JP2000357969A - オーディオ信号の符号化装置 - Google Patents
オーディオ信号の符号化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーディオ信号の符号化を、精度の高い
周波数領域信号により行い、符号化効率を高めることに
ある。 【解決手段】 フレーム化回路１１と、周波数成分抽出
回路１２と、周波数量子化回路２１と、周波数成分統合
回路２２などから構成し、周波数成分抽出回路１２は一
般調和解析により精度の高い周波数分析を行うととも
に、周波数成分統合回路２２は近接する周波数成分の統
合化処理を行うことで高い符号化効率を有するオーディ
オ信号の符号化装置１を実現した。
周波数領域信号により行い、符号化効率を高めることに
ある。 【解決手段】 フレーム化回路１１と、周波数成分抽出
回路１２と、周波数量子化回路２１と、周波数成分統合
回路２２などから構成し、周波数成分抽出回路１２は一
般調和解析により精度の高い周波数分析を行うととも
に、周波数成分統合回路２２は近接する周波数成分の統
合化処理を行うことで高い符号化効率を有するオーディ
オ信号の符号化装置１を実現した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化装置に係
り、特にオーディオ信号を符号化するオーディオ信号の
符号化装置に関するものである。
り、特にオーディオ信号を符号化するオーディオ信号の
符号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、オーディオ信号の符号化装置
には時間周波数変換が用いられている。これは、時間領
域で供給される信号を周波数領域の信号に変換し、符号
化を行う方法で、人間の周波数領域における聴覚特性を
利用して行う符号化方式である。通常用いられる時間周
波数変換手法は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、変形離
散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などであり、これらの方法
は、オーディオ信号を所定の観測区間ごとに区切り、そ
の区切られた信号を周波数分析することにより伝送する
周波数とそのレベルを求める方法である。オーディオ信
号の符号化装置は、この様にして求められた周波数分析
結果より、聴覚上必要な情報を選択し、符号化して伝送
するような概略構成としている。
には時間周波数変換が用いられている。これは、時間領
域で供給される信号を周波数領域の信号に変換し、符号
化を行う方法で、人間の周波数領域における聴覚特性を
利用して行う符号化方式である。通常用いられる時間周
波数変換手法は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、変形離
散コサイン変換（ＭＤＣＴ）などであり、これらの方法
は、オーディオ信号を所定の観測区間ごとに区切り、そ
の区切られた信号を周波数分析することにより伝送する
周波数とそのレベルを求める方法である。オーディオ信
号の符号化装置は、この様にして求められた周波数分析
結果より、聴覚上必要な情報を選択し、符号化して伝送
するような概略構成としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この時間周
波数変換方式による符号化方式で用いる高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）や変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）等の
周波数分析手法は、周期的で調和的な信号を分析する手
法であり、信号を観測した観測区間の外では、観測区間
内の信号が周期的に繰り返すことを仮定している。しか
し、符号化の対称となるオーディオ信号は、音階に基づ
いた周波数成分を有し周期的で連続的な形態を取る場
合、打楽器などから発せられる単発的で不連続的な信号
である場合、さらにそれらが複合されている場合など、
千差万別である。このように複雑に構成されるオーディ
オ信号の周波数分析を、オーディオ信号の周期と関連の
ない観測区間を定めて行うときは、オーディオ信号の波
形と観測する区間の位置関係が異なると、異なった周波
数とレベルの分析結果が得られるなど、周波数領域の信
号に誤差が含まれる。さらにまた、単発的で過渡的なオ
ーディオ信号を符号化して再現するには、高い周波数分
解能での信号分析が必要であるが、そのためには観測区
間を長くとる必要がある。しかし、観測区間を長くとる
と、実際とは異なる多数の周波数成分も抽出されてしま
