JP2007079483A - Stereo signal encoding apparatus, stereo signal decoding apparatus, stereo signal encoding method, stereo signal decoding method, program and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法、プログラムおよび記録媒体に関する。 The present invention relates to a stereo signal encoding method, a stereo signal encoding device, a stereo signal encoding method, a stereo signal decoding method, a program, and a recording medium.
近年、テレビ会議やインターネット上での多地点音声会議の普及に伴い、さらに高品質な音声通信への要求が高まってきており、音声通信での臨場感を増すためにステレオ音声通信が求められている。また、通信内容を議事録として記録しておく用途など蓄積を目的とした利用では、ステレオ音声をできるだけ少ない情報量で記録できることが求められている。さらに、通信システムの変更へのコストを考慮し、モノラル音声通信を行なう従来端末との相互接続性も求められている。 In recent years, with the spread of video conferences and multipoint audio conferences on the Internet, the demand for higher quality audio communication has increased, and stereo audio communication has been required to increase the sense of reality in audio communication. Yes. In addition, it is required that stereo audio can be recorded with as little information as possible in the use for the purpose of storage such as the use of recording communication contents as minutes. Furthermore, in consideration of the cost for changing the communication system, there is a need for interoperability with a conventional terminal that performs monaural voice communication.
ステレオ音声通信を実現するためのステレオ音声を符号化する手法として、MS(Middle/Side)ステレオ方式が広く用いられている。この方式では、ステレオ信号における左右チャンネルの周波数領域信号L(f)、R(f)(fは周波数)を符号化する代わりに、式(1)で表される周波数領域和信号M(f)および式(2)で表される周波数領域差信号S(f)を符号化する。なお、M(f)およびS(f)をMSステレオ信号と云うことにする。
M(f)=const1×(L(f)+R(f))……(1)
S(f)=const1×(L(f)−R(f))……(2)
An MS (Middle / Side) stereo system is widely used as a method of encoding stereo sound for realizing stereo sound communication. In this method, instead of encoding the frequency domain signals L (f) and R (f) (f is the frequency) of the left and right channels in the stereo signal, the frequency domain sum signal M (f) represented by Expression (1) is used. And the frequency domain difference signal S (f) represented by the equation (2) is encoded. M (f) and S (f) are referred to as MS stereo signals.
M (f) = const1 × (L (f) + R (f)) (1)
S (f) = const1 × (L (f) −R (f)) (2)
このMSステレオ信号から左右チャンネルの周波数領域信号への復元は、式(3)および式(4)に従って復元する。ただし、Md(f)、Sd(f)は、それぞれM(f)、S(f)を符号化し、さらに復号化した周波数領域和信号および周波数領域差信号を表し、Ld(f)、Rd(f)は、Md(f)、Sd(f)から再構成した左右チャンネルの周波数領域信号を表す。なお、モノラル端末との通信時には、周波数領域和信号のみを送受信することになる。
Ld(f)=const2×(Md(f)+Sd(f))……(3)
Rd(f)=const2×(Md(f)−Sd(f))……(4)
The restoration from the MS stereo signal to the frequency domain signal of the left and right channels is restored according to the equations (3) and (4). However, Md (f) and Sd (f) represent a frequency domain sum signal and a frequency domain difference signal obtained by encoding and decoding M (f) and S (f), respectively, and Ld (f) and Rd ( f) represents the frequency domain signals of the left and right channels reconstructed from Md (f) and Sd (f). When communicating with a monaural terminal, only the frequency domain sum signal is transmitted / received.
Ld (f) = const2 × (Md (f) + Sd (f)) (3)
Rd (f) = const2 × (Md (f) −Sd (f)) (4)
各式(1)〜(4)におけるconst1およびconst2は、MSステレオ方式において、原信号である左右チャンネルの信号と復元された左右チャンネルの信号との関係を調整するための定数係数である。一般的には、2×const1×const2=1の関係があり、例えば、(const1,const2)=(1/2,1)、(const1,const2)=(1,1/2)、(const1,const2)=(Sqrt(1/2),Sqrt(1/2))などである(但し、Sqrt(・)は平方根を表す。)。この明細書では、一例として(const1,const2)=(1/2,1)とする。 Const1 and const2 in the equations (1) to (4) are constant coefficients for adjusting the relationship between the original left and right channel signals and the restored left and right channel signals in the MS stereo system. In general, there is a relationship of 2 × const1 × const2 = 1. For example, (const1, const2) = (1/2, 1), (const1, const2) = (1, 1/2), (const1, const2) = (Sqrt (1/2), Sqrt (1/2)), etc. (where Sqrt (.) represents a square root). In this specification, it is assumed that (const1, const2) = (1/2, 1) as an example.
以上のようにステレオ信号をM(f)およびS(f)に変換することによって、ステレオ信号の左右信号の相関が高い場合にはS(f)のダイナミックレンジがM(f)に比べ小さくなるため、符号化情報量をM(f)により多く配分して符号化することで、両チャンネルを別々に符号化する場合に比べて符号化効率を改善することができる。 By converting the stereo signal to M (f) and S (f) as described above, the dynamic range of S (f) is smaller than that of M (f) when the correlation between the left and right signals of the stereo signal is high. Therefore, encoding efficiency can be improved compared with the case where both channels are encoded separately by encoding with a larger amount of encoded information allocated to M (f).
しかし、この方法では、左右チャンネルの相関が低い場合にはS(f)を符号化するための情報が足りず符号化歪が多くなってしまうので、定位がふらつく、ノイズが発生してしまうなどの問題があった。 However, in this method, when the correlation between the left and right channels is low, the information for encoding S (f) is insufficient and the encoding distortion increases, so that the localization is fluctuated and noise is generated. There was a problem.
また、参考文献1において、ステレオ信号を和信号と差信号に変換し、それぞれの信号を一括でベクトル量子化する際に、和信号と差信号の類似度を計算し、上記類似度に応じたベクトル量子化の重み付けを変更することで和信号と差信号の符号化ビット配分を適応的に制御する手法が開示されている。
(参考文献1) 特許第3335605号公報
Further, in
(Reference 1) Japanese Patent No. 3335605
しかし、参考文献1の方法では、左右チャンネルの信号(ステレオ信号)が似通ったものである場合(つまり、左右チャンネルの相関が高い場合である。)、ベクトル量子化の和信号への重み付けが大きくなり、量子化をほぼ和信号のみに注目して行なってしまうため、差信号を符号化した符号化差信号は、原信号である差信号と相関が低く、非常にSN比の低い信号となる。そのため、左右チャンネルの信号への復元において、符号化された和信号および差信号を復号化して再構成した左右チャンネルの信号に、原信号である左右のステレオ信号との相関が低いノイズが発生してしまう場合があった。また左右のステレオ信号が片チャンネルに偏っている場合(つまり、左右チャンネルの相関が低い場合である。)、差信号の重み付けが大きくなり、和信号の歪が大きくなるため、モノラル信号通信を行う従来端末と通信を行なうと符号化信号品質が劣化してしまう場合があった。つまり、参考文献1に開示される手法においても、MSステレオ方式であることに起因する問題を完全に払拭できていなかった。
However, in the method of
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、MSステレオ方式において、左右チャンネルの信号の相関性(類似性)が高い場合や低い場合においても、原信号との相関が低いノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができるステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置、ステレオ信号符号化方法、ステレオ信号復号化方法、プログラム及び記録媒体を提供することが目的である。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in the MS stereo system, even when the correlation (similarity) between the signals of the left and right channels is high or low, noise with low correlation with the original signal is present. Stereo signal encoding device, stereo signal decoding device, stereo signal encoding method, stereo signal decoding method capable of suppressing occurrence of noise and interconnecting with a monaural signal communication terminal with high encoded signal quality It is an object to provide a program and a recording medium.
上記課題を解決するために、本発明では、次のようにして左右チャンネルの信号の符号化を行う。即ち、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力する。
このように、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、両信号の差信号を符号化するステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めて、このステレオ化領域で両信号の差信号を符号化する。つまり、上記相関性に応じて、符号化される差信号の領域が定まるのである。
In order to solve the above-described problem, the present invention encodes the signals of the left and right channels as follows. That is, a sum signal is generated from the two input signals of the left and right channels, the sum signal is encoded, and a monaural signal encoded sequence is generated and output. Further, based on the correlation between the two input signals of the left and right channels, a stereo parameter switch that defines a region for encoding a difference signal between the two input signals (hereinafter referred to as “stereo region”) is obtained. A stereo signal encoded sequence obtained by encoding the difference signal in the stereo region is obtained, and a stereo parameter switch and a stereo signal encoded sequence are output.
In this way, a stereo parameter switch that defines a stereo region that encodes the difference signal between the two signals is obtained based on the correlation between the two input signals of the left and right channels, and the difference signal between the two signals in this stereo region is obtained. Is encoded. That is, the region of the difference signal to be encoded is determined according to the correlation.
また、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係に基づいて、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めてもよい。
このように、ステレオパラメータスイッチを、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係から求めることで、ステレオ信号の性質・品質に係わるステレオ化領域を周波数領域で定められる。
Alternatively, a stereo parameter switch that defines the stereo region may be obtained based on the magnitude relationship between the frequency domain signal similarity ratio representing the correlation between the two input signals of the left and right channels in the frequency domain and the threshold value.
As described above, the stereo parameter switch is obtained from the magnitude relationship between the frequency domain signal similarity ratio indicating the correlation between the two input signals of the left and right channels in the frequency domain and the threshold value. The region is defined by the frequency region.
また、上記の周波数領域信号類似比と閾値との大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数領域の最低周波数からステレオパラメータスイッチまでの領域をステレオ化領域としてもよい。
このように、ステレオの定位感への影響が大きい周波数領域の低域部をステレオ化領域として差信号の符号化を行うようにすることで、定位がふらつくなどの現象を低減できる。
In addition, the magnitude of the frequency domain signal similarity ratio and the threshold value are compared in order from the lowest frequency in the frequency domain, the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is obtained as a stereo parameter switch, and the stereo parameter switch is determined from the lowest frequency in the frequency domain. The region up to may be a stereo region.
In this way, by encoding the difference signal using the low frequency portion of the frequency region that has a large influence on the stereo localization as a stereo region, it is possible to reduce phenomena such as the localization being fluctuated.
さらに、周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値αとの大小関係、および、左右チャンネルの2つの信号がMSステレオ方式によって復元された2つの復元信号の符号化歪を表す符号化歪距離と閾値βとの大小関係に基づいて、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求めるとしてもよい。
このように、符号化歪距離も用いることで、符号化歪が大きい領域については周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号を用いて符号化歪を補正することが可能になる。
Furthermore, the magnitude relationship between the frequency domain signal similarity ratio representing the correlation between the two input signals of the left and right channels in the frequency domain and the threshold α, and two restored signals obtained by restoring the two signals of the left and right channels by the MS stereo system A stereo parameter switch that defines the stereo region may be obtained based on the magnitude relationship between the coding distortion distance that represents the coding distortion of and the threshold value β.
As described above, by using the coding distortion distance, it is possible to correct the coding distortion using the two input signals of the left and right channels in the frequency domain in a region where the coding distortion is large.
また、周波数領域信号類似比と閾値αとの大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f1とし、また、符号化歪距離と閾値βとの大小を周波数領域の最低周波数から周波数f1までの間において順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f2とし、周波数f1および周波数f2をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数f2から周波数f1までの領域をステレオ化領域としてもよい。
このように、ステレオの定位感への影響が大きい周波数領域の低域部をステレオ化領域として差信号の符号化を行うようにするとともに、ステレオ化領域のうち符号化歪が大きい領域については周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号を用いて符号化歪を補正することが可能となる。
Further, the magnitude of the frequency domain signal similarity ratio and the threshold α are compared in order from the lowest frequency in the frequency domain, the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is the frequency f1, and the magnitude of the coding distortion distance and the threshold β Are sequentially compared from the lowest frequency in the frequency domain to the frequency f1, the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is set as the frequency f2, the frequency f1 and the frequency f2 are obtained as stereo parameter switches, and the frequency from the frequency f2 to the frequency f1 is obtained. The region may be a stereo region.
In this way, the difference signal is encoded by using the low frequency portion of the frequency region having a large influence on the stereo orientation as the stereo region, and the frequency of the stereo region where the encoding distortion is large. Coding distortion can be corrected using two input signals of the left and right channels in the region.
また、上記課題を解決するために、本発明では、次のようにして復号化して、上記のモノラル信号符号化列、ステレオ信号符号化列およびステレオパラメータスイッチから、左右チャンネルの2つの信号を出力する。即ち、モノラル信号符号化列を復号化して符号化和信号を生成し、また、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を生成する。そして、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、復号化和信号および復号化差信号を加算したものを、ステレオ化領域を除く領域においては、復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、復号化和信号から復号化差信号を減算したものを、ステレオ化領域を除く領域においては、復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力するとする。
このように、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号が再構成される。
In order to solve the above problems, in the present invention, decoding is performed as follows, and two signals of the left and right channels are output from the monaural signal encoded sequence, stereo signal encoded sequence, and stereo parameter switch. To do. That is, a monaural signal coded sequence is decoded to generate a coded sum signal, and a stereo signal coded sequence is decoded in a stereo region defined by the stereo parameter switch to generate a decoded difference signal. . In the stereo region defined by the stereo parameter switch, the sum of the decoded sum signal and the decoded difference signal is added, and in the region other than the stereo region, the decoded sum signal is sent to the left and right channels. In the stereo region defined by the stereo parameter switch, the signal obtained by subtracting the decoded difference signal from the decoded sum signal is obtained in the region other than the stereo region. Assume that the signals are obtained as signals of the other channel and these are output as two signals of the left and right channels.
