JP2002372995A - 符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復号プログラム - Google Patents
符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復号プログラムInfo
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/032—Quantisation or dequantisation of spectral components
-
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 量子化精度情報及び正規化情報を効率よく圧
縮する。 【解決手段】 量子化精度情報符号化部では、先ず概形
抽出部２０において各単位量子化ユニット数毎に量子化
精度情報の平均値が求められ、この平均値が概形情報と
なる。概形符号化部２１では、概形情報がベクトル量子
化され、残差信号計算部２２では、量子化精度情報と量
子化概形ベクトルとの残差が計算される。残差信号符号
化部２３では、残差信号が可変長符号化され、この符号
化された残差信号とベクトル量子化されたコードブック
のインデックスとが出力される。
縮する。 【解決手段】 量子化精度情報符号化部では、先ず概形
抽出部２０において各単位量子化ユニット数毎に量子化
精度情報の平均値が求められ、この平均値が概形情報と
なる。概形符号化部２１では、概形情報がベクトル量子
化され、残差信号計算部２２では、量子化精度情報と量
子化概形ベクトルとの残差が計算される。残差信号符号
化部２３では、残差信号が可変長符号化され、この符号
化された残差信号とベクトル量子化されたコードブック
のインデックスとが出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化装置及び方
法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復
号プログラムに関し、特に、音響信号等のディジタルデ
ータを高能率符号化して、伝送又は記録媒体に記録し、
復号側でこれを受信又は再生して復号する符号化装置及
び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及
び復号プログラムに関する。
法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復
号プログラムに関し、特に、音響信号等のディジタルデ
ータを高能率符号化して、伝送又は記録媒体に記録し、
復号側でこれを受信又は再生して復号する符号化装置及
び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及
び復号プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ディジタルオーディオ信号或
いは音声信号等を高能率符号化する手法としては、例え
ば帯域分割符号化（サブバンドコーディング）等に代表
される非ブロック化周波数帯域分割方式や、変換符号化
等に代表されるブロック化周波数帯域分割方式などが知
られている。
いは音声信号等を高能率符号化する手法としては、例え
ば帯域分割符号化（サブバンドコーディング）等に代表
される非ブロック化周波数帯域分割方式や、変換符号化
等に代表されるブロック化周波数帯域分割方式などが知
られている。
【０００３】非ブロック化周波数帯域分割方式では、時
間軸上のオーディオ信号を、ブロック化せずに複数の周
波数帯域に分割して符号化を行う。また、ブロック化周
波数帯域分割方式では、時間軸上の信号を周波数軸上の
信号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数帯域に
分割して、すなわち、スペクトル変換して得られる係数
を所定の周波数帯域毎にまとめて、各帯域毎に符号化を
行う。
間軸上のオーディオ信号を、ブロック化せずに複数の周
波数帯域に分割して符号化を行う。また、ブロック化周
波数帯域分割方式では、時間軸上の信号を周波数軸上の
信号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数帯域に
分割して、すなわち、スペクトル変換して得られる係数
を所定の周波数帯域毎にまとめて、各帯域毎に符号化を
行う。
【０００４】また、符号化効率をより向上させる手法と
して、上述の非ブロック化周波数帯域分割方式とブロッ
ク化周波数帯域分割方式とを組み合わせた高能率符号化
の手法も提案されている。この手法によれば、例えば、
帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域毎の信号
を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクト
ル変換された各帯域毎に符号化が行われる。
して、上述の非ブロック化周波数帯域分割方式とブロッ
ク化周波数帯域分割方式とを組み合わせた高能率符号化
の手法も提案されている。この手法によれば、例えば、
帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域毎の信号
を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクト
ル変換された各帯域毎に符号化が行われる。
【０００５】ここで、周波数帯域分割を行う際には、処
理が簡単であり、且つ、折り返し歪みが消去されること
から、例えば、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）が
用いられることが多い。なお、ＱＭＦによる周波数帯域
分割の詳細については、「1976R.E.Crochiere, Digital
coding of speech in subbands, Bell Syst. Tech.J.V
ol.55, No.8 1976」等に記載されている。
理が簡単であり、且つ、折り返し歪みが消去されること
から、例えば、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）が
用いられることが多い。なお、ＱＭＦによる周波数帯域
分割の詳細については、「1976R.E.Crochiere, Digital
coding of speech in subbands, Bell Syst. Tech.J.V
ol.55, No.8 1976」等に記載されている。
【０００６】また、帯域分割を行う手法としてこの他
に、例えば、等バンド幅のフィルタ分割手法であるＰＱ
Ｆ（Polyphase Quadrature Filter）等がある。このＰ
ＱＦの詳細については、「ICASSP 83 BOSTON, Polyphas
e Quadrature filters - A newsubband coding techniq
ue, Joseph H. Rothweiler」等に記載されている。
に、例えば、等バンド幅のフィルタ分割手法であるＰＱ
Ｆ（Polyphase Quadrature Filter）等がある。このＰ
ＱＦの詳細については、「ICASSP 83 BOSTON, Polyphas
e Quadrature filters - A newsubband coding techniq
ue, Joseph H. Rothweiler」等に記載されている。
【０００７】一方、上述したスペクトル変換としては、
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間のフレーム
でブロック化し、ブロック毎に離散フーリエ変換（Disc
reteFourier Transformation:DFT）、離散コサイン変換
（Discrete Cosine Transformation:DCT）、改良ＤＣＴ
変換（Modified Discrete Cosine Transformation:MDC
T）等を行うことで時間軸信号を周波数軸信号に変換す
るものがある。
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間のフレーム
でブロック化し、ブロック毎に離散フーリエ変換（Disc
reteFourier Transformation:DFT）、離散コサイン変換
（Discrete Cosine Transformation:DCT）、改良ＤＣＴ
変換（Modified Discrete Cosine Transformation:MDC
T）等を行うことで時間軸信号を周波数軸信号に変換す
るものがある。
【０００８】なお、ＭＤＣＴについては、「ICASSP 198
7, Subband/Transform Coding Using Filter Bank Desi
gns Based on Time Domain Aliasing Cancellation, J.
P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melb
ourne Inst. of Tech.」等に、その詳細が記載されてい
る。
7, Subband/Transform Coding Using Filter Bank Desi
gns Based on Time Domain Aliasing Cancellation, J.
P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melb
ourne Inst. of Tech.」等に、その詳細が記載されてい
る。
【０００９】このようにフィルタやスペクトル変換によ
って得られる帯域毎の信号を量子化することにより、量
子化雑音が発生する帯域を制御することができ、これに
よりマスキング効果等の性質を利用して聴覚的により高
能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う
前に各帯域毎の信号成分を、例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化するようにすれば、さ
らに高能率な符号化を行うことができる。
って得られる帯域毎の信号を量子化することにより、量
子化雑音が発生する帯域を制御することができ、これに
よりマスキング効果等の性質を利用して聴覚的により高
能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う
前に各帯域毎の信号成分を、例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化するようにすれば、さ
らに高能率な符号化を行うことができる。
【００１０】帯域分割を行う際の各周波数帯域の幅は、
例えば、人間の聴覚特性を考慮して決定される。すなわ
ち一般的には、例えば、臨界帯域（クリティカルバン
ド）と呼ばれている、高域ほど幅が広くなるような帯域
幅で、オーディオ信号を複数（例えば３２バンドなど）
の帯域に分割することがある。
例えば、人間の聴覚特性を考慮して決定される。すなわ
ち一般的には、例えば、臨界帯域（クリティカルバン
ド）と呼ばれている、高域ほど幅が広くなるような帯域
幅で、オーディオ信号を複数（例えば３２バンドなど）
の帯域に分割することがある。
【００１１】また、各帯域毎のデータを符号化する際に
は、各帯域毎に所定のビット配分、或いは各帯域毎に適
応的なビット割当（ビットアロケーション）が行われ
る。すなわち、例えば、ＭＤＣＴ処理されて得られた係
数データをビットアロケーションによって符号化する際
には、ブロック毎の信号をＭＤＣＴ処理して得られる各
帯域のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的にビット数
が割り当てられて符号化が行われる。
は、各帯域毎に所定のビット配分、或いは各帯域毎に適
応的なビット割当（ビットアロケーション）が行われ
る。すなわち、例えば、ＭＤＣＴ処理されて得られた係
数データをビットアロケーションによって符号化する際
には、ブロック毎の信号をＭＤＣＴ処理して得られる各
帯域のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的にビット数
が割り当てられて符号化が行われる。
【００１２】ビット割当手法としては、例えば、各帯域
毎の信号の大きさに基づいてビット割当を行う手法（以
下、適宜第１のビット割当手法という。）や、聴覚マス
キングを利用することで各帯域毎に必要な信号対雑音比
を得て固定的なビット割当を行う手法（以下、適宜第２
のビット割当手法という。）等が知られている。
毎の信号の大きさに基づいてビット割当を行う手法（以
下、適宜第１のビット割当手法という。）や、聴覚マス
キングを利用することで各帯域毎に必要な信号対雑音比
を得て固定的なビット割当を行う手法（以下、適宜第２
のビット割当手法という。）等が知られている。
【００１３】なお、第１のビット割当手法については、
例えば、「Adaptive Transform Coding of Speech Sign
als, R.Zelinski and P.Noll, IEEE Transactions of A
ccoustics, Speech and Signal Processing, vol.ASSP-
25, No.4, August 1977」等にその詳細が記載されてい
る。
例えば、「Adaptive Transform Coding of Speech Sign
als, R.Zelinski and P.Noll, IEEE Transactions of A
ccoustics, Speech and Signal Processing, vol.ASSP-
25, No.4, August 1977」等にその詳細が記載されてい
る。
【００１４】また、第２のビット割当手法については、
例えば、「ICASSP 1980, The critical band coder dig
ital encoding of the perceptual requirements of th
e auditory system, M.A.Kransner MIT」等にその詳細
が記載されている。
例えば、「ICASSP 1980, The critical band coder dig
ital encoding of the perceptual requirements of th
e auditory system, M.A.Kransner MIT」等にその詳細
が記載されている。
【００１５】第１のビット割当手法によれば、量子化雑
音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギが最小とな
る。しかしながら、聴感覚的にはマスキング効果が利用
されていないために、実際の聴感上の雑音感は最適には
ならない。また、第２のビット割当手法では、ある周波
数にエネルギーが集中する場合、例えば、サイン波等を
入力した場合であっても、ビット割当が固定的であるた
めに、特性値がそれほど良い値とはならない。
音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギが最小とな
る。しかしながら、聴感覚的にはマスキング効果が利用
されていないために、実際の聴感上の雑音感は最適には
ならない。また、第２のビット割当手法では、ある周波
数にエネルギーが集中する場合、例えば、サイン波等を
入力した場合であっても、ビット割当が固定的であるた
めに、特性値がそれほど良い値とはならない。
【００１６】そこで、ビット割当に使用できる全ビット
を、各小ブロック毎にあらかじめ定められた固定ビット
割当パターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存し
たビット配分を行う分とに分割して使用し、その分割比
を入力信号に関係する信号に依存させる、すなわち、例