うなどにより符号化効率が低下するなど、観測区間の設
定が困難な状況にある。このように、従来の周波数分析
法を用いる符号化方式は、観測区間の設定により誤差を
伴った周波数領域信号が得られる、過渡的なオーディオ
信号に対する周波数分解能が不足する、また、観測区間
外の波形予測が困難であるなどにより、高能率で良好な
オーディオ信号の符号化装置を提供できない欠点を有し
ていた。
波数変換方式による符号化方式で用いる高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）や変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）等の
周波数分析手法は、周期的で調和的な信号を分析する手
法であり、信号を観測した観測区間の外では、観測区間
内の信号が周期的に繰り返すことを仮定している。しか
し、符号化の対称となるオーディオ信号は、音階に基づ
いた周波数成分を有し周期的で連続的な形態を取る場
合、打楽器などから発せられる単発的で不連続的な信号
である場合、さらにそれらが複合されている場合など、
千差万別である。このように複雑に構成されるオーディ
オ信号の周波数分析を、オーディオ信号の周期と関連の
ない観測区間を定めて行うときは、オーディオ信号の波
形と観測する区間の位置関係が異なると、異なった周波
数とレベルの分析結果が得られるなど、周波数領域の信
号に誤差が含まれる。さらにまた、単発的で過渡的なオ
ーディオ信号を符号化して再現するには、高い周波数分
解能での信号分析が必要であるが、そのためには観測区
間を長くとる必要がある。しかし、観測区間を長くとる
と、実際とは異なる多数の周波数成分も抽出されてしま
うなどにより符号化効率が低下するなど、観測区間の設
定が困難な状況にある。このように、従来の周波数分析
法を用いる符号化方式は、観測区間の設定により誤差を
伴った周波数領域信号が得られる、過渡的なオーディオ
信号に対する周波数分解能が不足する、また、観測区間
外の波形予測が困難であるなどにより、高能率で良好な
オーディオ信号の符号化装置を提供できない欠点を有し
ていた。
【０００４】そこで、これらを解決するための手法とし
て、調和的でない信号に拡張したフーリエ解析の手法を
用いる方法がある。その手法は一般調和解析（Generali
zedHarmonic Analysis: GHA）と呼ばれ（例えば、牛山
聡外による「一般調和解析による波形分析」、信学技法
ＥＡ９３−１０３（１９９４−０３）、および、山崎芳
男による「音響信号の時間周波数分析」、日本音響学会
誌５３巻2号（１９９７）などで知られている）、観測
区間内で原信号から残差信号電力が最小となる最も優勢
な正弦波を抽出し、残差信号に対しても同様の処理を繰
り返し行う解析方法であり、定常的でない僅かな周波数
変動に対しても正確な周波数分析が可能であり、さら
に、観測区間長と周波数分解能は互いに独立に自由な設
定が可能であるため、観測区間を超えた信号の予測が可
能であるなど、多くの特長を有している。
て、調和的でない信号に拡張したフーリエ解析の手法を
用いる方法がある。その手法は一般調和解析（Generali
zedHarmonic Analysis: GHA）と呼ばれ（例えば、牛山
聡外による「一般調和解析による波形分析」、信学技法
ＥＡ９３−１０３（１９９４−０３）、および、山崎芳
男による「音響信号の時間周波数分析」、日本音響学会
誌５３巻2号（１９９７）などで知られている）、観測
区間内で原信号から残差信号電力が最小となる最も優勢
な正弦波を抽出し、残差信号に対しても同様の処理を繰
り返し行う解析方法であり、定常的でない僅かな周波数
変動に対しても正確な周波数分析が可能であり、さら
に、観測区間長と周波数分解能は互いに独立に自由な設
定が可能であるため、観測区間を超えた信号の予測が可
能であるなど、多くの特長を有している。
【０００５】本発明では、ＦＦＴやＭＤＣＴ等の調和解
析よりも精度の高い分析を行うＧＨＡを符号化装置に使
用し、精度の高い周波数分析を行うとともに、それらの
周波数分析結果を符号化に適した形に処理し、符号化効
率を向上させるとともに、それらを用いるオーディオ信
号の符号化装置の構成を安価に提供することを目的と
し、しかも、符号化されたビットストリームの復号を容
易にするためのヘッダー情報の付加をも行えるようにす
るものである。
析よりも精度の高い分析を行うＧＨＡを符号化装置に使
用し、精度の高い周波数分析を行うとともに、それらの
周波数分析結果を符号化に適した形に処理し、符号化効
率を向上させるとともに、それらを用いるオーディオ信
号の符号化装置の構成を安価に提供することを目的と
し、しかも、符号化されたビットストリームの復号を容
