JP2001094432A - サブバンド符号化・復号方法 - Google Patents
サブバンド符号化・復号方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 デジタルオーディオ信号のサブバンド符号化
・復号方法において、圧縮率を維持したままで、遅延量
を少なくし、かつ復号再生品質を良好にする。 【解決手段】 入力ＰＣＭオーディオ信号を、サブバン
ド分割処理部101で帯域分割フィルタリングして間引き
する。スケールファクタ抽出部104で求めたスケールフ
ァクタから、テーブル値導出部106でテーブル値を導出
し、前のスケールファクタのテーブル値とから、サブバ
ンド合成処理部107で合成波形を算出する。エネルギー
または最大値算出部108で、合成波形の最大値またはエ
ネルギーを算出する。聴覚心理モデル109で計算された
マスキングレベルをもとに、ビット割当処理部110でサ
ンプル割当ビット量を計算し、量子化処理部111でサブ
バンド信号を量子化する。フレーム形成部112で、サイ
ンビットとハフマン符号とサンプルをビットストリーム
に成形し出力する。非常に短いフレームで処理を行うた
め、遅延量が少ない。
・復号方法において、圧縮率を維持したままで、遅延量
を少なくし、かつ復号再生品質を良好にする。 【解決手段】 入力ＰＣＭオーディオ信号を、サブバン
ド分割処理部101で帯域分割フィルタリングして間引き
する。スケールファクタ抽出部104で求めたスケールフ
ァクタから、テーブル値導出部106でテーブル値を導出
し、前のスケールファクタのテーブル値とから、サブバ
ンド合成処理部107で合成波形を算出する。エネルギー
または最大値算出部108で、合成波形の最大値またはエ
ネルギーを算出する。聴覚心理モデル109で計算された
マスキングレベルをもとに、ビット割当処理部110でサ
ンプル割当ビット量を計算し、量子化処理部111でサブ
バンド信号を量子化する。フレーム形成部112で、サイ
ンビットとハフマン符号とサンプルをビットストリーム
に成形し出力する。非常に短いフレームで処理を行うた
め、遅延量が少ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サブバンド符号化
・復号方法に関し、特に、デジタルオーディオ信号を圧
縮伸張するサブバンド符号化・復号方法に関する。
・復号方法に関し、特に、デジタルオーディオ信号を圧
縮伸張するサブバンド符号化・復号方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルオーディオ信号を圧縮伸張する
サブバンド符号化・復号方法として、ＭＰＥＧ１オーデ
ィオ符号化(ISO/IEC 11172-3)が国際標準として規格化
されている。図４に、ＭＰＥＧ１layer1オーディオ符号
化のエンコーダ401の基本構造を示す。図４を参照し
て、従来のＭＰＥＧ１layer1オーディオ符号化方法を説
明する。
サブバンド符号化・復号方法として、ＭＰＥＧ１オーデ
ィオ符号化(ISO/IEC 11172-3)が国際標準として規格化
されている。図４に、ＭＰＥＧ１layer1オーディオ符号
化のエンコーダ401の基本構造を示す。図４を参照し
て、従来のＭＰＥＧ１layer1オーディオ符号化方法を説
明する。
【０００３】デジタルオーディオ信号がエンコーダ401
に入力されると、サブバンド分析フィルタバンク402に
おいて、帯域分割フィルタリング及び間引き処理が行わ
れる。一方、入力デジタルオーディオ信号は、ＦＦＴ部
403にて周波数分析がなされ、周波数分析情報をもと
に、聴覚心理モデル405及び動的ビット割当部407よっ
て、適応的にサブバンドサンプルに対してビット割当数
が決定される。また、サブバンド分析フィルタバンク40
2の出力から、スケールファクタ値がスケールファクタ
抽出部404にて算出され、線形量子化器406にてサブバン
ド分析フィルタバンクの出力が量子化される。また、ス
ケールファクタやビット割当情報などは、サイド情報と
してサイド情報符号化部409にて符号化される。線形量
子化器406の出力であるサンプルと、サイド情報符号化
部409の出力であるサイド情報符号に、アンシラリデー
タを組み合わせて、ビットストリームがビットストリー
ム形成部408で生成される。
に入力されると、サブバンド分析フィルタバンク402に
おいて、帯域分割フィルタリング及び間引き処理が行わ
れる。一方、入力デジタルオーディオ信号は、ＦＦＴ部
403にて周波数分析がなされ、周波数分析情報をもと
に、聴覚心理モデル405及び動的ビット割当部407よっ
て、適応的にサブバンドサンプルに対してビット割当数
が決定される。また、サブバンド分析フィルタバンク40
2の出力から、スケールファクタ値がスケールファクタ
抽出部404にて算出され、線形量子化器406にてサブバン
ド分析フィルタバンクの出力が量子化される。また、ス
ケールファクタやビット割当情報などは、サイド情報と
してサイド情報符号化部409にて符号化される。線形量
子化器406の出力であるサンプルと、サイド情報符号化
部409の出力であるサイド情報符号に、アンシラリデー
タを組み合わせて、ビットストリームがビットストリー
ム形成部408で生成される。
【０００４】ビットストリームの構成を図６に示す。ビ
ットストリームは、ヘッダ601、アロケーション情報60
2、スケールファクタ603、サンプル604で構成されてい
る。このビットストリームを受信しオーディオデータを
復号するＭＰＥＧ１layer1オーディオ復号を行うデコー