In this way, the left and right sides are based on the difference signal and the sum signal that have been subjected to the monaural / stereo signal decoding process in the stereo region, and the sum signal that has been subjected to the monaural signal decoding process in the region other than the stereo region. The channel signal is reconstructed.
また、上記の符号化を実現するステレオ信号符号化装置や上記の復号化を実現するステレオ信号復号化装置をコンピュータ上で機能させるステレオ信号符号化プログラムやステレオ信号復号化プログラムによって、コンピュータをステレオ信号符号化装置やステレオ信号復号化装置として作動処理させることができる。そして、このようなプログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能なプログラム記録媒体によって、他のコンピュータをステレオ信号符号化装置やステレオ信号復号化装置として機能させることや、プログラムを流通させることなどが可能になる。 Further, a stereo signal encoding device that realizes the above encoding and a stereo signal decoding program that causes the stereo signal decoding device that realizes the above decoding to function on a computer can be used to make the computer a stereo signal. It can be operated as an encoding device or a stereo signal decoding device. A computer-readable program recording medium that records such a program enables other computers to function as a stereo signal encoding device or a stereo signal decoding device, or to distribute the program. Become.
この発明によれば、MSステレオ方式において、左右チャンネルの2つの入力信号から和信号を生成し、この和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を生成して出力する。また、全ての領域で左右チャンネルの信号の差信号を符号化するのではなく、左右チャンネルの信号の相関性(類似性)に基づいて差信号を符号化するステレオ化領域を求め、このステレオ化領域で差信号を符号化してステレオ信号符号列を出力する。そして、左右チャンネルの信号の再構成においては、ステレオ化領域ではモノラル/ステレオ信号復号化処理がされた差信号および和信号に基づき、また、ステレオ化領域以外の領域ではモノラル信号復号化処理がされた和信号に基づいて、左右チャンネルの信号が再構成される。従って、MSステレオ方式においても、原信号との相関が低いノイズの発生を抑制し、また、モノラル信号通信端末との相互接続を高い符号化信号品質で行なうことができる。 According to the present invention, in the MS stereo system, a sum signal is generated from two input signals of the left and right channels, the sum signal is encoded, and a monaural signal encoded sequence is generated and output. Also, instead of encoding the difference signal between the left and right channel signals in all regions, a stereo region for encoding the difference signal based on the correlation (similarity) between the left and right channel signals is obtained, and this stereo conversion is performed. The difference signal is encoded in the region and a stereo signal code string is output. In the reconstruction of the left and right channel signals, the stereo signal is subjected to the monaural / stereo signal decoding processing and the sum signal in the stereo region, and the monaural signal decoding processing is performed in the region other than the stereo region. The left and right channel signals are reconstructed based on the sum signal. Therefore, even in the MS stereo system, it is possible to suppress the generation of noise having a low correlation with the original signal, and to perform interconnection with the monaural signal communication terminal with high encoded signal quality.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明の最良の実施形態の一つは、コンピュータに本発明のステレオ信号符号化/復号化プログラムを実行させることによって、コンピュータをステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置として機能させる形態である。なお、下記の実施形態ではステレオ信号として音声を例としているが、およそ左右独立の信号であればよく、ステレオ信号の種類に格別の限定はない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
One of the best embodiments of the present invention is a form in which a computer is caused to function as a stereo signal encoding device and a stereo signal decoding device by causing the computer to execute the stereo signal encoding / decoding program of the present invention. . In the following embodiments, audio is used as an example of a stereo signal. However, the left and right independent signals may be used, and the type of stereo signal is not particularly limited.
《第1実施形態》
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図14を参照しながら説明する。
<< First Embodiment >>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、第1実施形態に係わるステレオ信号符号化装置(A)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図である。図2は、第1実施形態に係わるステレオ信号復号化装置(b)のハードウェア構成を例示した構成ブロック図である。 FIG. 1 is a configuration block diagram illustrating a hardware configuration of the stereo signal encoding device (A) according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the stereo signal decoding apparatus (b) according to the first embodiment.
<ステレオ信号符号化装置>
図1に例示するように、ステレオ信号符号化装置(A)は、マイクロフォンなどが接続可能な入力部(11)、スピーカなどが接続可能な出力部(12)、ステレオ信号符号化装置(A)外部に通信可能な通信装置(例えばモデム)が接続可能な通信部(13)、DSP〔Digital Signal Processor〕(14)〔キャッシュメモリなどを備えていてもよい。〕、メモリであるRAM(Random Access Memory)(15)、ROM(Read Only Memory)(16)やハードディスクなどである外部記憶装置(17)並びにこれらの入力部(11)、出力部(12)、通信部(13)、MPU(14)、RAM(15)、ROM(16)、外部記憶装置(17)間のデータのやり取りが可能なように接続するバス(18)などを備えている。また必要に応じて、ステレオ信号符号化装置(A)に、CD−ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けるとしてもよい。
<Stereo signal encoding device>
As illustrated in FIG. 1, the stereo signal encoding device (A) includes an input unit (11) to which a microphone or the like can be connected, an output unit (12) to which a speaker or the like can be connected, and a stereo signal encoding device (A). A communication unit (13) to which an external communication device (for example, a modem) can be connected, a DSP [Digital Signal Processor] (14) [cache memory, and the like may be provided. RAM (Random Access Memory) (15), ROM (Read Only Memory) (16), an external storage device (17) such as a hard disk, etc., and their input unit (11), output unit (12), A communication unit (13), an MPU (14), a RAM (15), a ROM (16), a bus (18) connected so as to exchange data between the external storage devices (17), and the like are provided. If necessary, the stereo signal encoding device (A) may be provided with a device (drive) that can read and write a recording medium such as a CD-ROM.
ステレオ信号符号化装置(A)の外部記憶装置(17)には、ステレオ信号符号化処理を可能にするためのプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが保存記憶されている。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAM(15)などに適宜に保存記憶される。 The external storage device (17) of the stereo signal encoding device (A) stores and stores a program for enabling stereo signal encoding processing, data necessary for processing of this program, and the like. Further, data obtained by the processing of these programs is appropriately stored and stored in the RAM (15) or the like.
より具体的には、外部記憶装置(17)には、左右チャンネルの入力音声信号から和信号を生成するためのプログラム、和信号を符号化するためのプログラム、符号化された和信号を復号するためのプログラム、左右チャンネルの入力音声信号をバッファして出力するためのプログラム、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するためのプログラム、周波数領域に変換された信号を用いて帯域別に所定の判定を行い、この判定結果に基づいた帯域の(周波数領域における)差信号を符号化するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。 More specifically, the external storage device (17) decodes a program for generating a sum signal from input audio signals of left and right channels, a program for encoding the sum signal, and the encoded sum signal. A program for buffering and outputting input audio signals of left and right channels, a program for converting a time domain signal to a frequency domain signal, and a predetermined frequency band by using a signal converted to a frequency domain. A program for performing the determination and encoding the difference signal (in the frequency domain) of the band based on the determination result is stored and stored. In addition, a control program for controlling processing based on these programs is also stored as appropriate.
第1実施形態に係るステレオ信号符号化装置(A)では、外部記憶装置(17)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(15)に読み込まれて、DSP(14)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(14)が所定の機能(和信号生成部、符号化部、復号化部、データ遅延部、周波数変換部、帯域別ステレオ化置換係数符号化部、制御部)を実現することで、ステレオ信号符号化処理が実現される。 In the stereo signal encoding device (A) according to the first embodiment, each program stored in the external storage device (17) and data necessary for processing each program are read into the RAM (15) as necessary. Then, the interpretation is executed and processed by the DSP (14). As a result, the DSP (14) realizes predetermined functions (sum signal generation unit, encoding unit, decoding unit, data delay unit, frequency conversion unit, band-specific stereo permutation coefficient encoding unit, control unit). Thus, the stereo signal encoding process is realized.
<ステレオ信号復号化装置>
図2に例示するように、ステレオ信号復号化装置(B)は、マイクロフォンなどが接続可能な入力部(21)、スピーカなどが接続可能な出力部(22)、ステレオ信号復号化装置(B)外部に通信可能な通信装置(例えばモデム)が接続可能な通信部(23)、DSP〔Digital Signal Processor〕(24)〔キャッシュメモリなどを備えていてもよい。〕、メモリであるRAM(Random Access Memory)(25)、ROM(Read Only Memory)(26)やハードディスクなどである外部記憶装置(27)並びにこれらの入力部(21)、出力部(22)、通信部(23)、MPU(24)、RAM(25)、ROM(26)、外部記憶装置(27)間のデータのやり取りが可能なように接続するバス(28)などを備えている。また必要に応じて、ステレオ信号復号化装置(B)に、CD−ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けるとしてもよい。
<Stereo signal decoding device>
As illustrated in FIG. 2, the stereo signal decoding device (B) includes an input unit (21) to which a microphone or the like can be connected, an output unit (22) to which a speaker or the like can be connected, and a stereo signal decoding device (B). A communication unit (23) to which an externally communicable communication device (for example, a modem) can be connected, DSP [Digital Signal Processor] (24) [cache memory, etc. may be provided. RAM (Random Access Memory) (25), ROM (Read Only Memory) (26), an external storage device (27) such as a hard disk, etc., and their input unit (21), output unit (22), A communication unit (23), an MPU (24), a RAM (25), a ROM (26), a bus (28) connected so as to exchange data between the external storage devices (27), and the like are provided. If necessary, the stereo signal decoding device (B) may be provided with a device (drive) that can read and write a recording medium such as a CD-ROM.
ステレオ信号復号化装置(B)の外部記憶装置(27)には、ステレオ信号復号化処理を可能にするためのプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが保存記憶されている。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAM(25)などに適宜に保存記憶される。 The external storage device (27) of the stereo signal decoding device (B) stores and stores a program for enabling stereo signal decoding processing, data necessary for processing of the program, and the like. Further, data obtained by the processing of these programs is appropriately stored in the RAM (25) or the like.
より具体的には、外部記憶装置(27)には、符号化された和信号を復号するためのプログラム、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するためのプログラム、符号化された差信号を復号化するためのプログラム、復号化された和信号および復号化された差信号から(周波数領域における)左右チャンネルの信号を再構成するためのプログラム、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。 More specifically, the external storage device (27) includes a program for decoding the encoded sum signal, a program for converting a time domain signal into a frequency domain signal, and an encoded difference signal. , A program for reconstructing the left and right channel signals (in the frequency domain) from the decoded sum signal and the decoded difference signal, and converting the frequency domain signal into a time domain signal A program for saving is stored and stored. In addition, a control program for controlling processing based on these programs is also stored as appropriate.
第1実施形態に係るステレオ信号復号化装置(B)では、外部記憶装置(27)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(25)に読み込まれて、DSP(24)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(24)が所定の機能(復号化部、周波数変換部、帯域別ステレオ化置換係数復号化部、係数ステレオ化部、周波数逆変換部、制御部)を実現することで、ステレオ信号復号化処理が実現される。 In the stereo signal decoding device (B) according to the first embodiment, each program stored in the external storage device (27) and data necessary for processing each program are read into the RAM (25) as necessary. The DSP (24) interprets and executes it. As a result, the DSP (24) realizes a predetermined function (decoding unit, frequency conversion unit, band-specific stereo permutation coefficient decoding unit, coefficient stereoization unit, frequency inverse conversion unit, control unit), thereby enabling stereo. A signal decoding process is realized.
<ステレオ信号符号化/復号化処理>
続いて、図3〜図14を参照しながら、第1実施形態におけるステレオ信号符号化処理およびステレオ信号復号化処理について叙述的に説明する。まず、ステレオ信号符号化処理から説明する(図3など参照。)。
<Stereo signal encoding / decoding process>
Subsequently, the stereo signal encoding process and the stereo signal decoding process in the first embodiment will be described descriptively with reference to FIGS. First, the stereo signal encoding process will be described (see FIG. 3 and the like).
[ステレオ信号符号化処理]
図示しない2つのマイクロフォンによって得られた左右チャンネルの収音信号は、例えば16kHzのサンプリングレートでサンプリングされた離散信号に変換される。以下、この離散信号を単に入力音声信号ということにする。左右チャンネルの収音信号から其々に相当する入力音声信号へのA/D変換などを実行するために必要となる構成要素(手段)は、いずれも公知技術の常套手段によって達成されるから、説明および図示を略する。また、「音声」とは、人間の声や音楽など音一般を意味する。
[Stereo signal encoding]
The collected sound signals of the left and right channels obtained by two microphones (not shown) are converted into discrete signals sampled at a sampling rate of 16 kHz, for example. Hereinafter, this discrete signal is simply referred to as an input audio signal. The constituent elements (means) necessary for executing A / D conversion from the sound pickup signals of the left and right channels to the corresponding input sound signals are all achieved by conventional means in the known art. Explanation and illustration are omitted. “Speech” means general sounds such as human voice and music.