易にするためのヘッダー情報の付加をも行えるようにす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の１）〜３）の手段より成るものであ
る。すなわち、
決するために以下の１）〜３）の手段より成るものであ
る。すなわち、
【０００７】１） 入来するディジタルオーディオ信号
を符号化して伝送するビットストリームを生成するオー
ディオ信号の符号化装置において、前記入来するディジ
タルオーディオ信号を所定時間間隔で分割してフレーム
化するフレーム化手段と、前記フレーム化された信号の
周波数に対する周波数成分を抽出する一般調和解析によ
る周波数成分抽出手段と、前記抽出された周波数成分の
周波数のうち近接する複数の周波数に対する統合周波数
を定めるとともにその統合周波数成分を算出する周波数
成分統合手段と、を少なくとも具備し、前記入来するデ
ィジタルオーディオ信号を圧縮した符号化ビットストリ
ームを生成するように構成することを特徴とするオーデ
ィオ信号の符号化装置。
を符号化して伝送するビットストリームを生成するオー
ディオ信号の符号化装置において、前記入来するディジ
タルオーディオ信号を所定時間間隔で分割してフレーム
化するフレーム化手段と、前記フレーム化された信号の
周波数に対する周波数成分を抽出する一般調和解析によ
る周波数成分抽出手段と、前記抽出された周波数成分の
周波数のうち近接する複数の周波数に対する統合周波数
を定めるとともにその統合周波数成分を算出する周波数
成分統合手段と、を少なくとも具備し、前記入来するデ
ィジタルオーディオ信号を圧縮した符号化ビットストリ
ームを生成するように構成することを特徴とするオーデ
ィオ信号の符号化装置。
【０００８】２） 入来するディジタルオーディオ信号
を符号化して伝送するビットストリームを生成するオー
ディオ信号の符号化装置において、予め、前記入来する
ディジタルオーディオ信号を基に抽出する周波数を選定
する周波数選定手段と、前記入来するディジタルオーデ
ィオ信号を所定時間間隔で分割してフレーム化するフレ
ーム化手段と、前記フレーム化された信号を予め前記周
波数選定手段により選定された前記抽出する周波数を用
いて周波数成分を一般調和解析により抽出する周波数成
分抽出手段と、を少なくとも具備し、前記入来するディ
ジタルオーディオ信号を圧縮した符号化ビットストリー
ムを生成するように構成することを特徴とするオーディ
オ信号の符号化装置。
を符号化して伝送するビットストリームを生成するオー
ディオ信号の符号化装置において、予め、前記入来する
ディジタルオーディオ信号を基に抽出する周波数を選定
する周波数選定手段と、前記入来するディジタルオーデ
ィオ信号を所定時間間隔で分割してフレーム化するフレ
ーム化手段と、前記フレーム化された信号を予め前記周
波数選定手段により選定された前記抽出する周波数を用
いて周波数成分を一般調和解析により抽出する周波数成
分抽出手段と、を少なくとも具備し、前記入来するディ
ジタルオーディオ信号を圧縮した符号化ビットストリー
ムを生成するように構成することを特徴とするオーディ
オ信号の符号化装置。
【０００９】３） 前記入来するディジタルオーディオ
信号を基に抽出する周波数を選定する周波数選定手段の
周波数は、演奏に使用される楽器のチューニング周波数
情報を基に、音階を構成する周波数の間隔で選定された
周波数であることを特徴とする第２）項に記載するオー
ディオ信号の符号化装置。
信号を基に抽出する周波数を選定する周波数選定手段の
周波数は、演奏に使用される楽器のチューニング周波数
情報を基に、音階を構成する周波数の間隔で選定された
周波数であることを特徴とする第２）項に記載するオー
ディオ信号の符号化装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のオーディオ信号の
符号化装置の実施の形態につき、好ましい実施例により
説明する。図１は、その実施例に関わるオーディオ信号
の符号化装置１の概略構成である。同図において、入力
信号として、ディジタルオーディオ信号を供給し、符号
化されたビットストリームを出力するが、本実施例によ
るオーディオ信号符号化装置１は、供給されるディジタ
ルオーディオ信号を所定のフレーム区間の信号に分割す
るフレーム化回路１１、および周波数成分の抽出を行な
う周波数成分抽出回路１２よりなる一般調和解析部１０
と、供給される周波数の値を量子化する周波数量子化回
路２１、および近接する周波数成分を合成し統合化処理
を行う周波数成分統合回路２２よりなる情報量削減部２
０と、ヘッダ情報を付加するヘッダ情報付加回路３１と
より構成される。
符号化装置の実施の形態につき、好ましい実施例により