ダを、図５に示す。図５を参照して、従来のＭＰＥＧ１
layer1オーディオ復号方法を説明する。
ットストリームは、ヘッダ601、アロケーション情報60
2、スケールファクタ603、サンプル604で構成されてい
る。このビットストリームを受信しオーディオデータを
復号するＭＰＥＧ１layer1オーディオ復号を行うデコー
ダを、図５に示す。図５を参照して、従来のＭＰＥＧ１
layer1オーディオ復号方法を説明する。
【０００５】デコーダ501では、通信路または蓄積メデ
ィアを通して送られてきたストリーム情報を受信し、ビ
ットストリーム分解部502にてストリームが分解され
る。さらに、サイド情報としてスケールファクタ、ビッ
ト割当情報がサイド情報復号部503にて抽出され、逆量
子化部504にてサブバンド信号は逆量子化され、サブバ
ンド合成フィルタバンク505にて逆量子化されたサブバ
ンド信号は、もとのデジタルオーディオ信号に合成され
出力される。
ィアを通して送られてきたストリーム情報を受信し、ビ
ットストリーム分解部502にてストリームが分解され
る。さらに、サイド情報としてスケールファクタ、ビッ
ト割当情報がサイド情報復号部503にて抽出され、逆量
子化部504にてサブバンド信号は逆量子化され、サブバ
ンド合成フィルタバンク505にて逆量子化されたサブバ
ンド信号は、もとのデジタルオーディオ信号に合成され
出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サブバンド符号化・復号方法では、フレーム分析のため
のデジタルオーディオ信号のバッファリングが生じ、バ
ッファリング量が多いと、リアルタイム性が要求される
拡声システムなどでは、無視できない遅延が発生すると
いう問題があった。
サブバンド符号化・復号方法では、フレーム分析のため
のデジタルオーディオ信号のバッファリングが生じ、バ
ッファリング量が多いと、リアルタイム性が要求される
拡声システムなどでは、無視できない遅延が発生すると
いう問題があった。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、デジタルオーディオ信号のサブバンド符号化・復号
方法において、圧縮率を維持したままで、遅延量を少な
くし、かつ復号再生品質を良好にしたサブバンド符号化
・復号方法を提供することを目的とする。
で、デジタルオーディオ信号のサブバンド符号化・復号
方法において、圧縮率を維持したままで、遅延量を少な
くし、かつ復号再生品質を良好にしたサブバンド符号化
・復号方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、入力デジタルオーディオ信号をサブ
バンド分割したサブバンド信号より求めたサブバンド毎
のスケールファクタからテーブル値を導出し、導出され
たテーブル値と現フレーム以前の複数のフレームのスケ
ールファクタ値より導出されたテーブル値とを合成フィ
ルタリングして求めた波形のエネルギーまたは最大値を
もとにサンプルビット割当情報を算出し、サンプルビッ
ト割当情報を基にサブバンド信号を量子化してサンプル
値を算出するサブバンド符号化方法を、現フレームのス
ケールファクタと前フレームのサブバンド毎のスケール
ファクタの差分を求め、差分の絶対値のハフマン符号
と、差分の正負を示すサインビットと、サンプル値とに
よって構成されるストリームを出力する構成とした。
めに、本発明では、入力デジタルオーディオ信号をサブ
バンド分割したサブバンド信号より求めたサブバンド毎
のスケールファクタからテーブル値を導出し、導出され
たテーブル値と現フレーム以前の複数のフレームのスケ
ールファクタ値より導出されたテーブル値とを合成フィ
ルタリングして求めた波形のエネルギーまたは最大値を
もとにサンプルビット割当情報を算出し、サンプルビッ
ト割当情報を基にサブバンド信号を量子化してサンプル
値を算出するサブバンド符号化方法を、現フレームのス
ケールファクタと前フレームのサブバンド毎のスケール
ファクタの差分を求め、差分の絶対値のハフマン符号
と、差分の正負を示すサインビットと、サンプル値とに
よって構成されるストリームを出力する構成とした。
【０００９】このように構成したことにより、フレーム
の時間的な長さがサブバンド分割数分のデジタルオーデ
ィオ信号分の時間となり、低遅延でかつ高品質なデジタ
ルオーディオ信号の復号が可能となる。さらに、エンコ
ーダから出力されるビットストリーム中のサンプル割当
情報を排除して、サンプルに割り当てるビット量を増加
するとともに、間引きされた波形部分のエネルギーや最
大値を考慮したビット割当量が算出できる。
の時間的な長さがサブバンド分割数分のデジタルオーデ
ィオ信号分の時間となり、低遅延でかつ高品質なデジタ
ルオーディオ信号の復号が可能となる。さらに、エンコ
ーダから出力されるビットストリーム中のサンプル割当
情報を排除して、サンプルに割り当てるビット量を増加
するとともに、間引きされた波形部分のエネルギーや最
大値を考慮したビット割当量が算出できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。
て、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、サブバンド毎のスケールファクタから導出し
たテーブル値と、以前のスケールファクタ値より導出し
たテーブル値とを合成フィルタリングし、求めた波形の
エネルギーまたは最大値をもとに算出したサンプルビッ
