WO2006067988A1

WO2006067988A1 - Ｍｐｅｇオーディオデコード方法

Info

Publication number: WO2006067988A1
Application number: PCT/JP2005/022771
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Kakuno; Masahiro Sueyoshi; Kosuke Nishio
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-06-29
Also published as: EP1713060A1; JPWO2006067988A1; CN1938759A; EP1713060A4; US20070174061A1

Abstract

　圧縮工程（Ｓ１０）において、各アロケーションテーブルが、パターンが共通のサブバンドをまとめるように変換され（Ｓ１１）、さらに単一のテーブルに変換される（Ｓ１２）。また、各サブバンドに対応するオフセット値がテーブルに定められ（Ｓ１３）、これらのテーブルがメモリに保存される（Ｓ１４）。デコード工程（Ｓ２０）では、サブバンドをキーとしてオフセット値を求め（Ｓ２１）、このオフセット値を用いてテーブルから読み出したパターンから、量子化ステップ数を得る（Ｓ２２）。

Description

明細書

MPEGオーディオデコード方法

技術分野

[0001] 本発明は、音声データを圧縮した音声ストリームを復号する MPEGオーディオデコードに関するものであり、特に、 DVDプレーヤ、 DVDレコーダ、ディジタル放送のチユーナ等の機器において、 MPEGオーディオ音声ストリームの復号の向上を図る M PEGオーディオデコード方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の MPEGオーディオデコード方法では、量子化ステップ数を規定するァロケーシヨンテーブルは、 1個当たり lkバイト（ = 32バイト X 16 X 2)の記憶容量を必要としており、このアロケーションテーブルが 5個存在する場合は、 5kバイトのメモリを備える必要がある。このため、このアロケーションテーブルを圧縮し、メモリを削減する手法が検討されている (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1 :欧州特許出願公開第 98120786号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、従来の方法では、メモリ使用量を十分に削減するには至らな力つた。

例えば特許文献 1では、アロケーションテーブルを圧縮することによって、必要とする記憶容量を 1940バイトにまで削減することができた力それでも約 62%程度のデータ圧縮に過ぎず、メモリを十分に削減できるまでには至っていない。また、デコード時のアルゴリズムがやや複雑になる、という問題もあった。

[0004] 前記の問題に鑑み、本発明は、 MEPGオーディオデコード方法として、ァロケーシヨンテーブルに要するデータ量を格段に削減し、かつ、簡単なアルゴリズムによってデコード可能にすることを課題とする。課題を解決するための手段

[0005] 本発明は、音声ストリームを復号する MPEGオーディオデコード方法として、量子ィ匕ステップ数を検索するための複数のアロケーションテーブルを圧縮し、メモリに保存する圧縮工程と、前記メモリに保存された圧縮後のテーブルを用いて量子化ステツプ数をデコードするデコード工程とを備えたものである。そして、前記圧縮工程は、前記各アロケーションテーブルをそれぞれインデックス値と量子ィ匕ステップ数との対応関係を表すパターンが共通であるサブバンドをまとめて記述するように変換する第 1 のステップと、変換後の各アロケーションテーブルを前記パターンが共通であるサブバンドをまとめて記述することによって単一の第 1テーブルに変換する第 2のステップと、前記第 1テーブルを参照するための各サブバンドに対応するオフセット値を第 2テ一ブルに定める第 3のステップとを備え、前記第 1および第 2テーブルを前記圧縮後のテーブルとして前記メモリに保存するものとし、前記デコード工程は、サブバンドをキーとして前記第 2テーブルを参照しオフセット値を求める第 1のステップと、前記第 1 のステップにおいて求めたオフセット値を用いて前記第 1テーブルを参照し読み出した前記パターンから量子化ステップ数を得る第 2のステップとを備えたものとする。

[0006] この発明によると、圧縮工程において、各アロケーションテーブルが、パターンが共通のサブバンドをまとめて記述するように変換され、変換後の各アロケーションテープルが、パターンが共通のサブバンドをまとめて記述することによって、単一の第 1テーブルに変換される。また、第 1テーブルを参照するための各サブバンドに対応するォフセット値が、第 2テーブルに定められ、これら第 1および第 2テーブル力圧縮後のテーブルとしてメモリに保存される。これにより、パターンが同一のサブバンドが全て省略されて記述されるので、アロケーションテーブルのデータ量は大幅に削減される。また、デコード工程では、サブバンドをキーとして第 2テーブルを参照することによつて、オフセット値を求め、このオフセット値を用いて第 1テーブルを参照し、読み出したパターン力も量子化ステップ数を得る。すなわち、比較的簡単なアルゴリズムによつて、デコードを実行することができる。

[0007] また、前記圧縮工程の前記第 2のステップにお、て、前記第 1テーブルを、量子化ステップ数を一意に表現するビット割り当てを用いて、さらに変換するのが好ま、。これにより、第 1テーブルのデータ量を、より一層削減することができる。