説明する。図１は、その実施例に関わるオーディオ信号
の符号化装置１の概略構成である。同図において、入力
信号として、ディジタルオーディオ信号を供給し、符号
化されたビットストリームを出力するが、本実施例によ
るオーディオ信号符号化装置１は、供給されるディジタ
ルオーディオ信号を所定のフレーム区間の信号に分割す
るフレーム化回路１１、および周波数成分の抽出を行な
う周波数成分抽出回路１２よりなる一般調和解析部１０
と、供給される周波数の値を量子化する周波数量子化回
路２１、および近接する周波数成分を合成し統合化処理
を行う周波数成分統合回路２２よりなる情報量削減部２
０と、ヘッダ情報を付加するヘッダ情報付加回路３１と
より構成される。
【００１１】以下、本装置の構成につき動作説明をした
がさらに詳述する。ディジタルオーディオ信号である入
力信号をフレーム化回路１１に供給し、所定の観測区間
ごとのフレーム信号に分割し、周波数成分抽出回路１２
に供給する。ここでは供給されるフレーム信号を、前述
の調和的でない信号に拡張したフーリエ解析の手法であ
る一般調和解析（ＧＨＡ）による周波数成分抽出処理を
行い、フレーム信号に含まれる複数の周波数に対する周
波数成分値を抽出し、周波数量子化回路２１に供給す
る。ここでは、抽出された複数の周波数成分信号の周波
数を量子化し、抽出された周波数成分値とともに周波数
成分統合回路２２に供給する。ここでは、それぞれの量
子化された周波数値とそれぞれに対応する周波数成分値
のデータとを、必要に応じて統合処理する。その統合処
理は、聴覚心理上、個別に伝送する必要のない周波数が
近接する複数の周波数成分値のデータに対して行い、そ
れらのデータは、複数の周波数より代表する周波数を選
定し、複数の周波数成分値のデータを合成して、統合周
波数成分値として算出する。さらに、ここでは、統合し
た代表する周波数とそれに対応する周波数成分値のデー
タ、および、統合処理を行わない周波数成分値データの
うち、聴覚心理上必要とされる所定レベル値以上の成分
値のデータを選別し、選別した成分値のデータをヘッダ
情報付加回路３１に供給する。ここでは、これらの供給
された成分値のデータをハフマン符号化などにより可逆
圧縮符号化して後、ブロック構成とされる周知のパケッ
ト構造のデータとし、周波数抽出成分数情報を含む周知
技術による所定のヘッダを付加し、符号化されたオーデ
ィオ信号のビットストリームとしてオーディオ信号の符
号化装置１より出力し、図示しない伝送回路に供給す
る。
がさらに詳述する。ディジタルオーディオ信号である入
力信号をフレーム化回路１１に供給し、所定の観測区間
ごとのフレーム信号に分割し、周波数成分抽出回路１２
に供給する。ここでは供給されるフレーム信号を、前述
の調和的でない信号に拡張したフーリエ解析の手法であ
る一般調和解析（ＧＨＡ）による周波数成分抽出処理を
行い、フレーム信号に含まれる複数の周波数に対する周
波数成分値を抽出し、周波数量子化回路２１に供給す
る。ここでは、抽出された複数の周波数成分信号の周波
数を量子化し、抽出された周波数成分値とともに周波数
成分統合回路２２に供給する。ここでは、それぞれの量
子化された周波数値とそれぞれに対応する周波数成分値
のデータとを、必要に応じて統合処理する。その統合処
理は、聴覚心理上、個別に伝送する必要のない周波数が
近接する複数の周波数成分値のデータに対して行い、そ
れらのデータは、複数の周波数より代表する周波数を選
定し、複数の周波数成分値のデータを合成して、統合周
波数成分値として算出する。さらに、ここでは、統合し
た代表する周波数とそれに対応する周波数成分値のデー
タ、および、統合処理を行わない周波数成分値データの
うち、聴覚心理上必要とされる所定レベル値以上の成分
値のデータを選別し、選別した成分値のデータをヘッダ
情報付加回路３１に供給する。ここでは、これらの供給
された成分値のデータをハフマン符号化などにより可逆
圧縮符号化して後、ブロック構成とされる周知のパケッ
ト構造のデータとし、周波数抽出成分数情報を含む周知
技術による所定のヘッダを付加し、符号化されたオーデ
ィオ信号のビットストリームとしてオーディオ信号の符
号化装置１より出力し、図示しない伝送回路に供給す
る。
【００１２】次に、図２を用いて前述した周波数成分抽
出回路１２の動作につき、さらに詳細に説明する。同図
はその動作を示すフローチャートである。まずは、ステ
ップ１で１フレーム分のディジタルオーディオ信号を周
波数成分抽出回路１２に供給し、ステップ2でその周波
数成分を抽出する。ステップ3では周波数成分抽出のさ
れてない残差信号のレベルをチェックし、残差信号レベ
ルが所定値以下でないときは、再びステップ2に戻り次
の周波数成分を抽出する。残差信号レベルが所定値以下
