JP2000267699A - 音響信号符号化方法および装置、そのプログラム記録媒体、および音響信号復号装置 - Google Patents
音響信号符号化方法および装置、そのプログラム記録媒体、および音響信号復号装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音響信号の種類に応じた高品質、高能率な符
号化を可能とする。 【解決手段】 入力音響信号を音響分類部１０２で周波
数分析して、音楽、音声、その他の音響に分類し、この
分類に応じて適切な符号化方法を選択部１０３で選択す
ると共にその選択を示す分類情報を生成し、分類が音楽
なら音響信号をTwinＶＱ、ＭＰＥＧ１，２などの符号化
方法で符号化部１０４1 により符号化し、音声なら、符
号化部１０４2 でＰＳＩ−ＣＥＬＰ、ＣＳ−ＣＥＬＰな
どの符号化方法で符号化し、これらの符号化音響信号と
分類情報をフレームごとあるいは分類情報を適当な単位
でまとめてファイル化して符号化データとする。
号化を可能とする。 【解決手段】 入力音響信号を音響分類部１０２で周波
数分析して、音楽、音声、その他の音響に分類し、この
分類に応じて適切な符号化方法を選択部１０３で選択す
ると共にその選択を示す分類情報を生成し、分類が音楽
なら音響信号をTwinＶＱ、ＭＰＥＧ１，２などの符号化
方法で符号化部１０４1 により符号化し、音声なら、符
号化部１０４2 でＰＳＩ−ＣＥＬＰ、ＣＳ−ＣＥＬＰな
どの符号化方法で符号化し、これらの符号化音響信号と
分類情報をフレームごとあるいは分類情報を適当な単位
でまとめてファイル化して符号化データとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は音声や音楽などの
音響信号をフレームに分割し、フレームごとあるいは連
続する複数のフレームごとに符号化方法を選択して符号
化する可変ビットレート符号化方法および装置およびそ
のプログラムを記録した記録媒体、復号装置に関するも
のであり、音響信号の蓄積や伝送に適用される。
音響信号をフレームに分割し、フレームごとあるいは連
続する複数のフレームごとに符号化方法を選択して符号
化する可変ビットレート符号化方法および装置およびそ
のプログラムを記録した記録媒体、復号装置に関するも
のであり、音響信号の蓄積や伝送に適用される。
【０００２】
【従来の技術】通信やマルチメディアの分野において、
音声や音楽等の音響信号を蓄積したり伝送する際には、
記録媒体や伝送路の効率的な利用を実現するために音声
あるいは音楽の高能率な符号化方法が利用されている。
例えば、音声の符号化に関しては、ピッチ同期励振源符
号駆動線形予測符号化（ＰＳＩ−ＣＥＬＰ：Pitch Sync
hronous Innovation Code Excited Linear Predictive
Coding）方法があり、自動車・携帯電話で日本の標準方
式として用いられている。この符号化方式の詳細は「自
動車電話用ハーフレート音声コーデックの検討」（間
野、他：信学技報、ＳＰ−９２−１３３、１９９３）に
記載されている。この方式は、音声信号を一定の長さの
フレームに分割し、各フレームに一定のビットレートを
割り当てる固定ビットレート符号化方式を用いている
が、フレームごとあるいは同じ特徴を持つ複数のフレー
ムごとにビットレートを選択して符号化を行う可変ビッ
トレート符号化方式も提案されている。可変ビットレー
トＰＳＩ−ＣＥＬＰ音声符号化はその一例であり、詳細
は「ＰＳＩ−ＣＥＬＰ音声符号化の可変ビットレート化
に関する検討」（大室、他：信学技報、ＳＰ−９３−１
３９、１９９４−０２）に記載されている。
音声や音楽等の音響信号を蓄積したり伝送する際には、
記録媒体や伝送路の効率的な利用を実現するために音声
あるいは音楽の高能率な符号化方法が利用されている。
例えば、音声の符号化に関しては、ピッチ同期励振源符
号駆動線形予測符号化（ＰＳＩ−ＣＥＬＰ：Pitch Sync
hronous Innovation Code Excited Linear Predictive
Coding）方法があり、自動車・携帯電話で日本の標準方
式として用いられている。この符号化方式の詳細は「自
動車電話用ハーフレート音声コーデックの検討」（間
野、他：信学技報、ＳＰ−９２−１３３、１９９３）に
記載されている。この方式は、音声信号を一定の長さの
フレームに分割し、各フレームに一定のビットレートを
割り当てる固定ビットレート符号化方式を用いている
が、フレームごとあるいは同じ特徴を持つ複数のフレー
ムごとにビットレートを選択して符号化を行う可変ビッ
トレート符号化方式も提案されている。可変ビットレー