発明の効果

[0008] 本発明によると、アロケーションテーブルのデータ量を大幅に削減でき、かつ、デコードも比較的容易なアルゴリズムで実行することができる。したがって、メモリを削減することが可能になるので、 LSIのチップ面積も低減でき、チップコストを削減することができる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は本発明の一実施形態に係る MPEGオーディオデコード方法を示すフロ一チャートである。

[図 2]図 2はアロケーションテーブルの一例である。

[図 3]図 3はアロケーションテーブルの一例である。

[図 4]図 4はアロケーションテーブルの一例である。

[図 5]図 5はアロケーションテーブルの一例である。

[図 6]図 6はアロケーションテーブルの一例である。

[図 7]図 7は図 2において、パターンが共通のサブバンドをまとめたテーブルである。

[図 8]図 8は図 3において、パターンが共通のサブバンドをまとめたテーブルである。

[図 9]図 9は図 4において、パターンが共通のサブバンドをまとめたテーブルである。

[図 10]図 10は図 5において、パターンが共通のサブバンドをまとめたテーブルである

[図 11]図 11は図 6において、パターンが共通のサブバンドをまとめたテーブルである

[図 12]図 12は図 7〜図 11のテーブルをまとめたテーブルである。

[図 13]図 13は量子化ステップ数を一意に表現するビット割り当ての一例である。

[図 14]図 14は図 12のテーブルを、図 13のビット割り当てを用、て変換して得たテーブルである。

[図 15]図 15はサブバンド毎に設定されたオフセット値を示す第 2のテーブルである。

[図 16]図 16は図 14のデータをメモリに配置した例である。

[図 17]図 17は図 15のデータをメモリに配置した例である。

符号の説明

[0010] S10 圧縮工程

S11 第 1のステップ S12 第 2のステップ

S13 第 3のステップ

S20 デコード工程

S21 第 1のステップ

S22 第 2のステップ

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0012] 図 1は本発明の一実施形態に係る MPEGオーディオデコード方法を示すフローチヤートである。図 1に示すとおり、本実施形態に係る MPEGオーディオデコード方法は、量子化ステップ数を検索するための複数のアロケーションテーブルを圧縮し、メモリに保存する圧縮工程 S10と、メモリに保存された圧縮後のテーブルを用いて、量子化ステップ数をデコードするデコード工程 S20とを備えている。

[0013] そして、圧縮工程 S10では、第 1のステップとしてのステップ S 11において、各ァロケーシヨンテーブルを、それぞれ、インデックス値と量子ィ匕ステップ数との対応関係を表すパターンが共通であるサブバンドをまとめて記述するように、変換する。そして、第 2のステップとしてのステップ S12において、変換後の各アロケーションテーブルを、ノターンが共通であるサブバンドをまとめて記述することによって、単一の第 1テーブルに変換する。さらに、第 3のステップとしてのステップ S13において、第 1テープルを参照するための、各サブバンドに対応するオフセット値を、第 2テーブルに定める。ステップ S 14において、ステップ S 12で得られた第 1テーブルと、ステップ S 13で得られた第 2テーブルとを、圧縮後のテーブルとしてメモリに保存する。

[0014] また、デコード工程 S 20では、第 1のステップとしてのステップ S21において、サブバンドをキーとして第 2テーブルを参照し、オフセット値を求める。そして、ステップ S2 1において求めたオフセット値を用いて、第 1テーブルを参照し、読み出したパターン力も量子化ステップ数を得る。このステップ S21, S22は、量子化ステップ数のデコードが必要になる度に、繰り返し実行される。

[0015] 図 2〜図 6は複数のアロケーションテーブルの一例である。図 2〜図 5はそれぞれ、 I SO/IEC 11172-3: 1993(E) Annex B Table B.2 -- Layer II bit allocation tablesの Tabl e B.2a,Table B.2b,Table B.2c,Table B.2dであり、図 6は ISO/IEC 13181- 3:1997(E) A nnex B Table B.lである。

[0016] 図 2〜図 6の各アロケーションテーブルでは、サブバンド（スケールファクタバンド情報）毎に、インデックス値と量子化ステップ数との関係を示すパターン力記述されている。なお、 nbalは、ストリームからインデックス (index)情報を読み出す際のビット数である。各アロケーションテーブルは、サンプリングレートおよびビットレートによって分けられており、参照されるアロケーションテーブルは、サンプリングレートおよびビットレートによって一意に定まる。

[0017] 通常の場合、量子化ステップ数のデコード手順は、以下のとおりである。まず、図 2 〜図 6のアロケーションテーブルを参照し、サブバンド毎に、 nbal[bits]分のストリーム読出しを行い、この読み出し値をインデックス情報として求める。そして、図 2〜図 6から、サブバンドとインデックス情報を用いて、量子化ステップ数を求める。

[0018] 本実施形態の圧縮工程 S 10では、図 2〜図 6のアロケーションテーブルを、圧縮してメモリに保存する。

[0019] まず、各アロケーションテーブルにお!/、て、パターンが共通であるサブバンドを、まとめて記述する（Sl l)。これにより、図 2〜図 6のアロケーションテーブル力それぞれ、図 7〜図 11のように変換される。