そして、図示しない音響信号切出手段が、入力音声信号から、時間軸方向に一定時間幅で始点を移動させながら、所定時間長の入力音声信号をフレームとして切り出す。各フレームの切り出しは、入力音声信号に公知の窓関数(例えば、ハミング窓、ガウス窓、サイン窓)を適用すればよい。窓関数の適用によるフレームの切り出しは公知の常套手段によって達成されるから、説明および図示を省略する。また、第1実施形態においては、始点の移動間隔やフレーム幅はそれぞれ一定とするが、適宜に変更することも可能である。このようにして切り出された各フレームの入力音声信号xi(t[i])〔iはフレーム番号とする。t[i]は番号iのフレームの離散信号における各サンプル点を表す。〕が、音響信号切出手段によって出力される。 Then, an acoustic signal cutout unit (not shown) cuts out an input audio signal having a predetermined time length as a frame from the input audio signal while moving the start point with a certain time width in the time axis direction. Each frame may be cut out by applying a known window function (for example, a Hamming window, a Gauss window, or a sine window) to the input audio signal. Since the cutout of the frame by applying the window function is achieved by known conventional means, the description and illustration are omitted. In the first embodiment, the movement distance and the frame width of the starting point are fixed, but can be appropriately changed. The input audio signal x i (t [i] ) [i ] of each frame cut out in this way is a frame number. t [i] represents each sample point in the discrete signal of the frame of number i. Is output by the acoustic signal cutting means.
また、第1実施形態においては、マイクロフォンによって得られた収音信号から音響信号切出手段によってフレームが出力されるまでの処理は、マイクロフォンによる収音をしながら、時々刻々と、離散信号化、切出しの各処理を行うものとする。なお、マイクロフォンによって得られた収音信号を離散信号化して外部記憶装置(17)に保存記憶しておき、この保存記憶された離散信号(入力音声信号)に対して切出しの処理を行うものとしてもよく、適宜に設定変更可能である。 Further, in the first embodiment, the process from the sound collection signal obtained by the microphone until the frame is output by the sound signal extraction means is converted into a discrete signal from time to time while collecting sound by the microphone. Assume that each process of cutting is performed. It is assumed that the collected sound signal obtained by the microphone is converted into a discrete signal and stored in the external storage device (17), and a cut-out process is performed on the stored and stored discrete signal (input audio signal). The setting can be changed as appropriate.
後述するステレオ信号符号化処理およびステレオ信号復号化処理は、フレーム単位で実行されるから、ここでは、任意の或るフレームに着目して説明をすることとする。また、左右チャンネルにおける入力音声信号のフレームを区別するために、左チャンネル入力音声信号のフレームをL(t)、右チャンネル入力音声信号のフレームをR(t)とする。tはフレーム(例えば10ms〜20ms程度とする。)中の時間を表すインデックス(t=0,・・・,N−1:Nはフレームサイズ)である。 Since a stereo signal encoding process and a stereo signal decoding process, which will be described later, are executed on a frame-by-frame basis, the following description will be given focusing on an arbitrary frame. In order to distinguish the frames of the input audio signal in the left and right channels, the frame of the left channel input audio signal is L (t) and the frame of the right channel input audio signal is R (t). t is an index (t = 0,..., N−1: N is a frame size) representing time in a frame (for example, about 10 ms to 20 ms).
まず、和信号生成部(101)が、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、式(5)に従って和信号M(t)を生成し、和信号M(t)を出力する(ステップS1)。和信号生成部(101)によって出力された和信号M(t)は、G.722符号化部(102)の入力となる。なお、既述のとおり、MSステレオにおける定数係数は、(const1,const2)=(1/2,1)とする。
M(t)=1/2×(L(t)+R(t))……(5)
First, the sum signal generation unit (101) receives L (t) and R (t) output by an acoustic signal cutout unit (not shown) as an input, and generates a sum signal M (t) according to Equation (5). The sum signal M (t) is output (step S1). The sum signal M (t) output by the sum signal generator (101) It becomes an input of the 722 encoding unit (102). As described above, the constant coefficient in the MS stereo is (const1, const2) = (1/2, 1).
M (t) = 1/2 × (L (t) + R (t)) (5)
次に、ITU−T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector:国際電気通信連合電気通信標準化部門)で標準化された音声符号化方式であるG.722を実行処理するG.722符号化部(102)が、入力された和信号M(t)をフレーム単位でG.722によって符号化し、この得られた符号列をモノラル信号符号化列として出力する(ステップS2)。
モノラル信号符号化列は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、モノラル信号符号化列は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。また、G.722符号化部(102)によって出力されたモノラル信号符号化列は、G.722復号化部(103)の入力となる。
Next, G.1, which is a speech coding system standardized by ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector). Execute G.722. 722 encoding unit (102) converts the input sum signal M (t) into G.G. The encoded code sequence is output as a monaural signal encoded sequence (step S2).
The monaural signal coded sequence is stored and stored in, for example, an external storage device (17) or an appropriate storage medium (1000). Alternatively, the monaural signal encoded sequence is transmitted to the communication network NW (1000) via a modem or the like. G. The monaural signal encoded sequence output by the 722 encoding unit (102) It becomes the input of the 722 decoding unit (103).
次に、G.722によって符号化された信号を復号化可能なG.722復号化部(103)が、入力されたモノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、復号音声データとして出力する(ステップS3)。G.722復号化部(103)によって出力された復号音声データは、周波数変換部(104)の入力となる。 Next, G. G. 722 can decode the signal encoded by 722. The 722 decoding unit (103) decodes the input monaural signal encoded sequence in units of frames and outputs the decoded audio data (step S3). G. The decoded speech data output by the 722 decoding unit (103) is input to the frequency conversion unit (104).
なお、第1実施形態においては、L(t)およびR(t)は16kHzサンプリングされた離散信号とし、和信号M(t)をG.722によって符号化するなどとして説明しているが、他の符号化方式および当該符号化方式が対応するサンプリングレートの入力でも同様に実施可能である。 In the first embodiment, L (t) and R (t) are discrete signals sampled at 16 kHz, and the sum signal M (t) is set to G.D. However, the present invention can also be implemented in the same manner by inputting another encoding method and a sampling rate corresponding to the encoding method.
次に、周波数変換部(104)が、入力された復号音声データを周波数変換し、これによって得られた周波数係数をモノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS4)。周波数変換としてはDFT(離散フーリエ変換)、DCT(離散コサイン変換)、MDCT(変形離散コサイン変換)などを用いることができるが、第1実施形態ではDCTを使った場合について説明する。周波数変換部(104)によって出力されたモノラル符号化音係数Md(f)は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。 Next, the frequency conversion unit (104) performs frequency conversion on the input decoded speech data, and outputs the frequency coefficient obtained thereby as a monaural encoded sound coefficient Md (f) (step S4). As frequency transform, DFT (Discrete Fourier Transform), DCT (Discrete Cosine Transform), MDCT (Modified Discrete Cosine Transform), etc. can be used. In the first embodiment, a case where DCT is used will be described. The monaural encoded sound coefficient Md (f) output by the frequency conversion unit (104) is input to the band-specific stereo conversion coefficient encoding unit (107).
(ステップS5)
次に、データ遅延部(105a)は、左チャンネルの入力音声信号を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延音声データとして出力する。同様に、データ遅延部(105b)は、右チャンネルの入力音声信号を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延音声データとして出力する。データ遅延部(105a)(105b)によって出力された遅延音声データはそれぞれ、周波数変換部(106a)(106b)の入力となる。
(Step S5)
Next, the data delay unit (105a) buffers the input audio signal of the left channel in the RAM (15) by the encoding delay of the sum signal M (t), and outputs this as delayed audio data. Similarly, the data delay unit (105b) buffers the input audio signal of the right channel in the RAM (15) by the encoding delay of the sum signal M (t), and outputs this as delayed audio data. The delayed audio data output by the data delay units (105a) and (105b) are input to the frequency conversion units (106a) and (106b), respectively.
第1実施形態においては、遅延量はG.722の遅延量と等しい22サンプルであるが、他の符号化方式を用いる場合には当該符号化の符号化遅延分だけ入力音響信号のフレームをバッファリングして出力する。
また、第1実施形態においては、符号化によって符号化遅延の発生するG.722符号化方式を用いているが、G.722符号化部(102)に相当する符号化部およびG.722復号化部(103)に相当する復号化部において符号化遅延の発生しない符号化方式を適用する場合には、データ遅延部(105a)(105b)を構成要素としないことができる。
In the first embodiment, the delay amount is G.I. Although 22 samples are equal to the delay amount of 722, when another encoding method is used, the frame of the input audio signal is buffered and output by the encoding delay of the encoding.
Further, in the first embodiment, the G.G. 722 encoding method is used. 720 encoding unit (102) and G.722 encoding unit. When applying a coding method in which a coding delay does not occur in a decoding unit corresponding to the 722 decoding unit (103), the data delay units (105a) and (105b) can be omitted.
(ステップS6)
次いで、周波数変換部(106a)が、左チャンネルの遅延音声データを、周波数変換部(104)で用いた周波数変換と同じ方法で周波数変換を行い、左チャンネル係数L(f)(f=0,・・・,N−1:fは周波数を示す。)として出力する。同様に、周波数変換部(106b)が、右チャンネルの遅延音声データを、周波数変換部(104)で用いた周波数変換と同じ方法で周波数変換を行い、右チャンネル係数R(f)(f=0,・・・,N−1:fは周波数を示す。)として出力する。周波数変換部(106a)(106b)によって出力された左チャンネル係数L(f)および右チャンネル係数R(f)はそれぞれ、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。
(Step S6)
Next, the frequency conversion unit (106a) performs frequency conversion on the delayed audio data of the left channel by the same method as the frequency conversion used in the frequency conversion unit (104), and the left channel coefficient L (f) (f = 0, ..., N-1: f indicates a frequency). Similarly, the frequency converting unit (106b) performs frequency conversion on the delayed audio data of the right channel by the same method as the frequency conversion used in the frequency converting unit (104), and the right channel coefficient R (f) (f = 0). ,..., N−1: f indicates a frequency. The left channel coefficient L (f) and the right channel coefficient R (f) output by the frequency conversion units (106a) and (106b) are respectively input to the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107).
なお、データ遅延部(105a)(105b)を構成要素としない場合には、上記のL(t)およびR(t)がそれぞれ、周波数変換部(106a)(106b)の入力となる(図4参照)。 When the data delay units (105a) and (105b) are not constituent elements, the above L (t) and R (t) are input to the frequency conversion units (106a) and (106b), respectively (FIG. 4). reference).
次に、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)が、入力されたモノラル符号化音係数Md(f)、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)を用いて、差信号を生成する帯域を規定するステレオパラメータスイッチおよびこの差信号を符号化したステレオ化置換係数符号列を計算し、これらを出力する。図5〜図7に、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図を3つ例示して、以下に説明を加える。なお、各図において同様の機能には同じ符号を当てて重複説明を略する。 Next, the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107) uses the input monaural encoded sound coefficient Md (f), left channel coefficient L (f), and right channel coefficient R (f) to calculate the difference. A stereo parameter switch that defines a band in which a signal is generated and a stereo permutation coefficient code string obtained by encoding the difference signal are calculated and output. FIGS. 5 to 7 illustrate three detailed functional block diagrams of the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107), and a description will be given below. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same function, and duplication description is abbreviate | omitted.
〔帯域別ステレオ化置換係数符号化部〕
((例1−図5参照))
(ステップS71a)
パワー計算部(201a)は、入力された左チャンネル係数L(f)に対し、周波数fごとの係数のパワー(係数を2乗した値)L2(f)を計算して、これを出力する。同様に、パワー計算部(201b)は、入力された右チャンネル係数R(f)に対し、周波数fごとの係数のパワー(係数を2乗した値)R2(f)を計算して、これを出力する。得られたパワーL2(f)およびパワーR2(f)は、差信号係数送信判定部(203)の入力となる。
[Band-specific stereo permutation coefficient coding unit]
((Example 1-see FIG. 5))
(Step S71a)
The power calculator (201a) calculates the coefficient power (value obtained by squaring the coefficient) L 2 (f) for each frequency f with respect to the input left channel coefficient L (f), and outputs this. . Similarly, the power calculation unit (201b) calculates the power (value obtained by squaring the coefficient) R 2 (f) for each frequency f with respect to the input right channel coefficient R (f). Is output. The obtained power L 2 (f) and power R 2 (f) are input to the difference signal coefficient transmission determination unit (203).
(ステップS72a)
差分パワー計算部(202a)は、周波数fごとに左チャンネル係数L(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)から、係数の差分パワー(L(f)−Md(f))2を計算して、これを出力する。同様に、差分パワー計算部(202b)は、周波数fごとに右チャンネル係数R(f)とモノラル符号化音係数Md(f)から、係数の差分パワー(R(f)−Md(f))2を計算して、これを出力する。得られた差分パワー(L(f)−Md(f))2および(R(f)−Md(f))2は、差信号係数送信判定部(203)の入力となる。
(Step S72a)
The difference power calculation unit (202a) calculates the difference power (L (f) −Md (f)) 2 of the coefficient from the left channel coefficient L (f) and the monaural coded sound coefficient Md (f) for each frequency f. And output this. Similarly, the difference power calculation unit (202b) calculates the difference power (R (f) −Md (f)) of the coefficient from the right channel coefficient R (f) and the monaural coded sound coefficient Md (f) for each frequency f. 2 is calculated and output. The obtained differential powers (L (f) −Md (f)) 2 and (R (f) −Md (f)) 2 are input to the difference signal coefficient transmission determination unit (203).
次に、差信号係数送信判定部(203)は、入力されたL2(f)、R2(f)、(L(f)−Md(f))2、(R(f)−Md(f))2を用いて、式(6)から符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73a)。ただし、Max(a,b)はa,bの絶対値が大きい方の値を表す。
((例2−図6参照))
または、次のようにして符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(201)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS71b)。差分パワー計算部(202)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS72b)。差信号係数送信判定部(203)は、パワーMd(f)2,差分パワー(L(f)−R(f))2を入力として、式(7)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73b)。
Alternatively, the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) may be obtained as follows. The power calculator (201) calculates the power Md (f) 2 by using the monaural coded sound coefficient Md (f) as an input, and outputs this (step S71b). The difference power calculation unit (202) calculates the difference power (L (f) −R (f)) 2 with the left and right channel coefficients L (f) and R (f) as inputs, and outputs this (step S72b). ). The difference signal coefficient transmission determination unit (203) receives the power Md (f) 2 and the difference power (L (f) −R (f)) 2 as input, and follows the expression (7) to determine the encoded sound left / right signal similarity ratio S. 1 (f) is obtained (step S73b).