トＰＳＩ−ＣＥＬＰ音声符号化はその一例であり、詳細
は「ＰＳＩ−ＣＥＬＰ音声符号化の可変ビットレート化
に関する検討」（大室、他：信学技報、ＳＰ−９３−１
３９、１９９４−０２）に記載されている。
【０００３】一方、音楽の符号化に関しては、周波数領
域重み付けインタリーブベクトル量子化（TwinＶＱ：Tr
ansform-domain Weighted Interleave Vector Quantiza
tion）方式があり、広帯域の音響信号を低ビットレート
で符号化することが可能である。TwinＶＱは、スケーラ
ブル符号化用の量子化としてＩＳＯ標準符号化規格であ
るＭＰＥＧに採用されている。この符号化方式の詳細は
「周波数領域重み付けインタリーブベクトル量子化（Tw
inＶＱ）による楽音符号化」（岩上、他：信学論Ａ、Vo
l.８０、No. ５、pp. ８３０−８３７）に記載されてい
る。
域重み付けインタリーブベクトル量子化（TwinＶＱ：Tr
ansform-domain Weighted Interleave Vector Quantiza
tion）方式があり、広帯域の音響信号を低ビットレート
で符号化することが可能である。TwinＶＱは、スケーラ
ブル符号化用の量子化としてＩＳＯ標準符号化規格であ
るＭＰＥＧに採用されている。この符号化方式の詳細は
「周波数領域重み付けインタリーブベクトル量子化（Tw
inＶＱ）による楽音符号化」（岩上、他：信学論Ａ、Vo
l.８０、No. ５、pp. ８３０−８３７）に記載されてい
る。
【０００４】ところで、音響信号の符号化に用いられる
ビットレートは、２kbps〜６４kbpsと幅広い範囲に渡っ
ているため、ビットレートに応じて適当な符号化方式が
用いられるが、一般に音声のほうが時間変化が早く、時
間分解能が必要なのに対し、音楽は周波数分解能が必要
であるから、単にビットレートだけでなく、音響信号の
種類によっても符号化方式を選択した方が復号化したと
きに高品質な結果が得られる。この場合、対象とする音
響信号が音声主体か、音楽主体かを人が判断し、符号化
方式を一意に選択する必要があった。
ビットレートは、２kbps〜６４kbpsと幅広い範囲に渡っ
ているため、ビットレートに応じて適当な符号化方式が
用いられるが、一般に音声のほうが時間変化が早く、時
間分解能が必要なのに対し、音楽は周波数分解能が必要
であるから、単にビットレートだけでなく、音響信号の
種類によっても符号化方式を選択した方が復号化したと
きに高品質な結果が得られる。この場合、対象とする音
響信号が音声主体か、音楽主体かを人が判断し、符号化
方式を一意に選択する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の符号化方式で
は、符号化の対象となる音響信号が音声か、音楽かを人
が判断し、この情報とビットレートに応じて符号化方法
を一意に選択していたが、実際には音声と音楽が時間分
割的に混在する対象も多く存在するため、そのような場
合は充分な音質が得られない場合がある。
は、符号化の対象となる音響信号が音声か、音楽かを人
が判断し、この情報とビットレートに応じて符号化方法
を一意に選択していたが、実際には音声と音楽が時間分
割的に混在する対象も多く存在するため、そのような場
合は充分な音質が得られない場合がある。
【０００６】この発明の目的は、一連の音響信号内にお
ける音の種類を自動的に判別し、音の種類によって符号
化方法を切り換えることによって、高品質かつ効率的な
符号化方法とその復号装置を提供することにある。
ける音の種類を自動的に判別し、音の種類によって符号
化方法を切り換えることによって、高品質かつ効率的な
符号化方法とその復号装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明においては、音響信号を入力してフレーム
分割し、フレームごとに周波数解析し、各フレームを音
楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響の少なくとも２
種類以上の音に分類し、フレームごとあるいは同じ種類
の連続したフレームごとに音の種類に応じた符号化方法
を選択し、どの符号化方法が選択されたかを示す分類情
報を生成し、選択された符号化方法により音響信号を符
号化し、分類情報と符号化された音響信号から符号化デ
ータを生成する。
め、この発明においては、音響信号を入力してフレーム
分割し、フレームごとに周波数解析し、各フレームを音
楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響の少なくとも２