のときはステップ4に進み分析結果を出力し、一般調和
解析のステップを終了する。
出回路１２の動作につき、さらに詳細に説明する。同図
はその動作を示すフローチャートである。まずは、ステ
ップ１で１フレーム分のディジタルオーディオ信号を周
波数成分抽出回路１２に供給し、ステップ2でその周波
数成分を抽出する。ステップ3では周波数成分抽出のさ
れてない残差信号のレベルをチェックし、残差信号レベ
ルが所定値以下でないときは、再びステップ2に戻り次
の周波数成分を抽出する。残差信号レベルが所定値以下
のときはステップ4に進み分析結果を出力し、一般調和
解析のステップを終了する。
【００１３】図3は、図２の要部であるステップ２の周
波数成分抽出の動作を詳細に説明するフローチャートで
あり、さらに詳細に説明する。まず、ステップ１１で抽
出すべき複数の周波数の中の１つを選択し、ステップ１
２でその周波数の信号成分を抽出し、ステップ１３で抽
出した信号成分を除く残差信号を算出し、ステップ１４
で抽出すべき全ての周波数成分の抽出が行われたかどう
かをチェックする。抽出処理を行った周波数が最後の周
波数でないときはステップ１１に戻り、最後の周波数で
あるときはステップ１５に進む。ステップ１５では、複
数の抽出された信号成分の中で最も信号レベルの大きい
最優勢信号成分を選択し、ステップ１６で原信号より最
優勢信号の周波数成分を除去し、前述のステップ３に進
む。
波数成分抽出の動作を詳細に説明するフローチャートで
あり、さらに詳細に説明する。まず、ステップ１１で抽
出すべき複数の周波数の中の１つを選択し、ステップ１
２でその周波数の信号成分を抽出し、ステップ１３で抽
出した信号成分を除く残差信号を算出し、ステップ１４
で抽出すべき全ての周波数成分の抽出が行われたかどう
かをチェックする。抽出処理を行った周波数が最後の周
波数でないときはステップ１１に戻り、最後の周波数で
あるときはステップ１５に進む。ステップ１５では、複
数の抽出された信号成分の中で最も信号レベルの大きい
最優勢信号成分を選択し、ステップ１６で原信号より最
優勢信号の周波数成分を除去し、前述のステップ３に進
む。
【００１４】次に、図４に、周波数成分統合回路２２の
処理をフローチャートを示し、同様にその動作につきさ
らに詳細に説明する。この回路には、周波数量子化回路
２１で量子化された周波数値と、その周波数値に対応し
て抽出された信号レベル値とが供給されるが、ステップ
２１ではそれらより隣接する２つの周波数値を選択し、
ステップ２２でそれらの周波数差を算出する。ステップ
２３では、選択された２つの隣接する周波数が、統合し
たときに聴覚心理上再生音に与える影響を予測し、好ま
しくない影響を与える恐れがあるときは統合の必要性を
Noとし、ステップ２１に戻るが、符号化効率上統合が好
ましいとされる近接する周波数であるときは統合の必要
性をYesとし、ステップ２４に進む。ステップ２４では
近接する２つの周波数値から、例えば相加平均により新
しい統合周波数を求め、その統合周波数に対する周波数
成分の抽出値を、複数の統合対象となる抽出値より算出
して求め、ステップ２５に進む。ここでは統合前の２つ
の周波数とそれらに対する抽出信号レベルを、新たに算
出した周波数とそれに対応する統合された抽出信号レベ
ルに置きかえ、ステップ２５に進む。ここでは、全ての
周波数について統合化処理の検討がなされたかどうかを
チェックし、最後の周波数まで検討されたことをチェッ
クし、統合化処理の作業を終了する。
処理をフローチャートを示し、同様にその動作につきさ
らに詳細に説明する。この回路には、周波数量子化回路
２１で量子化された周波数値と、その周波数値に対応し
て抽出された信号レベル値とが供給されるが、ステップ
２１ではそれらより隣接する２つの周波数値を選択し、
ステップ２２でそれらの周波数差を算出する。ステップ
２３では、選択された２つの隣接する周波数が、統合し
たときに聴覚心理上再生音に与える影響を予測し、好ま
しくない影響を与える恐れがあるときは統合の必要性を
Noとし、ステップ２１に戻るが、符号化効率上統合が好
ましいとされる近接する周波数であるときは統合の必要
性をYesとし、ステップ２４に進む。ステップ２４では
近接する２つの周波数値から、例えば相加平均により新
しい統合周波数を求め、その統合周波数に対する周波数
成分の抽出値を、複数の統合対象となる抽出値より算出
して求め、ステップ２５に進む。ここでは統合前の２つ
の周波数とそれらに対する抽出信号レベルを、新たに算
出した周波数とそれに対応する統合された抽出信号レベ
ルに置きかえ、ステップ２５に進む。ここでは、全ての
周波数について統合化処理の検討がなされたかどうかを