ト割当情報を基に、サブバンド信号を量子化してサンプ
ル値を算出し、サブバンド毎のスケールファクタの差分
の絶対値のハフマン符号と、差分の正負を示すサインビ
ットと、サンプル値とからなるストリームを出力するサ
ブバンドエンコーダである。
の形態は、サブバンド毎のスケールファクタから導出し
たテーブル値と、以前のスケールファクタ値より導出し
たテーブル値とを合成フィルタリングし、求めた波形の
エネルギーまたは最大値をもとに算出したサンプルビッ
ト割当情報を基に、サブバンド信号を量子化してサンプ
ル値を算出し、サブバンド毎のスケールファクタの差分
の絶対値のハフマン符号と、差分の正負を示すサインビ
ットと、サンプル値とからなるストリームを出力するサ
ブバンドエンコーダである。
【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
るサブバンドエンコーダの機能ブロック図である。図１
において、サブバンド分割処理部101は、入力されたデ
ジタルオーディオ信号を帯域分割フィルタリングし、間
引き処理を行う手段であり、分割数Ｍ個の帯域分割フィ
ルタと、Ｍ個のダウンサンプラから構成されている。ス
ケールファクタ抽出部104は、ダウンサンプリングされ
たサブバンド信号の倍率を表すスケールファクタを、サ
ブバンド毎に抽出する手段である。差分値抽出部103
は、前フレームのスケールファクタ値に対しての差分値
を算出し、その絶対値をとる手段である。サインビット
決定部102は、差分の正負の符号を求める手段である。
ハフマン符号化部105は、差分値抽出部103で算出された
スケールファクタ差分の絶対値を、ハフマン符号化する
手段である。テーブル値導出部106は、スケールファク
タよりテーブル値を導出する手段である。サブバンド合
成処理部107は、導出されたテーブル値と現フレーム以
前のスケールファクタより導出されたテーブル値をもと
に、サブバンド合成処理を行い、合成波形を算出する手
段である。エネルギーまたは最大値算出部108は、合成
波形よりフレーム内での合成波形の最大値またはエネル
ギーを算出する手段である。聴覚心理モデル109は、算
出された最大値またはエネルギーをもとに、聴覚心理に
基づいた量子化誤差のマスキングレベルを算出する手段
である。ビット割当処理部110は、サブバンド毎のサン
プル割当ビット数を算出する手段である。量子化処理部
111は、サンプル割当ビット数を基に、間引きされたサ
ブバンド信号をサンプル情報として量子化する手段であ
る。フレーム形成部112は、アンシラリデータ、サイン
ビット、ハフマン符号、サンプルを、ストリームに形成
する手段である。
るサブバンドエンコーダの機能ブロック図である。図１
において、サブバンド分割処理部101は、入力されたデ
ジタルオーディオ信号を帯域分割フィルタリングし、間
引き処理を行う手段であり、分割数Ｍ個の帯域分割フィ
ルタと、Ｍ個のダウンサンプラから構成されている。ス
ケールファクタ抽出部104は、ダウンサンプリングされ
たサブバンド信号の倍率を表すスケールファクタを、サ
ブバンド毎に抽出する手段である。差分値抽出部103
は、前フレームのスケールファクタ値に対しての差分値
を算出し、その絶対値をとる手段である。サインビット
決定部102は、差分の正負の符号を求める手段である。
ハフマン符号化部105は、差分値抽出部103で算出された
スケールファクタ差分の絶対値を、ハフマン符号化する
手段である。テーブル値導出部106は、スケールファク
タよりテーブル値を導出する手段である。サブバンド合
成処理部107は、導出されたテーブル値と現フレーム以
前のスケールファクタより導出されたテーブル値をもと
に、サブバンド合成処理を行い、合成波形を算出する手
段である。エネルギーまたは最大値算出部108は、合成
波形よりフレーム内での合成波形の最大値またはエネル
ギーを算出する手段である。聴覚心理モデル109は、算
出された最大値またはエネルギーをもとに、聴覚心理に
基づいた量子化誤差のマスキングレベルを算出する手段
である。ビット割当処理部110は、サブバンド毎のサン
プル割当ビット数を算出する手段である。量子化処理部
111は、サンプル割当ビット数を基に、間引きされたサ
ブバンド信号をサンプル情報として量子化する手段であ
る。フレーム形成部112は、アンシラリデータ、サイン
ビット、ハフマン符号、サンプルを、ストリームに形成
する手段である。
【００１３】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
るサブバンドエンコーダから出力されるストリームの構
成を示す図である。
るサブバンドエンコーダから出力されるストリームの構
成を示す図である。
【００１４】以上のように構成された本発明の第１の実
施の形態におけるサブバンドエンコーダの動作を、図１
を参照しながら説明する。まず、分割数分のデジタルオ
ーディオ信号が、サブバンドエンコーダに入力される。
Ｍ分割フィルタバンクを用いている場合は、Ｍ個のＰＣ
Ｍ信号が入力される。入力信号は、サブバンド分割処理
部101にて帯域分割フィルタリングされ、Ｍサンプル毎
に間引きされた信号となって出力される。このとき、各
サブバンドフィルタ出力のフレームあたりの間引きされ
たサブバンド信号は、１サンプルとなっている。
施の形態におけるサブバンドエンコーダの動作を、図１
を参照しながら説明する。まず、分割数分のデジタルオ
ーディオ信号が、サブバンドエンコーダに入力される。
Ｍ分割フィルタバンクを用いている場合は、Ｍ個のＰＣ