((例3−図7参照))
あるいは、次のようにして符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(201)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS71c)。次に、パワー加算部(207)が、式(8)に従い、周波数fに関するパワーMd(f)2の和を計算し、これを出力する(ステップS72c)。また、差分パワー計算部(202)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS72b)。
Alternatively, the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) may be obtained as follows. The power calculation unit (201) calculates the power Md (f) 2 using the monaural coded sound coefficient Md (f) as an input, and outputs this (step S71c). Next, the power adding unit (207) calculates the sum of the power Md (f) 2 related to the frequency f according to the equation (8), and outputs this (step S72c). Also, the differential power calculation unit (202) receives the left and right channel coefficients L (f) and R (f) as inputs, calculates the differential power (L (f) −R (f)) 2 and outputs this ( Step S72b).
差信号係数送信判定部(203)は、パワーMd(f)2の和,差分パワー(L(f)−R(f))2を入力として、式(9)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS73c)。
要するに、符号化音左右信号類似比S1(f)は、左右チャンネル信号の相関性(類似性)を信号のパワー比として計算できれば良く、格別の限定はない。 In short, the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) is not particularly limited as long as the correlation (similarity) of the left and right channel signals can be calculated as the signal power ratio.
(ステップS74)
符号化音左右信号類似比S1(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfstとして出力する。
(Step S74)
The encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) is compared with the threshold value K 1 (f) in order from the lowest frequency f = 0, and S 1 (f) <K 1 (f) for the first time. Is searched for, and this frequency f is output as a stereo parameter switch fst.
または、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K2(f)と比較を行ない、初めてS1(f)>K2(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfminとして出力し、次にf=fminから順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数fを探索し、この周波数fをステレオパラメータスイッチfstとして出力しても良い。もしくは、この方法にてステレオパラメータスイッチを探索後、fminは出力せずfstのみ出力する構成としても良い。 Alternatively, the frequency f = 0 indicating the lowest frequency is compared with the threshold value K 2 (f) in order, and the frequency f satisfying S 1 (f)> K 2 (f) is searched for for the first time. Output as a parameter switch fmin, then compare with the threshold value K 1 (f) in order from f = fmin, and search for the frequency f satisfying S 1 (f) <K 1 (f) for the first time. It may be output as a stereo parameter switch fst. Alternatively, after searching for the stereo parameter switch by this method, only fst may be output without outputting fmin.
このステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、ステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。また、ステレオパラメータスイッチ(fst、fmin)は、係数選択部(204)の入力となる。 The stereo parameter switches (fst, fmin) are stored and stored in, for example, an external storage device (17) or an appropriate storage medium (1000). Alternatively, the stereo parameter switch (fst, fmin) is transmitted to the communication network NW (1000) via a modem or the like. The stereo parameter switch (fst, fmin) is an input to the coefficient selection unit (204).
ここで、閾値K1(f)、K2(f)は、周波数fごとに定まる値であり、低域(周波数fの値が小さい帯域)で小さい値とし、周波数fが大きくなるにしたがって値を大きく設定しても良い。 Here, the threshold values K 1 (f) and K 2 (f) are values determined for each frequency f, and are set to a small value in a low range (a band in which the value of the frequency f is small), and are increased as the frequency f increases. May be set larger.
このように閾値を設定することで、周波数領域全体ではなく、ステレオの定位感への影響が大きい低域部(f=0〜fstまたはf=fmin〜fst)についてMSステレオ方式によるステレオ信号符号化を行なうことから、符号化情報量を削減することができる(ステレオの定位感への影響が小さい高域部については、和信号M(t)のモノラル信号符号化列で代用される。)。もちろん、閾値K1(f)、K2(f)を周波数によらず一定値K1、K2としてもよい。 By setting the threshold value in this way, the stereo signal encoding by the MS stereo method is not performed on the low frequency region (f = 0 to fst or f = fmin to fst) that has a large influence on the stereo localization feeling rather than the entire frequency domain. Therefore, the amount of encoded information can be reduced (a high-frequency portion having a small effect on stereo localization is replaced by a monaural signal encoded sequence of the sum signal M (t)). Of course, the threshold values K 1 (f) and K 2 (f) may be fixed values K 1 and K 2 regardless of the frequency.
(ステップS75)
係数選択部(204)は、ステレオパラメータスイッチfst、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)を入力とし、左チャンネル係数L(f)、右チャンネル係数R(f)のうち、f=0〜fstまでの周波数に対応する選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)を選択して出力する。
あるいは、係数選択部(204)は、ステレオパラメータスイッチとしてfmin、fstが入力された場合には、f=fmin〜fstまでの周波数に対応する選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)を選択して出力する。
選択左チャンネル係数Ls(f)、選択右チャンネル係数Rs(f)は、差信号生成部(205)の入力となる。
(Step S75)
The coefficient selection unit (204) receives the stereo parameter switch fst, the left channel coefficient L (f), and the right channel coefficient R (f) as inputs, and among the left channel coefficient L (f) and the right channel coefficient R (f), A selected left channel coefficient Ls (f) and a selected right channel coefficient Rs (f) corresponding to frequencies from f = 0 to fst are selected and output.
Alternatively, when fmin and fst are input as stereo parameter switches, the coefficient selection unit (204) selects a selected left channel coefficient Ls (f) and a selected right channel coefficient Rs corresponding to frequencies from f = fmin to fst. Select (f) and output.
The selected left channel coefficient Ls (f) and the selected right channel coefficient Rs (f) are input to the difference signal generation unit (205).
(ステップS76)
次に、差信号生成部(205)は、入力された選択左チャンネル係数Ls(f)および選択右チャンネル係数Rs(f)を用いて、式(10)に従い、周波数ごとに両係数の差を計算し、差信号係数D(f)を出力する。差信号係数D(f)は、係数別差信号符号化部(206)の入力となる。
D(f)=1/2×(Ls(f)−Rs(f))……(10)
(Step S76)
Next, the difference signal generation unit (205) uses the input selected left channel coefficient Ls (f) and selected right channel coefficient Rs (f) to calculate the difference between both coefficients for each frequency in accordance with Expression (10). Calculate and output the difference signal coefficient D (f). The difference signal coefficient D (f) is input to the coefficient-specific difference signal encoding unit (206).
D (f) = 1/2 × (Ls (f) −Rs (f)) (10)
(ステップS77)
次に、係数別差信号符号化部(206)は、入力された差信号係数D(f)を符号化し、得られた符号列をステレオ化置換係数符号列として出力する。ここでは差信号係数D(f)の係数それぞれに対し対数logの値を計算し、このlogの値を均一幅で量子化することにより符号化して、ステレオ化置換係数符号列として出力する。なお、差信号係数D(f)を、スカラー量子化やベクトル量子化などにより符号化してもよい。
このステレオ化置換係数符号列は、例えば、外部記憶装置(17)や適宜の蓄積メディア(1000)に保存記憶される。あるいは、ステレオ化置換係数符号列は、モデムなどを経由して通信ネットワークNW(1000)に送信される。
(Step S77)
Next, the coefficient-specific difference signal encoding unit (206) encodes the input difference signal coefficient D (f) and outputs the obtained code string as a stereo permutation coefficient code string. Here, a logarithmic log value is calculated for each coefficient of the difference signal coefficient D (f), and the log value is encoded by being quantized with a uniform width, and output as a stereo permutation coefficient code string. Note that the difference signal coefficient D (f) may be encoded by scalar quantization, vector quantization, or the like.
This stereo permutation coefficient code string is stored and stored in, for example, an external storage device (17) or an appropriate storage medium (1000). Alternatively, the stereo permutation coefficient code string is transmitted to the communication network NW (1000) via a modem or the like.
[ステレオ信号復号化処理]
ステレオ信号復号化装置(B)の外部記憶装置(27)には、ステレオ信号符号化装置(A)で得られたモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が記憶されているとする。これらモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列は、通信ネットワーク(1000)を経由してステレオ信号符号化装置(A)から受信したものでもよいし、あるいは、ステレオ信号復号化装置(B)のドライブなどによって、モノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が記憶された蓄積メディア(1000)から読み込まれたものでもよい。
これらモノラル信号符号化列、ステレオパラメータスイッチ、ステレオ化置換係数符号列が外部記憶装置(27)から適宜に読み出されてステレオ信号復号化処理が行われる(図8など参照。)。
[Stereo signal decoding]
The external storage device (27) of the stereo signal decoding device (B) stores the monaural signal encoded sequence, the stereo parameter switch, and the stereo permutation coefficient code sequence obtained by the stereo signal encoding device (A). Suppose that These monaural signal encoded sequence, stereo parameter switch, and stereo-replacement coefficient code sequence may be received from the stereo signal encoding device (A) via the communication network (1000), or stereo signal decoding may be performed. It may be read from the storage medium (1000) in which the monaural signal coded sequence, stereo parameter switch, and stereoized replacement coefficient code sequence are stored by the drive of the device (B).
These monaural signal coded sequence, stereo parameter switch, and stereoized permutation coefficient code sequence are appropriately read out from the external storage device (27), and a stereo signal decoding process is performed (see FIG. 8 and the like).
まず、G.722復号化部(301)が、モノラル信号符号化列を入力として、モノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、復号音声データを出力する(ステップS8)。復号音声データは、周波数変換部(302)の入力となる。 First, G. The 722 decoding unit (301) receives the monaural signal encoded sequence, decodes the monaural signal encoded sequence in units of frames, and outputs decoded audio data (step S8). The decoded voice data is input to the frequency conversion unit (302).
次に、周波数変換部(302)は、ステレオ信号符号化装置(A)の周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された復号音声データを周波数変換し、得られた周波数係数をモノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS9)。モノラル符号化音係数Md(f)は、係数ステレオ化部(304)の入力となる。 Next, the frequency conversion unit (302) performs frequency conversion on the input decoded speech data by the same conversion method as the frequency conversion unit (104) of the stereo signal encoding device (A), and uses the obtained frequency coefficient. A monaural coded sound coefficient Md (f) is output (step S9). The monaural encoded sound coefficient Md (f) is input to the coefficient stereoization unit (304).
(ステップS10)
帯域別ステレオ化置換係数復号化部(303)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチfstを入力として、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=0〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。なお、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いた場合、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(303)は、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=fmin〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。差信号係数Ddec(f)は、係数ステレオ化部(304)の入力となる。
(Step S10)
The band-specific stereo permutation coefficient decoding unit (303) receives the stereo permutation coefficient code string and the stereo parameter switch fst as inputs, decodes the stereo permutation coefficient code string at a frequency band of f = 0 to fst, and obtains a difference signal. Output as coefficient Ddec (f). When fmin and fst are used as the stereo parameter switch, the band-specific stereo permutation coefficient decoding unit (303) decodes the stereo permutation coefficient code string with the frequency band f = fmin to fst, and the difference signal coefficient Output as Ddec (f). The difference signal coefficient Ddec (f) is input to the coefficient stereoization unit (304).
次に、係数ステレオ化部(304)が、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、左チャンネル信号および右チャンネル信号の周波数領域係数を再構成し、再構成左チャンネル係数Ldec(f)、再構成右チャンネル係数Rdec(f)として出力する(ステップS11)。係数ステレオ化部(304)の詳細な機能ブロック図を図9に示す。 Next, the coefficient stereo unit (304) receives the monaural encoded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient Ddec (f), and the stereo parameter switch as inputs, and re-generates the frequency domain coefficients of the left channel signal and the right channel signal. And output as reconstructed left channel coefficient Ldec (f) and reconstructed right channel coefficient Rdec (f) (step S11). FIG. 9 shows a detailed functional block diagram of the coefficient stereoization unit (304).
〔係数ステレオ化部〕
係数加算部(401a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(11)および式(12)に従って再構成左チャンネル係数Ldec(f)を求めて出力する(ステップS111)。
Ldec(f)=Md(f)+Ddec(f) (0≦f≦fst)……(11)
Ldec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(12)
[Coefficient stereo section]
The coefficient adding unit (401a) receives the monaural coded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient Ddec (f), and the stereo parameter switch fst as inputs, and reconstructed left channel coefficient according to Expression (11) and Expression (12). Ldec (f) is obtained and output (step S111).
Ldec (f) = Md (f) + Ddec (f) (0 ≦ f ≦ fst) (11)
Ldec (f) = Md (f) (fst <f <N) (12)
係数加算部(401b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(13)および式(14)に従って再構成右チャンネル係数Rdec(f)を求めて出力する(ステップS112)。
Rdec(f)=Md(f)−Ddec(f) (0≦f≦fst)……(13)
Rdec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(14)
The coefficient adding unit (401b) receives the monaural encoded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient Ddec (f), and the stereo parameter switch fst as inputs, and reconstructed right channel coefficient according to Expression (13) and Expression (14). Rdec (f) is obtained and output (step S112).
Rdec (f) = Md (f) −Ddec (f) (0 ≦ f ≦ fst) (13)
Rdec (f) = Md (f) (fst <f <N) (14)
なお、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いる場合には、係数加算部(401a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(15)〜式(17)に従って再構成左チャンネル係数Ldec(f)を求めて出力する。
Ldec(f)=Md(f) (0≦f<fmin)……(15)
Ldec(f)=Md(f)+Ddec(f) (fmin≦f≦fst)…(16)
Ldec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(17)
When fmin and fst are used as the stereo parameter switch, the coefficient adding unit (401a) receives the monaural encoded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient Ddec (f), and the stereo parameter switch fst as inputs. The reconstructed left channel coefficient Ldec (f) is obtained and output according to the equations (15) to (17).
