 해당 제어 회로(351i)에서는, 각각의 순스펙트럼 변환 회로(351d, 351e, 351g1, 351g2, 351g3)로부터의 각각의 신호 성분(350j, 350k, 350m1, 350m2, 350mg3)를 기초로, (L+R) 채널의 각각의 고역측의 신호 성분(350m1, 350m2, 350mg3)에 대한 부호화 할당 비트의 수(350n)와, (L+R) 채널 최저역 신호 성분(350j)에 대한 부호화 할당 비트의 수(350o)와, (L-R) 채널 최저역 신호 성분(350k)에 대한 부호화 할당 (350p)를 결정한다.

따라서, 각각의 신호 성분 부호화 회로(351j, 351k, 351l)에서는 제어 회로(351i)에서 각각 결정된 할당 비트의 수(350n, 350o, 350p)를 기초로, 각각 대응하는 (L+R) 채널의 각각의 고역측의 신호 성분(350m1, 350m2, 350mg3)과 (L+R) 채널 최저역 신호 성분(350j) 및 (L-R) 채널 최저역 신호 성분(350k)을 부호화한다.

한편, 대역 분할 필터(351a, 351b)에서 각각 4분할된 L, R 채널의 고역측의 각각 3대역의 신호(350c1, 350c2, 350c3 및 350e1, 350e2, 350e3)는, 가중치 결정 회로(351h)에도 보내진다. 이 가중치 결정 회로(351h)에서는 상술한 방법으로 각각의 대역의 L 채널과 R 채널에 대한 가중치 계수(가중 파라미터)(350l)를 결정한다.

부호열 생성 회로(351l)에서는 각각의 신호 성분 부호화 회로(351j, 351k, 351l)로부터의 부호(350q, 350r, 350s)와, 가중치 결정 회로(351h)로부터의 가중치 계수(350l)를 이용하여, 부호열(350t)을 생성하여 출력한다.

다음에 도 38에 도시하는 복호화 장치에 있어서, 도 37의 부호화 장치에서 생성된 부호열의 부호화 데이타(360a)는 부호열 분리 회로(361a)에서, 고역측의 각각 3개의 대역의 (L+R) 채널과 최저역측의 (L+R) 채널 및 마찬가지로 최저역측의 (L-R) 채널의 각각의 부호화 데이타로 분리된다. 고역측의 3대역의 (L+R) 채널의 부호화 데이타(360h1, 360h2, 360h3)는, 각각 대응하여 설치된 신호 성분 복호화 회로(361g1, 361g2, 361g3)에서 각각 복호화되며, 또한, 최저역측의 (L+R) 채널의 부호화 데이타(360b)는 신호 성분 복호화 회로(361b)에서 복호화되고, 마찬가지로 최저역측의 (L-R) 채널의 부호화 데이타(360c)는 신호 성분 복호화 회로(361c)에서 각각 복호화된다.

이들 각각의 신호 성분 복호화 회로(361g1, 361g2, 361g3, 361b, 361c)에서, 각각 복호화된 고역측의 3대역의 (L+R) 채널, 최저역측의 (L+R) 채널, 최저역측의 (L-R) 채널의 각각의 신호 성분(360i1, 360i2, 360i3, 360d, 360e)은 각각 대응하는 역스펙트럼 변환 회로(361h1, 361h2, 361h3, 361d, 361e)에 보내지고, 각각 역스펙트럼 변환된다.

역스펙트럼 변환 회로(361d)로부터의 (L+R) 채널 최저역 신호(360f)와, 역스펙트럼 변환 회로(361e)로부터의 (L-R) 채널 최저역 신호(360g)는 채널 변환 회로(361f)에 보내지고, 여기서 L 채널의 최저역 신호(360m)와 R 채널의 최저역 신호(360n)로 변환된다. 이들 L 채널의 최저역 신호(360m)와 R 채널의 최저역 신호(360n)는 각각 대응하는 대역 합성 필터(361l과 361m)에 보내진다.

한편, 각각의 역스펙트럼 변환 회로(361h1, 361h2, 361h3)로부터의 (L+R) 채널의 고역측의 3개의 신호(360j1, 360j2, 360j3)는 각각 대응하여 설치된 가중치 회로(361j1, 361j2, 361j3 및 361k1, 361k2, 361k3)에 보내진다.