チェックし、最後の周波数まで検討されたことをチェッ
クし、統合化処理の作業を終了する。
【００１５】さて、ここで、図１に示す周波数量子化回
路２１による周波数成分の統合についてさらに述べる。
周波数量子化回路２１には、周波数成分抽出回路１２よ
り周波数とその抽出された成分値が供給されるが、周波
数量子化回路２１はその周波数の値を所定のステップ数
で量子化する。この量子化のステップ数が少なければ、
量子化された周波数値の分解能が低下し、近接する周波
数は同一レベルの周波数値として表現されることとな
り、適当な量子化レベルを設定し、所定の周波数差の近
接する複数の周波数、およびその成分値の統合化処理を
行う。このときの、周波数の統合化処理を行うための周
波数差の値は、聴覚心理上の識別能力に基づき、オーデ
ィオ信号の周波数帯によって異なるが、低音域では小さ
な周波数差による設定が必要であるが、高音域では比較
的大きな周波数差の信号を統合化処理して扱うことが出
来る。具体的には、低音域の周波数では細かなステップ
で量子化を行なうが、高音域では比較的粗いステップで
量子化を行なう。このように、低、中、高音域のそれぞ
れの周波数帯域の信号について、適当な量子化レベルを
設定することにより、オーディオ信号帯域全体にわた
り、適切な統合化処理を行うことが出来るようになる。
路２１による周波数成分の統合についてさらに述べる。
周波数量子化回路２１には、周波数成分抽出回路１２よ
り周波数とその抽出された成分値が供給されるが、周波
数量子化回路２１はその周波数の値を所定のステップ数
で量子化する。この量子化のステップ数が少なければ、
量子化された周波数値の分解能が低下し、近接する周波
数は同一レベルの周波数値として表現されることとな
り、適当な量子化レベルを設定し、所定の周波数差の近
接する複数の周波数、およびその成分値の統合化処理を
行う。このときの、周波数の統合化処理を行うための周
波数差の値は、聴覚心理上の識別能力に基づき、オーデ
ィオ信号の周波数帯によって異なるが、低音域では小さ
な周波数差による設定が必要であるが、高音域では比較
的大きな周波数差の信号を統合化処理して扱うことが出
来る。具体的には、低音域の周波数では細かなステップ
で量子化を行なうが、高音域では比較的粗いステップで
量子化を行なう。このように、低、中、高音域のそれぞ
れの周波数帯域の信号について、適当な量子化レベルを
設定することにより、オーディオ信号帯域全体にわた
り、適切な統合化処理を行うことが出来るようになる。
【００１６】以上のように本実施例の装置によれば、供
給されるオーディオ信号を、一般調和解析（GHA）によ
り正確な周波数分析を行い、また、必要以上の細かさで
分析された周波数に対する抽出値は統合化処理により、
統合した周波数とそれに基づく抽出レベルを算出して符
号化するため、信号品質の良い、良好で効率の高い符号
化ストリームを得られる効果を有する。
給されるオーディオ信号を、一般調和解析（GHA）によ
り正確な周波数分析を行い、また、必要以上の細かさで
分析された周波数に対する抽出値は統合化処理により、
統合した周波数とそれに基づく抽出レベルを算出して符
号化するため、信号品質の良い、良好で効率の高い符号
化ストリームを得られる効果を有する。
【００１７】なお、上記実施例では、新たに算出する統
合化周波数を、統合対象となる複数の周波数値の相加平
均値としたが、この値は、相乗平均値であっても良く、
さらに、演奏に使用される楽器のピッチ、演奏団のチュ
ウニングされたピッチに関連する、また、それらと音階
の関係にある周波数を基にして選定しても良い。
合化周波数を、統合対象となる複数の周波数値の相加平
均値としたが、この値は、相乗平均値であっても良く、
さらに、演奏に使用される楽器のピッチ、演奏団のチュ
ウニングされたピッチに関連する、また、それらと音階
の関係にある周波数を基にして選定しても良い。
【００１８】特に、演奏に使用される周波数を基に統合
化周波数を選定して符号化を行う装置においては、正確
な周波数に基づいて統合処理がなされるため、さらに、
信号品質が良く、効率の高い符号化処理を行える効果が
ある。
化周波数を選定して符号化を行う装置においては、正確
な周波数に基づいて統合処理がなされるため、さらに、
信号品質が良く、効率の高い符号化処理を行える効果が
ある。
【００１９】さらに、上記実施例に限らず、演奏に使用
される周波数値が予め求められているときは、図１にお
ける周波数成分抽出回路１２において行なわれる一般調
和解析で指定する周波数は、予め求められている所定の
間隔を有する周波数を用いるようにして、後段側の周波
数成分統合回路２２を省くようにしても同様の効果を奏
する。
される周波数値が予め求められているときは、図１にお