[0020] 次に、変換後の各アロケーションテーブルを、パターンが共通であるサブバンドをまとめて記述することによって、単一のテーブルに変換する（S 12)。これにより、図 7〜図 11力図 12のような単一のテーブルにまとめられる。このとき、量子化ステップ数を一意に表現するビット割り当てを用いることによって、データ量をさらに削減することができる。例えば、図 13のようなビット割り当てを用いることによって、 2バイト必要であつた量子ィ匕ステップ数を 1バイトで表現することが可能になる。この結果、図 14のようなテーブルが得られる。なお、ビット割り当てを用いないで、量子化ステップ数をそのままテーブルに持たせてぉ、ても、もちろんかまわな!/、。

[0021] そして、図 14のような単一のテーブルを参照するための、各サブバンドに対応するオフセット値を定める（S 13)。図 15は設定されたオフセット値を示すテーブルである。図 15に示すように、元の各アロケーションテーブルすなわち図 2〜図 6に示された各サブバンドについてオフセット値を設定することによって、図 14のテーブルを参照して量子ィ匕ステップ数を求めることができる。

[0022] そして、得られたテーブルのデータを、メモリに保存する（S 14)。すなわち、図 14のテーブルのデータ力図 16のようにメモリに設定され、図 15のテーブルのデータが、図 17のようにメモリに設定される。

[0023] ここで、各アロケーションテーブルすなわち図 2〜図 6において、設定値 sblimit以上のサブバンドでは、 nbalの値が 0であるため、これらのテーブルを参照する必要がなく、したがってオフセット値を準備する必要がない。また、図 15のテーブルから分かるように、図 2 (Table B.2a)は図 3 (Table B.2b)に吸収でき、図 4 (Table B.2c)は図 5 (Tabl e B.2d)に吸収できる。このため、オフセット値は、図 3、図 5および図 6のァロケーションテーブルに示されたサブバンドに対するもののみを準備すればよい。この結果、メモリに設定されるデータは、図 17のようになる。

[0024] 図 16および図 17に示すデータのデータ量は 160バイトである。すなわち、 5kバイトを必要とした元のアロケーションテーブルと比較すると、約 97%のデータ圧縮が実現されている。

[0025] また、デコード工程 S20は、比較的簡単なアルゴリズムで、実行可能である。例えば、 MPEG- 1 Layerllにおいて、 Fs=48kHz、 Bitrate=56kbits/sである場合、本来は、図 2 (Table B.2a)のテーブルを用いてデコードが行われる。したがって、図 17のデータにおいて、アロケーションテーブルのオフセットとして、 TBL— L2— AllocOffset— abを用いる。ここで、 sb = 3、 allocation(index) = 2のとき、

(1)図 17のデータを参照して、 TBL_L2_AllocOffset_ab[sb]より、オフセット = 16 ( パターン B)

(2)図 16のデータを参照して、 TBL—L2— Alloc [オフセット]より、 nbal =4

(3) TBL— L2— Alloc [オフセット + allocation]より、ステップ数 index= 1

(4)図 13の変換表より、量子化ステップ数 = 5

となる。（1)がステップ S21に相当し、（2)がステップ S22に相当する。このように、簡単なアルゴリズムによって、量子ィ匕ステップ数がデコード可能である。

産業上の利用可能性本発明では、アロケーションテーブルのデータ量の大幅な削減が可能になり、比較的簡単なアルゴリズムで実行できるので、例えば、 DVDプレーヤ、 DVDレコーダ、デイジタル放送のチューナ等の機器において、メモリ削減が可能になり、コスト削減に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 音声ストリームを復号する MPEGオーディオデコード方法であって、

量子化ステップ数を検索するための複数のアロケーションテーブルを圧縮し、メモリに保存する圧縮工程と、

前記メモリに保存された圧縮後のテーブルを用いて、量子化ステップ数をデコードするデコード工程とを備え、

前記圧縮工程は、

前記各アロケーションテーブルを、それぞれ、インデックス値と量子ィ匕ステップ数との対応関係を表すパターンが共通であるサブバンドをまとめて記述するように、変換する第 1のステップと、

変換後の各アロケーションテーブルを、前記パターンが共通であるサブバンドをまとめて記述することによって、単一の第 1テーブルに変換する第 2のステップと、前記第 1テーブルを参照するための、各サブバンドに対応するオフセット値を、第 2 テーブルに定める第 3のステップとを備え、

前記第 1および第 2テーブルを、前記圧縮後のテーブルとして、前記メモリに保存するものであり、

前記デコード工程は、

サブバンドをキーとして前記第 2テーブルを参照し、オフセット値を求める第 1のステップと、

前記第 1のステップにおいて求めたオフセット値を用いて、前記第 1テーブルを参照し、読み出した前記パターン力も量子化ステップ数を得る第 2のステップとを備えたものである

ことを特徴とする MPEGオーディオデコード方法。

[2] 請求項 1において、

前記圧縮工程の前記第 2のステップにおいて、前記第 1テーブルを、量子化ステツプ数を一意に表現するビット割り当てを用いて、さらに変換する

ことを特徴とする MPEGオーディオデコード方法。