Ｍ信号が入力される。入力信号は、サブバンド分割処理
部101にて帯域分割フィルタリングされ、Ｍサンプル毎
に間引きされた信号となって出力される。このとき、各
サブバンドフィルタ出力のフレームあたりの間引きされ
たサブバンド信号は、１サンプルとなっている。
【００１５】この各サブバンド１サンプルの出力を、ス
ケールファクタ抽出部104にてスケーリングし、スケー
ルファクタを求める。各サブバンド分のＭ個のスケール
ファクタは、テーブル値導出部106に入力され、スケー
ルファクタにより決定されるテーブル値が導出される。
テーブル値は、現フレーム以前のスケールファクタより
導出されたテーブル値と、サブバンド合成処理部107に
おいてサブバンド合成処理が行われ、合成波形が算出さ
れる。
ケールファクタ抽出部104にてスケーリングし、スケー
ルファクタを求める。各サブバンド分のＭ個のスケール
ファクタは、テーブル値導出部106に入力され、スケー
ルファクタにより決定されるテーブル値が導出される。
テーブル値は、現フレーム以前のスケールファクタより
導出されたテーブル値と、サブバンド合成処理部107に
おいてサブバンド合成処理が行われ、合成波形が算出さ
れる。
【００１６】エネルギーまたは最大値算出部108では、
新しく生成されたフレーム分の合成波形部の最大値また
はエネルギーを算出し、聴覚心理モデル109にて、聴覚
心理に基づいた量子化誤差のマスキングレベルが計算さ
れる。このマスキングレベルをもとに、各サブバンド信
号のサンプル割当ビット量が、ビット割当処理部110に
て計算され、間引きされたサブバンド信号は、量子化処
理部111にて、サンプル割当ビット量に基づいて量子化
される。フレーム形成部112では、サインビットと、ハ
フマン符号、サンプルと、場合によりアンシラリデータ
を、ビットストリームに成形し出力する。このサブバン
ド符号化方法では、サンプル割当ビット数が増加し、か
つ非常に短いフレームで処理を行うため、遅延量が少な
い。
新しく生成されたフレーム分の合成波形部の最大値また
はエネルギーを算出し、聴覚心理モデル109にて、聴覚
心理に基づいた量子化誤差のマスキングレベルが計算さ
れる。このマスキングレベルをもとに、各サブバンド信
号のサンプル割当ビット量が、ビット割当処理部110に
て計算され、間引きされたサブバンド信号は、量子化処
理部111にて、サンプル割当ビット量に基づいて量子化
される。フレーム形成部112では、サインビットと、ハ
フマン符号、サンプルと、場合によりアンシラリデータ
を、ビットストリームに成形し出力する。このサブバン
ド符号化方法では、サンプル割当ビット数が増加し、か
つ非常に短いフレームで処理を行うため、遅延量が少な
い。
【００１７】図２に、このエンコーダから出力されるス
トリームの構成を示す。フレーム毎のハフマン符号化さ
れたスケールファクタ差分の絶対値201と、フレーム毎
のスケールファクタ差分の正負を示すサインビット202
と、サブバンド分のサンプル情報より構成されている。
トリームの構成を示す。フレーム毎のハフマン符号化さ
れたスケールファクタ差分の絶対値201と、フレーム毎
のスケールファクタ差分の正負を示すサインビット202
と、サブバンド分のサンプル情報より構成されている。
【００１８】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、サブバンドエンコーダを、サブバンド毎のスケー
ルファクタから導出したテーブル値と、以前のスケール
ファクタ値より導出したテーブル値とを合成フィルタリ
ングして求めた波形のエネルギーまたは最大値をもとに
算出したサンプルビット割当情報を基にサブバンド信号
を量子化してサンプル値を算出し、サブバンド毎のスケ
ールファクタの差分の絶対値のハフマン符号と、差分の
正負を示すサインビットと、サンプル値とからなるスト
リームを出力する構成としたので、サンプル割当ビット
数が増加し、低遅延で低ビットレートでサブバンド符号
化できる。
では、サブバンドエンコーダを、サブバンド毎のスケー
ルファクタから導出したテーブル値と、以前のスケール
ファクタ値より導出したテーブル値とを合成フィルタリ
ングして求めた波形のエネルギーまたは最大値をもとに
算出したサンプルビット割当情報を基にサブバンド信号
を量子化してサンプル値を算出し、サブバンド毎のスケ
ールファクタの差分の絶対値のハフマン符号と、差分の
正負を示すサインビットと、サンプル値とからなるスト
リームを出力する構成としたので、サンプル割当ビット
数が増加し、低遅延で低ビットレートでサブバンド符号
化できる。
【００１９】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、スケールファクタ差分の絶対値のハフマン符
号とその増減符号とサンプルからなるストリームを受信
し、スケールファクタから導出したテーブル値と、以前
のフレームのテーブル値をサブバンド合成し、エネルギ
ーまたは最大値を求めてビット割当をするサブバンドデ
コーダである。
の形態は、スケールファクタ差分の絶対値のハフマン符
号とその増減符号とサンプルからなるストリームを受信
し、スケールファクタから導出したテーブル値と、以前
のフレームのテーブル値をサブバンド合成し、エネルギ
ーまたは最大値を求めてビット割当をするサブバンドデ
コーダである。
【００２０】図３は、本発明の第２の実施の形態におけ
るサブバンドデコーダの機能ブロック図である。図３に
おいて、アンシラリデータ抽出部301は、入力されたビ
ットストリームからアンシラリデータの抽出を行う手段