ける周波数成分抽出回路１２において行なわれる一般調
和解析で指定する周波数は、予め求められている所定の
間隔を有する周波数を用いるようにして、後段側の周波
数成分統合回路２２を省くようにしても同様の効果を奏
する。
【００２０】また、上記実施例では周波数の統合を行な
うときの周波数幅を選定する手段として、周波数量子化
回路２１を用い、周波数帯域ごとに異なる量子化ステッ
プを用いる場合について示したが、周波数の統合化処理
手段２２はこれに限ることなく、周波数の範囲を、統合
周波数とその周波数範囲の関係を示す表により指定する
方法であっても良い。さらにまた、統合周波数とその周
波数範囲の関係を示す表を複数用い、符号化の対称とす
るオーディオ信号が調和的であるか、不連続的であるか
などにより、切り替えて使用しても良い。
うときの周波数幅を選定する手段として、周波数量子化
回路２１を用い、周波数帯域ごとに異なる量子化ステッ
プを用いる場合について示したが、周波数の統合化処理
手段２２はこれに限ることなく、周波数の範囲を、統合
周波数とその周波数範囲の関係を示す表により指定する
方法であっても良い。さらにまた、統合周波数とその周
波数範囲の関係を示す表を複数用い、符号化の対称とす
るオーディオ信号が調和的であるか、不連続的であるか
などにより、切り替えて使用しても良い。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、一般調和
解析により抽出された近接し、類似する複数の周波数で
抽出された周波数成分値は、周波数成分統合回路により
統合された周波数における合成された周波数成分として
扱うので、周波数成分値データの個数を削減出来るほ
か、例えば、ビットストリームのヘッダーに付加される
場合においても、余分な周波数値情報も削減でき、圧縮
効率の高い符号化ビットストリームを生成することが出
来る効果がある。
解析により抽出された近接し、類似する複数の周波数で
抽出された周波数成分値は、周波数成分統合回路により
統合された周波数における合成された周波数成分として
扱うので、周波数成分値データの個数を削減出来るほ
か、例えば、ビットストリームのヘッダーに付加される
場合においても、余分な周波数値情報も削減でき、圧縮
効率の高い符号化ビットストリームを生成することが出
来る効果がある。
【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、特
に、予め、供給されるオーディオ信号を基にして抽出す
べき周波数を選定してから一般調和解析を行うため、そ
の後の統合処理を行わずして、一般調和解析手法を用い
た符号化効率の高い符号化ビットストリームを生成する
ことが出来る効果がある。
に、予め、供給されるオーディオ信号を基にして抽出す
べき周波数を選定してから一般調和解析を行うため、そ
の後の統合処理を行わずして、一般調和解析手法を用い
た符号化効率の高い符号化ビットストリームを生成する
ことが出来る効果がある。
【００２３】さらにまた、請求項３記載の発明によれ
ば、特に演奏に使用される楽器のチューニング情報を基
にして正確な抽出すべき周波数を選定して、一般調和解
析を行なうため、請求項２の効果に加え、さらに能率的
で符号化効率の高い符号化ビットストリームを生成する
ことが出来る効果が有る。
ば、特に演奏に使用される楽器のチューニング情報を基
にして正確な抽出すべき周波数を選定して、一般調和解
析を行なうため、請求項２の効果に加え、さらに能率的
で符号化効率の高い符号化ビットストリームを生成する
ことが出来る効果が有る。
【図１】本発明の実施例に係るオーディオ信号の符号化
装置の概略ブロック図である。
装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係るオーディオ信号の符号化
装置に用いられる周波数成分抽出回路のフローを示す図
である。
装置に用いられる周波数成分抽出回路のフローを示す図
である。
【図３】本発明の実施例に係るオーディオ信号の符号化
装置に用いられる周波数成分抽出回路の要部のフローを
示す図である。
装置に用いられる周波数成分抽出回路の要部のフローを
示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るオーディオ信号の符号化
装置に用いられる周波数成分統合回路のフローを示す図
である。
装置に用いられる周波数成分統合回路のフローを示す図
である。
１ オーディオ信号の符号化装置 １０ 一般調和解析部 １１ フレーム化回路 １２ 周波数成分抽出回路 ２０ 情報量削減部 ２１ 周波数量子化回路 ２２ 周波数成分統合回路 ３１ ヘッダ情報付加回路
Claims (3)