えば、その信号のスペクトルが滑らかなほど固定ビット
割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化
装置が提案されている。
を、各小ブロック毎にあらかじめ定められた固定ビット
割当パターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存し
たビット配分を行う分とに分割して使用し、その分割比
を入力信号に関係する信号に依存させる、すなわち、例
えば、その信号のスペクトルが滑らかなほど固定ビット
割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化
装置が提案されている。
【００１７】この方法によれば、サイン波入力のように
特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合には、そ
のスペクトルを含むブロックに多くのビットが割り当て
られ、これにより全体の信号対雑音特性を飛躍的に改善
することができる。一般に、急峻なスペクトル成分を持
つ信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、上
述のようにして信号対雑音特性を改善することは、単に
測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上の音質
を改善するのにも有効である。
特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合には、そ
のスペクトルを含むブロックに多くのビットが割り当て
られ、これにより全体の信号対雑音特性を飛躍的に改善
することができる。一般に、急峻なスペクトル成分を持
つ信号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、上
述のようにして信号対雑音特性を改善することは、単に
測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上の音質
を改善するのにも有効である。
【００１８】ビット割当の方法としては、この他にも数
多くの方法が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力が向上すれば、聴覚
的な観点からより高能率な符号化が可能となる。
多くの方法が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力が向上すれば、聴覚
的な観点からより高能率な符号化が可能となる。
【００１９】波形信号をスペクトルに変換する方法とし
てＤＦＴやＤＣＴを使用した場合には、Ｍ個のサンプル
からなる時間ブロックで変換を行うと、Ｍ個の独立な実
数データが得られる。しかしながら通常は、時間ブロッ
ク（フレーム）間の接続歪みを軽減するために、１つの
ブロックは両隣のブロックとそれぞれ所定の数Ｍ１個の
サンプルずつオーバーラップさせて構成されるので、Ｄ
ＦＴやＤＣＴを利用した符号化方法では、平均して（Ｍ
−Ｍ１）個のサンプルに対してＭ個の実数データを量子
化して符号化することになる。
てＤＦＴやＤＣＴを使用した場合には、Ｍ個のサンプル
からなる時間ブロックで変換を行うと、Ｍ個の独立な実
数データが得られる。しかしながら通常は、時間ブロッ
ク（フレーム）間の接続歪みを軽減するために、１つの
ブロックは両隣のブロックとそれぞれ所定の数Ｍ１個の
サンプルずつオーバーラップさせて構成されるので、Ｄ
ＦＴやＤＣＴを利用した符号化方法では、平均して（Ｍ
−Ｍ１）個のサンプルに対してＭ個の実数データを量子
化して符号化することになる。
【００２０】また、時間軸上の信号をスペクトルに変換
する方法としてＭＤＣＴを使用した場合には、両隣のブ
ロックとＭ個ずつオーバーラップさせた２Ｍ個のサンプ
ルから、独立なＭ個の実数データが得られる。従ってこ
の場合には、平均してＭ個のサンプルに対してＭ個の実
数データを量子化して符号化することになる。この場
合、復号装置においては、上述のようにしてＭＤＣＴを
用いて得られる符号から、各ブロックにおいて逆変換を
施して得られる波形要素を互いに干渉させながら加え合
わせることにより、波形信号が再構成される。
する方法としてＭＤＣＴを使用した場合には、両隣のブ
ロックとＭ個ずつオーバーラップさせた２Ｍ個のサンプ
ルから、独立なＭ個の実数データが得られる。従ってこ
の場合には、平均してＭ個のサンプルに対してＭ個の実
数データを量子化して符号化することになる。この場
合、復号装置においては、上述のようにしてＭＤＣＴを
用いて得られる符号から、各ブロックにおいて逆変換を
施して得られる波形要素を互いに干渉させながら加え合
わせることにより、波形信号が再構成される。
【００２１】一般に、変換のための時間ブロック（フレ
ーム）を長くすることによって、スペクトルの周波数分
解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギーが集
中する。従って、両隣のブロックと半分ずつオーバーラ
ップさせて長いブロック長で変換を行い、しかも得られ
たスペクトル信号の個数が元の時間サンプルの個数に対
して増加しないＭＤＣＴを使用する場合、ＤＦＴやＤＣ
Ｔを使用した場合よりも効率のよい符号化を行うことが
可能となる。また、隣接するブロック同士に充分長いオ
ーバーラップを持たせることによって、波形信号のブロ
ック間歪みを軽減することもできる。
ーム）を長くすることによって、スペクトルの周波数分
解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギーが集
中する。従って、両隣のブロックと半分ずつオーバーラ
ップさせて長いブロック長で変換を行い、しかも得られ
たスペクトル信号の個数が元の時間サンプルの個数に対
して増加しないＭＤＣＴを使用する場合、ＤＦＴやＤＣ
Ｔを使用した場合よりも効率のよい符号化を行うことが
可能となる。また、隣接するブロック同士に充分長いオ
ーバーラップを持たせることによって、波形信号のブロ
ック間歪みを軽減することもできる。
【００２２】実際の符号列を構成するに際しては、まず
正規化及び量子化が行われる帯域毎に、量子化を行うと
きの量子化ステップを表す情報である量子化精度情報と
各信号成分を正規化するのに用いた係数を表す情報であ
る正規化情報とを所定のビット数で符号化し、次に正規
化及び量子化されたスペクトル信号を符号化する。
正規化及び量子化が行われる帯域毎に、量子化を行うと
きの量子化ステップを表す情報である量子化精度情報と
各信号成分を正規化するのに用いた係数を表す情報であ
る正規化情報とを所定のビット数で符号化し、次に正規
化及び量子化されたスペクトル信号を符号化する。
【００２３】ここで、例えば、「IDO/IEC 11172-3:1993
(E), 1993」には、帯域によって量子化精度情報を表す
ビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が
記述されており、これによれば、高域の帯域ほど量子化
精度情報を表すビット数が小さくなるように規格化され
ている。
(E), 1993」には、帯域によって量子化精度情報を表す
ビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が
記述されており、これによれば、高域の帯域ほど量子化
精度情報を表すビット数が小さくなるように規格化され
ている。
【００２４】図１６に、例えばオーディオ信号を周波数
帯域分割して符号化する従来の符号化装置の構成の一例
を示す。符号化すべきオーディオ信号は、帯域分割部１
０１に入力され、例えば、４つの周波数帯域の信号に帯
域分割される。
帯域分割して符号化する従来の符号化装置の構成の一例
を示す。符号化すべきオーディオ信号は、帯域分割部１
０１に入力され、例えば、４つの周波数帯域の信号に帯
域分割される。
【００２５】ここで、帯域分割部１０１では、上述した
ＱＭＦ又はＰＱＦ等のフィルタを用いて帯域分割を行う
ようにすることもでき、また、ＭＤＣＴ等のスペクトル
変換を行い、その結果得られるスペクトル信号を帯域毎
にグループ化することにより、帯域分割を行うようにす
ることもできる。
ＱＭＦ又はＰＱＦ等のフィルタを用いて帯域分割を行う
ようにすることもでき、また、ＭＤＣＴ等のスペクトル
変換を行い、その結果得られるスペクトル信号を帯域毎
にグループ化することにより、帯域分割を行うようにす
ることもできる。
【００２６】なお、帯域分割部１０１でオーディオ信号
を帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニ
ットという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域
幅に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーデ
ィオ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるように
なされているが、符号化ユニットの数は、これに限定さ
れるものではない。
を帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニ
ットという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域
幅に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーデ
ィオ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるように
なされているが、符号化ユニットの数は、これに限定さ
れるものではない。
【００２７】４つの符号化ユニット（以下、適宜、４つ
の符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニ
ットという。）に分解された信号は、所定の時間ブロッ
ク（フレーム）毎に、量子化精度決定部１０３に供給さ
れる。さらに、第１〜第４の符号化ユニットの信号は、
正規化部１０２１〜１０２４にも、それぞれ供給され
る。
の符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニ
ットという。）に分解された信号は、所定の時間ブロッ
ク（フレーム）毎に、量子化精度決定部１０３に供給さ
れる。さらに、第１〜第４の符号化ユニットの信号は、
正規化部１０２１〜１０２４にも、それぞれ供給され
る。
【００２８】正規化部１０２１〜１０２４は、入力され
た第１〜第４の符号化ユニットの信号それぞれを構成す
る各信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値
に対応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化
係数とする。そして、正規化部１０２１〜１０２４で
は、第１〜第４の符号化ユニットの信号を構成する各信
号成分が、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に
対応する値でそれぞれ正規化される（除算される）。従
って、この場合、正規化により得られる被正規化データ
は、−１．０〜１．０の範囲の値となる。
た第１〜第４の符号化ユニットの信号それぞれを構成す
る各信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値
に対応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化
係数とする。そして、正規化部１０２１〜１０２４で
は、第１〜第４の符号化ユニットの信号を構成する各信
号成分が、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に
対応する値でそれぞれ正規化される（除算される）。従
って、この場合、正規化により得られる被正規化データ
は、−１．０〜１．０の範囲の値となる。
【００２９】被正規化データは、正規化部１０２１〜１
０２４から量子化部１０４１〜１０４４にそれぞれ出力
される。また、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係
数は、正規化部１０２１〜１０２４それぞれからマルチ
プレクサ１０５に出力される。
０２４から量子化部１０４１〜１０４４にそれぞれ出力
される。また、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係
数は、正規化部１０２１〜１０２４それぞれからマルチ
プレクサ１０５に出力される。
【００３０】量子化部１０４１〜１０４４には、正規化
部１０２１〜１０２４それぞれから第１〜第４の符号化
ユニットの被正規化データが供給されるほか、量子化精
度決定部１０３から第１〜第４の符号化ユニットの被正
規化データを量子化する際の量子化ステップを指示する
ための量子化精度情報も供給されるようになされてい
る。
部１０２１〜１０２４それぞれから第１〜第４の符号化
ユニットの被正規化データが供給されるほか、量子化精
度決定部１０３から第１〜第４の符号化ユニットの被正
規化データを量子化する際の量子化ステップを指示する
ための量子化精度情報も供給されるようになされてい
る。
【００３１】すなわち、量子化精度決定部１０３は、帯
域分割部１０１からの第１〜第４の符号化ユニットの信
号に基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化
データそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定
する。そして、その量子化ステップに対応する第１〜第
４の符号化ユニットの量子化精度情報を、量子化部１０
４１〜１０４４にそれぞれ出力するとともに、マルチプ
レクサ１０５にも出力する。
域分割部１０１からの第１〜第４の符号化ユニットの信
号に基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化
データそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定
する。そして、その量子化ステップに対応する第１〜第
４の符号化ユニットの量子化精度情報を、量子化部１０
４１〜１０４４にそれぞれ出力するとともに、マルチプ
レクサ１０５にも出力する。
【００３２】量子化部１０４１〜１０４４では、第１〜
第４の符号化ユニットの被正規化データが、第１〜第４
の符号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ス
テップでそれぞれ量子化されることにより符号化され、
その結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化
係数が、マルチプレクサ１０５に出力される。マルチプ
レクサ１０５では、第１〜第４の符号化ユニットの量子
化係数、量子化精度情報、及び正規化情報が必要に応じ
て符号化された後、多重化される。そして、その結果得
られる符号化データは、伝送路を介して伝送され、或い
は図示しない記録媒体に記録される。
第４の符号化ユニットの被正規化データが、第１〜第４
の符号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ス
テップでそれぞれ量子化されることにより符号化され、
その結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化
係数が、マルチプレクサ１０５に出力される。マルチプ
レクサ１０５では、第１〜第４の符号化ユニットの量子
化係数、量子化精度情報、及び正規化情報が必要に応じ
て符号化された後、多重化される。そして、その結果得
られる符号化データは、伝送路を介して伝送され、或い
は図示しない記録媒体に記録される。
【００３３】なお、量子化精度決定部１０３において、