である。ハフマン復号部303は、受信したビットストリ
ームよりサブバンド分のハフマン符号を復号し、前フレ
ームのスケールファクタ値との差分の絶対値を算出する
手段である。サインビット抽出部302は、アンシラリデ
ータとハフマン符号抽出後のストリームより、前フレー
ムのスケールファクタ増減を示すサインビットを抽出す
る手段である。スケールファクタ算出部309は、前フレ
ームのスケールファクタ差分の絶対値と、サインビッ
ト、及び前フレームのスケールファクタ値より現フレー
ムのスケールファクタ値を算出する手段である。テーブ
ル値導出部308は、現フレームのスケールファクタ値よ
り、テーブル値を算出する手段である。サブバンド合成
処理部307は、算出されたテーブル値と現フレーム以前
のテーブル値をもとに、サブバンド合成処理を行い、合
成波形を算出する手段である。エネルギーまたは最大値
算出部306は、合成波形より新たに生成されたフレーム
区間での合成波形の最大値またはエネルギーを算出する
手段である。聴覚心理モデル305は、算出された最大値
またはエネルギーより、聴覚心理に基づいた量子化誤差
のマスキングレベルを算出する手段である。ビット割当
処理部304は、マスキングレベルをもとに、各サブバン
ド信号に割り当てられているサンプルのビット割当数を
算出する手段である。サンプル値抽出部310は、アンシ
ラリデータ、ハフマン符号、増減サインビットが除かれ
たストリームから、ビット割当情報をもとに、サンプル
値の抽出処理を行う手段である。逆量子化部311は、ス
ケールファクタ及び、サンプル値より、サブバンド信号
を逆量子化する手段である。サブバンド合成処理部312
は、逆量子化されたサブバンド信号の合成フィルタリン
グを行ない、デジタルオーディオ信号を出力する手段で
ある。
るサブバンドデコーダの機能ブロック図である。図３に
おいて、アンシラリデータ抽出部301は、入力されたビ
ットストリームからアンシラリデータの抽出を行う手段
である。ハフマン復号部303は、受信したビットストリ
ームよりサブバンド分のハフマン符号を復号し、前フレ
ームのスケールファクタ値との差分の絶対値を算出する
手段である。サインビット抽出部302は、アンシラリデ
ータとハフマン符号抽出後のストリームより、前フレー
ムのスケールファクタ増減を示すサインビットを抽出す
る手段である。スケールファクタ算出部309は、前フレ
ームのスケールファクタ差分の絶対値と、サインビッ
ト、及び前フレームのスケールファクタ値より現フレー
ムのスケールファクタ値を算出する手段である。テーブ
ル値導出部308は、現フレームのスケールファクタ値よ
り、テーブル値を算出する手段である。サブバンド合成
処理部307は、算出されたテーブル値と現フレーム以前
のテーブル値をもとに、サブバンド合成処理を行い、合
成波形を算出する手段である。エネルギーまたは最大値
算出部306は、合成波形より新たに生成されたフレーム
区間での合成波形の最大値またはエネルギーを算出する
手段である。聴覚心理モデル305は、算出された最大値
またはエネルギーより、聴覚心理に基づいた量子化誤差
のマスキングレベルを算出する手段である。ビット割当
処理部304は、マスキングレベルをもとに、各サブバン
ド信号に割り当てられているサンプルのビット割当数を
算出する手段である。サンプル値抽出部310は、アンシ
ラリデータ、ハフマン符号、増減サインビットが除かれ
たストリームから、ビット割当情報をもとに、サンプル
値の抽出処理を行う手段である。逆量子化部311は、ス
ケールファクタ及び、サンプル値より、サブバンド信号
を逆量子化する手段である。サブバンド合成処理部312
は、逆量子化されたサブバンド信号の合成フィルタリン
グを行ない、デジタルオーディオ信号を出力する手段で
ある。
【００２１】以上のように構成された本発明の第２の実
施の形態におけるサブバンドデコーダの動作を、図３を
参照しながら説明する。まず、１フレーム分のビットス
トリームが、サブバンドデコーダに入力され、アンシラ
リデータが、アンシラリデータ抽出部301より抽出され
る。アンシラリデータを含まない場合は、アンシラリデ
ータ抽出部301を省略してもよい。さらに、アンシラリ
データ抽出後のストリームは、ハフマン復号部303に送
られ、ここで、前フレームに対するスケールファクタの
差分の絶対値が算出される。ハフマン符号抽出後のスト
リームデータは、サインビット抽出部302にて、前フレ
ームとのスケールファクタ値の増減を示すサインビット
が抽出される。
施の形態におけるサブバンドデコーダの動作を、図３を
参照しながら説明する。まず、１フレーム分のビットス
トリームが、サブバンドデコーダに入力され、アンシラ
リデータが、アンシラリデータ抽出部301より抽出され
る。アンシラリデータを含まない場合は、アンシラリデ
ータ抽出部301を省略してもよい。さらに、アンシラリ
データ抽出後のストリームは、ハフマン復号部303に送
られ、ここで、前フレームに対するスケールファクタの
差分の絶対値が算出される。ハフマン符号抽出後のスト
リームデータは、サインビット抽出部302にて、前フレ
ームとのスケールファクタ値の増減を示すサインビット
が抽出される。
【００２２】スケールファクタ差分の絶対値と、サイン
ビット及び前フレームのスケールファクタ値をもとに、
スケールファクタ算出部309にて、現フレームのスケー
ルファクタが算出される。テーブル値導出部308では、
算出されたスケールファクタをもとにテーブル値が導出
され、現フレーム以前のテーブル値とから、サブバンド