種類以上の音に分類し、フレームごとあるいは同じ種類
の連続したフレームごとに音の種類に応じた符号化方法
を選択し、どの符号化方法が選択されたかを示す分類情
報を生成し、選択された符号化方法により音響信号を符
号化し、分類情報と符号化された音響信号から符号化デ
ータを生成する。
【０００８】また、音響信号を音楽に分類する際に、周
波数方向に安定しながら一定時間以上持続する音楽の周
波数スペクトルの時間方向のエッジの強さを用いる。ま
た、音響信号を音声に分類する際に、音声の高調波成分
を検出するくし形フィルタの出力を用いる。さらに、音
楽、音声、それ以外の音響の順に割り当てるビットレー
トを低くする。
波数方向に安定しながら一定時間以上持続する音楽の周
波数スペクトルの時間方向のエッジの強さを用いる。ま
た、音響信号を音声に分類する際に、音声の高調波成分
を検出するくし形フィルタの出力を用いる。さらに、音
楽、音声、それ以外の音響の順に割り当てるビットレー
トを低くする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施例について
図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施例
の音響信号符号化装置の概略構成を示すブロック図であ
る。音声や音楽などの音響信号は、音響入力部１０１か
ら入力され、音響分類部１０２において音声、音楽、そ
の他の音響に分類される。この分類の方法については後
で述べる。次に符号化方法選択部１０３において、分類
された音響信号の種類に応じて適切な符号化方法を選択
する。符号化方法の例としては、音楽にはTwinＶＱ、Ｍ
ＰＥＧ１，２、ＡＣ−３等が、音声にはＰＳＩ−ＣＥＬ
Ｐ、ＣＳ−ＡＣＥＬＰ等が、その他の音響には音声に対
するものと同様のもの例えばＣＥＬＰなどがそれぞれ利
用可能である。音響データは、選択された符号化方法に
応じて符号化部１０４1 〜１０４3 の何れかで符号化お
よび誤り訂正符号化される。符号化ファイル構成部１０
５では、選択された符号化方法の種類を示す分類情報と
実際に符号化された音響データとをフレームごと、ある
いは、分類情報を適当な単位でまとめてファイル化し、
符号化データとして出力する。
図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施例
の音響信号符号化装置の概略構成を示すブロック図であ
る。音声や音楽などの音響信号は、音響入力部１０１か
ら入力され、音響分類部１０２において音声、音楽、そ
の他の音響に分類される。この分類の方法については後
で述べる。次に符号化方法選択部１０３において、分類
された音響信号の種類に応じて適切な符号化方法を選択
する。符号化方法の例としては、音楽にはTwinＶＱ、Ｍ
ＰＥＧ１，２、ＡＣ−３等が、音声にはＰＳＩ−ＣＥＬ
Ｐ、ＣＳ−ＡＣＥＬＰ等が、その他の音響には音声に対
するものと同様のもの例えばＣＥＬＰなどがそれぞれ利
用可能である。音響データは、選択された符号化方法に
応じて符号化部１０４1 〜１０４3 の何れかで符号化お
よび誤り訂正符号化される。符号化ファイル構成部１０
５では、選択された符号化方法の種類を示す分類情報と
実際に符号化された音響データとをフレームごと、ある
いは、分類情報を適当な単位でまとめてファイル化し、
符号化データとして出力する。
【００１０】図２は、この発明の一実施例の音響信号符
号化装置において、可変ビットレートの符号化方法を用
いた場合の概略構成を示すブロック図である。図１との
違いは、音響符号化部１０４1 〜１０４3 において、フ
レームごとの音響信号の特徴に応じてビットレートを変
化させるための音響分析部２０４31とモード選択部２０
４32が備わっている点である。音響符号化部１０４1 お
よび１０４2 も同様の構成にすることも可能である。音
響分析部２０４31では、例えば音声の場合には、音声信
号のパワー、ピッチ、相関等の特徴量を算出し、無音部
分、子音部分、母音部分等を特定する。ここでパワーは
音声信号の強度そのものであり、ピッチはいわゆる音声
帯域に特徴的な周波数情報であり、相関は音声波形を短
い周期で観測したときに現れる信号波形の相関を意味
し、特に母音の場合にこの相関が高くなるため、母音の
位置を検出できる。
号化装置において、可変ビットレートの符号化方法を用
いた場合の概略構成を示すブロック図である。図１との
違いは、音響符号化部１０４1 〜１０４3 において、フ
レームごとの音響信号の特徴に応じてビットレートを変
化させるための音響分析部２０４31とモード選択部２０
４32が備わっている点である。音響符号化部１０４1 お
よび１０４2 も同様の構成にすることも可能である。音