量子化ステップの決定は、帯域分割して得られた信号に
基づいて行うほか、例えば、正規化データに基づいて行
ったり、また、マスキング効果等の聴覚現象を考慮して
行うようにすることができる。
量子化ステップの決定は、帯域分割して得られた信号に
基づいて行うほか、例えば、正規化データに基づいて行
ったり、また、マスキング効果等の聴覚現象を考慮して
行うようにすることができる。
【００３４】以上のような構成を備える符号化装置から
出力される符号化データを復号する復号装置の構成の一
例を図１７に示す。図１７において、符号化データは、
デマルチプレクサ１２１に入力されて復号され、第１〜
第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報、
及び正規化情報に分離される。第１〜第４の符号化ユニ
ットの量子化係数、量子化精度情報、及び正規化情報
は、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成
部１２２１〜１２２４に供給される。
出力される符号化データを復号する復号装置の構成の一
例を図１７に示す。図１７において、符号化データは、
デマルチプレクサ１２１に入力されて復号され、第１〜
第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情報、
及び正規化情報に分離される。第１〜第４の符号化ユニ
ットの量子化係数、量子化精度情報、及び正規化情報
は、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成分構成
部１２２１〜１２２４に供給される。
【００３５】信号成分構成部１２２１では、第１の符号
化ユニットの量子化係数が、第１の符号化ユニットの量
子化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化さ
れ、これにより、第１の符号化ユニットの被正規化デー
タとされる。さらに、信号成分構成部１２２１では、第
１の符号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化
ユニットの正規化情報に対応する値が乗算され、これに
より、第１の符号化ユニットの信号が復号されて帯域合
成部１２３に出力される。
化ユニットの量子化係数が、第１の符号化ユニットの量
子化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化さ
れ、これにより、第１の符号化ユニットの被正規化デー
タとされる。さらに、信号成分構成部１２２１では、第
１の符号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化
ユニットの正規化情報に対応する値が乗算され、これに
より、第１の符号化ユニットの信号が復号されて帯域合
成部１２３に出力される。
【００３６】信号成分構成部１２２２〜１２２４におい
ても同様の処理が行われ、これにより、第２〜第４の符
号化ユニットの信号が復号されて帯域合成部１２３に出
力される。帯域合成部１２３では、第１〜第４の符号化
ユニットの信号が帯域合成され、これにより元のオーデ
ィオ信号が復元される。
ても同様の処理が行われ、これにより、第２〜第４の符
号化ユニットの信号が復号されて帯域合成部１２３に出
力される。帯域合成部１２３では、第１〜第４の符号化
ユニットの信号が帯域合成され、これにより元のオーデ
ィオ信号が復元される。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１６の符
号化装置から図１７の復号装置に供給（伝送）される符
号化データには、量子化精度情報が含まれているため、
復号装置において使われる聴覚モデルは任意に設定する
ことができる。すなわち、符号化装置において各符号化
ユニットに対する量子化ステップを自由に設定すること
ができ、符号化装置の演算能力の向上や聴覚モデルの精
緻化に伴って、復号装置を変更することなく音質の改善
や圧縮率の向上を図ることができる。
号化装置から図１７の復号装置に供給（伝送）される符
号化データには、量子化精度情報が含まれているため、
復号装置において使われる聴覚モデルは任意に設定する
ことができる。すなわち、符号化装置において各符号化
ユニットに対する量子化ステップを自由に設定すること
ができ、符号化装置の演算能力の向上や聴覚モデルの精
緻化に伴って、復号装置を変更することなく音質の改善
や圧縮率の向上を図ることができる。
【００３８】しかしながらこの場合、量子化精度情報そ
のものを符号化するためのビット数が大きくなり、全体
の符号化効率をある値以上に向上させるのが困難であっ
た。
のものを符号化するためのビット数が大きくなり、全体
の符号化効率をある値以上に向上させるのが困難であっ
た。
【００３９】そこで、量子化精度情報を直接符号化する
代わりに、復号装置において、例えば正規化情報から量
子化精度情報を決定する方法があるが、この方法では、
規格を決定した時点で正規化情報と量子化精度情報の関
係が決まってしまうため、将来的にさらに高度な聴覚モ
デルに基づいた量子化精度の制御を導入することが困難
になるという問題がある。また、実現する圧縮率に幅が
ある場合には、圧縮率毎に正規化情報と量子化精度情報
との関係を定める必要が生じる。
代わりに、復号装置において、例えば正規化情報から量
子化精度情報を決定する方法があるが、この方法では、
規格を決定した時点で正規化情報と量子化精度情報の関
係が決まってしまうため、将来的にさらに高度な聴覚モ
デルに基づいた量子化精度の制御を導入することが困難
になるという問題がある。また、実現する圧縮率に幅が
ある場合には、圧縮率毎に正規化情報と量子化精度情報
との関係を定める必要が生じる。
【００４０】本発明は，このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、符号化装置における量子化ステ
ップの自由な設定を可能としながら、直接の符号化の対
象となるオーディオ信号等の主情報及び直接の符号化の
対象ではない量子化精度情報や正規化情報等の副情報の
符号化効率をより向上させることを可能とする符号化装
置及びその方法、復号装置及びその方法、並びに符号化
プログラム及び復号プログラムを提供することを目的と
する。
提案されたものであり、符号化装置における量子化ステ
ップの自由な設定を可能としながら、直接の符号化の対
象となるオーディオ信号等の主情報及び直接の符号化の
対象ではない量子化精度情報や正規化情報等の副情報の
符号化効率をより向上させることを可能とする符号化装
置及びその方法、復号装置及びその方法、並びに符号化
プログラム及び復号プログラムを提供することを目的と
する。
【００４１】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る符号化装置は、音響及び／又は映
像信号の直接の符号化対象である主情報と直接の符号化
対象ではない副情報とを符号化する符号化装置におい
て、上記副情報の概形情報を計算する概形計算手段と、
上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化手段
と、量子化誤差を計算する誤差計算手段と、上記量子化
誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する誤差符
号化手段とを備え、上記概形符号化手段によって符号化
された上記概形情報と上記誤差符号化手段によって符号
化された上記量子化誤差とを出力することを特徴として
いる。
ために、本発明に係る符号化装置は、音響及び／又は映
像信号の直接の符号化対象である主情報と直接の符号化
対象ではない副情報とを符号化する符号化装置におい
て、上記副情報の概形情報を計算する概形計算手段と、
上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化手段
と、量子化誤差を計算する誤差計算手段と、上記量子化
誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する誤差符
号化手段とを備え、上記概形符号化手段によって符号化
された上記概形情報と上記誤差符号化手段によって符号
化された上記量子化誤差とを出力することを特徴として
いる。
【００４２】このような符号化装置は、音響及び／又は
映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概形情報
を量子化して符号化し、また、その量子化誤差を情報を
失うことなくロスレスで符号化する。
映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概形情報
を量子化して符号化し、また、その量子化誤差を情報を
失うことなくロスレスで符号化する。
【００４３】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る符号化方法は、音響及び／又は映像信号の直
接の符号化対象である主情報と直接の符号化対象ではな
い副情報とを符号化する符号化方法において、上記副情
報の概形情報を計算する概形計算工程と、上記概形情報
を量子化して符号化する概形符号化工程と、量子化誤差
を計算する誤差計算工程と、上記量子化誤差を情報を失
うことなくロスレスで符号化する誤差符号化工程とを有
し、上記概形符号化工程にて符号化された上記概形情報
と上記誤差符号化工程にて符号化された上記量子化誤差
とを出力することを特徴としている。
発明に係る符号化方法は、音響及び／又は映像信号の直
接の符号化対象である主情報と直接の符号化対象ではな
い副情報とを符号化する符号化方法において、上記副情
報の概形情報を計算する概形計算工程と、上記概形情報
を量子化して符号化する概形符号化工程と、量子化誤差
を計算する誤差計算工程と、上記量子化誤差を情報を失
うことなくロスレスで符号化する誤差符号化工程とを有
し、上記概形符号化工程にて符号化された上記概形情報
と上記誤差符号化工程にて符号化された上記量子化誤差
とを出力することを特徴としている。
【００４４】このような符号化方法では、音響及び／又
は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概形情
報が量子化されて符号化され、また、その量子化誤差が
情報を失うことなくロスレスで符号化される。
は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概形情
報が量子化されて符号化され、また、その量子化誤差が
情報を失うことなくロスレスで符号化される。
【００４５】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る復号装置は、符号化された音響信号及び／又
は映像信号を復号する復号装置において、符号化装置に
て直接の符号化対象ではない副情報についての概形情報
が符号化され、上記概形情報を符号化する際の量子化誤
差が情報を失うことなくロスレスで符号化された上記概
形情報と上記量子化誤差とを入力して復号する復号装置
であって、上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号
手段と、上記副情報の概形情報を復号する概形復号手段
と、復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合成
する合成手段とを備えることを特徴としている。
発明に係る復号装置は、符号化された音響信号及び／又
は映像信号を復号する復号装置において、符号化装置に
て直接の符号化対象ではない副情報についての概形情報
が符号化され、上記概形情報を符号化する際の量子化誤
差が情報を失うことなくロスレスで符号化された上記概
形情報と上記量子化誤差とを入力して復号する復号装置
であって、上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号
手段と、上記副情報の概形情報を復号する概形復号手段
と、復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合成
する合成手段とを備えることを特徴としている。
【００４６】このような復号装置は、符号化装置におい
て音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、
副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子化誤
差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副情報を
入力し、副情報の量子化誤差と概形情報とを復号して合
成する。
て音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、
副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子化誤
差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副情報を
入力し、副情報の量子化誤差と概形情報とを復号して合
成する。
【００４７】また、上述した目的を達成するために、本
発明にかかる復号方法は、符号化された音響信号及び／
又は映像信号を復号する復号方法において、符号化装置
にて直接の符号化対象ではない副情報についての概形情
報が符号化され、上記概形情報を符号化する際の量子化
誤差が情報を失うことなくロスレスで符号化された上記
概形情報と上記量子化誤差とを入力して復号する復号方
法であって、上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復
号工程と、上記副情報の概形情報を復号する概形復号工
程と、復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合
成する合成工程とを有することを特徴としている。
発明にかかる復号方法は、符号化された音響信号及び／
又は映像信号を復号する復号方法において、符号化装置
にて直接の符号化対象ではない副情報についての概形情
報が符号化され、上記概形情報を符号化する際の量子化
誤差が情報を失うことなくロスレスで符号化された上記
概形情報と上記量子化誤差とを入力して復号する復号方
法であって、上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復
号工程と、上記副情報の概形情報を復号する概形復号工
程と、復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合
成する合成工程とを有することを特徴としている。
【００４８】このような復号方法では、符号化装置にお
いて音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際
に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子
化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副情
報が入力され、副情報の量子化誤差と概形情報とが復号
されて合成される。
いて音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際
に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子
化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副情
報が入力され、副情報の量子化誤差と概形情報とが復号
されて合成される。
【００４９】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る符号化プログラムは、音響及び／又は映像信
号の直接の符号化対象である主情報と直接の符号化対象
ではない副情報とを符号化する符号化プログラムにおい