- 【請求項１】入来するディジタルオーディオ信号を符号
化して伝送するビットストリームを生成するオーディオ
信号の符号化装置において、 前記入来するディジタルオーディオ信号を所定時間間隔
で分割してフレーム化するフレーム化手段と、前記フレ
ーム化された信号の周波数に対する周波数成分を抽出す
る一般調和解析による周波数成分抽出手段と、前記抽出
された周波数成分の周波数のうち近接する複数の周波数
に対する統合周波数を定めるとともにその統合周波数成
分を算出する周波数成分統合手段と、を少なくとも具備
し、前記入来するディジタルオーディオ信号を圧縮した
符号化ビットストリームを生成するように構成すること
を特徴とするオーディオ信号の符号化装置。 - 【請求項２】入来するディジタルオーディオ信号を符号
化して伝送するビットストリームを生成するオーディオ
信号の符号化装置において、 予め、前記入来するディジタルオーディオ信号を基に抽
出する周波数を選定する周波数選定手段と、前記入来す
るディジタルオーディオ信号を所定時間間隔で分割して
フレーム化するフレーム化手段と、前記フレーム化され
た信号を予め前記周波数選定手段により選定された前記
抽出する周波数を用いて周波数成分を一般調和解析によ
り抽出する周波数成分抽出手段と、を少なくとも具備
し、前記入来するディジタルオーディオ信号を圧縮した
符号化ビットストリームを生成するように構成すること
を特徴とするオーディオ信号の符号化装置。 - 【請求項３】前記入来するディジタルオーディオ信号を
基に抽出する周波数を選定する周波数選定手段の周波数
は、演奏に使用される楽器のチューニング周波数情報を
基に、音階を構成する周波数の間隔で選定された周波数
であることを特徴とする請求項２に記載するオーディオ
信号の符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169410A JP2000357969A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | オーディオ信号の符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169410A JP2000357969A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | オーディオ信号の符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357969A true JP2000357969A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15886093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169410A Pending JP2000357969A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | オーディオ信号の符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000357969A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002328697A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Sony Corp | 信号処理装置及び信号処理方法 |
| US9318119B2 (en) | 2005-09-02 | 2016-04-19 | Nec Corporation | Noise suppression using integrated frequency-domain signals |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP11169410A patent/JP2000357969A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002328697A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Sony Corp | 信号処理装置及び信号処理方法 |
| US9318119B2 (en) | 2005-09-02 | 2016-04-19 | Nec Corporation | Noise suppression using integrated frequency-domain signals |
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