여기서, 각각의 가중치 회로(361j1, 361j2, 361j3)에는 부호열 분리 회로(361a)에서 부호열로부터 분리된 가중치 계수(360k)가 공급되어 있다. 또한, 각각의 가중치 회로(361k1, 361k2, 361k3)에는, 가중치 계수(360k)로부터 가중치 계수 산출 회로(361i)가 산출한 가중치 계수(360l)가 각각 공급되어 있다. 가중치 계수(360k)와 가중치 계수(360l)의 관계는 도 35의 가중치 계수(340k, 340l)와 같은 관계에 있다.

(L+R) 채널의 고역측의 3대역의 신호(360j1, 360j2, 360j3)에 대하여, 각각 대응하는 가중치 회로(361j1, 361j2, 361j3)에서 각각의 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역측의 3대역의 신호(360o1, 360o, 360o3)는 채널 변환 회로(361f)로부터의 L 채널의 최저역 신호(360m)가 공급되고 있는 대역 합성 회로(361l)에 보내지고, 한편, 가중치 회로(361k1, 361k2, 361k3)에서 각각의 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역측의 3대역의 신호(360p1, 360p2, 360p3)는 채널 변환 회로(361f)로부터의 R 채널의 최저역 신호(360n)가 공급되고 있는 대역 합성 회로(361m)에 보내진다.

대역 합성 필터(361l)에서는 L 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역측의 3대역의 신호(360o1, 360o2, 360o3)와 L 채널의 최저역 신호(360m)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 L 채널의 시계열 신호(360q)를 출력한다. 한편, 대역 합성 필터(361m)에서는, R 채널에 대한 가중이 이루어진 (L+R) 채널의 고역측의 3대역의 신호(360p1, 360p2, 360p3)와 R 채널의 저역 신호(360n)를 필터 합성함으로써 저역과 고역을 합성하여, 해당 합성에 의해 얻어진 전대역의 R 채널의 시계열 신호(360r)를 출력한다.

상술한 각각의 실시 형태의 예에서는, L, R의 2 채널의 신호를 사용한 설명을 하였지만, 본 발명의 방법은 예컨대, 3 채널 이상의 음향 신호에 대하여 적용하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 실시 형태의 부호화 장치에서 생성된 부호열(부호화된 비트 스트림)은, 광디스크나 자기 디스크, 자기 테이프, 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록하거나, 광파이버 등의 전송선이나 전파 또는 적외선 등을 이용하여 전송할 수 있다.

이상, 스펙트럼 변환을 이용한 경우에 대해서 설명을 하였지만, 본 발명의 방법은 예컨대 대역 분할 필터만을 사용한 경우에도 적용할 수 있다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 부호화 방법 및 장치에 의하면 복수의 채널의 음향 신호를 분할한 저역측에서는 각각의 채널의 신호 또는 후의 복호시에 복원 가능한 신호를 압축 부호화하는 한편, 고역측에서는 저역측보다도 소수의 채널의 신호를 생성하여 그것들의 적어도 정규화 계수 정보를 압축 부호화함으로써, 부호화 정보량을 저감함과 함께, 보다 적은 연산 처리량과 보다 적은 버퍼 메모리량으로 부호화가 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 복호화 방법 및 장치에 의하면, 본 발명의 부호화 방법 및 장치에 의해 부호화된 저역 부호 및 고역 부호를 신장 복호화하며, 더욱이 저역측 및 고역측의 각각의 채널의 신호를 복원하여 복수의 채널의 음향 신호를 합성하는 것에 의해, 보다 적은 연산 처리량 및 보다 적은 버퍼 메모리량으로 복호화의 처리가 가능하게 된다.

본 발명의 기록 매체에 의하면, 본 발명의 부호화 방법 및 장치에 의해 생성된 부호열을 기록함으로써, 적은 기록 용량을 사용하여 고품질의 음향 신호를 축적 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 예컨대 스테레오 효과 등, 멀티 채널의 효과를 충분히 유지한 채, 보다 적은 비트의 수로 음향 신호를 부호화할 수 있다. 또한, 그 부호화 및 복호화를 위해 필요한 연산 처리량, 버퍼 메모리를 적게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축 데이타의 기록 재생 장치의 일실시 형태로서 기록 재생 장치의 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 부호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 신호 성분 부호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 변환 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 5는 본 발명에 따른 복호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 역변환 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 7은 본 발명에 따른 신호 성분 복호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 8은 기본적인 부호화 방법을 설명하기 위한 도면.