て、上記副情報の概形情報を計算する概形計算工程と、
上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化工程
と、量子化誤差を計算する誤差計算工程と、上記量子化
誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する誤差符
号化工程とを有し、上記概形符号化工程にて符号化され
た上記概形情報と上記誤差符号化工程にて符号化された
上記量子化誤差とを出力することを特徴としている。
発明に係る符号化プログラムは、音響及び／又は映像信
号の直接の符号化対象である主情報と直接の符号化対象
ではない副情報とを符号化する符号化プログラムにおい
て、上記副情報の概形情報を計算する概形計算工程と、
上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化工程
と、量子化誤差を計算する誤差計算工程と、上記量子化
誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する誤差符
号化工程とを有し、上記概形符号化工程にて符号化され
た上記概形情報と上記誤差符号化工程にて符号化された
上記量子化誤差とを出力することを特徴としている。
【００５０】このような符号化プログラムは、音響及び
／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概
形情報を量子化して符号化し、その量子化誤差を情報を
失うことなくロスレスで符号化する。
／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の概
形情報を量子化して符号化し、その量子化誤差を情報を
失うことなくロスレスで符号化する。
【００５１】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係る復号プログラムは、符号化された音響信号及
び／又は映像信号を復号する復号プログラムにおいて、
符号化装置にて直接の符号化対象ではない副情報につい
ての概形情報が符号化され、上記概形情報を符号化する
際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレスで符号化
された上記概形情報と上記量子化誤差とを入力して復号
する復号プログラムであって、上記副情報の量子化誤差
を復号する誤差復号工程と、上記副情報の概形情報を復
号する概形復号工程と、復号された上記量子化誤差と上
記概形情報とを合成する合成工程とを有することを特徴
としている。
発明に係る復号プログラムは、符号化された音響信号及
び／又は映像信号を復号する復号プログラムにおいて、
符号化装置にて直接の符号化対象ではない副情報につい
ての概形情報が符号化され、上記概形情報を符号化する
際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレスで符号化
された上記概形情報と上記量子化誤差とを入力して復号
する復号プログラムであって、上記副情報の量子化誤差
を復号する誤差復号工程と、上記副情報の概形情報を復
号する概形復号工程と、復号された上記量子化誤差と上
記概形情報とを合成する合成工程とを有することを特徴
としている。
【００５２】このような復号プログラムは、符号化装置
において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する
際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量
子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副
情報を入力し、副情報の量子化誤差と概形情報とを復号
して合成する。
において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する
際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その量
子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化した副
情報を入力し、副情報の量子化誤差と概形情報とを復号
して合成する。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を、オーディオ信号等を
高能率符号化して伝送し、復号側でこれを受信して復号
する符号化装置及び復号装置に適用したものである。な
お、以下では、オーディオ信号を高能率符号化するもの
として説明を行うが、これに限定されるものではなく、
例えば映像信号であっても構わない。
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を、オーディオ信号等を
高能率符号化して伝送し、復号側でこれを受信して復号
する符号化装置及び復号装置に適用したものである。な
お、以下では、オーディオ信号を高能率符号化するもの
として説明を行うが、これに限定されるものではなく、
例えば映像信号であっても構わない。
【００５４】先ず、図１に本実施の形態における符号化
装置１０の構成を示す。図１において、符号化すべきオ
ーディオ信号は、帯域分割部１１に入力され、例えば、
４つの周波数帯域の信号に帯域分割される。
装置１０の構成を示す。図１において、符号化すべきオ
ーディオ信号は、帯域分割部１１に入力され、例えば、
４つの周波数帯域の信号に帯域分割される。
【００５５】ここで、帯域分割部１１では、ＱＭＦ（Qu
adrature Mirror Filter）又はＰＱＦ（Polyphase Quad
rature Filter）等のフィルタを用いて帯域分割を行う
ようにすることもでき、また、ＭＤＣＴ（Modified Dis
crete Cosine Transformation）等のスペクトル変換を
行い、その結果得られるスペクトル信号を帯域毎にグル
ープ化することにより、帯域分割を行うようにすること
もできる。
adrature Mirror Filter）又はＰＱＦ（Polyphase Quad
rature Filter）等のフィルタを用いて帯域分割を行う
ようにすることもでき、また、ＭＤＣＴ（Modified Dis
crete Cosine Transformation）等のスペクトル変換を
行い、その結果得られるスペクトル信号を帯域毎にグル
ープ化することにより、帯域分割を行うようにすること
もできる。
【００５６】なお、帯域分割部１１でオーディオ信号を
帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニッ
トという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域幅
に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーディ
オ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるようにな
されているが、符号化ユニットの数は、これに限定され
るものではない。
帯域分割するときの各帯域（以下、適宜、符号化ユニッ
トという。）の幅は、均一であっても、また臨界帯域幅
に合わせるように不均一にしてもよい。また、オーディ
オ信号は、４つの符号化ユニットに分割されるようにな
されているが、符号化ユニットの数は、これに限定され
るものではない。
【００５７】４つの符号化ユニット（以下、適宜、４つ
の符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニ
ットという。）に分解された信号は、所定の時間ブロッ
ク（フレーム）毎に、量子化精度決定部１３に供給され
る。さらに、第１〜第４の符号化ユニットの信号は、正
規化部１２１〜１２４にも、それぞれ供給される。
の符号化ユニットそれぞれを、第１〜第４の符号化ユニ
ットという。）に分解された信号は、所定の時間ブロッ
ク（フレーム）毎に、量子化精度決定部１３に供給され
る。さらに、第１〜第４の符号化ユニットの信号は、正
規化部１２１〜１２４にも、それぞれ供給される。
【００５８】正規化部１２１〜１２４は、入力された第
１〜第４の符号化ユニットの信号それぞれを構成する各
信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対
応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数
とする。そして、正規化部１２１〜１２４では、第１〜
第４の符号化ユニットの信号を構成する各信号成分が、
第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に対応する値
でそれぞれ除算されることにより正規化される。従っ
て、この場合、正規化により得られる被正規化データ
は、−１．０〜１．０の範囲の値となる。
１〜第４の符号化ユニットの信号それぞれを構成する各
信号成分から絶対値が最大のものを抽出し、この値に対
応する係数を第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数
とする。そして、正規化部１２１〜１２４では、第１〜
第４の符号化ユニットの信号を構成する各信号成分が、
第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数に対応する値
でそれぞれ除算されることにより正規化される。従っ
て、この場合、正規化により得られる被正規化データ
は、−１．０〜１．０の範囲の値となる。
【００５９】被正規化データは、正規化部１２１〜１２
４から量子化部１４１〜１４４にそれぞれ出力される。
また、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数は、正
規化部１２１〜１２４それぞれから正規化情報符号化部
１６に出力され、後述するようにして符号化された後、
マルチプレクサ１７に出力される。
４から量子化部１４１〜１４４にそれぞれ出力される。
また、第１〜第４の符号化ユニットの正規化係数は、正
規化部１２１〜１２４それぞれから正規化情報符号化部
１６に出力され、後述するようにして符号化された後、
マルチプレクサ１７に出力される。
【００６０】量子化部１４１〜１４４には、正規化部１
２１〜１２４それぞれから第１〜第４の符号化ユニット
の被正規化データが供給されるほか、量子化精度決定部
１３から第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データ
を量子化する際の量子化ステップを指示するための量子
化精度情報も供給されるようになされている。
２１〜１２４それぞれから第１〜第４の符号化ユニット
の被正規化データが供給されるほか、量子化精度決定部
１３から第１〜第４の符号化ユニットの被正規化データ
を量子化する際の量子化ステップを指示するための量子
化精度情報も供給されるようになされている。
【００６１】すなわち、量子化精度決定部１３は、帯域
分割部１１からの第１〜第４の符号化ユニットの信号に
基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化デー
タそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定す
る。そして、その量子化ステップに対応する第１〜第４
の符号化ユニットの量子化精度情報を、量子化部１４１
〜１４４にそれぞれ出力するとともに、量子化精度情報
符号化部１５にも出力する。量子化精度情報符号化部１
５は、後述するようにして量子化精度情報を符号化した
後、マルチプレクサ１７に出力する。
分割部１１からの第１〜第４の符号化ユニットの信号に
基づいて、第１〜第４の符号化ユニットの被正規化デー
タそれぞれを量子化する際の量子化ステップを決定す
る。そして、その量子化ステップに対応する第１〜第４
の符号化ユニットの量子化精度情報を、量子化部１４１
〜１４４にそれぞれ出力するとともに、量子化精度情報
符号化部１５にも出力する。量子化精度情報符号化部１
５は、後述するようにして量子化精度情報を符号化した
後、マルチプレクサ１７に出力する。
【００６２】量子化部１４１〜１４４では、第１〜第４
の符号化ユニットの被正規化データが、第１〜第４の符
号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステッ
プでそれぞれ量子化されることにより符号化され、その
結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数
が、マルチプレクサ１５に出力される。マルチプレクサ
１７では、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数が
符号化され、量子化精度情報符号化部１５で符号化され
た量子化精度情報、及び正規化情報符号化部１６で符号
化された正規化情報と共に多重化される。そして、その
結果得られる符号化データは、伝送路を介して伝送さ
れ、或いは図示しない記録媒体に記録される。
の符号化ユニットの被正規化データが、第１〜第４の符
号化ユニットの量子化精度情報に対応する量子化ステッ
プでそれぞれ量子化されることにより符号化され、その
結果得られる第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数
が、マルチプレクサ１５に出力される。マルチプレクサ
１７では、第１〜第４の符号化ユニットの量子化係数が
符号化され、量子化精度情報符号化部１５で符号化され
た量子化精度情報、及び正規化情報符号化部１６で符号
化された正規化情報と共に多重化される。そして、その
結果得られる符号化データは、伝送路を介して伝送さ
れ、或いは図示しない記録媒体に記録される。
【００６３】以上のように、本実施の形態における符号
化装置１０では、直接の符号化の対象となる主情報であ
るオーディオ信号と直接の符号化の対象ではない副情報
である量子化精度情報及び正規化情報とが別個に符号化
される。
化装置１０では、直接の符号化の対象となる主情報であ
るオーディオ信号と直接の符号化の対象ではない副情報
である量子化精度情報及び正規化情報とが別個に符号化
される。
【００６４】次に、上述した量子化精度情報符号化部１
５の概念構成を図２に示す。なお、図１における符号化
ユニットの数は４であったが、以下では、符号化ユニッ
トの数を１２として説明を行う。
５の概念構成を図２に示す。なお、図１における符号化
ユニットの数は４であったが、以下では、符号化ユニッ
トの数を１２として説明を行う。
【００６５】図２に示すように、概形抽出部２０は、上
述した符号化ユニットに対応する各量子化ユニット毎の
量子化精度情報を入力し、その概形を抽出し、概形符号
化部２１に供給する。概形符号化部２１は、抽出された
量子化精度情報の概形情報を量子化して符号化する。ま
た、概形符号化部２１は、符号化された概形情報を残差
信号計算部２２と共に図１のマルチプレクサ１７に供給
する。
述した符号化ユニットに対応する各量子化ユニット毎の
量子化精度情報を入力し、その概形を抽出し、概形符号
化部２１に供給する。概形符号化部２１は、抽出された
量子化精度情報の概形情報を量子化して符号化する。ま
た、概形符号化部２１は、符号化された概形情報を残差
信号計算部２２と共に図１のマルチプレクサ１７に供給
する。
【００６６】残差信号計算部２２は、概形符号化部２１
における量子化誤差を計算し、残差信号符号化部２３に
供給する。残差信号符号化部２３は、残差信号計算部２
２から供給された量子化誤差を符号化し、量子化精度情
報として図１のマルチプレクサ１７に供給する。
における量子化誤差を計算し、残差信号符号化部２３に
供給する。残差信号符号化部２３は、残差信号計算部２
２から供給された量子化誤差を符号化し、量子化精度情
報として図１のマルチプレクサ１７に供給する。
【００６７】なお、概形抽出部２０において量子化精度