響分析部２０４31では、例えば音声の場合には、音声信
号のパワー、ピッチ、相関等の特徴量を算出し、無音部
分、子音部分、母音部分等を特定する。ここでパワーは
音声信号の強度そのものであり、ピッチはいわゆる音声
帯域に特徴的な周波数情報であり、相関は音声波形を短
い周期で観測したときに現れる信号波形の相関を意味
し、特に母音の場合にこの相関が高くなるため、母音の
位置を検出できる。
【００１１】モード選択部２０４32では、無音部分では
ビットレートを低くし、母音部分では高くするといった
ようにビットレートのモードを選択する。選択されたモ
ードに応じて音響信号は符号化部２０４33〜２０４35で
符号化および誤り訂正符号化される。モード情報は、符
号化方法選択部１０３で選択された符号化方法を示す分
類情報と共にフレームごと、あるいは、適当な単位ごと
に符号化ファイル構成部１０５においてファイル化さ
れ、符号化部２０４33〜２０４35において符号化された
符号化情報と共に符号化データとして出力される。
ビットレートを低くし、母音部分では高くするといった
ようにビットレートのモードを選択する。選択されたモ
ードに応じて音響信号は符号化部２０４33〜２０４35で
符号化および誤り訂正符号化される。モード情報は、符
号化方法選択部１０３で選択された符号化方法を示す分
類情報と共にフレームごと、あるいは、適当な単位ごと
に符号化ファイル構成部１０５においてファイル化さ
れ、符号化部２０４33〜２０４35において符号化された
符号化情報と共に符号化データとして出力される。
【００１２】音響分類部１０２で分類された音響信号が
音楽の場合には、通常可変ビットレート符号化方法を使
用することがないが、この場合でも途中で音がない休止
区間にはビットレートを低くしてもよい。分類された音
響信号が音楽でもなく、音声でもないその他の音響であ
る場合には、雑音、拍手、笑声、無音区間などが想定さ
れ、可変ビットレート符号化方式を使用することにより
効率的な符号化が達成できる。この場合の音響分析部２
０４31での分析は、音声と同様な手法により実現でき
る、つまりその分析すべき特徴量としては信号パワーを
用いて、無音区間と有音区間を識別して、無音区間や雑
音区間のビットレートを低くする。
音楽の場合には、通常可変ビットレート符号化方法を使
用することがないが、この場合でも途中で音がない休止
区間にはビットレートを低くしてもよい。分類された音
響信号が音楽でもなく、音声でもないその他の音響であ
る場合には、雑音、拍手、笑声、無音区間などが想定さ
れ、可変ビットレート符号化方式を使用することにより
効率的な符号化が達成できる。この場合の音響分析部２
０４31での分析は、音声と同様な手法により実現でき
る、つまりその分析すべき特徴量としては信号パワーを
用いて、無音区間と有音区間を識別して、無音区間や雑
音区間のビットレートを低くする。
【００１３】図３はこの発明の一実施例の音響信号符号
化装置における音響分類部での処理の流れを示すフロー
チャートである。まず、数十ミリ秒ごとのフレーム単位
で入力された音響信号は３０１で高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）され、３０２で数秒程度の長さを持つサウンドス
ペクトログラムが生成される。次に、周波数ｉを０に初
期化し、３０３において各周波数ｉにおけるサウンドス
ペクトログラムの時間方向のエッジ強度Ｉｉを算出す
る。エッジ強度の算出には、周波数方向のスペクトル値
の微分等を用いることができる。３０４でそれまでの総
エッジ強度ＥＤにエッジ強度Ｉｉを加算して総エッジ強
度ＥＤとし、３０５で周波数ｉが音響信号の帯域幅にお
ける最高周波数ＢＷより大となったかを調べ、大でなけ
ればｉを＋１してステップ３０３に戻る。このようにし
て各周波数ｉにおけるサウンドスペクトログラムの時間
方向のエッジ強度Ｉｉを算出する処理を帯域幅ＢＷ全体
に対して行い、その間エッジ強度の和ＥＤを３０４で算
出する。３０５においてｉ＞ＢＷとなり全帯域について
の処理が終了したと判断されたならば、ＥＤの値と予め
設定されたしきい値の比較を３０６で行う。ＥＤの値が
しきい値以上であれば、このフレームは音楽に分類され
る。つまり、周波数方向に安定しながら一定時間以上持
続する周波数スペクトルの時間方向のエッジの強さが所
定値以上であればその音響信号は音楽であると判定す
る。
化装置における音響分類部での処理の流れを示すフロー
チャートである。まず、数十ミリ秒ごとのフレーム単位
で入力された音響信号は３０１で高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）され、３０２で数秒程度の長さを持つサウンドス