도 9는 기본적인 부호화 방법에서 부호화한 프레임의 부호열 구성을 설명하기 위한 도면.

도 10은 프레임마다 L, R 채널을 배치한 예를 나타낸 도면.

도 11은 (L+R)/2의 채널을 프레임에 배치한 예를 나타낸 도면.

도 12는 신호 성분을 톤 성분과 노이즈 성분으로 나누어 부호화하는 부호화 방법을 설명하기 위한 도면.

도 13은 신호 성분을 톤 성분과 노이즈 성분으로 나누어 부호화하는 부호화 방법으로 부호화한 부호열의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 14는 신호 성분을 톤 성분과 노이즈 성분으로 나누어 부호화하는 신호 성분 부호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 15는 신호 성분을 톤 성분과 노이즈 성분으로 나누어 부호화된 신호를 복호하는 신호 성분 복호화 회로의 구체적 구성예를 나타낸 블록 회로도.

도 16은 (L+R)/2와 (L-R)/2 채널의 신호를 부호화하는 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 17은 (L+R)/2와 (L-R)/2 채널의 신호를 부호화한 부호열을 복호화하는 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 18은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 (L+R)/2 채널의 신호를 부호화하는 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 19는 도 18의 부호화 회로의 A형 신호 성분 부호화 회로의 구체적 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 20은 도 18의 부호화 회로의 B형 신호 성분 부호화 회로의 구체적 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 21은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 (L+R)/2 채널의 신호를 부호화한 경우의 부호열의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 22는 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 (L+R)/2 채널의 신호를 부호화한 부호열을 복호화하는 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 23은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호를 부호화하는 본 발명의 실시 형태의 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 24는 도 23의 부호화 회로의 신호 성분 부호화 회로의 구체적 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 25는 도 23의 부호화 회로의 제어 회로의 처리예를 나타낸 흐름도.

도 26은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호를 부호화한 경우의 부호열의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 27은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호를 부호화한 부호열을 복호화하는 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 28은 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호를 부호화하는 본 발명의 다른 실시의 형태의 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 29는 저역측에서는 L, R 채널을, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호를 부호화한 부호열을 복호화하는 본 발명의 다른 실시의 형태의 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 30은 고역측의 L, R 채널의 신호 레벨이 다르도록 부호화한 부호열을 복호화하는 본 발명의 다른 실시의 형태의 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 31은 도 30의 복호화 회로의 가중치 결정 회로가 가중치 파라미터를 결정하는 방법의 처리 흐름을 나타낸 흐름도.

도 32는 저역측에서는 (L+R)/2와 (L-R)/2 채널의 신호를 부호화하고, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호와 가중치 파라미터를 부호화하는 본 발명의 실시 형태의 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 33은 도 32의 부호화 회로의 가중치 결정 회로가 가중치 파라미터를 결정하는 방법의 처리 흐름을 나타낸 흐름도.

도 34는 저역측에서는 (L+R)/2과 (L-R)/2 채널의 신호를 부호화하고, 고역측에서는 L, R채널의 공통 신호와 가중치 파라미터를 부호화한 경우의 부호열의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 35는 저역측에서는 (L+R)/2와 (L-R)/2 채널의 신호를 부호화하고, 고역측에서는 L, R 채널의 공통 신호와 가중치 파라미터를 부호화한 부호열을 복호화하는 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 36은 도 35의 복호 회로의 가중치 계수 산출 회로의 처리 흐름을 나타낸 흐름도.