情報の概形情報を抽出するには、種々の手法を用いるこ
とができるが、以下では、その一例として、ある単位量
子化ユニット数ごとに代表値を求めて、それを量子化精
度情報の概形とする手法を用いるものとして説明を行
う。
情報の概形情報を抽出するには、種々の手法を用いるこ
とができるが、以下では、その一例として、ある単位量
子化ユニット数ごとに代表値を求めて、それを量子化精
度情報の概形とする手法を用いるものとして説明を行
う。
【００６８】以下、量子化精度情報符号化部１５の各部
における詳しい処理について、図３乃至図６に示すフロ
ーチャートを用いて詳細に説明する。
における詳しい処理について、図３乃至図６に示すフロ
ーチャートを用いて詳細に説明する。
【００６９】先ず、図２の概形抽出部２０における処理
を図３に示す。ここで、図３においてｉはカウンタの
値、ＩＤＷＬは量子化精度情報、ｓｈａｐｅは量子化精
度情報の代表値、Ｍは代表値を求める際に量子化精度情
報をまとめる単位量子化ユニット数をそれぞれ表してい
る。なお、Ｍの値は、符号化側と復号側とで整合が取れ
さえすればどのように決めてもよく、固定の値でも可変
の値でも構わない。図３では、一例として固定の値を用
いている。
を図３に示す。ここで、図３においてｉはカウンタの
値、ＩＤＷＬは量子化精度情報、ｓｈａｐｅは量子化精
度情報の代表値、Ｍは代表値を求める際に量子化精度情
報をまとめる単位量子化ユニット数をそれぞれ表してい
る。なお、Ｍの値は、符号化側と復号側とで整合が取れ
さえすればどのように決めてもよく、固定の値でも可変
の値でも構わない。図３では、一例として固定の値を用
いている。
【００７０】先ずステップＳ１において、カウンタｉの
値を０に初期化する。次にステップＳ２において、ある
単位量子化ユニット数Ｍ毎に量子化精度情報の代表値を
計算する。この代表値としては、最大値や平均値等を用
いるのが一般的である。
値を０に初期化する。次にステップＳ２において、ある
単位量子化ユニット数Ｍ毎に量子化精度情報の代表値を
計算する。この代表値としては、最大値や平均値等を用
いるのが一般的である。
【００７１】続いてステップＳ３において、カウンタｉ
の値を１増やす。続くステップＳ４において、Ｍ＊ｉの
値が全量子化ユニット数である１２未満であるか否かが
判別される。Ｍ＊ｉの値が１２未満であれば、ステップ
Ｓ２に戻って処理を続ける。ステップＳ４において、Ｍ
＊ｉの値が１２以上であれば、処理を終了する。
の値を１増やす。続くステップＳ４において、Ｍ＊ｉの
値が全量子化ユニット数である１２未満であるか否かが
判別される。Ｍ＊ｉの値が１２未満であれば、ステップ
Ｓ２に戻って処理を続ける。ステップＳ４において、Ｍ
＊ｉの値が１２以上であれば、処理を終了する。
【００７２】以上のようにして抽出された量子化精度情
報の概形が、図２に示した概形符号化部２１において量
子化、符号化される。
報の概形が、図２に示した概形符号化部２１において量
子化、符号化される。
【００７３】量子化精度情報の概形の量子化及び符号化
についてのフローチャートを図４に示す。ここで、図４
においてｉはカウンタの値、ｓｈａｐｅは概形ベクト
ル、ｑｓｈａｐｅ（ｉ）はｉ番目のインデックスにおけ
る量子化概形ベクトル、ｅｒｒは概形ベクトルと量子化
概形ベクトルの誤差（距離）、ｍｉｎは誤差の最小値、
ｉｎｄｅｘは概形ベクトル量子化値のインデックス、Ｃ
Ｂｓｉｚｅは量子化概形ベクトルのコードブックのサイ
ズ（インデックスの数）をそれぞれ表している。
についてのフローチャートを図４に示す。ここで、図４
においてｉはカウンタの値、ｓｈａｐｅは概形ベクト
ル、ｑｓｈａｐｅ（ｉ）はｉ番目のインデックスにおけ
る量子化概形ベクトル、ｅｒｒは概形ベクトルと量子化
概形ベクトルの誤差（距離）、ｍｉｎは誤差の最小値、
ｉｎｄｅｘは概形ベクトル量子化値のインデックス、Ｃ
Ｂｓｉｚｅは量子化概形ベクトルのコードブックのサイ
ズ（インデックスの数）をそれぞれ表している。
【００７４】図４において、先ずステップＳ１１では、
誤差最小値ｍｉｎを、概形ベクトルｓｈａｐｅと量子化
概形ベクトルｑｓｈａｐｅ（０）の距離として初期化
し、量子化概形ベクトルのインデックスｉｎｄｅｘを０
に初期化する。ここで、量子化概形ベクトルｑｓｈａｐ
ｅは、予め学習作成されコードブックとして保存されて
いるものとする。
誤差最小値ｍｉｎを、概形ベクトルｓｈａｐｅと量子化
概形ベクトルｑｓｈａｐｅ（０）の距離として初期化
し、量子化概形ベクトルのインデックスｉｎｄｅｘを０
に初期化する。ここで、量子化概形ベクトルｑｓｈａｐ
ｅは、予め学習作成されコードブックとして保存されて
いるものとする。
【００７５】次にステップＳ１２において、カウンタｉ
の値を１に初期化し、ステップＳ１３において、概形ベ
クトルｓｈａｐｅと量子化概形ベクトルｑｓｈａｐｅ
（ｉ）の量子化誤差ｅｒｒを計算する。
の値を１に初期化し、ステップＳ１３において、概形ベ
クトルｓｈａｐｅと量子化概形ベクトルｑｓｈａｐｅ
（ｉ）の量子化誤差ｅｒｒを計算する。
【００７６】ステップＳ１４では、量子化誤差ｅｒｒが
誤差最小値ｍｉｎ未満であるか否かが判別される。量子
化誤差ｅｒｒが誤差最小値ｍｉｎ未満であれば、ステッ
プＳ１５に進み、量子化誤差最小値ｍｉｎに量子化誤差
ｅｒｒを代入し、量子化値インデックスｉｎｄｅｘにｉ
を代入する。ステップＳ１４において、量子化誤差ｅｒ
ｒが誤差最小値ｍｉｎ未満でなければ、ステップＳ１６
に進む。
誤差最小値ｍｉｎ未満であるか否かが判別される。量子
化誤差ｅｒｒが誤差最小値ｍｉｎ未満であれば、ステッ
プＳ１５に進み、量子化誤差最小値ｍｉｎに量子化誤差
ｅｒｒを代入し、量子化値インデックスｉｎｄｅｘにｉ
を代入する。ステップＳ１４において、量子化誤差ｅｒ
ｒが誤差最小値ｍｉｎ未満でなければ、ステップＳ１６
に進む。
【００７７】ステップＳ１６では、カウンタｉの値を１
増やし、ステップＳ１７では、カウンタｉの値がコード
ブックサイズＣＢｓｉｚｅ未満であるか否かが判別され
る。カウンタｉの値がコードブックサイズＣＢｓｉｚｅ
未満であれば，ステップＳ１３に戻り処理を続ける。ス
テップＳ１７において、カウンタｉの値がコードブック
サイズＣＢｓｉｚｅ未満でなければ、ステップＳ１８で
量子化値インデックスｉｎｄｅｘを符号化して終了す
る。
増やし、ステップＳ１７では、カウンタｉの値がコード
ブックサイズＣＢｓｉｚｅ未満であるか否かが判別され
る。カウンタｉの値がコードブックサイズＣＢｓｉｚｅ
未満であれば，ステップＳ１３に戻り処理を続ける。ス
テップＳ１７において、カウンタｉの値がコードブック
サイズＣＢｓｉｚｅ未満でなければ、ステップＳ１８で
量子化値インデックスｉｎｄｅｘを符号化して終了す
る。
【００７８】このように、図２に示した概形符号化部２
１では、コードブックの各インデックスにおける量子化
概形ベクトルと概形ベクトルとの誤差（距離）を各イン
デックスについて計算し、その誤差が最小となるインデ
ックスを符号化する。
１では、コードブックの各インデックスにおける量子化
概形ベクトルと概形ベクトルとの誤差（距離）を各イン
デックスについて計算し、その誤差が最小となるインデ
ックスを符号化する。
【００７９】図２に示す残差信号計算部２２では、図５
に示すようにして量子化精度情報の残差信号を計算す
る。ここで、図５においてｉ及びｊはカウンタの値、Ｉ
ＤＷＬは量子化精度情報、ｑｓｈａｐｅは量子化概形ベ
クトル、ｉｎｄｅｘは量子化概形ベクトルのインデック
ス、ｒＩＤＷＬは量子化精度情報残差信号、Ｍは量子化
精度情報をまとめる単位量子化ユニット数をそれぞれ表
している。
に示すようにして量子化精度情報の残差信号を計算す
る。ここで、図５においてｉ及びｊはカウンタの値、Ｉ
ＤＷＬは量子化精度情報、ｑｓｈａｐｅは量子化概形ベ
クトル、ｉｎｄｅｘは量子化概形ベクトルのインデック
ス、ｒＩＤＷＬは量子化精度情報残差信号、Ｍは量子化
精度情報をまとめる単位量子化ユニット数をそれぞれ表
している。
【００８０】図５において、先ずステップＳ２１では、
カウンタｉの値を０に初期化し、ステップＳ２２では、
カウンタｊの値を０に初期化する。
カウンタｉの値を０に初期化し、ステップＳ２２では、
カウンタｊの値を０に初期化する。
【００８１】続いてステップＳ２３において、量子化精
度情報残差信号を計算する。量子化精度情報残差信号
は、量子化精度情報ＩＤＷＬから図２に示す概形符号化
部２１で符号化されたインデックスに対応する量子化概
形ベクトルの値を減算することにより求められる。
度情報残差信号を計算する。量子化精度情報残差信号
は、量子化精度情報ＩＤＷＬから図２に示す概形符号化
部２１で符号化されたインデックスに対応する量子化概
形ベクトルの値を減算することにより求められる。
【００８２】次にステップＳ２４において、カウンタｊ
の値を１増やす。ステップＳ２５では、ｊの値がＭの未
満であるか否かが判別される。ｊの値がＭ未満であるな
らばステップＳ２３に戻り、量子化情報残差信号の値を
計算する。ステップＳ２５において、ｊの値がＭ未満で
ないならばステップＳ２６に進み、カウンタｉの値を１
増やす。
の値を１増やす。ステップＳ２５では、ｊの値がＭの未
満であるか否かが判別される。ｊの値がＭ未満であるな
らばステップＳ２３に戻り、量子化情報残差信号の値を
計算する。ステップＳ２５において、ｊの値がＭ未満で
ないならばステップＳ２６に進み、カウンタｉの値を１
増やす。
【００８３】ステップＳ２７では、Ｍ＊ｉの値が全量子
化ユニット数である１２未満であるか否かが判別され
る。Ｍ＊ｉの値が１２未満であれば、ステップＳ２２に
戻って処理を続ける。ステップＳ２７において、Ｍ＊ｉ
の値が１２未満でなければ、処理を終了する。
化ユニット数である１２未満であるか否かが判別され
る。Ｍ＊ｉの値が１２未満であれば、ステップＳ２２に
戻って処理を続ける。ステップＳ２７において、Ｍ＊ｉ
の値が１２未満でなければ、処理を終了する。
【００８４】このようにして計算された量子化精度情報
残差信号が図２に示す残差信号符号化部２３において図
６に示すように符号化される。ここで、図６においてｉ
はカウンタの値、ｒＩＤＷＬ（ｉ）は量子化精度情報残
差信号を表している。
残差信号が図２に示す残差信号符号化部２３において図
６に示すように符号化される。ここで、図６においてｉ
はカウンタの値、ｒＩＤＷＬ（ｉ）は量子化精度情報残
差信号を表している。
【００８５】先ずステップＳ３１において、カウンタｉ
の値を０に初期化し、次にステップＳ３２において、ｒ
ＩＤＷＬ（ｉ）を符号化する。このとき、可変長符号列
表を用意し、それを用いて符号化を行うと効率良く符号
化を行うことができる。
の値を０に初期化し、次にステップＳ３２において、ｒ
ＩＤＷＬ（ｉ）を符号化する。このとき、可変長符号列
表を用意し、それを用いて符号化を行うと効率良く符号
化を行うことができる。
【００８６】続いてステップＳ３３において、カウンタ
ｉの値を１増やし、ステップＳ３４において、カウンタ
ｉの値が全量子化ユニット数である１２未満であるか否
かが判別される。カウンタｉの値が全量子化ユニット数
である１２未満であればステップＳ３２に戻り処理を続
ける。ステップＳ３４において、カウンタｉの値が全量
子化ユニット数である１２未満でなければ終了する。
ｉの値を１増やし、ステップＳ３４において、カウンタ
ｉの値が全量子化ユニット数である１２未満であるか否
かが判別される。カウンタｉの値が全量子化ユニット数
である１２未満であればステップＳ３２に戻り処理を続
ける。ステップＳ３４において、カウンタｉの値が全量
子化ユニット数である１２未満でなければ終了する。
【００８７】以上のようにして得られた、符号化された
量子化精度情報残差信号とコードブックのインデックス
とを量子化精度情報として用いることで、量子化精度情
報を効率よく圧縮することができる。
量子化精度情報残差信号とコードブックのインデックス
とを量子化精度情報として用いることで、量子化精度情
報を効率よく圧縮することができる。
【００８８】量子化精度情報の圧縮の具体例を図７、図
８を用いて説明する。この例では、量子化精度情報（Ｉ
ＤＷＬ）をまとめる単位量子化ユニット数Ｍを３として
おり、量子化精度情報を３つずつまとめ、代表値として
その平均値を求めることにより、量子化精度情報の概形
（ｓｈａｐｅ）を求めている。また、量子化精度情報
は、３ビットで符号化するものとして説明を行う。
８を用いて説明する。この例では、量子化精度情報（Ｉ
ＤＷＬ）をまとめる単位量子化ユニット数Ｍを３として
おり、量子化精度情報を３つずつまとめ、代表値として
その平均値を求めることにより、量子化精度情報の概形
（ｓｈａｐｅ）を求めている。また、量子化精度情報
は、３ビットで符号化するものとして説明を行う。
【００８９】例えば、量子化ユニット（ＱＵ）毎の量子
化精度情報が、図８（Ａ）のように与えられるとする。
量子化ユニット番号０〜２の量子化精度情報がそれぞれ
７，７，６であるため、代表値は、その平均値である７
となる。これを全ての量子化精度情報に対して求める
と、概形ベクトルは、４次元ベクトル（７，４，２，
１）となる。
化精度情報が、図８（Ａ）のように与えられるとする。
量子化ユニット番号０〜２の量子化精度情報がそれぞれ
７，７，６であるため、代表値は、その平均値である７
となる。これを全ての量子化精度情報に対して求める
と、概形ベクトルは、４次元ベクトル（７，４，２，
１）となる。
【００９０】図７に示すコードブックの各インデックス
について、この概形ベクトルと量子化概形ベクトル（ｑ
ｓｈａｐｅ）との距離を計算すると、インデックス２の
量子化概形ベクトル（７，５，２，１）との距離が一番
近いことが分かる。このとき、量子化精度情報（ＩＤＷ
Ｌ）と量子化概形ベクトル（ｑｓｈａｐｅ）とは、図８
（Ｂ）のようになる。
について、この概形ベクトルと量子化概形ベクトル（ｑ
ｓｈａｐｅ）との距離を計算すると、インデックス２の
量子化概形ベクトル（７，５，２，１）との距離が一番
近いことが分かる。このとき、量子化精度情報（ＩＤＷ
Ｌ）と量子化概形ベクトル（ｑｓｈａｐｅ）とは、図８
（Ｂ）のようになる。
【００９１】この量子化概形ベクトルと量子化精度情報
とから、量子化精度情報残差信号（ｒＩＤＷＬ）が求め
られる。すなわち、量子化精度情報から量子化概形ベク
トルの値を減算することにより量子化精度情報残差信号
が求められる。この量子化精度情報残差信号は、図８
（Ｃ）のようになる。
とから、量子化精度情報残差信号（ｒＩＤＷＬ）が求め
られる。すなわち、量子化精度情報から量子化概形ベク
トルの値を減算することにより量子化精度情報残差信号
が求められる。この量子化精度情報残差信号は、図８
（Ｃ）のようになる。
【００９２】この量子化精度情報残差信号を図９に示す
可変長符号列表を用いて可変長符号化すると、そのビッ
ト数は１９ビットとなる。図７に示す量子化概形ベクト
ルのインデックスは、４ビットで表されるため、量子化
精度情報の符号化ビット数は、その合計である２３ビッ
トとなる。非圧縮の場合は３６ビット必要になることか
ら、本実施の形態の手法を用いることにより１３ビット
の圧縮が可能となる。
可変長符号列表を用いて可変長符号化すると、そのビッ
ト数は１９ビットとなる。図７に示す量子化概形ベクト
ルのインデックスは、４ビットで表されるため、量子化
精度情報の符号化ビット数は、その合計である２３ビッ
トとなる。非圧縮の場合は３６ビット必要になることか
ら、本実施の形態の手法を用いることにより１３ビット
の圧縮が可能となる。
【００９３】なお、上述の例では、量子化精度情報残差
信号について可変長符号化を行ったが、量子化精度情報
残差信号の周波数方向の差分値について可変長符号化を
行うようにしても構わない。すなわち、この量子化精度
情報残差信号や後述する正規化情報残差信号は、隣の量
子化ユニット間、隣のチャネル間、隣の時刻間で値が似
ることが多いため、例えば周波数方向の差分値を計算す
ると、その出現確率に大きな偏りが生じ、特に差分値０
付近の確率が高くなる。そこで、出現覚率の高い差分値
に短い符号を割り当てることにより、符号化ビット数を
減らすことができる。