合成処理部307にて合成波形が算出される。この波形
で、フレーム区間分の新しく生成された波形のエネルギ
ーまたは最大値が、エネルギーまたは最大値算出部306
において算出される。
ビット及び前フレームのスケールファクタ値をもとに、
スケールファクタ算出部309にて、現フレームのスケー
ルファクタが算出される。テーブル値導出部308では、
算出されたスケールファクタをもとにテーブル値が導出
され、現フレーム以前のテーブル値とから、サブバンド
合成処理部307にて合成波形が算出される。この波形
で、フレーム区間分の新しく生成された波形のエネルギ
ーまたは最大値が、エネルギーまたは最大値算出部306
において算出される。
【００２３】聴覚心理モデル305では、この最大値また
はエネルギーをもとに、聴覚心理に基づいた量子化誤差
のマスキングレベルを算出する。ビット割当処理部304
では、聴覚心理モデル305の情報を基に、各サブバンド
サンプルに割り当てられているビット量を算出する。ア
ンシラリデータとハフマン符号と増減サインビットを抽
出した後のストリームデータは、サンプル値抽出部310
に入力され、ビット割当処理部304からのビット割当情
報を基に、各サブバンド分のサンプル値が抽出される。
はエネルギーをもとに、聴覚心理に基づいた量子化誤差
のマスキングレベルを算出する。ビット割当処理部304
では、聴覚心理モデル305の情報を基に、各サブバンド
サンプルに割り当てられているビット量を算出する。ア
ンシラリデータとハフマン符号と増減サインビットを抽
出した後のストリームデータは、サンプル値抽出部310
に入力され、ビット割当処理部304からのビット割当情
報を基に、各サブバンド分のサンプル値が抽出される。
【００２４】スケールファクタ値とサンプル値を基に、
逆量子化部311にてサブバンド信号が逆量子化される。
この逆量子化サブバンド信号は、サブバンド合成処理部
312にてＰＣＭデジタルデータに合成され、デコーダの
出力となる。
逆量子化部311にてサブバンド信号が逆量子化される。
この逆量子化サブバンド信号は、サブバンド合成処理部
312にてＰＣＭデジタルデータに合成され、デコーダの
出力となる。
【００２５】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、サブバンドデコーダを、スケールファクタ差分の
絶対値のハフマン符号とその増減符号とサンプルからな
るストリームを受信し、スケールファクタから導出した
テーブル値と、以前のフレームのテーブル値をサブバン
ド合成し、エネルギーまたは最大値を求めてビット割当
をする構成としたので、サンプル割当ビット量を増や
し、低遅延で低ビットレートでサブバンド復号すること
ができる。
では、サブバンドデコーダを、スケールファクタ差分の
絶対値のハフマン符号とその増減符号とサンプルからな
るストリームを受信し、スケールファクタから導出した
テーブル値と、以前のフレームのテーブル値をサブバン
ド合成し、エネルギーまたは最大値を求めてビット割当
をする構成としたので、サンプル割当ビット量を増や
し、低遅延で低ビットレートでサブバンド復号すること
ができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、入力デジタルオーディオ信号をサブバンド分割し
たサブバンド信号より求めたサブバンド毎のスケールフ
ァクタからテーブル値を導出し、導出されたテーブル値
と現フレーム以前の複数のフレームのスケールファクタ
値より導出されたテーブル値とを合成フィルタリングし
て求めた波形のエネルギーまたは最大値をもとにサンプ
ルビット割当情報を算出し、サンプルビット割当情報を
基にサブバンド信号を量子化してサンプル値を算出する
サブバンド符号化方法を、現フレームのスケールファク
タと前フレームのサブバンド毎のスケールファクタの差
分を求め、差分の絶対値のハフマン符号と、差分の正負
を示すサインビットと、サンプル値とによって構成され
るストリームを出力する構成としたので、ストリームに
ビット割当情報を割り当てる必要がなくなり、さらにサ
ンプル割当情報が増加して、低ビットレートでも高品質
低遅延で復号再生できるという効果が得られる。
では、入力デジタルオーディオ信号をサブバンド分割し
たサブバンド信号より求めたサブバンド毎のスケールフ
ァクタからテーブル値を導出し、導出されたテーブル値
と現フレーム以前の複数のフレームのスケールファクタ
値より導出されたテーブル値とを合成フィルタリングし
て求めた波形のエネルギーまたは最大値をもとにサンプ
ルビット割当情報を算出し、サンプルビット割当情報を
基にサブバンド信号を量子化してサンプル値を算出する
サブバンド符号化方法を、現フレームのスケールファク
タと前フレームのサブバンド毎のスケールファクタの差
分を求め、差分の絶対値のハフマン符号と、差分の正負
を示すサインビットと、サンプル値とによって構成され
るストリームを出力する構成としたので、ストリームに
ビット割当情報を割り当てる必要がなくなり、さらにサ
ンプル割当情報が増加して、低ビットレートでも高品質
低遅延で復号再生できるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるサブバンド
エンコーダの機能ブロック図、
エンコーダの機能ブロック図、
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるサブバンド
エンコーダの出力ビットストリームの構成図、