도 37은 대역 분할수가 4개인 경우의 본 발명 실시 형태의 부호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

도 38은 대역 분할수가 4개인 경우의 본 발명 실시 형태의 복호화 회로의 개략 구성을 나타낸 블록 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

260a, 260b : 변환 회로 261c : 제어 회로

261e : 채널 합성 회로 261l : 부호열 생성 회로

Claims (48)

1. 입력 신호를 부호화하는 부호화 방법에 있어서,

   복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는 분할 단계와,

   상기 복수의 저역측 신호를 각각의 부호화하는 저역 부호화 단계와,

   상기 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 부호화 정보를 생성하는 고역 부호화 단계와,

   상기 저역 및 고역 부호화 단계에 의해서 각각의 부호화된 신호와 상기 부호화 정보를 기초로 부호열을 생성하는 생성 단계를 포함하고 있는 부호화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고역 부호화 단계는 상기 고역측 신호를 정규화 처리하여 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 정규화 계수 정보를 포함하는 부호화 정보를 생성하는, 부호화 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 분할 단계는 상기 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 상기 복수의 입력 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 생성하고,

   상기 고역 부호화 단계는 상기 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 정규화 계수 정보를 포함하는 부호화 정보를 생성하는, 부호화 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 단계는 상기 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 상기 복수의 입력 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 생성하는 부호화 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 단계는 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 입력 신호로 하는, 부호화 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 분할 단계는 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는, 부호화 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 분할 단계는 상기 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호의 합을 기초로 생성된 신호와, 상기 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호의 차에 기초하여 생성된 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는, 부호화 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 고역측 신호에 대한, 상기 각각의 입력 신호에 대응하는 가중치 정보를 산출하는 가중치 산출 단계를 더 포함하며,

   상기 생성 단계는 상기 저역 및 고역 부호화 단계에 의해서 각각 부호화된 신호와, 상기 부호화 정보와, 가중치 정보를 기초하여 부호열을 생성하는, 부호화 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 분할 단계는 상기 복수의 입력 신호에 기초하여 신호를 대역 분할하고, 해당 대역 분할에 의해서 생성된 복수의 대역 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하며,

   상기 저역 부호화 단계는 상기 대역 분할된 저역측 신호를 순(順)스펙트럼 변환하여 스펙트럼 신호 성분을 생성하고,

   상기 고역 부호화 단계는 상기 대역 분할된 고역측 신호를 순스펙트럼 변환하여 스펙트럼 신호 성분을 생성하는, 부호화 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 고역측 신호에 대한, 상기 각각의 입력 신호에 대응하는 가중치 정보를 상기 대역마다 산출하는 가중치 산출 단계를 더 포함하며,

    상기 생성 단계는 상기 저역 및 고역 부호화 단계에 의해서 각각 부호화된 신호와, 상기 부호화 정보와, 가중치 정보에 기초하여 부호열을 생성하는, 부호화 방법.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 저역 부호화 단계는 상기 복수의 저역측 신호를 각각 다른 부호화 방식에 의해서 부호화하는, 부호화 방법.
12. 입력 신호를 부호화하는 부호화 장치에 있어서,

    복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복스의 저역 측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는 분할 수단과,

    상기 복수의 저역측 신호를 각각 부호화하는 저역 부호화 수단과,

    상기 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 부호화 정보를 생성하는 고역 부호화 수단과,

    상기 저역 및 고역 부호화 수단에 의해서 각각의 부호화된 신호와 상기 부호화 정보에 기초하여 부호열을 생성하는 생성 수단을 포함하는 부호화 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 고역 부호화 수단은 상기 고역측 신호를 정규화 처리하여 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 정규화 계수 정보를 포함하는 부호화 정보를 생성하는, 부호화 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 상기 복수의 입력 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 생성하며,

    상기 고역 부호화 수단은 상기 고역측 신호를 부호화함과 동시에, 해당 부호화 처리에서 얻은 정규화 계수 정보를 포함하는 부호화 정보를 생성하는, 부호화 장치.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 복수의 입력 신호에 기초한 신호로부터, 상기 복수의 입력 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 생성하는, 부호화 장치.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 분할 수단은 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 입력 신호로 하는, 부호화 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 분할 수단은 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는, 부호화 장치.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호의 합에 기초하여 생성된 신호와, 상기 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호의 차에 기초하여 생성된 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하는, 부호화 장치.
19. 제 12 항에 있어서, 상기 고역측 신호에 대한, 상기 각각의 입력 신호에 대응하는 가중치 정보를 산출하는 가중치 산출 수단을 더 포함하며,