Ldec (f) = Md (f) (0 ≦ f <fmin) (15)
Ldec (f) = Md (f) + Ddec (f) (fmin ≦ f ≦ fst) (16)
Ldec (f) = Md (f) (fst <f <N) (17)
また同じく、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いる場合には、係数加算部(401b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数Ddec(f)、およびステレオパラメータスイッチfstを入力とし、式(18)〜式(20)に従って再構成右チャンネル係数Rdec(f)を求めて出力する。
Rdec(f)=Md(f) (0≦f<fmin)……(18)
Rdec(f)=Md(f)−Ddec(f) (fmin≦f≦fst)…(19)
Rdec(f)=Md(f) (fst<f<N)……(20)
Similarly, when fmin and fst are used as the stereo parameter switch, the coefficient adding unit (401b) receives the monaural coded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient Ddec (f), and the stereo parameter switch fst. The reconstructed right channel coefficient Rdec (f) is obtained and output according to the equations (18) to (20).
Rdec (f) = Md (f) (0 ≦ f <fmin) (18)
Rdec (f) = Md (f) −Ddec (f) (fmin ≦ f ≦ fst) (19)
Rdec (f) = Md (f) (fst <f <N) (20)
(ステップS12)
図8の説明に戻る。周波数逆変換部(305a)は、再構成左チャンネル係数Ldec(f)(0≦f<N)を入力として、周波数変換部(302)に対応する周波数逆変換を計算して、フレーム単位の左チャンネル出力音声信号を出力する。同様に、周波数逆変換部(305b)は、再構成右チャンネル係数Rdec(f)(0≦f<N)を入力として、周波数変換部(302)に対応する周波数逆変換を計算して、フレーム単位の右チャンネル出力音声信号を出力する。
(Step S12)
Returning to the description of FIG. The frequency inverse transform unit (305a) receives the reconstructed left channel coefficient Ldec (f) (0 ≦ f <N) as an input, calculates the frequency inverse transform corresponding to the frequency transform unit (302), Outputs the channel output audio signal. Similarly, the frequency inverse transform unit (305b) receives the reconstructed right channel coefficient Rdec (f) (0 ≦ f <N) as an input, calculates the frequency inverse transform corresponding to the frequency transform unit (302), and calculates the frame Outputs the right channel output audio signal of the unit.
《変形第1実施形態−1》
次に、第1実施形態の変形形態その1(変形第1実施形態−1)について図15〜図20を参照して説明する。
この変形第1実施形態−1は、第1実施形態における帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)で説明した例2および例3に係わる部分での変形実施形態である。主な差異は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の処理に先立ち差信号を生成しておくことにある。従って、第1実施形態と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略し、上記例2の場合を例にとって両実施形態の差異部分を説明することとする。
なお、変形第1実施形態−1のステレオ信号符号化装置の外部記憶装置には、左右チャンネルの入力音声信号から差信号を生成するためのプログラムも記憶されており、このプログラムは、DSPで解釈・実行されて差信号生成部が実現することになっている。
<< Modified First Embodiment-1 >>
Next,
This modified first embodiment-1 is a modified embodiment of the portion related to Example 2 and Example 3 described in the band-specific stereo permutation coefficient coding unit (107) in the first embodiment. The main difference is that a difference signal is generated prior to the processing of the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107). Accordingly, the same configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the like, and redundant description is omitted. Differences between the two embodiments will be described by taking the case of Example 2 as an example.
The external storage device of the stereo signal encoding device according to the modified first embodiment-1 also stores a program for generating a difference signal from the left and right channel input audio signals. This program is interpreted by the DSP. It is to be executed and realized by the difference signal generator.
変形第1実施形態−1では、上記ステップS5の処理に続き、差信号生成部(108)が、左チャンネルの遅延音声データおよび右チャンネルの遅延音声データを入力として、両信号の差信号D(t)を生成して出力する(ステップS6x)。この差信号D(t)は、周波数変換部(106)の入力となる。 In the modified first embodiment-1, following the process of step S5, the difference signal generation unit (108) receives the left channel delayed audio data and the right channel delayed audio data as inputs, and receives the difference signal D ( t) is generated and output (step S6x). This difference signal D (t) is input to the frequency converter (106).
次に、周波数変換部(106)は、周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された差信号D(t)を周波数変換し、得られた周波数係数を原差信号係数Ds(f)として出力する(ステップS6y)。この原差信号係数Ds(f)が、第1実施形態における左右チャンネル係数L(f)、R(f)の差L(f)−R(f)に相当する。
この原差信号係数Ds(f)が、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の入力となる。より具体的には、原差信号係数Ds(f)は、第1実施形態の差分パワー計算部(202)および後述の差信号選択部(208)の入力となる(第1実施形態におけるステップS75の処理は不要である。)。
Next, the frequency conversion unit (106) frequency-converts the input difference signal D (t) by the same conversion method as the frequency conversion unit (104), and the obtained frequency coefficient is converted to the original difference signal coefficient Ds ( f) is output (step S6y). This original difference signal coefficient Ds (f) corresponds to the difference L (f) −R (f) between the left and right channel coefficients L (f) and R (f) in the first embodiment.
The original difference signal coefficient Ds (f) is input to the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107). More specifically, the original difference signal coefficient Ds (f) is input to the difference power calculation unit (202) of the first embodiment and a difference signal selection unit (208) described later (step S75 in the first embodiment). Is unnecessary.)
差分パワー計算部(202)は、原差信号係数Ds(f)を入力として差分パワーDs(f)2を算出する(ステップS72bx)。この差分パワーDs(f)2が、第1実施形態における差分パワー(L(f)−R(f))2に相当する。 The difference power calculation unit (202) calculates the difference power Ds (f) 2 by using the original difference signal coefficient Ds (f) as an input (step S72bx). This differential power Ds (f) 2 corresponds to the differential power (L (f) −R (f)) 2 in the first embodiment.
差信号選択部(208)は、第1実施形態におけるステップS74の処理で得られたステレオパラメータスイッチfst、原差信号係数Ds(f)を入力とし、原差信号係数Ds(f)のうち、f=0〜fstまでの周波数に対応する原差信号係数Ds(f)に1/2を乗じたものを原差信号係数D(f)として出力する(ステップS76x)。ここで乗じる1/2は既述の定数係数である。なお、この定数係数は、例えばステップS6yの処理で乗じるようにしてもよい。 The difference signal selection unit (208) receives the stereo parameter switch fst and the original difference signal coefficient Ds (f) obtained by the process of step S74 in the first embodiment, and among the original difference signal coefficients Ds (f), The original difference signal coefficient Ds (f) corresponding to the frequencies from f = 0 to fst is multiplied by ½ and output as the original difference signal coefficient D (f) (step S76x). The half multiplied here is the constant coefficient described above. Note that this constant coefficient may be multiplied, for example, in the process of step S6y.
ここでは、第1実施形態における例2を例にとって説明したが、例3の場合でも同様の処理となる。つまり、第1実施形態におけるステップS72cの処理が追加となる。 Although the example 2 in the first embodiment has been described here as an example, the same processing is performed in the case of the example 3. That is, the process of step S72c in the first embodiment is added.
《変形第1実施形態−2》
次に、第1実施形態の変形形態その2(変形第1実施形態−2)について図21および図22を参照して説明する。
この変形第1実施形態−2は、変形第1実施形態−1の変形実施形態である。主な差異は、変形第1実施形態−1では、符号化遅延分の遅延音声データから差信号を生成したが、変形第1実施形態−2では、差信号を符号化遅延分だけバッファリングして、これを周波数変換することにある。従って、第1実施形態ないし変形第1実施形態−1と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略し、両実施形態の差異部分を説明することとする。
<< Modified First Embodiment-2 >>
Next, the modification 2 (modification 1st embodiment-2) of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG. 21 and FIG.
This modified first embodiment-2 is a modified embodiment of the modified first embodiment-1. The main difference is that, in the modified first embodiment-1, the difference signal is generated from the delayed audio data corresponding to the coding delay, but in the modified first embodiment-2, the difference signal is buffered by the coding delay. This is to convert the frequency. Accordingly, the same configurations and functions as those in the first embodiment to the first modified embodiment-1 are assigned the same reference numerals and the like, and a duplicate description will be omitted, and differences between the two embodiments will be described.
変形第1実施形態−1では、差信号生成部(108c)が、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、式(21)に従って差信号D(t)を生成し、差信号D(t)を出力する(ステップS5v)。差信号生成部(108c)によって出力された差信号D(t)は、データ遅延部(105c)の入力となる。なお、既述のとおり、MSステレオにおける定数係数は、(const1,const2)=(1/2,1)とする。
D(t)=1/2×(L(t)−R(t))……(21)
In the modified first embodiment-1, the difference signal generator (108c) receives L (t) and R (t) output by an acoustic signal cutout means (not shown) as an input, and receives the difference signal D according to the equation (21). (T) is generated and the difference signal D (t) is output (step S5v). The difference signal D (t) output by the difference signal generation unit (108c) is input to the data delay unit (105c). As described above, the constant coefficient in the MS stereo is (const1, const2) = (1/2, 1).
D (t) = 1/2 × (L (t) −R (t)) (21)
ステップS5vの処理に続き、データ遅延部(105c)が、差信号D(t)を、和信号M(t)の符号化遅延分だけRAM(15)にバッファリングし、これを遅延差信号データとして出力する(ステップS6w)。データ遅延部(105c)によって出力された遅延差信号データはそれぞれ、周波数変換部(106)の入力となる。 Subsequent to the processing of step S5v, the data delay unit (105c) buffers the difference signal D (t) in the RAM (15) by the encoding delay of the sum signal M (t), and delays the difference signal data. (Step S6w). The delay difference signal data output by the data delay unit (105c) is input to the frequency conversion unit (106).
なお、上記のG.722符号化部(102)に相当する符号化部およびG.722復号化部(103)に相当する復号化部において符号化遅延の発生しない符号化方式を適用する場合には、データ遅延部(105c)を構成要素としないことができることなどは、上記各実施形態と同様である。 The above G. 720 encoding unit (102) and G.722 encoding unit. In the case where a coding scheme that does not cause a coding delay is applied to a decoding unit corresponding to the 722 decoding unit (103), the data delay unit (105c) may not be a constituent element. It is the same as the form.
次に、周波数変換部(106)は、上記周波数変換部(104)と同様の変換方式によって、入力された遅延差信号データを周波数変換し、得られた周波数係数を原差信号係数Ds(f)として出力する(ステップS6z)。この原差信号係数Ds(f)が、第1実施形態における左右チャンネル係数L(f)、R(f)の差L(f)−R(f)に相当する。 Next, the frequency conversion unit (106) frequency-converts the input delay difference signal data by the same conversion method as the frequency conversion unit (104), and converts the obtained frequency coefficient into the original difference signal coefficient Ds (f ) (Step S6z). This original difference signal coefficient Ds (f) corresponds to the difference L (f) −R (f) between the left and right channel coefficients L (f) and R (f) in the first embodiment.
なお、変形第1実施形態−2における帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の処理は、変形第1実施形態−1の場合と同様である。 Note that the processing by the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107) in the modified first embodiment-2 is the same as that in the modified first embodiment-1.
《第2実施形態》
次に、本発明の第2実施形態について図23および図24を参照して説明する。
第2実施形態は、第1実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B)の変形実施形態である。従って、第1実施形態と同様の構成・機能などについては同じ符号を当てるなどして重複説明を略する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The second embodiment is a modified embodiment of the stereo signal decoding apparatus (B) in the first embodiment. Accordingly, the same configurations and functions as those of the first embodiment are assigned the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図23に、第2実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B1)の機能ブロック図を示す。第2実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B1)の構成をとることにより周波数変換、周波数逆変換の回数を減らすことができ、演算量を削減することが可能となる。 FIG. 23 shows a functional block diagram of the stereo signal decoding apparatus (B1) in the second embodiment. By adopting the configuration of the stereo signal decoding apparatus (B1) in the second embodiment, the number of frequency conversions and frequency inverse conversions can be reduced, and the amount of calculation can be reduced.
図2に例示するように、ステレオ信号復号化装置(B1)のハードウェア構成は、第1実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B)と同様である。ステレオ信号復号化装置(B1)の外部記憶装置(27)には、符号化された和信号を復号するためのプログラム、符号化された差信号を復号化するためのプログラム、復号化された和信号および復号化された差信号から(時間領域における)左右チャンネルの信号を得るためのプログラム、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するためのプログラムが保存記憶されている。その他、これらのプログラムに基づく処理を制御するための制御プログラムも適宜に保存しておく。 As exemplified in FIG. 2, the hardware configuration of the stereo signal decoding device (B1) is the same as that of the stereo signal decoding device (B) in the first embodiment. The external storage device (27) of the stereo signal decoding device (B1) includes a program for decoding the encoded sum signal, a program for decoding the encoded difference signal, and a decoded sum. A program for obtaining the left and right channel signals (in the time domain) from the signal and the decoded difference signal, and a program for converting the frequency domain signal into the time domain signal are stored and stored. In addition, a control program for controlling processing based on these programs is also stored as appropriate.