信号について可変長符号化を行ったが、量子化精度情報
残差信号の周波数方向の差分値について可変長符号化を
行うようにしても構わない。すなわち、この量子化精度
情報残差信号や後述する正規化情報残差信号は、隣の量
子化ユニット間、隣のチャネル間、隣の時刻間で値が似
ることが多いため、例えば周波数方向の差分値を計算す
ると、その出現確率に大きな偏りが生じ、特に差分値０
付近の確率が高くなる。そこで、出現覚率の高い差分値
に短い符号を割り当てることにより、符号化ビット数を
減らすことができる。
【００９４】また、可変長符号化を用いる他にも種々の
手法を用いることができる。例えば、低周波数域では大
きな値になり高周波数域では小さな値になることが多い
ため、低周波数域の値を減らすような、又は高周波数域
の値を増やすような重み付けをすることにより、全帯域
でのダイナミックレンジを狭めることができ、これによ
り、少ないビット数での符号化を行うことができる。ま
た、ある帯域以上の量子化ユニットでは情報の分布範囲
が狭くなっていることがよくあるため、その境界量子化
ユニット番号を別に符号化することにより、境界帯域以
上の情報を少ないビット数で符号化することができる。
手法を用いることができる。例えば、低周波数域では大
きな値になり高周波数域では小さな値になることが多い
ため、低周波数域の値を減らすような、又は高周波数域
の値を増やすような重み付けをすることにより、全帯域
でのダイナミックレンジを狭めることができ、これによ
り、少ないビット数での符号化を行うことができる。ま
た、ある帯域以上の量子化ユニットでは情報の分布範囲
が狭くなっていることがよくあるため、その境界量子化
ユニット番号を別に符号化することにより、境界帯域以
上の情報を少ないビット数で符号化することができる。
【００９５】また、量子化精度情報の概形ベクトルの量
子化に用いるコードブックは、ゲインと形とに分けて持
つようにしても構わない。これにより、小さいサイズで
効率的に符号化することが可能となる。
子化に用いるコードブックは、ゲインと形とに分けて持
つようにしても構わない。これにより、小さいサイズで
効率的に符号化することが可能となる。
【００９６】以上、量子化精度情報の場合について説明
したが、正規化情報の場合にも同様な手法により圧縮が
可能である。詳しい説明は省略するが、簡単には、図１
に示す正規化情報符号化部１６は、各量子化ユニット毎
の正規化情報の概形を抽出し、抽出された正規化情報の
概形を量子化して符号化し、図１のマルチプレクサ１７
に出力する。また、その量子化誤差を符号化し、正規化
情報として図１のマルチプレクサ１７に出力する。
したが、正規化情報の場合にも同様な手法により圧縮が
可能である。詳しい説明は省略するが、簡単には、図１
に示す正規化情報符号化部１６は、各量子化ユニット毎
の正規化情報の概形を抽出し、抽出された正規化情報の
概形を量子化して符号化し、図１のマルチプレクサ１７
に出力する。また、その量子化誤差を符号化し、正規化
情報として図１のマルチプレクサ１７に出力する。
【００９７】正規化情報の圧縮の具体例を図１０、図１
１を用いて説明する。この例についても、正規化情報
（ＩＤＳＦ）をまとめる単位量子化ユニット数Ｍを３と
しており、正規化情報を３つずつまとめ、代表値として
その平均値を求めることにより、正規化情報の概形（ｓ
ｈａｐｅ）を求めている。また、正規化情報は、６ビッ
トで符号化するものとして説明を行う。
１を用いて説明する。この例についても、正規化情報
（ＩＤＳＦ）をまとめる単位量子化ユニット数Ｍを３と
しており、正規化情報を３つずつまとめ、代表値として
その平均値を求めることにより、正規化情報の概形（ｓ
ｈａｐｅ）を求めている。また、正規化情報は、６ビッ
トで符号化するものとして説明を行う。
【００９８】例えば、量子化ユニット（ＱＵ）毎の正規
化情報が、図１１（Ａ）のように与えられるとする。量
子化ユニット番号０〜２の正規化情報がそれぞれ５４，
５３，５２であるため、代表値は、その平均値である５
３となる。これを全ての正規化情報に対して求めると、
概形ベクトルは、４次元ベクトル（５３，４１，４１，
４５）となる。
化情報が、図１１（Ａ）のように与えられるとする。量
子化ユニット番号０〜２の正規化情報がそれぞれ５４，
５３，５２であるため、代表値は、その平均値である５
３となる。これを全ての正規化情報に対して求めると、
概形ベクトルは、４次元ベクトル（５３，４１，４１，
４５）となる。
【００９９】図１０に示すコードブックの各インデック
スについて、この概形ベクトルと量子化概形ベクトル
（ｑｓｈａｐｅ）との距離を計算すると、インデックス
２の量子化概形ベクトル（５２，４１，４０，４６）と
の距離が一番近いことが分かる。このとき、量子化精度
情報（ＩＤＳＦ）と量子化概形ベクトル（ｑｓｈａｐ
ｅ）とは、図１１（Ｂ）のようになる。
スについて、この概形ベクトルと量子化概形ベクトル
（ｑｓｈａｐｅ）との距離を計算すると、インデックス
２の量子化概形ベクトル（５２，４１，４０，４６）と
の距離が一番近いことが分かる。このとき、量子化精度
情報（ＩＤＳＦ）と量子化概形ベクトル（ｑｓｈａｐ
ｅ）とは、図１１（Ｂ）のようになる。
【０１００】この量子化概形ベクトルと正規化情報とか
ら、正規化情報残差信号（ｒＩＤＳＦ）が求められる。
すなわち、正規化情報から量子化概形ベクトルの値を減
算することにより正規化情報残差信号が求められる。こ
の正規化情報残差信号は、図１１（Ｃ）のようになる。
ら、正規化情報残差信号（ｒＩＤＳＦ）が求められる。
すなわち、正規化情報から量子化概形ベクトルの値を減
算することにより正規化情報残差信号が求められる。こ
の正規化情報残差信号は、図１１（Ｃ）のようになる。
【０１０１】この正規化情報残差信号を図１２に示す可
変長符号列表を用いて可変長符号化すると、そのビット
数は３３ビットとなる。図７に示す量子化概形ベクトル
のインデックスは、４ビットで表されるため、量子化精
度情報の符号化ビット数は、その合計である３７ビット
となる。非圧縮の場合は７２ビット必要になることか
ら、本実施の形態の手法を用いることにより３５ビット
の圧縮が可能となる。
変長符号列表を用いて可変長符号化すると、そのビット
数は３３ビットとなる。図７に示す量子化概形ベクトル
のインデックスは、４ビットで表されるため、量子化精
度情報の符号化ビット数は、その合計である３７ビット
となる。非圧縮の場合は７２ビット必要になることか
ら、本実施の形態の手法を用いることにより３５ビット
の圧縮が可能となる。
【０１０２】このように、本実施の形態における符号化
装置によれば、量子化精度情報及び正規情報といった副
情報を、情報を失うことなく効率的に圧縮することがで
きる。しかし、入力する信号によっては、例えば図９に
示した可変長符号列表において、量子化精度情報残差信
号が−１〜＋１までの範囲に入らない場合が多くなるこ
ともあり、この場合、通常通りに量子化精度情報を符号
化した方がビット数を削減できることもある。このた
め、副情報を他の符号化方式によって符号化する符号化
部を設け、本実施の形態の符号化方式による符号量と当
該他の符号化方式による符号量とを比較部で比較し、符
号量の少ない符号化方式を選択部で選択するようにする
のが現実的である。
装置によれば、量子化精度情報及び正規情報といった副
情報を、情報を失うことなく効率的に圧縮することがで
きる。しかし、入力する信号によっては、例えば図９に
示した可変長符号列表において、量子化精度情報残差信
号が−１〜＋１までの範囲に入らない場合が多くなるこ
ともあり、この場合、通常通りに量子化精度情報を符号
化した方がビット数を削減できることもある。このた
め、副情報を他の符号化方式によって符号化する符号化
部を設け、本実施の形態の符号化方式による符号量と当
該他の符号化方式による符号量とを比較部で比較し、符
号量の少ない符号化方式を選択部で選択するようにする
のが現実的である。
【０１０３】この場合、符号化装置は、図１３に示すよ
うに、主情報符号化部５０と、第１の副情報符号化部５
１と、第２の副情報符号化部５２と、比較手段である比
較部５３と、選択手段であるスイッチ５４とを備える。
ここで、主情報符号化部５０は、図１に示す帯域分割部
１１、正規化部１２１〜１２４、量子化精度決定部１
３、量子化部１４１〜１４４及びマルチプレクサ１７に
相当する。また、第１の副情報符号化部５１は、量子化
精度情報や正規化情報等の副情報について本実施の形態
における手法で、すなわち概形を抽出して符号化し、第
２の副情報符号化部５２は、通常通りに副情報を符号化
する。
うに、主情報符号化部５０と、第１の副情報符号化部５
１と、第２の副情報符号化部５２と、比較手段である比
較部５３と、選択手段であるスイッチ５４とを備える。
ここで、主情報符号化部５０は、図１に示す帯域分割部
１１、正規化部１２１〜１２４、量子化精度決定部１
３、量子化部１４１〜１４４及びマルチプレクサ１７に
相当する。また、第１の副情報符号化部５１は、量子化
精度情報や正規化情報等の副情報について本実施の形態
における手法で、すなわち概形を抽出して符号化し、第
２の副情報符号化部５２は、通常通りに副情報を符号化
する。
【０１０４】比較部５３は、第１の副情報符号化部５１
と第２の副情報符号化部５２とにおける符号量を比較
し、符号量の少ない側を選択するようにスイッチ５４を
制御する。これにより、選択された符号化後の副情報が
主情報符号化部５０に供給される。
と第２の副情報符号化部５２とにおける符号量を比較
し、符号量の少ない側を選択するようにスイッチ５４を
制御する。これにより、選択された符号化後の副情報が
主情報符号化部５０に供給される。
【０１０５】次に、図１４に本実施の形態における復号
装置３０の構成を示す。図１４において、符号化データ
は、デマルチプレクサ３１に入力されて復号され、第１
〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情
報、及び正規化情報に分離される。第１〜第４の符号化
ユニットの量子化係数は、それぞれの符号化ユニットに
対応する信号成分構成部３４１〜３４４に供給される。
また、量子化精度情報及び正規化情報は、それぞれ量子
化精度情報復号部３２、正規化情報復号部３３で復号さ
れた後に、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成
分構成部３４１〜３４４に供給される。
装置３０の構成を示す。図１４において、符号化データ
は、デマルチプレクサ３１に入力されて復号され、第１
〜第４の符号化ユニットの量子化係数、量子化精度情
報、及び正規化情報に分離される。第１〜第４の符号化
ユニットの量子化係数は、それぞれの符号化ユニットに
対応する信号成分構成部３４１〜３４４に供給される。
また、量子化精度情報及び正規化情報は、それぞれ量子
化精度情報復号部３２、正規化情報復号部３３で復号さ
れた後に、それぞれの符号化ユニットに対応する信号成
分構成部３４１〜３４４に供給される。
【０１０６】信号成分構成部３４１では、第１の符号化
ユニットの量子化係数が、第１の符号化ユニットの量子
化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化され、
これにより、第１の符号化ユニットの被正規化データと
される。さらに、信号成分構成部３４１では、第１の符
号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化ユニッ
トの正規化情報に対応する値が乗算され、これにより、
第１の符号化ユニットの信号が復号されて帯域合成部３
５に出力される。
ユニットの量子化係数が、第１の符号化ユニットの量子
化精度情報に対応した量子化ステップで逆量子化され、
これにより、第１の符号化ユニットの被正規化データと
される。さらに、信号成分構成部３４１では、第１の符
号化ユニットの被正規化データに、第１の符号化ユニッ
トの正規化情報に対応する値が乗算され、これにより、
第１の符号化ユニットの信号が復号されて帯域合成部３
５に出力される。
【０１０７】信号成分構成部３４２〜３４４においても
同様の処理が行われ、これにより、第２〜第４の符号化
ユニットの信号が復号されて帯域合成部３５に出力され
る。帯域合成部３５では、第１〜第４の符号化ユニット
の信号が帯域合成され、これにより元のオーディオ信号
が復元される。
同様の処理が行われ、これにより、第２〜第４の符号化
ユニットの信号が復号されて帯域合成部３５に出力され
る。帯域合成部３５では、第１〜第４の符号化ユニット
の信号が帯域合成され、これにより元のオーディオ信号
が復元される。
【０１０８】続いて、上述した量子化精度情報復号部３
２の概念構成を図１５に示す。図１５に示すように、残
差信号復号部４０は、入力された量子化精度情報残差信
号を復号して合成部４２に供給する。また、概形復号部
４１は、入力されたインデックスに基づいて量子化精度
情報の概形情報を復号して合成部４２に供給する。合成
部４２は、概形情報と量子化精度情報残差信号とを合成
し、量子化精度情報として、図１４に示すそれぞれの量
子化ユニットに対応する信号成分構成部３４１〜３４４
に供給する。
２の概念構成を図１５に示す。図１５に示すように、残
差信号復号部４０は、入力された量子化精度情報残差信
号を復号して合成部４２に供給する。また、概形復号部
４１は、入力されたインデックスに基づいて量子化精度
情報の概形情報を復号して合成部４２に供給する。合成
部４２は、概形情報と量子化精度情報残差信号とを合成
し、量子化精度情報として、図１４に示すそれぞれの量
子化ユニットに対応する信号成分構成部３４１〜３４４
に供給する。
【０１０９】以上説明したように、本実施の形態では、
量子化精度情報や正規化情報等の副情報について、その
概形を量子化し、量子化誤差（残差信号）を可変長符号
化することにより、副情報の符号化に用いるビット数を
削減することが可能となる。従って、削減されたビット
数をオーディオ信号等の主情報の符号化に分配すること
ができ、符号化音の品質を向上させることが可能とな
る。
量子化精度情報や正規化情報等の副情報について、その
概形を量子化し、量子化誤差（残差信号）を可変長符号
化することにより、副情報の符号化に用いるビット数を
削減することが可能となる。従って、削減されたビット
数をオーディオ信号等の主情報の符号化に分配すること
ができ、符号化音の品質を向上させることが可能とな
る。
【０１１０】なお、本発明は上述した実施の形態のみに
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１１】例えば、上述の説明では、量子化精度情報
及び正規化情報の概形を抽出する際に、ある単位量子化
ユニット数毎に求められた代表値を概形情報としたが、
これに限定されるものではなく、概形情報として、線形
予測係数から求められるＬＰＣ包絡、ＬＳＰ包絡、或い
は、パワースペクトラムの対数を時間軸に変換すること
により求められるケプストラム包絡等を用いることもで
きる。以下、簡単に説明する。
及び正規化情報の概形を抽出する際に、ある単位量子化
ユニット数毎に求められた代表値を概形情報としたが、
これに限定されるものではなく、概形情報として、線形
予測係数から求められるＬＰＣ包絡、ＬＳＰ包絡、或い
は、パワースペクトラムの対数を時間軸に変換すること
により求められるケプストラム包絡等を用いることもで
きる。以下、簡単に説明する。
【０１１２】オーディオ信号の波形を｛ｘ（ｔ）｝
（ｔ：整数）としたとき、現時点の値ｘ（ｔ）とこれに
隣接する過去のｐ個の値との間に、以下の式（１）に示
す関係が成り立つと仮定する。
（ｔ：整数）としたとき、現時点の値ｘ（ｔ）とこれに
隣接する過去のｐ個の値との間に、以下の式（１）に示
す関係が成り立つと仮定する。
【０１１３】
【数１】
【０１１４】この線形差分方程式によれば、予測誤差ｅ
（ｔ）を最小化するα（ｉ）（１≦α≦ｐ）を求めるこ
とで、現時点の値ｘ（ｔ）を過去の値から線形予測する
ことができる。すなわち、ｘ（ｔ）の線形予測値をｘ'