ペクトログラムが生成される。次に、周波数ｉを０に初
期化し、３０３において各周波数ｉにおけるサウンドス
ペクトログラムの時間方向のエッジ強度Ｉｉを算出す
る。エッジ強度の算出には、周波数方向のスペクトル値
の微分等を用いることができる。３０４でそれまでの総
エッジ強度ＥＤにエッジ強度Ｉｉを加算して総エッジ強
度ＥＤとし、３０５で周波数ｉが音響信号の帯域幅にお
ける最高周波数ＢＷより大となったかを調べ、大でなけ
ればｉを＋１してステップ３０３に戻る。このようにし
て各周波数ｉにおけるサウンドスペクトログラムの時間
方向のエッジ強度Ｉｉを算出する処理を帯域幅ＢＷ全体
に対して行い、その間エッジ強度の和ＥＤを３０４で算
出する。３０５においてｉ＞ＢＷとなり全帯域について
の処理が終了したと判断されたならば、ＥＤの値と予め
設定されたしきい値の比較を３０６で行う。ＥＤの値が
しきい値以上であれば、このフレームは音楽に分類され
る。つまり、周波数方向に安定しながら一定時間以上持
続する周波数スペクトルの時間方向のエッジの強さが所
定値以上であればその音響信号は音楽であると判定す
る。
【００１４】３０６においてＥＤがしきい値以下であっ
た場合には、ｉ＝０、ｊ＝１、ｍａｘＣＲ＝０と初期化
した後、３０８で音響信号周波数スペクトルをくし形フ
ィルタ処理し、その処理結果、つまりくし形フィルタ出
力ＣＲijを算出し、３０９でそのＣＲijがそれまで最大
値ｍａｘＣＲより大かを調べ、大であれば３１０でその
ＣＲijをｍａｘＣＲとし、次に３１１でくし形フィルタ
の隣接通過域間隔ｊがＢＷ／２より大かを調べ、大でな
けばｊを＋１してステップ３０８に戻り、ＢＷ／２より
大であればｊ＝１として、３１２でｉがＢＷより大かを
調べ、大でなければｉを＋１してステップ３０８に戻
る。このようにして、くし形フィルタ処理は、各ライン
スペクトルに対して繰り返し処理を行う。くし形フィル
タは、中心周波数をｉずらしながら、各ｉに対してくし
の間隔ｊを変化させ、３０９においてｍａｘＣＲとの比
較を行い、１ラインスペクトルで最大の値ｍａｘＣＲを
評価値とする。
た場合には、ｉ＝０、ｊ＝１、ｍａｘＣＲ＝０と初期化
した後、３０８で音響信号周波数スペクトルをくし形フ
ィルタ処理し、その処理結果、つまりくし形フィルタ出
力ＣＲijを算出し、３０９でそのＣＲijがそれまで最大
値ｍａｘＣＲより大かを調べ、大であれば３１０でその
ＣＲijをｍａｘＣＲとし、次に３１１でくし形フィルタ
の隣接通過域間隔ｊがＢＷ／２より大かを調べ、大でな
けばｊを＋１してステップ３０８に戻り、ＢＷ／２より
大であればｊ＝１として、３１２でｉがＢＷより大かを
調べ、大でなければｉを＋１してステップ３０８に戻
る。このようにして、くし形フィルタ処理は、各ライン
スペクトルに対して繰り返し処理を行う。くし形フィル
タは、中心周波数をｉずらしながら、各ｉに対してくし
の間隔ｊを変化させ、３０９においてｍａｘＣＲとの比
較を行い、１ラインスペクトルで最大の値ｍａｘＣＲを
評価値とする。
【００１５】ｍａｘＣＲと予め設定されたしきい値の比
較を３１３で行い、しきい値以上の場合は該当フレーム
を音声に分類する。しきい値以下の場合は、音楽でも音
声でもないその他の音響として分類する。その他の音響
として分類されたものは、有音／無音や特定のフィルタ
を用いてさらに分類することも可能である。このように
音響信号を音楽、音声、その他に分類し、各々の種類に
応じて適切な符号化方法を選択することにより、高品質
で効率の良い符号化が可能である。
較を３１３で行い、しきい値以上の場合は該当フレーム
を音声に分類する。しきい値以下の場合は、音楽でも音
声でもないその他の音響として分類する。その他の音響
として分類されたものは、有音／無音や特定のフィルタ
を用いてさらに分類することも可能である。このように
音響信号を音楽、音声、その他に分類し、各々の種類に
応じて適切な符号化方法を選択することにより、高品質
で効率の良い符号化が可能である。
【００１６】以上のように符号化され音響信号に対する
復号は例えば図４に示すように入力された符号化データ
は分離部４０１で符号化音響信号と分類情報とに分離さ
れる。その分類情報に応じて選択部４０２が制御され、
符号化音響信号が復号部４０３，４０４，４０５の何れ
かに入力される。復号部４０３は、符号化側で楽音の音
響信号に対し符号化した符号化方法と対応する復号方法
により復号するものであり、復号部４０４は音声の音響
信号に対し符号化した符号化方法と対応する復号方法に
より復号するものであり、復号部４０５は音楽でもなく
音声でもない音の音響信号に対し符号化した符号化方法