第2実施形態に係るステレオ信号復号化装置(B1)では、外部記憶装置(27)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてRAM(25)に読み込まれて、DSP(24)で解釈実行・処理される。その結果、DSP(24)が所定の機能(復号化部、帯域別ステレオ化置換係数復号化部、周波数逆変換部、和差信号復号部、制御部)を実現することで、ステレオ信号復号化処理が実現される。 In the stereo signal decoding device (B1) according to the second embodiment, each program stored in the external storage device (27) and data necessary for processing each program are read into the RAM (25) as necessary. The DSP (24) interprets and executes it. As a result, the DSP (24) realizes predetermined functions (decoding unit, band-specific stereo permutation coefficient decoding unit, frequency inverse transform unit, sum-and-difference signal decoding unit, control unit), so that stereo signal decoding is performed. Processing is realized.
まず、G.722復号化部(901)が、モノラル信号符号化列を入力として、モノラル信号符号化列をフレーム単位で復号化し、モノラル信号復号音声Mdec(t)(0≦t<N)として出力する(ステップS21)。モノラル信号復号音声Mdec(t)は、和差信号復号部(904a)(904b)の入力となる。 First, G. The 722 decoding unit (901) receives the monaural signal encoded sequence, decodes the monaural signal encoded sequence in units of frames, and outputs the decoded signal as monaural signal decoded speech Mdec (t) (0 ≦ t <N) (step) S21). The monaural signal decoded speech Mdec (t) is input to the sum / difference signal decoding units (904a) and (904b).
(ステップS22)
帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、ステレオ化置換係数符号列とステレオパラメータスイッチfstを入力として、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=0〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。なお、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、周波数帯域がf=fst+1〜N−1に関しては、Ddec(f)=0として出力する。また、ステレオパラメータスイッチとしてfminおよびfstを用いた場合、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、ステレオ化置換係数符号列を周波数帯域がf=fmin〜fstで復号化し、差信号係数Ddec(f)として出力する。ただし、帯域別ステレオ化置換係数復号化部(902)は、周波数帯域がf=0〜fmin−1、f=fst+1〜N−1に関してはDdec(f)=0として出力する。差信号係数Ddec(f)は、周波数逆変換部(903)の入力となる。
(Step S22)
A band-specific stereo permutation coefficient decoding unit (902) receives the stereo permutation coefficient code string and the stereo parameter switch fst as inputs, decodes the stereo permutation coefficient code string at a frequency band of f = 0 to fst, and outputs a difference signal. Output as coefficient Ddec (f). Note that the band-specific stereo permutation coefficient decoding section (902) outputs Ddec (f) = 0 when the frequency band is f = fst + 1 to N-1. When fmin and fst are used as the stereo parameter switch, the band-specific stereo permutation coefficient decoding unit (902) decodes the stereo permutation coefficient code string with the frequency band of f = fmin to fst, and the difference signal coefficient Output as Ddec (f). However, the band-specific stereo permutation coefficient decoding section (902) outputs Ddec (f) = 0 for the frequency bands f = 0 to fmin−1 and f = fst + 1 to
次に、周波数逆変換部(903)は、差信号係数Ddec(f)(0≦f<N)を入力として、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)の周波数変換部(104)と同様の変換方式により周波数逆変換を行い、差信号復号音声Ddec(t)(0≦t<N)として出力する(ステップS23)。差信号復号音声Ddec(t)は、和差信号復号部(904a)(904b)の入力となる。 Next, the frequency inverse transform unit (903) receives the difference signal coefficient Ddec (f) (0 ≦ f <N) as an input, and the frequency transform unit (104) of the stereo signal encoding device (A) in the first embodiment. The frequency is inversely converted by the same conversion method as in (1) and is output as difference signal decoded speech Ddec (t) (0 ≦ t <N) (step S23). The difference signal decoded speech Ddec (t) is input to the sum / difference signal decoding units (904a) and (904b).
(ステップS24)
次に、和差信号復号部(904a)は、モノラル信号復号音声Mdec(t)および差信号復号音声Ddec(t)を入力として、式(22)に従い、左チャンネル出力音声Ldec(t)を求めて出力する。同様に、和差信号復号部(904b)は、モノラル信号復号音声Mdec(t)および差信号復号音声Ddec(t)を入力として、式(23)に従い、右チャンネル出力音声Rdec(t)を求めて出力する。
Ldec(t)=Mdec(t)+Ddec(t)……(22)
Rdec(t)=Mdec(t)−Ddec(t)……(23)
(Step S24)
Next, the sum / difference signal decoding unit (904a) receives the monaural signal decoded speech Mdec (t) and the difference signal decoded speech Ddec (t), and obtains the left channel output speech Ldec (t) according to the equation (22). Output. Similarly, the sum / difference signal decoding unit (904b) receives the monaural signal decoded speech Mdec (t) and the difference signal decoded speech Ddec (t) as input, and obtains the right channel output speech Rdec (t) according to Equation (23). Output.
Ldec (t) = Mdec (t) + Ddec (t) (22)
Rdec (t) = Mdec (t) −Ddec (t) (23)
《第3実施形態》
次に、本発明の第3実施形態について図25〜図36を参照して説明する。
第3実施形態において、第1実施形態ないし第2実施形態と同様の構成・機能については、同じ符号を当てるなどして重複説明を略する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the same configurations and functions as those in the first embodiment or the second embodiment are assigned the same reference numerals, and redundant description is omitted.
第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)およびステレオ信号復号化装置(B2)のハードウェア構成例は、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)およびステレオ信号復号化装置(B)と同様である。また、第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)は、帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)において、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ化置換係数符号を算出する際に、モノラル信号のパワーや左右チャンネル信号の差分パワーなどを用いて、左右チャンネル信号のMSステレオ符号列を和信号のモノラル信号符号化列で代用できる帯域の境界周波数を探索することに加え、モノラル信号のパワーや左右チャンネル信号とMSステレオ符号化における左右チャンネル信号との差分パワーなどを用いることで、符号化歪が大きい帯域の境界周波数を探索する点で、第1実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A)と異なっている。 The hardware configuration example of the stereo signal encoding device (A2) and the stereo signal decoding device (B2) in the third embodiment is the same as the stereo signal encoding device (A) and the stereo signal decoding device (B) in the first embodiment. ). Also, the stereo signal encoding device (A2) in the third embodiment uses the power of the monaural signal when calculating the stereo parameter switch and the stereo permutation coefficient code in the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107). In addition to searching for the boundary frequency of the band that can substitute the MS stereo code sequence of the left and right channel signals with the mono signal encoded sequence using the differential power of the left and right channel signals, the power of the monaural signal and the left and right channels It differs from the stereo signal encoding apparatus (A) in the first embodiment in that a difference frequency between the signal and the left and right channel signals in MS stereo encoding is used to search for a boundary frequency in a band with a large encoding distortion. ing.
第3実施形態におけるステレオ信号符号化装置(A2)の帯域別ステレオ化置換係数符号化部(107)の詳細な機能ブロック図を3つ例示して、図25〜図27に示す。なお、この3例の説明では、共通する処理については同じ符号を当てるなどして説明を略し、差異について説明を加えることにする。 Three detailed functional block diagrams of the band-specific stereo permutation coefficient encoding unit (107) of the stereo signal encoding device (A2) according to the third embodiment are shown in FIGS. In the description of these three examples, common processes will be omitted from description by assigning the same reference numerals, and differences will be described.
((例1−図27、図31参照))
(ステップS700a)
まず、パワー計算部(501a)は、入力された左チャンネル係数L(f)に対し、周波数係数ごとの係数のパワーL2(f)を計算し出力する。同様に、パワー計算部(501b)は、入力された右チャンネル係数R(f)に対し、周波数係数ごとの係数のパワーR2(f)を計算し出力する。パワーL2(f)およびパワーR2(f)は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。
((See Example 1-FIGS. 27 and 31))
(Step S700a)
First, the power calculation unit (501a) calculates and outputs a power L 2 (f) of a coefficient for each frequency coefficient with respect to the input left channel coefficient L (f). Similarly, the power calculation unit (501b) calculates and outputs a coefficient power R 2 (f) for each frequency coefficient with respect to the input right channel coefficient R (f). The power L 2 (f) and the power R 2 (f) are input to the difference signal coefficient transmission determination unit (508).
(ステップS701a)
次に、差分パワー計算部(502a)は、入力された左チャンネル係数L(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(L(f)−Md(f))2を計算して出力する。同様に、差分パワー計算部(502b)は、入力された右チャンネル係数R(f)およびモノラル符号化音係数Md(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(R(f)−Md(f))2を計算して出力する。差分パワー(L(f)−Md(f))2および差分パワー(R(f)−Md(f))2は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。
(Step S701a)
Next, the difference power calculation unit (502a) uses the input left channel coefficient L (f) and the monaural coded sound coefficient Md (f) to calculate the difference power (L (f) − of the coefficient for each frequency coefficient. Md (f)) 2 is calculated and output. Similarly, the difference power calculation unit (502b) uses the input right channel coefficient R (f) and the monaural coded sound coefficient Md (f) to calculate the difference power (R (f) − of the coefficient for each frequency coefficient. Md (f)) 2 is calculated and output. The difference power (L (f) −Md (f)) 2 and the difference power (R (f) −Md (f)) 2 are input to the difference signal coefficient transmission determination unit (508).
次に、差信号生成部(503)は、左チャンネル係数L(f)および右チャンネル係数R(f)を入力として、係数ごとに式(24)を計算し、差信号係数D(f)を出力する(ステップS702)。差信号係数D(f)は、係数別差信号符号化部(504)の入力となる。
D(f)=1/2×(L(f)−R(f))……(24)
Next, the difference signal generation unit (503) receives the left channel coefficient L (f) and the right channel coefficient R (f) as input, calculates Expression (24) for each coefficient, and calculates the difference signal coefficient D (f). Output (step S702). The difference signal coefficient D (f) is input to the coefficient-specific difference signal encoding unit (504).
D (f) = 1/2 × (L (f) −R (f)) (24)
次に、係数別差信号符号化部(504)は、入力された差信号係数D(f)を符号化して、得られた符号列を係数別差信号符号列として出力する(ステップS703)。ここでは差信号係数D(f)の係数それぞれに対して対数logの値を計算し、この値を均一幅で量子化することによって符号化し、係数別差信号符号列として出力する。なお、差信号係数D(f)を、スカラー量子化やベクトル量子化などによって符号化してもよい。係数別差信号符号列は、係数別差信号復号化部(505)および差信号係数選択部(510)の入力となる。 Next, the coefficient-specific difference signal encoding unit (504) encodes the input difference signal coefficient D (f) and outputs the obtained code string as a coefficient-specific difference signal code string (step S703). Here, a logarithmic log value is calculated for each coefficient of the difference signal coefficient D (f), and this value is encoded by being quantized with a uniform width and output as a coefficient-specific difference signal code string. Note that the difference signal coefficient D (f) may be encoded by scalar quantization, vector quantization, or the like. The coefficient-specific difference signal code string is input to the coefficient-specific difference signal decoding unit (505) and the difference signal coefficient selection unit (510).
次に、係数別差信号復号化部(505)は、入力された係数別差信号符号列を復号化して、復号差信号Sd(f)を出力する(ステップS704)。 Next, the coefficient-specific difference signal decoding unit (505) decodes the input coefficient-specific difference signal code string and outputs a decoded difference signal Sd (f) (step S704).
(ステップS705)
次いで、MS復号部(506a)は、モノラル符号化音係数Md(f)および復号差信号Sd(f)を入力として、式(25)に従い、MSステレオ方式における左チャンネル信号の復号化信号係数Ld(f)を計算して、これを出力する。同様に、MS復号部(506b)は、モノラル符号化音係数Md(f)および復号差信号Sd(f)を入力として、式(26)に従い、MSステレオ方式における右チャンネル信号の復号化信号係数Rd(f)を計算して、これを出力する。復号化信号係数Ld(f)、Rd(f)は、それぞれ差分パワー計算部(507a)(507b)の入力となる。
Ld(f)=Md(f)+Sd(f)……(25)
Rd(f)=Md(f)−Sd(f)……(26)
(Step S705)
Next, the MS decoding unit (506a) receives the monaural coded sound coefficient Md (f) and the decoded difference signal Sd (f) as inputs, and in accordance with Expression (25), the decoded signal coefficient Ld of the left channel signal in the MS stereo system. Calculate (f) and output it. Similarly, the MS decoding unit (506b) receives the monaural encoded sound coefficient Md (f) and the decoded difference signal Sd (f) as input, and decodes the right channel signal decoded signal coefficient in the MS stereo system according to the equation (26). Rd (f) is calculated and output. The decoded signal coefficients Ld (f) and Rd (f) are input to the differential power calculators (507a) and (507b), respectively.
Ld (f) = Md (f) + Sd (f) (25)
Rd (f) = Md (f) −Sd (f) (26)
なお、図25(〜図27)中のMS復号部(506a)の入力における2つの「+」の記号は、「+」の符号で与えられるモノラル符号化音係数Md(f)および「+」の符号で与えられる復号差信号Sd(f)を加算して復号化信号係数Ld(f)を算出することを表す。また、図25(〜図27)中のMS復号部(506b)の入力における「+」「−」の記号は、「+」の符号で与えられるモノラル符号化音係数Md(f)と「−」の符号で与えられる復号差信号Sd(f)を加算して復号化信号係数Rd(f)を算出することを表す。 Note that two “+” symbols at the input of the MS decoding unit (506a) in FIG. 25 (to FIG. 27) are monaural encoded sound coefficients Md (f) and “+” given by a “+” code. This means that the decoded signal coefficient Ld (f) is calculated by adding the decoded difference signal Sd (f) given by the code. Also, the symbols “+” and “−” at the input of the MS decoding unit (506b) in FIG. 25 (to FIG. 27) are the monaural encoded sound coefficients Md (f) and “−” given by the code “+”. Represents that the decoded signal coefficient Rd (f) is calculated by adding the decoded difference signal Sd (f) given by the sign "."