（ｔ）とすれば、ｘ'（ｔ）は、以下の式（２）のよう
に表される。また、このときの予測誤差ｅ（ｔ）は、式
（３）のように表される。
（ｔ）を最小化するα（ｉ）（１≦α≦ｐ）を求めるこ
とで、現時点の値ｘ（ｔ）を過去の値から線形予測する
ことができる。すなわち、ｘ（ｔ）の線形予測値をｘ'
（ｔ）とすれば、ｘ'（ｔ）は、以下の式（２）のよう
に表される。また、このときの予測誤差ｅ（ｔ）は、式
（３）のように表される。
【０１１５】
【数２】
【０１１６】なお、このα（ｉ）を線形予測係数（ＬＰ
Ｃ）という。このＬＰＣは、先ず、ｘ（ｔ）の自己相関
関数ｒ（τ）を求め、このｒ（τ）に関する連立１次方
程式を解くことによって求められる。
Ｃ）という。このＬＰＣは、先ず、ｘ（ｔ）の自己相関
関数ｒ（τ）を求め、このｒ（τ）に関する連立１次方
程式を解くことによって求められる。
【０１１７】ここで、正規化係数は、各量子化ユニット
におけるスペクトルの絶対値の最大値であるため、この
正規化係数又は正規化係数の２乗をパワースペクトルの
値の最大値と見なすことができる。パワースペクトルの
逆フーリエ変換値は、自己相関関数となるため、正規化
係数から線形予測係数を求めることができる。
におけるスペクトルの絶対値の最大値であるため、この
正規化係数又は正規化係数の２乗をパワースペクトルの
値の最大値と見なすことができる。パワースペクトルの
逆フーリエ変換値は、自己相関関数となるため、正規化
係数から線形予測係数を求めることができる。
【０１１８】また、線形予測係数から求められるＬＳＰ
（線スペクトル対）の値を正規化係数の概形として用い
てもよい。
（線スペクトル対）の値を正規化係数の概形として用い
てもよい。
【０１１９】また、ケプストラムは、パワースペクトル
の対数値をとり、逆フーリエ変換したものである。そこ
で、正規化係数又は正規化係数の２乗の対数値をとり、
逆フーリエ変換することにより、正規化係数よりケプス
トラムが求められ、その低次の次数を用いることで、正
規化係数の概形を表現することができる。
の対数値をとり、逆フーリエ変換したものである。そこ
で、正規化係数又は正規化係数の２乗の対数値をとり、
逆フーリエ変換することにより、正規化係数よりケプス
トラムが求められ、その低次の次数を用いることで、正
規化係数の概形を表現することができる。
【０１２０】量子化精度情報についても、量子化精度情
報を仮にパワースペクトルの値と見なすことにより、同
様に、ＬＰＣ、ＬＳＰ、ケプストラムによって量子化精
度情報の概形を表現することができる。
報を仮にパワースペクトルの値と見なすことにより、同
様に、ＬＰＣ、ＬＳＰ、ケプストラムによって量子化精
度情報の概形を表現することができる。
【０１２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
符号化装置は、音響及び／又は映像信号の直接の符号化
対象である主情報と直接の符号化対象ではない副情報と
を符号化する符号化装置において、上記副情報の概形情
報を計算する概形計算手段と、上記概形情報を量子化し
て符号化する概形符号化手段と、量子化誤差を計算する
誤差計算手段と、上記量子化誤差を情報を失うことなく
ロスレスで符号化する誤差符号化手段とを備え、上記概
形符号化手段によって符号化された上記概形情報と上記
誤差符号化手段によって符号化された上記量子化誤差と
を出力することを特徴としている。
符号化装置は、音響及び／又は映像信号の直接の符号化
対象である主情報と直接の符号化対象ではない副情報と
を符号化する符号化装置において、上記副情報の概形情
報を計算する概形計算手段と、上記概形情報を量子化し
て符号化する概形符号化手段と、量子化誤差を計算する
誤差計算手段と、上記量子化誤差を情報を失うことなく
ロスレスで符号化する誤差符号化手段とを備え、上記概
形符号化手段によって符号化された上記概形情報と上記
誤差符号化手段によって符号化された上記量子化誤差と
を出力することを特徴としている。
【０１２２】このような符号化装置によっては、音響及
び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の
概形情報を量子化して符号化し、また、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の
概形情報を量子化して符号化し、また、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
【０１２３】また、本発明に係る符号化方法は、音響及
び／又は映像信号の直接の符号化対象である主情報と直
接の符号化対象ではない副情報とを符号化する符号化方
法において、上記副情報の概形情報を計算する概形計算
工程と、上記概形情報を量子化して符号化する概形符号
化工程と、量子化誤差を計算する誤差計算工程と、上記
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
誤差符号化工程とを有し、上記概形符号化工程にて符号
化された上記概形情報と上記誤差符号化工程にて符号化
された上記量子化誤差とを出力することを特徴としてい
る。
び／又は映像信号の直接の符号化対象である主情報と直
接の符号化対象ではない副情報とを符号化する符号化方
法において、上記副情報の概形情報を計算する概形計算
工程と、上記概形情報を量子化して符号化する概形符号
化工程と、量子化誤差を計算する誤差計算工程と、上記
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
誤差符号化工程とを有し、上記概形符号化工程にて符号
化された上記概形情報と上記誤差符号化工程にて符号化
された上記量子化誤差とを出力することを特徴としてい
る。
【０１２４】このような符号化方法によっては、音響及
び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の
概形情報を量子化して符号化し、また、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副情報の
概形情報を量子化して符号化し、また、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
【０１２５】また、本発明に係る復号装置は、符号化さ
れた音響信号及び／又は映像信号を復号する復号装置に
おいて、符号化装置にて直接の符号化対象ではない副情
報についての概形情報が符号化され、上記概形情報を符
号化する際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレス
で符号化された上記概形情報と上記量子化誤差とを入力
して復号する復号装置であって、上記副情報の量子化誤
差を復号する誤差復号手段と、上記副情報の概形情報を
復号する概形復号手段と、復号された上記量子化誤差と
上記概形情報とを合成する合成手段とを備えることを特
徴としている。
れた音響信号及び／又は映像信号を復号する復号装置に
おいて、符号化装置にて直接の符号化対象ではない副情
報についての概形情報が符号化され、上記概形情報を符
号化する際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレス
で符号化された上記概形情報と上記量子化誤差とを入力
して復号する復号装置であって、上記副情報の量子化誤
差を復号する誤差復号手段と、上記副情報の概形情報を
復号する概形復号手段と、復号された上記量子化誤差と
上記概形情報とを合成する合成手段とを備えることを特
徴としている。
【０１２６】このような復号装置によっては、符号化装
置において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化す
る際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
ことでビット数が削減された副情報を入力し、副情報の
量子化誤差と概形情報とを復号して合成することができ
る。
置において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化す
る際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
ことでビット数が削減された副情報を入力し、副情報の
量子化誤差と概形情報とを復号して合成することができ
る。
【０１２７】また、本発明にかかる復号方法は、符号化
された音響信号及び／又は映像信号を復号する復号方法
において、符号化装置にて直接の符号化対象ではない副
情報についての概形情報が符号化され、上記概形情報を
符号化する際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレ
スで符号化された上記概形情報と上記量子化誤差とを入
力して復号する復号方法であって、上記副情報の量子化
誤差を復号する誤差復号工程と、上記副情報の概形情報
を復号する概形復号工程と、復号された上記量子化誤差
と上記概形情報とを合成する合成工程とを有することを
特徴としている。
された音響信号及び／又は映像信号を復号する復号方法
において、符号化装置にて直接の符号化対象ではない副
情報についての概形情報が符号化され、上記概形情報を
符号化する際の量子化誤差が情報を失うことなくロスレ
スで符号化された上記概形情報と上記量子化誤差とを入
力して復号する復号方法であって、上記副情報の量子化
誤差を復号する誤差復号工程と、上記副情報の概形情報
を復号する概形復号工程と、復号された上記量子化誤差
と上記概形情報とを合成する合成工程とを有することを
特徴としている。
【０１２８】このような復号方法によっては、符号化装
置において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化す
る際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
ことでビット数が削減された副情報を入力し、副情報の
量子化誤差と概形情報とを復号して合成することができ
る。
置において音響及び／又は映像信号の副情報を符号化す
る際に、副情報の概形情報を量子化して符号化し、その
量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化する
ことでビット数が削減された副情報を入力し、副情報の
量子化誤差と概形情報とを復号して合成することができ
る。
【０１２９】また、本発明に係る符号化プログラムは、
音響及び／又は映像信号の直接の符号化対象である主情
報と直接の符号化対象ではない副情報とを符号化する符
号化プログラムにおいて、上記副情報の概形情報を計算
する概形計算工程と、上記概形情報を量子化して符号化
する概形符号化工程と、量子化誤差を計算する誤差計算
工程と、上記量子化誤差を情報を失うことなくロスレス
で符号化する誤差符号化工程とを有し、上記概形符号化
工程にて符号化された上記概形情報と上記誤差符号化工
程にて符号化された上記量子化誤差とを出力することを
特徴としている。
音響及び／又は映像信号の直接の符号化対象である主情
報と直接の符号化対象ではない副情報とを符号化する符
号化プログラムにおいて、上記副情報の概形情報を計算
する概形計算工程と、上記概形情報を量子化して符号化
する概形符号化工程と、量子化誤差を計算する誤差計算
工程と、上記量子化誤差を情報を失うことなくロスレス
で符号化する誤差符号化工程とを有し、上記概形符号化
工程にて符号化された上記概形情報と上記誤差符号化工
程にて符号化された上記量子化誤差とを出力することを
特徴としている。
【０１３０】このような符号化プログラムによっては、
音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副
情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
音響及び／又は映像信号の副情報を符号化する際に、副
情報の概形情報を量子化して符号化し、その量子化誤差
を情報を失うことなくロスレスで符号化することによ
り、副情報の符号化に用いるビット数を削減することが
可能となる。
【０１３１】また、本発明に係る復号プログラムは、符
号化された音響信号及び／又は映像信号を復号する復号
プログラムにおいて、符号化装置にて直接の符号化対象
ではない副情報についての概形情報が符号化され、上記
概形情報を符号化する際の量子化誤差が情報を失うこと
なくロスレスで符号化された上記概形情報と上記量子化
誤差とを入力して復号する復号プログラムであって、上
記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号工程と、上記
副情報の概形情報を復号する概形復号工程と、復号され
た上記量子化誤差と上記概形情報とを合成する合成工程
とを有することを特徴としている。
号化された音響信号及び／又は映像信号を復号する復号
プログラムにおいて、符号化装置にて直接の符号化対象
ではない副情報についての概形情報が符号化され、上記
概形情報を符号化する際の量子化誤差が情報を失うこと
なくロスレスで符号化された上記概形情報と上記量子化
誤差とを入力して復号する復号プログラムであって、上
記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号工程と、上記
副情報の概形情報を復号する概形復号工程と、復号され
た上記量子化誤差と上記概形情報とを合成する合成工程
とを有することを特徴としている。
【０１３２】このような復号プログラムによっては、符
号化装置において音響及び／又は映像信号の副情報を符
号化する際に、副情報の概形情報を量子化して符号化
し、その量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符
号化することでビット数が削減された副情報を入力し、
副情報の量子化誤差と概形情報とを復号して合成するこ
とができる。
号化装置において音響及び／又は映像信号の副情報を符
号化する際に、副情報の概形情報を量子化して符号化
し、その量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符
号化することでビット数が削減された副情報を入力し、
副情報の量子化誤差と概形情報とを復号して合成するこ
とができる。
【図１】本実施の形態における符号化装置の構成を説明
する図である。
する図である。
【図２】同符号化装置における量子化精度情報符号化部
の概念構成を説明する図である。
の概念構成を説明する図である。
【図３】同量子化精度情報符号化部の概形抽出部におけ
る動作を説明するフローチャートである。
る動作を説明するフローチャートである。
【図４】同量子化精度情報符号化部の外形量子化部にお
ける動作を説明するためのフローチャートである。
ける動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】同量子化精度情報符号化部の残差信号計算部に
おける動作を説明するためのフローチャートである。
おける動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】同量子化精度情報符号化部の残差信号符号化部
における動作を説明するためのフローチャートである。
における動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】同量子化精度情報符号化部における量子化精度
情報の圧縮の具体例を説明する図である。
情報の圧縮の具体例を説明する図である。
【図８】同量子化精度情報符号化部における量子化精度
情報の圧縮の具体例を説明する図であり、同図（Ａ）
は、量子化精度情報とその平均値を示し、同図（Ｂ）
は、量子化精度情報と量子化概形ベクトルを示し、同図
（Ｃ）は、量子化精度情報残差信号を示す。
情報の圧縮の具体例を説明する図であり、同図（Ａ）
は、量子化精度情報とその平均値を示し、同図（Ｂ）
は、量子化精度情報と量子化概形ベクトルを示し、同図
（Ｃ）は、量子化精度情報残差信号を示す。