    상기 생성 수단은 상기 저역 및 고역 부호화 수단에 의해서 각각 부호화된 신호와, 상기 부호화 정보와, 가중치 정보에 기초하여 부호열을 생성하는, 부호화 장치.
20. 제 12 항에 있어서, 상기 분할 수단은 상기 복수의 입력 신호에 기초한 신호를 대역 분할하고, 해당 대역 분할에 의해서 생성된 복수의 대역 신호로부터, 복수의 저역측 신호와, 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 생성하며,

    상기 저역 부호화 수단은 상기 대역 분할된 저역측 신호를 순스펙트럼 변환하여 스펙트럼 신호 성분을 생성하며,

    상기 고역 부호화 수단은 상기 대역 분할된 고역측 신호를 순스펙트럼 변환하여 스펙트럼 신호 성분을 생성하는, 부호화 장치.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 고역측 신호에 대한, 상기 각각의 입력 신호에 대응하는 가중치 정보를 상기 대역마다 산출하는 가중치 산출 수단을 더 포함하며,

    상기 생성 수단은 상기 저역 및 고역 부호화 수단에 의해서 각각 부호화된 신호와, 상기 부호화 정보와, 가중치 정보를 기초하여 부호열을 생성하는, 부호화 장치.
22. 제 12 항에 있어서, 상기 저역 부호화 수단은 상기 복수의 저역측 신호를 각각 다른 부호화 방식에 의해서 부호화하는, 부호화 장치.
23. 부호열을 복호하는 복호화 방법에 있어서,

    복수의 신호를 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각의 부호화한 저역 부호와, 상기 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 분리하는 분리 단계와,

    상기 분리된 각각의 저역 부호를 각각 복호하는 저역 복호 단계와,

    상기 분리된 고역 부호를 상기 부호화 정보를 기초하여 복호하는 고역 복호 단계와,

    상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호를 기초하여, 복수의 출력 신호를 생성하는 합성 단계를 포함하는 복호화 방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 고역 복호 단계는 상기 고역 부호를, 상기 부호화 정보에 포함되는 정규화 계수 정보에 기초하여 역정규화 처리하여 복호하는, 복호화 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 합성 단계는 동일한 정규화 계수 정보를 이용하여 역정규화 처리하여 복호된 고역측 신호를 기초하여, 복수의 출력 신호를 생성하는, 복호화 방법.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 합성 단계는 상기 복수의 저역측 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 이용하여 출력 신호를 생성하는, 복호화 방법.
27. 제 23 항에 있어서, 상기 합성 단계는 상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호를 기초하여, 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 합성 단계는 상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호를 합성하여, 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 방법.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 합성 단계는 상기 복호된 각각의 저역측 신호의 합에 기초하여 생성된 신호와, 각각의 저역측 신호의 차에 기초하여 생성된 신호와, 상기 복호된 고역측 신호로부터, 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 방법.
30. 제 23 항에 있어서, 상기 저역 부호에 기초하여, 상기 복수의 신호에 대응하는 고역측의 신호의 레벨을 제어하는 가중치 정보를 생성하는 가중치 정보 생성 단계를 더 포함하며,

    상기 합성 단계는 상기 복호된 각각의 저역측 신호와, 상기 가중치 정보에 기초하여 레벨을 제어한 고역측 신호를 기초하여, 출력 신호를 생성하는, 복호화 방법.
31. 제 23 항에 있어서, 상기 합성 단계는 상기 복호된 각각의 저역측 신호와, 상기 부호화 정보에 포함되는 가중치 정보에 기초하여 레벨을 제어한 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는, 복호화 방법.
32. 제 23 항에 있어서, 상기 합성 단계는,

    상기 복호된 각각의 저역측 신호에 기초한 저역 스펙트럼 신호 성분에 대하여 역(逆)스펙트럼 변환하여 저역 시간 신호를 생성하고,

    상기 복호된 고역측 신호로 고역 스펙트럼 신호 성분에 대하여 역스펙트럼 변환하여 고역 시간 신호를 생성하며,

    상기 각각의 저역 시간 신호 및 고역 시간 신호를 대역 합성하여 출력 신호를 생성하는, 복호화 방법.
33. 제 23 항에 있어서, 상기 저역 복호 단계는 상기 복수의 저역 부호를 각각 다른 복호 방식에 의해서 복호하는, 복호화 방법.
34. 부호열을 복호하는 복호화 장치에 있어서,