エンコーダの出力ビットストリームの構成図、
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるサブバンド
デコーダの機能ブロック図、
デコーダの機能ブロック図、
【図４】従来のＭＰＥＧ１layer1エンコーダの機能ブロ
ック図、
ック図、
【図５】従来のＭＰＥＧ１layer1デコーダの機能ブロッ
ク図、
ク図、
【図６】従来のＭＰＥＧ１layer1エンコーダの出力ビッ
トストリームの構成図である。
トストリームの構成図である。
101 サブバンド分割処理部 102 サインビット決定部 103 差分値抽出部 104 スケールファクタ抽出部 105 ハフマン符号化部 106 テーブル値導出部 107 サブバンド合成処理部 108 エネルギーまたは最大値算出部 109 聴覚心理モデル 110 ビット割当処理部 111 量子化処理部 112 フレーム形成部 201 フレーム毎のハフマン符号化されたスケールファ
クタの絶対値 202 フレーム毎のスケールファクタ差分の正負を示す
サインビット 203 サブバンド分のサンプル情報 301 アンシラリデータ抽出部 302 サインビット抽出部 303 ハフマン復号部 304 ビット割当処理部 305 聴覚心理モデル 306 エネルギーまたは最大値算出部 307 サブバンド合成処理部 308 テーブル値導出部 309 スケールファクタ算出部 310 サンプル値抽出部 311 逆量子化部 312 サブバンド合成処理部 401 エンコーダ 402 サブバンド分析フィルタバンク 403 ＦＦＴ部 404 スケールファクタ抽出部 405 聴覚心理モデル 406 線形量子化器 407 動的ビット割当部 408 ビットストリーム形成部 409 サイド情報符号化部 501 デコーダ 502 ビットストリーム分解部 503 サイド情報復号 504 逆量子化 505 サブバンド合成フィルタバンク 601 ヘッダ 602 アロケーション情報 603 スケールファクタ 604 サンプル
クタの絶対値 202 フレーム毎のスケールファクタ差分の正負を示す
サインビット 203 サブバンド分のサンプル情報 301 アンシラリデータ抽出部 302 サインビット抽出部 303 ハフマン復号部 304 ビット割当処理部 305 聴覚心理モデル 306 エネルギーまたは最大値算出部 307 サブバンド合成処理部 308 テーブル値導出部 309 スケールファクタ算出部 310 サンプル値抽出部 311 逆量子化部 312 サブバンド合成処理部 401 エンコーダ 402 サブバンド分析フィルタバンク 403 ＦＦＴ部 404 スケールファクタ抽出部 405 聴覚心理モデル 406 線形量子化器 407 動的ビット割当部 408 ビットストリーム形成部 409 サイド情報符号化部 501 デコーダ 502 ビットストリーム分解部 503 サイド情報復号 504 逆量子化 505 サブバンド合成フィルタバンク 601 ヘッダ 602 アロケーション情報 603 スケールファクタ 604 サンプル
Claims (4)
- 【請求項１】 入力デジタルオーディオ信号をサブバン
ド分割したサブバンド信号より求めたサブバンド毎のス
ケールファクタからテーブル値を導出し、導出された前
記テーブル値と現フレーム以前の複数のフレームのスケ
ールファクタ値より導出されたテーブル値とを合成フィ
ルタリングして求めた波形のエネルギーをもとにサンプ
ルビット割当情報を算出し、前記サンプルビット割当情
報を基に前記サブバンド信号を量子化してサンプル値を
算出するサブバンド符号化方法において、現フレームの
スケールファクタと前フレームのサブバンド毎のスケー
ルファクタの差分を求め、前記差分の絶対値のハフマン
符号と、前記差分の正負を示すサインビットと、前記サ
ンプル値とによって構成されるストリームを出力するこ
とを特徴とするサブバンド符号化方法。 - 【請求項２】 入力デジタルオーディオ信号をサブバン
ド分割したサブバンド信号より求めたサブバンド毎のス
ケールファクタからテーブル値を導出し、導出された前
記テーブル値と現フレーム以前の複数のフレームのスケ
ールファクタ値より導出されたテーブル値とを合成フィ
ルタリングして求めた波形の最大値をもとにサンプルビ
ット割当情報を算出し、前記サンプルビット割当情報を
基に前記サブバンド信号を量子化してサンプル値を算出
するサブバンド符号化方法において、現フレームのスケ
ールファクタと前フレームのサブバンド毎のスケールフ
ァクタの差分を求め、前記差分の絶対値のハフマン符号
と、前記差分の正負を示すサインビットと、前記サンプ
ル値とによって構成されるストリームを出力することを
特徴とするサブバンド符号化方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のサブバンド符号化方法に
より生成されたストリームを受信し、サブバンド毎の前
フレームのスケールファクタ値と現フレームのスケール
ファクタ値との差分の絶対値をハフマン復号して求め、
ハフマン復号した値が０以外のサブバンドのスケールフ
ァクタの差分の正負を示すサインビットを抽出し、現フ
レームのサブバンド毎のスケールファクタ値を算出し、
テーブル値を導出し、現フレーム以前の複数のフレーム
のスケールファクタ値より導き出されたテーブル値とを
合成フィルタリングして求めた波形のエネルギーをもと
にサンプルビット割当情報を算出し、サンプルビット割
当情報を基にストリームからサンプルを抽出し、スケー
ルファクタとサンプルよりサブバンド信号を逆量子化し