と対応する復号方法により復号するものである。分類情
報が音楽を表わしていれば符号化音響信号を復号部４０
３に入力し、音声を表わしていれば復号部４０４に入力
する。
復号は例えば図４に示すように入力された符号化データ
は分離部４０１で符号化音響信号と分類情報とに分離さ
れる。その分類情報に応じて選択部４０２が制御され、
符号化音響信号が復号部４０３，４０４，４０５の何れ
かに入力される。復号部４０３は、符号化側で楽音の音
響信号に対し符号化した符号化方法と対応する復号方法
により復号するものであり、復号部４０４は音声の音響
信号に対し符号化した符号化方法と対応する復号方法に
より復号するものであり、復号部４０５は音楽でもなく
音声でもない音の音響信号に対し符号化した符号化方法
と対応する復号方法により復号するものである。分類情
報が音楽を表わしていれば符号化音響信号を復号部４０
３に入力し、音声を表わしていれば復号部４０４に入力
する。
【００１７】
【発明の効果】以上のとおり、請求項１、２、６、７、
１１および１２記載の発明は、音響信号をフレーム分割
し、周波数解析し、各フレームを音楽あるいは音声ある
いはそれ以外の音響の少なくとも２種類以上の音に分類
し、音の種類に応じて適切な符号化方法を選択し、高品
質で効率の良い符号化が可能となる。
１１および１２記載の発明は、音響信号をフレーム分割
し、周波数解析し、各フレームを音楽あるいは音声ある
いはそれ以外の音響の少なくとも２種類以上の音に分類
し、音の種類に応じて適切な符号化方法を選択し、高品
質で効率の良い符号化が可能となる。
【００１８】請求項３、８および１３記載の発明は、音
響信号から得られたサウンドスペクトログラムにおい
て、周波数方向に安定しながら一定時間以上持続する時
間方向のエッジの強さを用いることによって、音響信号
を音楽に分類することができる。請求項４、９および１
４記載の発明は、音響信号から得られたサウンドスペク
トログラムに対して、くし形フィルタの出力を用いるこ
とにより音響信号を音声に分類することができる。
響信号から得られたサウンドスペクトログラムにおい
て、周波数方向に安定しながら一定時間以上持続する時
間方向のエッジの強さを用いることによって、音響信号
を音楽に分類することができる。請求項４、９および１
４記載の発明は、音響信号から得られたサウンドスペク
トログラムに対して、くし形フィルタの出力を用いるこ
とにより音響信号を音声に分類することができる。
【００１９】請求項５、１０および１５記載の発明は、
音響信号に対して、音楽、音声、それ以外の音響の順に
割り当てるビットレートを低くし、符号化することによ
って、高品質で効率の良い符号化が可能となる。請求項
１６の記載の発明によれば、音楽、音声、その他の音と
対応した適切な復号がなされ高品質な効率の良い復号が
なされる。
音響信号に対して、音楽、音声、それ以外の音響の順に
割り当てるビットレートを低くし、符号化することによ
って、高品質で効率の良い符号化が可能となる。請求項
１６の記載の発明によれば、音楽、音声、その他の音と
対応した適切な復号がなされ高品質な効率の良い復号が
なされる。
【図１】この発明の一実施例の音響信号符号化装置の概
略機能構成を示すブロック図。
略機能構成を示すブロック図。
【図２】この発明の一実施例の音響信号符号化装置にお
いて、符号化部に可変ビットレートの方法を適用した場
合の概略機能構成を示すブロック図。
いて、符号化部に可変ビットレートの方法を適用した場
合の概略機能構成を示すブロック図。
【図３】この発明の一実施例の音響信号符号化装置にお
ける音響分類部の処理の流れを示すフローチャート。
ける音響分類部の処理の流れを示すフローチャート。
【図４】この発明の音響信号復号装置の概略機能構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外村 佳伸 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 CA01 DA11 DA20 5J064 AA01 AA02 BB10 BC02 BC25 BD03 9A001 BB04 EE04 GG03 HH16 KK31 KK43 KK54 LL02
Claims (16)
- 【請求項１】 音響信号をフレーム分割し、分割された
フレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変ビ
ットレート符号化方法であって、 前記音響信号をフレームごとに周波数解析し、 各フレームを音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響