(ステップS706)
次に、差分パワー計算部(507a)は、入力された左チャンネル係数L(f)、復号化信号係数Ld(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(L(f)−Ld(f))2を計算して出力する。同様に、差分パワー計算部(507b)は、入力された右チャンネル係数R(f)、復号化信号係数Rd(f)を用いて、周波数係数ごとの係数の差分パワー(R(f)−Rd(f))2を計算して出力する。差分パワー(L(f)−Ld(f))2および差分パワー(R(f)−Rd(f))2は、差信号係数送信判定部(508)の入力となる。
(Step S706)
Next, the difference power calculation unit (507a) uses the input left channel coefficient L (f) and decoded signal coefficient Ld (f) to calculate the difference power (L (f) −Ld) of the coefficient for each frequency coefficient. (F)) Calculate 2 and output. Similarly, the difference power calculation unit (507b) uses the input right channel coefficient R (f) and decoded signal coefficient Rd (f) to calculate the difference power (R (f) −Rd) of the coefficient for each frequency coefficient. (F)) Calculate 2 and output. The difference power (L (f) −Ld (f)) 2 and the difference power (R (f) −Rd (f)) 2 are input to the difference signal coefficient transmission determination unit (508).
次に、差信号係数送信判定部(508)は、入力されたパワーL2(f)、パワーR2(f)、差分パワー(L(f)−Md(f))2、差分パワー(R(f)−Md(f))2、差分パワー(L(f)−Ld(f))2、差分パワー(R(f)−Rd(f))2を用いて、以下に示す処理を行ない、ステレオパラメータスイッチを出力する。 Next, the difference signal coefficient transmission determination unit (508) inputs the input power L 2 (f), power R 2 (f), differential power (L (f) −Md (f)) 2 , differential power (R). (F) −Md (f)) 2 , differential power (L (f) −Ld (f)) 2 , differential power (R (f) −Rd (f)) 2 are used to perform the following processing. Output stereo parameter switch.
まず、差信号係数送信判定部(508)は、第1実施形態における差信号係数送信判定部(203)で説明した処理と同様に、式(27)から符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707a)。
次に、差信号係数送信判定部(508)は、符号化音左右信号類似比S1(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順に、閾値K1(f)と比較を行ない、初めてS1(f)<K1(f)となる周波数f(=f1)を探索する(ステップS708)。 Next, the difference signal coefficient transmission determination unit (508) compares the coded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) with the threshold value K 1 (f) in order from the frequency f = 0 indicating the lowest frequency. First, a frequency f (= f1) that satisfies S 1 (f) <K 1 (f) is searched for (step S708).
次いで、差信号係数送信判定部(508)は、式(28)から符号化歪距離S2(f)を求める(ステップS709)。
次に、差信号係数送信判定部(508)は、符号化歪距離S2(f)に対し、最も低域を示す周波数f=0から順にステップS708で得られたf1まで、閾値K2(f)と比較を行ない、初めてS2(f)<K2(f)となるf(=f2)を探索する(ステップS710)。閾値K2(f)も閾値K1(f)と同様に低域(周波数fの値が小さい帯域である。)で小さい値を取り、周波数fが大きくなるにしたがって閾値K2(f)の値を大きく設定すると、ステレオの定位感への影響が大きい低域部でのステレオ信号符号化音を改善するような指定をすることになって効果が高い。 Next, the difference signal coefficient transmission determination unit (508) determines the threshold value K 2 (from the frequency f = 0 indicating the lowest frequency to f1 obtained in step S708 in order from the coding distortion distance S 2 (f). Comparison is made with f), and f (= f2) satisfying S 2 (f) <K 2 (f) is searched for for the first time (step S710). Similarly to the threshold K 1 (f), the threshold K 2 (f) takes a small value in the low band (the frequency f is a small band), and the threshold K 2 (f) increases as the frequency f increases. If the value is set to a large value, the effect is high because it is specified to improve the stereo signal encoded sound in the low frequency region, which has a great influence on the stereo orientation.
差信号係数送信判定部(508)は、ステップS708およびステップS710で算出したf1およびf2の値の組をステレオパラメータスイッチとして出力する(ステップS711)。 The difference signal coefficient transmission determination unit (508) outputs the set of f1 and f2 values calculated in steps S708 and S710 as a stereo parameter switch (step S711).
((例2−図26、図32参照))
第3実施形態の例2では、第1実施形態における例2と同様にして、符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(501)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS700b)。差分パワー計算部(502)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS701b)。ステップS702〜S706は、上記例1と同様である。そして、差信号係数送信判定部(508)は、式(29)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707b)。ステップS708〜S711は、上記例1と同様である。
In Example 2 of the third embodiment, the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) may be obtained in the same manner as Example 2 in the first embodiment. The power calculation unit (501) calculates the power Md (f) 2 using the monaural coded sound coefficient Md (f) as an input, and outputs this (step S700b). The difference power calculation unit (502) receives the left and right channel coefficients L (f) and R (f) as inputs, calculates the difference power (L (f) −R (f)) 2 and outputs this (step S701b). ). Steps S702 to S706 are the same as in Example 1 above. Then, the difference signal coefficient transmission determination unit (508) obtains the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) according to the equation (29) (step S707b). Steps S708 to S711 are the same as in Example 1 above.
((例3−図27、図33参照))
第3実施形態の例3では、第1実施形態における例3と同様にして、符号化音左右信号類似比S1(f)を求めてもよい。パワー計算部(501)が、モノラル符号化音係数Md(f)を入力としてパワーMd(f)2を計算し、これを出力する(ステップS700c)。次に、パワー加算部(513)が、式(30)に従い、周波数fに関するパワーMd(f)2の和を計算し、これを出力する(ステップS701c)。また、上記例2と同様にして差分パワー計算部(502)が、左右チャンネル係数L(f)、R(f)を入力として、差分パワー(L(f)−R(f))2を計算し、これを出力する(ステップS701b)。ステップS702〜S706は、上記例1と同様である。
In Example 3 of the third embodiment, the encoded sound left / right signal similarity ratio S 1 (f) may be obtained in the same manner as Example 3 in the first embodiment. The power calculation unit (501) calculates the power Md (f) 2 using the monaural coded sound coefficient Md (f) as an input, and outputs this (step S700c). Next, the power adding unit (513) calculates the sum of the power Md (f) 2 related to the frequency f according to the equation (30), and outputs this (step S701c). In the same manner as in Example 2, the differential power calculation unit (502) calculates the differential power (L (f) −R (f)) 2 using the left and right channel coefficients L (f) and R (f) as inputs. This is output (step S701b). Steps S702 to S706 are the same as in Example 1 above.
そして、差信号係数送信判定部(203)は、式(31)に従い、符号化音左右信号類似比S1(f)を求める(ステップS707c)。ステップS708〜S711は、上記例1と同様である。
(ステップS712)
ステップS711に続いて、係数別信号符号化部(509a)は、左チャンネル係数L(f)を係数ごとにμlaw(ITU−TによってG.711として標準化されている符号化方式)によって符号化し、左チャンネル係数符号として出力する。同様に、係数別信号符号化部(509b)は、右チャンネル係数R(f)を係数ごとにμlawによって符号化し、右チャンネル係数符号として出力する。なお、第3実施形態ではμlawで符号化するとして説明したが、他の符号化方式により符号化してもよい。左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号は、左右信号係数選択部(511)の入力となる。
(Step S712)
Subsequent to step S711, the coefficient-specific signal encoding unit (509a) encodes the left channel coefficient L (f) by μlaw (encoding method standardized as G.711 by ITU-T) for each coefficient, Output as left channel coefficient code. Similarly, the coefficient-specific signal encoding unit (509b) encodes the right channel coefficient R (f) by μlaw for each coefficient and outputs it as a right channel coefficient code. In the third embodiment, the encoding is performed using μlaw, but the encoding may be performed by another encoding method. The left channel coefficient code and the right channel coefficient code are input to the left / right signal coefficient selection unit (511).
次に、差信号係数選択部(510)は、ステレオパラメータスイッチと係数別差信号符号列を入力として、係数別差信号符号列から周波数f=f2+1〜f1の帯域の符号を選択抽出し、これを選択差信号係数符号として出力する(ステップS713)。選択差信号係数符号は、係数列生成部(512)の入力となる。 Next, the difference signal coefficient selection unit (510) receives the stereo parameter switch and the difference signal code string for each coefficient as input, and selectively extracts a code in the band of the frequency f = f2 + 1 to f1 from the difference signal code string for each coefficient. Is output as a selective difference signal coefficient code (step S713). The selection difference signal coefficient code is input to the coefficient sequence generation unit (512).
左右信号係数選択部(511)は、ステレオパラメータスイッチ、左チャンネル係数符号、右チャンネル係数符号を入力として、周波数f=0〜f2までの帯域の左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号を選択抽出し、この選択抽出された左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号を結合して、これを選択左右チャンネル係数符号として出力する(ステップS714)。ここで、「符号の結合」とは、例えば、選択抽出された左チャンネル係数符号をx、選択抽出された右チャンネル係数符号をyと表すと、これらの符号の結合はx||yで表される。より具体的に例示説明すれば、x=01110100、y=11101100とすると、x||y=0111010011101100となる。選択左右チャンネル係数符号は、係数列生成部(512)の入力となる。 The left / right signal coefficient selection unit (511) receives the stereo parameter switch, the left channel coefficient code, and the right channel coefficient code as inputs, and selectively extracts the left channel coefficient code and the right channel coefficient code in the band from frequency f = 0 to f2. The left channel coefficient code and the right channel coefficient code thus selected and extracted are combined and output as a selected left and right channel coefficient code (step S714). Here, the “combination of codes” means, for example, that a selected and extracted left channel coefficient code is represented by x and a selected and extracted right channel coefficient code is represented by y, and the combination of these codes is represented by x || y. Is done. More specifically, if x = 01110100 and y = 11101100, then x || y = 0111010011101100. The selected left and right channel coefficient codes are input to the coefficient string generation unit (512).
次に、係数列生成部(512)は、選択左右チャンネル係数符号と選択差信号係数符号を入力として、それぞれの符号を結合した符号列を生成し、これをステレオ化置換係数符号列として出力する(ステップS715)。ここで、「符号の結合」とは、例えば、選択左右チャンネル係数符号をw(=x||y)、選択差信号係数符号をzと表すと、これらの符号の結合はw||z(=x||y||z)で表される。より具体的に例示説明すれば、w=0111010011101100、z=01100010とすると、w||z=011101001110110001100010となる。 Next, the coefficient sequence generation unit (512) receives the selected left / right channel coefficient code and the selected difference signal coefficient code as input, generates a code string obtained by combining the codes, and outputs this as a stereo permutation coefficient code string. (Step S715). Here, “combination of codes” means, for example, that a selected left and right channel coefficient code is represented by w (= x || y) and a selected difference signal coefficient code is represented by z, the combination of these codes is represented by w || z ( = X || y || z). More specifically, if w = 0111010011101100 and z = 01100010, then w || z = 011101001110110001100010.
第3実施形態におけるステレオ信号復号化装置(B2)の機能ブロック図を図28に示す。 FIG. 28 shows a functional block diagram of the stereo signal decoding apparatus (B2) in the third embodiment.
まず、G.722復号化部(601)、周波数変換部(602)における処理は、第1実施形態におけるG.722復号化部(301)、周波数変換部(302)と同じである(ステップS8、ステップS9)。 First, G. The processing in the 722 decoding unit (601) and the frequency conversion unit (602) is the same as that in the first embodiment. It is the same as the 722 decoding unit (301) and the frequency conversion unit (302) (steps S8 and S9).
帯域別ステレオ化置換係数復号化部(603)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオ化置換係数符号列から選択差信号係数列、左チャンネル信号係数列および右チャンネル信号係数列を復号し、これらを出力する(ステップS30)。帯域別ステレオ化置換係数符号化部(603)の詳細な機能ブロック図を図29に示す。 The band-specific stereo permutation coefficient decoding unit (603) receives the stereo permutation coefficient code string and the stereo parameter switch as inputs, and selects the difference signal coefficient string, left channel signal coefficient string, and right channel signal from the stereo permutation coefficient code string. The coefficient sequence is decoded and output (step S30). FIG. 29 shows a detailed functional block diagram of the band-specific stereo permutation coefficient coding unit (603).
まず、係数列分離部(701)は、ステレオ化置換係数符号列およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2によって指定される帯域の選択差信号係数符号、左チャンネル係数符号および右チャンネル係数符号をステレオ化置換係数符号列から分離抽出し、これらを出力する(ステップS301)。選択差信号係数符号は、係数別差信号復号化部(702)の入力となる。左チャンネル係数符号は、係数別信号復号化部(703a)の入力となる。右チャンネル係数符号は、係数別信号復号化部(703b)の入力となる。 First, the coefficient sequence separation unit (701) receives the stereo-replacement coefficient code sequence and the stereo parameter switch as inputs, and selects the difference signal coefficient code and the left channel coefficient code of the band specified by f1 and f2 extracted from the stereo parameter switch. And the right channel coefficient code is separated and extracted from the stereo-replacement coefficient code string, and these are output (step S301). The selection difference signal coefficient code is input to the coefficient-specific difference signal decoding unit (702). The left channel coefficient code is input to the coefficient-specific signal decoding unit (703a). The right channel coefficient code is input to the coefficient-specific signal decoding unit (703b).