【図９】量子化精度情報残差信号を符号化する可変長符
号列表の一例を説明する図である。
号列表の一例を説明する図である。
【図１０】正規化情報符号化部における正規化情報の圧
縮の具体例を説明する図である。
縮の具体例を説明する図である。
【図１１】同正規化情報符号化部における正規化情報の
圧縮の具体例を説明する図であり、同図（Ａ）は、正規
化情報とその平均値を示し、同図（Ｂ）は、正規化情報
と量子化概形ベクトルを示し、同図（Ｃ）は、正規化情
報残差信号を示す。
圧縮の具体例を説明する図であり、同図（Ａ）は、正規
化情報とその平均値を示し、同図（Ｂ）は、正規化情報
と量子化概形ベクトルを示し、同図（Ｃ）は、正規化情
報残差信号を示す。
【図１２】正規化情報残差信号を符号化する可変長符号
列表の一例を説明する図である。
列表の一例を説明する図である。
【図１３】他の符号化形式で符号化する符号化部を有す
る符号化装置の一例を説明する図である。
る符号化装置の一例を説明する図である。
【図１４】本実施の形態における復号装置の構成を説明
する図である。
する図である。
【図１５】同復号装置における量子化精度情報復号部の
概念構成を説明する図である。
概念構成を説明する図である。
【図１６】従来の符号化装置の構成を説明する図であ
る。
る。
【図１７】従来の復号装置の構成を説明する図である。
１０ 符号化装置、１１ 帯域分割部、１２１〜１２４
正規化部、１３ 量子化精度決定部、１４１〜１４４
量子化部、１５ 量子化精度情報符号化部、１６ 正
規化情報符号化部、１７ マルチプレクサ、２０ 概形
抽出部、２１概形符号化部、２２ 残差信号計算部、２
３ 残差信号符号化部、３０ 復号装置、３１ デマル
チプレクサ、３２ 量子化精度情報復号部、３３ 正規
化情報復号部、３４１〜３４４ 信号成分構成部、３５
帯域合成部、４０ 残差信号復号部、４１ 概形復号
部、４２ 合成部、５０ 主情報符号化部、５１ 第１
の副情報符号化部、５２ 第２の副情報符号化部、５３
比較部、５４ スイッチ
正規化部、１３ 量子化精度決定部、１４１〜１４４
量子化部、１５ 量子化精度情報符号化部、１６ 正
規化情報符号化部、１７ マルチプレクサ、２０ 概形
抽出部、２１概形符号化部、２２ 残差信号計算部、２
３ 残差信号符号化部、３０ 復号装置、３１ デマル
チプレクサ、３２ 量子化精度情報復号部、３３ 正規
化情報復号部、３４１〜３４４ 信号成分構成部、３５
帯域合成部、４０ 残差信号復号部、４１ 概形復号
部、４２ 合成部、５０ 主情報符号化部、５１ 第１
の副情報符号化部、５２ 第２の副情報符号化部、５３
比較部、５４ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 実 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 西口 正之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK15 MA32 MD05 MD07 ME17 RB01 RC12 RC32 RC37 SS30 TA52 TC08 5D045 DA11 5J064 AA02 BA09 BA13 BC02 BC17 BC21 BD03
Claims (33)
- 【請求項１】 音響及び／又は映像信号の直接の符号化
対象である主情報と直接の符号化対象ではない副情報と
を符号化する符号化装置において、 上記副情報の概形情報を計算する概形計算手段と、 上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化手段
と、 上記概形符号化手段における量子化誤差を計算する誤差
計算手段と、 上記量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化
する誤差符号化手段とを備え、 上記概形符号化手段によって符号化された上記概形情報
と上記誤差符号化手段によって符号化された上記量子化
誤差とを出力することを特徴とする符号化装置。 - 【請求項２】 上記概形計算手段は、上記副情報の概形
を当該副情報の線形予測係数より求めることを特徴とす
る請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項３】 上記概形計算手段は、上記副情報の概形
を当該副情報のケプストラム係数より求めることを特徴
とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項４】 上記概形計算手段は、上記副情報を所定
の単位ユニット毎にまとめ、上記単位ユニット毎の代表
値を計算することにより当該副情報の概形を求めること
を特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項５】 上記代表値は、平均値であることを特徴
とする請求項４記載の符号化装置。 - 【請求項６】 上記代表値は、最大値であることを特徴
とする請求項４記載の符号化装置。 - 【請求項７】 上記概形符号化手段は、上記概形計算手
段により計算された概形情報をベクトル量子化すること
を特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項８】 上記概形符号化手段は、概形情報符号化
用の符号帳を予め用意し、量子化誤差が最小となる符号
帳のインデックスを符号化することを特徴とする請求項
７記載の符号化装置。 - 【請求項９】 上記誤差計算手段は、上記副情報と上記
概形符号化手段で符号化された概形情報との差分を計算
することを特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項１０】 上記誤差符号化手段は、可変長の符号
列に符号化することを特徴とする請求項１記載の符号化
装置。 - 【請求項１１】 上記可変長の符号列は、ハフマン符号
よりなることを特徴とする請求項１０記載の符号化装
置。 - 【請求項１２】 上記副情報は、正規化情報であること
を特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項１３】 上記副情報は、量子化精度情報である
ことを特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項１４】 上記音響及び／又は映像信号を所定の
符号化ユニットに分割する分割手段と、 上記符号化ユニット毎に正規化情報及び量子化精度情報
を決定する決定手段と、 上記正規化情報に基づいて上記音響及び／又は映像信号
を正規化する正規化手段と、 上記量子化精度情報に基づいて上記音響及び／又は映像
信号を量子化する量子化手段と、 上記量子化精度情報に対応する符号化方式で上記音響及
び／又は映像信号を符号化する符号化手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の符号化装置。 - 【請求項１５】 上記誤差符号化手段による符号量と上
記副情報を符号化する他の符号化方式による符号量とを
比較する比較手段と、 上記比較手段による比較の結果、符号量の少ない方を選
択する選択手段とを備えることを特徴とする請求項１記
載の符号化装置。 - 【請求項１６】 音響及び／又は映像信号の直接の符号
化対象である主情報と直接の符号化対象ではない副情報
とを符号化する符号化方法において、 上記副情報の概形情報を計算する概形計算工程と、 上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化工程
と、 量子化誤差を計算する誤差計算工程と、 上記量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化
する誤差符号化工程とを有し、 上記概形符号化工程にて符号化された上記概形情報と上
記誤差符号化工程にて符号化された上記量子化誤差とを
出力することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項１７】 符号化された音響信号及び／又は映像
信号を復号する復号装置において、符号化装置にて直接
の符号化対象ではない副情報についての概形情報が符号
化され、上記概形情報を符号化する際の量子化誤差が情
報を失うことなくロスレスで符号化された上記概形情報
と上記量子化誤差とを入力して復号する復号装置であっ
て、 上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号手段と、 上記副情報の概形情報を復号する概形復号手段と、 復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合成する
合成手段とを備えることを特徴とする復号装置。 - 【請求項１８】 上記副情報についての概形情報は、当
該副情報の線形予測係数より求められたものであること
を特徴とする請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項１９】 上記副情報についての概形情報は、当
該副情報のケプストラム係数より求められたものである
ことを特徴とする請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項２０】 上記副情報についての概形情報は、当
該副情報を所定の単位ユニットにまとめ、上記単位ユニ
ット毎の代表値を計算することにより求められたもので
あることを特徴とする請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項２１】 上記代表値は、平均値であることを特
徴とする請求項２０記載の復号装置。 - 【請求項２２】 上記代表値は、最大値であることを特
徴とする請求項２０記載の復号装置。 - 【請求項２３】 上記概形情報の符号化では、上記概形
情報をベクトル量子化することを特徴とする請求項１７
記載の復号装置。 - 【請求項２４】 概形情報符号化用の符号帳が予め用意
されており、量子化誤差が最小となるインデックスを符
号化することを特徴とする請求項２３記載の復号装置。 - 【請求項２５】 上記量子化誤差は、上記副情報と符号
化された上記外形情報との差分であることを特徴とする
請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項２６】 上記量子化誤差の符号化では、上記量
子化誤差を可変長の符号列に符号化することを特徴とす
る請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項２７】 上記可変長の符号列は、ハフマン符号
よりなることを特徴とする請求項２６記載の復号装置。 - 【請求項２８】 上記副情報は、正規化情報であること
を特徴とする請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項２９】 上記副情報は、量子化精度情報である
ことを特徴とする請求項１７記載の復号装置。 - 【請求項３０】 上記符号化された音響信号及び／又は
映像信号を量子化係数、量子化精度情報及び正規化情報
に分離する分離手段と、 復号された上記量子化精度情報及び上記正規化情報に基
づいて、所定の符号化ユニット毎に上記量子化係数を復
号する復号手段と、 復号された上記符号化ユニット毎の量子化係数を合成し
て上記音響信号及び／又は映像信号を復元する復元手段
とを備えることを特徴とする請求項１７記載の復号装
置。 - 【請求項３１】 符号化された音響信号及び／又は映像
信号を復号する復号方法において、符号化装置にて直接
の符号化対象ではない副情報についての概形情報が符号
化され、上記概形情報を符号化する際の量子化誤差が情
報を失うことなくロスレスで符号化された上記概形情報
と上記量子化誤差とを入力して復号する復号方法であっ
て、 上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号工程と、 上記副情報の概形情報を復号する概形復号工程と、 復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合成する
合成工程とを有することを特徴とする復号方法。 - 【請求項３２】 音響及び／又は映像信号の直接の符号
化対象である主情報と直接の符号化対象ではない副情報
とを符号化する符号化プログラムにおいて、 上記副情報の概形情報を計算する概形計算工程と、 上記概形情報を量子化して符号化する概形符号化工程
と、 量子化誤差を計算する誤差計算工程と、 上記量子化誤差を情報を失うことなくロスレスで符号化
する誤差符号化工程とを有し、 上記概形符号化工程にて符号化された上記概形情報と上
記誤差符号化工程にて符号化された上記量子化誤差とを
出力することを特徴とする符号化プログラム。 - 【請求項３３】 符号化された音響信号及び／又は映像
信号を復号する復号プログラムにおいて、符号化装置に
て直接の符号化対象ではない副情報についての概形情報
が符号化され、上記概形情報を符号化する際の量子化誤
差が情報を失うことなくロスレスで符号化された上記概
形情報と上記量子化誤差とを入力して復号する復号プロ
グラムであって、 上記副情報の量子化誤差を復号する誤差復号工程と、 上記副情報の概形情報を復号する概形復号工程と、 復号された上記量子化誤差と上記概形情報とを合成する
合成工程とを有することを特徴とする復号プログラム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001182383A JP4506039B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復号プログラム |
| DE2002625276 DE60225276T2 (de) | 2001-06-15 | 2002-06-11 | Codierungsvorrichtung und -verfahren, decodierungsvorrichtung und -verfahren und programm |
| EP02733479A EP1396841B1 (en) | 2001-06-15 | 2002-06-11 | Encoding apparatus and method, decoding apparatus and method, and program |
| PCT/JP2002/005808 WO2002103685A1 (fr) | 2001-06-15 | 2002-06-11 | Appareil et procede de codage, appareil et procede de decodage et programme |
| US10/344,624 US7212973B2 (en) | 2001-06-15 | 2002-06-11 | Encoding method, encoding apparatus, decoding method, decoding apparatus and program |
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|---|---|---|---|
| JP2001182383A JP4506039B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに符号化プログラム及び復号プログラム |
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|---|---|
| JP2002372995A true JP2002372995A (ja) | 2002-12-26 |
| JP2002372995A5 JP2002372995A5 (ja) | 2006-03-16 |
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|---|---|---|---|
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