の少なくとも２種類以上の音に分類し、フレームごとあ
るいは同じ種類の連続したフレームごとに音の種類に応
じた符号化方法を選択し、 どの符号化方法が選択されたかを示す分類情報を生成
し、 選択された符号化方法により前記音響信号を符号化し、 前記分類情報と前記符号化された音響信号から符号化デ
ータを生成することを特徴とする音響信号符号化方法。 - 【請求項２】 音響信号をフレーム分割し、分割された
フレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変ビ
ットレート符号化方法であって、 前記音響信号をフレームごとに周波数解析し、 各フレームを音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響
の少なくとも２種類以上の音に分類し、フレームごとあ
るいは同じ種類の連続したフレームごとに音の種類に応
じた符号化方法を選択し、 前記分類された音響信号をその分類に応じた音響分析を
行い、その分析結果に応じたビットレートのモードを選
択し、 前記選択された符号化方法及び前記選択されたビットレ
ートにより前記音響信号を符号化し、 前記選択された符号化方法を示す分類情報を生成し、 前記選択されたビットレートを示すモード情報を生成
し、 前記分類情報と前記モード情報と前記符号化された音響
信号から符号化データを生成することを特徴とする音響
信号符号化方法。 - 【請求項３】 前記音響信号を音楽に分類する際に、周
波数方向に安定しながら一定時間以上持続する音楽の周
波数スペクトルの時間方向のエッジの強さを用いること
を特徴とする請求項１又は２記載の音響信号符号化方
法。 - 【請求項４】 前記音響信号を音声に分類する際に、音
声の高調波成分を検出するくし形フィルタの出力を用い
ることを特徴とする請求項１乃至３記載の音響信号符号
化方法。 - 【請求項５】 前記音響信号に対して、音楽、音声、そ
れ以外の音響の順に割り当てるビットレートを低くし、
符号化することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに
記載の音響信号符号化方法。 - 【請求項６】 音響信号をフレーム分割し、分割された
フレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変ビ
ットレート符号化装置であって、 互いに符号化方法を異にする複数の符号化部と、 前記音響信号を入力する音響入力部と、 音響信号をフレームごとに周波数解析し、各フレームを
音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響の少なくとも
２種類以上の音に分類する音響分類部と、 フレームごとあるいは同じ種類の連続したフレームごと
に音の種類に応じた符号化方法の符号化部を選択してそ
の符号化部に前記音響信号を供給すると共にどの符号化
方法が選択されたかを示す分類情報を生成する符号化方
法選択部と、 選択された符号化部により符号化された音響信号と、前
記分類情報とから符号化データを生成する符号化ファイ
ル構成部とを具備することを特徴とする音響信号符号化
装置。 - 【請求項７】 音響信号をフレーム分割し、分割された
フレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変ビ
ットレート符号化装置であって、 符号化方法およびビットレートの少なくとも一方を互い
に異にする複数の符号化部と、 前記音響信号を入力する音響入力部と、 前記音響信号をフレームごとに周波数解析し、各フレー
ムを音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響の少なく
とも２種類以上の音に分類する音響分類部と、 前記分類された音響信号をその分類に応じた音響分析を
行う音響分析部と、 前記分類された音の種類に応じて選択した符号化方法を
有し、かつ前記分析の結果に応じて選択したビットレー
トを有する符号化部へ前記音響信号を供給すると共にど
の符号化方法を選択したかを示す分類情報とどのビット
レートを選択したかを示すモード情報を生成する選択部
と、 前記符号化部により符号化された音響信号と、前記分類
情報と前記モード情報から符号化データを生成する符号
化ファイル構成部とを具備することを特徴とする音響信
号符号化装置。 - 【請求項８】 前記音響分類部は、前記音響信号を音楽
に分類する際に、周波数方向に安定しながら一定時間以
上持続する音楽の周波数スペクトルの時間方向のエッジ
の強さを用いることを特徴とする請求項６又は７記載の