て求め、サブバンド合成フィルタを通してデジタルオー
ディオ信号を再生することを特徴とするサブバンド復号
方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のサブバンド符号化方法に
より生成されたストリームを受信し、サブバンド毎の前
フレームのスケールファクタ値と現フレームのスケール
ファクタ値との差分の絶対値をハフマン復号して求め、
ハフマン復号した値が０以外のサブバンドのスケールフ
ァクタの差分の正負を示すサインビットを抽出し、現フ
レームのサブバンド毎のスケールファクタ値を算出し、
テーブル値を導出し、現フレーム以前の複数のフレーム
のスケールファクタ値より導き出されたテーブル値とを
合成フィルタリングして求めた波形の最大値をもとにサ
ンプルビット割当情報を算出し、サンプルビット割当情
報を基にストリームからサンプルを抽出し、スケールフ
ァクタとサンプルよりサブバンド信号を逆量子化して求
め、サブバンド合成フィルタを通してデジタルオーディ
オ信号を再生することを特徴とするサブバンド復号方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26442699A JP2001094432A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | サブバンド符号化・復号方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26442699A JP2001094432A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | サブバンド符号化・復号方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001094432A true JP2001094432A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17403025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26442699A Pending JP2001094432A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | サブバンド符号化・復号方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001094432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1085502A2 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Audio subband coder with differentially encoded scale factors |
| KR101281945B1 (ko) | 2006-11-30 | 2013-07-03 | 삼성전자주식회사 | 오디오 코딩 장치 및 방법 |
| JP5434592B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2014-03-05 | 日本電気株式会社 | オーディオ符号化方法、オーディオ復号方法、オーディオ符号化装置、オーディオ復号装置、プログラム、およびオーディオ符号化・復号システム |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26442699A patent/JP2001094432A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1085502A2 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Audio subband coder with differentially encoded scale factors |
| EP1085502A3 (en) * | 1999-09-17 | 2002-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Audio subband coder with differentially encoded scale factors |
| KR101281945B1 (ko) | 2006-11-30 | 2013-07-03 | 삼성전자주식회사 | 오디오 코딩 장치 및 방법 |
| JP5434592B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2014-03-05 | 日本電気株式会社 | オーディオ符号化方法、オーディオ復号方法、オーディオ符号化装置、オーディオ復号装置、プログラム、およびオーディオ符号化・復号システム |
| US8788264B2 (en) | 2007-06-27 | 2014-07-22 | Nec Corporation | Audio encoding method, audio decoding method, audio encoding device, audio decoding device, program, and audio encoding/decoding system |
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