    복수의 신호에 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각의 부호화한 저역 부호와, 상기 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 분리하는 분리 수단과,

    상기 분리된 각각의 저역 부호를 각각 복호하는 저역 복호 수단과,

    상기 분리된 고역 부호를 상기 부호화 정보에 기초하여 복호하는 고역 복호 수단과,

    상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는 합성 수단을 포함하는 복호화 장치.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 고역 복호 수단은 상기 고역 부호를, 상기 부호화 정보에 포함되는 정규화 계수 정보에 기초하여 역정규화 처리하여 복호하는, 복호화 장치.
36. 제 35 항에 있어서, 상기 합성 수단은, 동일한 정규화 계수 정보를 이용해서 역정규화 처리하여 복호된 고역측 신호에 기초하여, 복수의 출력 신호를 생성하는, 복호화 장치.
37. 제 34 항에 있어서, 상기 합성 수단은 상기 복수의 저역측 신호에 대해서 동일한 고역측 신호를 이용하여 출력 신호를 생성하는, 복호화 장치.
38. 제 34 항에 있어서, 상기 합성 수단은, 상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호에 기초하여, 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 장치.
39. 제 38 항에 있어서, 상기 합성 수단은 상기 복호된 각각의 저역측 신호와 상기 복호된 고역측 신호를 합성하여, 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 장치.
40. 제 38 항에 있어서, 상기 합성 수단은 사익 복호된 각각의 저역측 신호의 합에 기초하여 생성된 신호와, 각각의 저역측 신호의 차에 기초하여 생성된 신호와, 상기 복호된 고역측 신호로부터 음향 신호의 우채널과 좌채널의 신호를 생성하는, 복호화 장치.
41. 제 34 항에 있어서, 상기 저역 부호에 기초하여, 상기 복수의 신호에 대응하는 고역측의 신호의 레벨을 제어하는 가중치 정보를 생성하는 가중치 정보 생성 수단을 더 포함하며,

    상기 합성 수단은, 상기 복호된 각각의 저역측 신호와, 상기 가중치 정보에 기초하여 레벨을 제어한 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는, 복호화 장치.
42. 제 34 항에 있어서, 상기 합성 수단은, 상기 복호된 각각의 저역측 신호와, 상기 부호화 정보에 포함되는 가중치 정보에 기초하여 레벨을 제어한 고역측 신호에 기초하여, 출력 신호를 생성하는, 복호화 장치.
43. 제 34 항에 있어서, 상기 합성 수단은,

    상기 복호된 각각의 저역측 신호에 기초한 저역 스펙트럼 신호 성분에 대하여 역스펙트럼 변환하여 저역 시간 신호를 생성하고,

    상기 복호된 고역측 신호에 기초한 고역 스펙트럼 신호 성분에 대하여 역스펙트럼 변환하여 고역 시간 신호를 생성하며,

    상기 각각의 저역 시간 신호 및 고역 시간 신호를 대역 합성하여 출력 신호를 생성하는, 복호화 장치.
44. 제 34 항에 있어서, 상기 저역 복호 수단은 상기 복수의 저역 부호를 각각 다른 복호 방식에 의해서 복호하는, 복호화 장치.
45. 복수의 신호에 기초하여 생성된, 복수의 저역측 신호를 각각의 부호화한 저역 부호와, 상기 복수의 저역측 신호보다도 소수의 고역측 신호를 부호화한 고역 부호와, 고역측 신호의 부호화 처리에서 얻어진 부호화 정보를 갖는 부호열을 기록하여 이루어진 기록 매체.
46. 제 45 항에 있어서, 상기 부호화 정보는 상기 고역측 신호의 정규화 처리에서 얻은 정규화 계수 정보를 포함하는, 기록 매체.
47. 제 45 항에 있어서, 상기 부호화 정보는 상기 복수의 신호에 대응하는 고역측의 신호의 레벨을 제어하는 가중치 정보를 포함하는, 기록 매체.
48. 제 45 항에 있어서, 상기 복수의 신호에 대해서 동일한 상기 고역 부호와 상기 부호화 정보가 기록되어 있는 기록 매체.