音響信号符号化装置。 - 【請求項９】 前記音響分類部は、前記音響信号を音声
に分類する際に、音声の高調波成分を検出するくし形フ
ィルタの出力を用いることを特徴とする請求項６乃至８
の何れかに記載の音響信号符号化装置。 - 【請求項１０】 分類結果の、音楽、音声、それ以外の
音響の順にビットレートを低い符号化部が選択されるこ
とを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の音響信
号符号化装置。 - 【請求項１１】 音響信号をフレーム分割し、分割され
たフレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変
ビットレート符号化プログラムを記録した記録媒体であ
って、 前記音響信号を入力する音響入力処理と、 音響信号をフレームごとに周波数解析し、各フレームを
音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響の少なくとも
２種類以上の音に分類する音響分類処理と、 フレームごとあるいは同じ種類の連続したフレームごと
に音の種類に応じた符号化方法を選択し、どの符号化方
法が選択されたかを示す分類情報を生成する符号化方法
選択処理と、 選択された符号化方法により音響信号を符号化する符号
化処理と、 前記分類情報と前記符号化された音響信号から符号化デ
ータを生成する符号化ファイル構成処理とをコンピュー
タに実行させるための音響信号符号化プログラムを記録
したことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１２】 音響信号をフレーム分割し、分割され
たフレームごとに符号化方法を選択して符号化する可変
ビットレート符号化プログラムであって、 前記音響信号を入力する音響入力処理と、 前記音響信号をフレームごとに周波数解析し、 各フレームを音楽あるいは音声あるいはそれ以外の音響
の少なくとも２種類以上の音に分類する音響分類処理
と、 フレームごとあるいは同じ種類の連続したフレームごと
に音の種類に応じた符号化方法を選択し、どの符号化方
法が選択されたかを示す分類情報を生成する符号化方法
選択処理と、 前記分類された音響信号をその分類に応じた音響分析を
行う音響分析処理と、 前記分析結果に応じたビットレートのモードを選択し、
選択されたビットレートモードを示すモード情報を生成
するモード選択処理と、 前記選択された符号化方法及び前記選択されたビットレ
ートモードにより前記音響信号を符号化する符号化処理
と、 前記分類情報と前記モード情報と前記符号化された音響
信号から符号化データを生成する符号化ファイル構成処
理と、 をコンピュータに実行させるための音響信号符号化プロ
グラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１３】 前記音響分類処理は、前記音響信号を
音楽に分類する際に、周波数方向に安定しながら一定時
間以上持続する音楽の周波数スペクトルの時間方向のエ
ッジの強さを用いることを特徴とする請求項１１又は１
２記載の記録媒体。 - 【請求項１４】 前記音響分類処理は、前記音響信号を
音声に分類する際に、音声の高調波成分を検出するくし
形フィルタの出力を用いることを特徴とする請求項１１
乃至１３の何れかに記載の記録媒体。 - 【請求項１５】 前記符号化処理は、音楽、音声、それ
以外の音響の順に割り当てるビットレートを低くするこ
とを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の記
録媒体。 - 【請求項１６】 入力符号化データを分類情報と符号化
音響信号に分離する分離部と、 互いに復号方法を異にし、入力された符号化音響信号を
音響信号に復号する複数の復号部と、 前記分離された分類情報に応じて前記復号部の１つを選
択してその復号部に前記符号化音響信号を入力する復号
選択部とを具備する音響信号復号装置。
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| JP11075557A JP2000267699A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 音響信号符号化方法および装置、そのプログラム記録媒体、および音響信号復号装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267699A true JP2000267699A (ja) | 2000-09-29 |
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