次に、係数別差信号復号化部(702)は、入力された選択差信号係数符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、選択差信号係数符号を復号化し、選択差信号係数列として出力する(ステップS302)。選択差信号係数列は、係数ステレオ化部(604)の入力となる。 Next, the coefficient-specific difference signal decoding unit (702) decodes the selected difference signal coefficient code using the input selected difference signal coefficient code and the stereo parameter switch, and outputs the result as a selected difference signal coefficient sequence (step). S302). The selection difference signal coefficient sequence is input to the coefficient stereoization unit (604).
(ステップS303)
係数別信号復号化部(703a)は、入力された左チャンネル係数符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、左チャンネル係数符号を復号化し、左チャンネル信号係数列として出力する。同様に、係数別信号復号化部(703b)は、入力された右チャンネル係数列符号およびステレオパラメータスイッチを用いて、右チャンネル係数列符号を復号化し、右チャンネル信号係数列として出力する。左チャンネル信号係数列および右チャンネル信号係数列は、係数ステレオ化部(604)の入力となる。
(Step S303)
The coefficient signal decoding unit (703a) decodes the left channel coefficient code using the input left channel coefficient code and the stereo parameter switch, and outputs the result as a left channel signal coefficient sequence. Similarly, the coefficient signal decoding unit (703b) decodes the right channel coefficient string code using the input right channel coefficient string code and the stereo parameter switch, and outputs it as a right channel signal coefficient string. The left channel signal coefficient sequence and the right channel signal coefficient sequence are input to the coefficient stereo section (604).
図28の説明に戻る。係数ステレオ化部(604)は、モノラル符号化音係数Md(f)、選択差信号係数列Ddec(f)、左チャンネル信号係数列Ld(f)、右チャンネル信号係数列Rd(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、モノラル符号化音係数Md(f)をステレオ左右チャンネル係数に変換し、再構成左チャンネル係数、再構成右チャンネル係数として出力する(ステップS31)。図30に係数ステレオ化部(604)の詳細な機能ブロック図を示す。 Returning to the description of FIG. The coefficient stereophonic unit (604) includes a monaural coded sound coefficient Md (f), a selection difference signal coefficient sequence Ddec (f), a left channel signal coefficient sequence Ld (f), a right channel signal coefficient sequence Rd (f), stereo Using the parameter switch as an input, the monaural encoded sound coefficient Md (f) is converted into a stereo left and right channel coefficient and output as a reconstructed left channel coefficient and a reconstructed right channel coefficient (step S31). FIG. 30 shows a detailed functional block diagram of the coefficient stereoization unit (604).
(ステップS311)
係数加算部(801a)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数列Ddec(f)およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2を用いて、式(32)および式(33)に従い、MS左チャンネル係数Ldec1(f)を求めて出力する。
Ldec1(f)=Md(f)+Ddec(f) (f2+1≦f<f1)…(32)
Ldec1(f)=Md(f) (f1≦f<N)……(33)
(Step S311)
The coefficient adding unit (801a) receives the monaural coded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient sequence Ddec (f), and the stereo parameter switch as inputs, and uses f1 and f2 extracted from the stereo parameter switch to obtain an equation (32). ) And Equation (33), the MS left channel coefficient Ldec1 (f) is obtained and output.
Ldec1 (f) = Md (f) + Ddec (f) (f2 + 1 ≦ f <f1) (32)
Ldec1 (f) = Md (f) (f1 ≦ f <N) (33)
同様に、係数加算部(801b)は、モノラル符号化音係数Md(f)、差信号係数列Ddec(f)およびステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf1、f2を用いて、式(34)および式(35)に従い、MS右チャンネル係数Rdec1(f)を求めて出力する。
Rdec1(f)=Md(f)−Ddec(f) (f2+1≦f<f1)…(34)
Rdec1(f)=Md(f) (f1≦f<N)……(35)
Similarly, the coefficient adding unit (801b) receives the monaural encoded sound coefficient Md (f), the difference signal coefficient sequence Ddec (f), and the stereo parameter switch, and uses f1 and f2 extracted from the stereo parameter switch, The MS right channel coefficient Rdec1 (f) is obtained and output according to the equations (34) and (35).
Rdec1 (f) = Md (f) −Ddec (f) (f2 + 1 ≦ f <f1) (34)
Rdec1 (f) = Md (f) (f1 ≦ f <N) (35)
(ステップS312)
次に、係数入替部(802a)は、MS左チャンネル係数Ldec1(f)、左チャンネル信号係数列Ld(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf2を用いて、式(36)および式(37)に従い、再構成左チャンネル係数Ldecout(f)を求めて出力する。
Ldecout(f)=Ld(f) (0≦f<f2)……(36)
Ldecout(f)=Ldec1(f) (f2+1≦f<N)……(37)
(Step S312)
Next, the coefficient replacement unit (802a) receives the MS left channel coefficient Ldec1 (f), the left channel signal coefficient string Ld (f), and the stereo parameter switch as inputs, and uses f2 taken out from the stereo parameter switch to obtain an expression ( 36) and Expression (37), the reconstructed left channel coefficient Ldecout (f) is obtained and output.
Ldecout (f) = Ld (f) (0 ≦ f <f2) (36)
Ldecout (f) = Ldec1 (f) (f2 + 1 ≦ f <N) (37)
同様に、係数入替部(802b)は、MS右チャンネル係数Rdec1(f)、右チャンネル信号係数列Rd(f)、ステレオパラメータスイッチを入力として、ステレオパラメータスイッチから取り出したf2を用いて、式(38)および式(39)に従い、再構成右チャンネル係数Rdecout(f)を求めて出力する。
Rdecout(f)=Rd(f) (0≦f<f2)……(38)
Rdecout(f)=Rdec1(f) (f2+1≦f<N)……(39)
Similarly, the coefficient replacement unit (802b) receives the MS right channel coefficient Rdec1 (f), the right channel signal coefficient sequence Rd (f), and the stereo parameter switch as inputs, and uses f2 extracted from the stereo parameter switch to obtain an expression ( 38) and Equation (39), the reconstructed right channel coefficient Rdecout (f) is obtained and output.
Rdecout (f) = Rd (f) (0 ≦ f <f2) (38)
Rdecout (f) = Rdec1 (f) (f2 + 1 ≦ f <N) (39)
再び図28の説明に戻る。
周波数逆変換部(605a)は、再構成左チャンネル係数Ldecout(f)(0≦f<N)を入力として、周波数計算部(602)に対応する逆変換を計算して、フレーム単位の左チャンネル出力音声信号を出力する。同様に、周波数逆変換部(605b)は、再構成右チャンネル係数Rdecout(f)(0≦f<N)を入力として、周波数計算部(602)に対応する逆変換を計算して、フレーム単位の右チャンネル出力音声信号を出力する(ステップS32)。
Returning to the description of FIG. 28 again.
The frequency inverse transform unit (605a) receives the reconstructed left channel coefficient Ldecout (f) (0 ≦ f <N) as an input, calculates the inverse transform corresponding to the frequency calculation unit (602), and performs the left channel of the frame unit. Output audio signal. Similarly, the frequency inverse transform unit (605b) receives the reconstructed right channel coefficient Rdecout (f) (0 ≦ f <N) as input, calculates the inverse transform corresponding to the frequency calculation unit (602), and performs frame unit The right channel output audio signal is output (step S32).
《第4実施形態》
上記の第各実施形態では、ステレオ信号符号化処理において、和信号を符号化したモノラル信号符号化列を出力していた。また、ステレオ信号復号化処理において、モノラル信号符号化列を復号して、さらに周波数変換してモノラル符号化音係数Md(f)を得ていた。第4実施形態は、この処理部分の変形実施形態である。第4実施形態の要点は、ステレオ信号符号化処理において、モノラル符号化音係数Md(f)を出力し、ステレオ信号復号化処理において、ステレオ信号符号化処理において出力されたモノラル符号化音係数Md(f)を係数ステレオ化部の入力とすることにある。
<< 4th Embodiment >>
In each said embodiment, the monaural signal encoding sequence which encoded the sum signal was output in the stereo signal encoding process. Also, in the stereo signal decoding process, the monaural signal encoded sequence is decoded and further frequency-converted to obtain the monaural encoded sound coefficient Md (f). The fourth embodiment is a modified embodiment of this processing part. The main point of the fourth embodiment is that the monaural encoded sound coefficient Md (f) is output in the stereo signal encoding process, and the monaural encoded sound coefficient Md output in the stereo signal encoding process in the stereo signal decoding process. (F) is used as an input of the coefficient stereophonic section.
第4実施形態の具体的な機能構成を、第1実施形態を変形する場合を例にとって図37〜図40に示す。また、第1実施形態の場合と同じ機能・処理などについては重複説明を略する。 Specific functional configurations of the fourth embodiment are shown in FIGS. 37 to 40 by taking the case of modifying the first embodiment as an example. In addition, redundant description of the same functions and processes as in the first embodiment will be omitted.
第1実施形態のステレオ信号符号化処理では、G.722符号化部(102)によって符号化されて生成したモノラル信号符号化列が通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)に出力されたが、第4実施形態のステレオ信号符号化処理では、周波数変換部(14)によって生成されたモノラル符号化音係数Md(f)が、通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)に出力される(ステップS2d、ステップS4d)。 In the stereo signal encoding process of the first embodiment, G. The monaural signal encoded sequence generated by encoding by the 722 encoding unit (102) is output to the communication network NW or the storage medium (1000). In the stereo signal encoding process of the fourth embodiment, the frequency conversion unit The monaural coded sound coefficient Md (f) generated by (14) is output to the communication network NW or the storage medium (1000) (step S2d, step S4d).
また、第1実施形態のステレオ信号復号化処理では、通信ネットワークNWあるいは蓄積メディア(1000)から得たモノラル信号符号化列を、G.722復号化部(301)で復号化し、さらに周波数変換部(302)で周波数変換してモノラル符号化音係数Md(f)を生成し、このモノラル符号化音係数Md(f)を係数ステレオ化部(304)の入力としていた。しかし、第4実施形態のステレオ信号復号化処理では、上記の第4実施形態のステレオ信号符号化処理で出力されたモノラル符号化音係数Md(f)をそのまま係数ステレオ化部(304)の入力とするのである(第1実施形態のステップS8、S9が不要となる。)。
以上の説明は、第1実施形態を変形する場合を例にしたが、第3実施形態を変形する場合でも同様である。
In the stereo signal decoding process according to the first embodiment, a monaural signal encoded sequence obtained from the communication network NW or the storage medium (1000) is converted into a G.D. The 722 decoding unit (301) performs decoding, and the frequency conversion unit (302) performs frequency conversion to generate a monaural coded sound coefficient Md (f). The monaural coded sound coefficient Md (f) is converted into coefficient stereo. Part (304). However, in the stereo signal decoding process of the fourth embodiment, the monaural encoded sound coefficient Md (f) output in the stereo signal encoding process of the fourth embodiment is directly input to the coefficient stereo unit (304). (Steps S8 and S9 of the first embodiment are not necessary).
Although the above description has been given of the case where the first embodiment is modified, the same applies to the case where the third embodiment is modified.
《第5実施形態》
上記の第各実施形態では、モノラル信号符号化列をG.722復号化部によって復号化したものが周波数変換部の入力となっていた。しかし、和信号M(t)を周波数変換部に入力する構成とすることも可能である。このような場合の実施形態の一例を、上記第1実施形態を変形する場合として図41および図42を参照して説明する。なお、第1実施形態の場合と同じ機能・処理などについては重複説明を略する。
<< 5th Embodiment >>
In each of the above embodiments, the monaural signal encoded sequence is set to G. What was decoded by the 722 decoding unit was input to the frequency conversion unit. However, the sum signal M (t) may be input to the frequency conversion unit. An example of the embodiment in such a case will be described with reference to FIG. 41 and FIG. 42 as a case where the first embodiment is modified. In addition, duplication description is abbreviate | omitted about the same function, process, etc. as the case of 1st Embodiment.
第5実施形態では、第1実施形態のG.722符号化部(102)に替わり、符号化遅延の発生しない符号化方式を用いて符号化処理を行う符号化部(102d)を用いるとする。なお、符号化部(102d)は、G.722のような符号化遅延の発生する符号化方式を用いた符号化処理を行うものとしてもよい。符号化部(102d)は、ステップS1で生成された和信号M(t)をフレーム単位で符号化し、この得られた符号列をモノラル信号符号化列として出力する(ステップS2)。 In the fifth embodiment, the G.G. It is assumed that instead of the 722 encoding unit (102), an encoding unit (102d) that performs an encoding process using an encoding method in which an encoding delay does not occur is used. Note that the encoding unit (102d) It is also possible to perform an encoding process using an encoding method in which an encoding delay such as 722 occurs. The encoding unit (102d) encodes the sum signal M (t) generated in step S1 in units of frames, and outputs the obtained code sequence as a monaural signal encoded sequence (step S2).
第1実施形態では、モノラル信号符号化列をG.722復号化部(103)によって復号化したものが周波数変換部(104)の入力となっていた。第5実施形態では、G.722復号化部(103)の処理を行わず(つまり、上記ステップS3の処理が不要である。)、ステップS1で生成された和信号M(t)が周波数変換部(104)の入力となる。 In the first embodiment, the monaural signal encoded sequence is a G.D. What was decoded by the 722 decoding unit (103) was input to the frequency conversion unit (104). In the fifth embodiment, G.I. The sum signal M (t) generated in step S1 is input to the frequency conversion unit (104) without performing the processing of the 722 decoding unit (103) (that is, the processing in step S3 is not necessary). .
次に、周波数変換部(104)は、入力された和信号M(t)を周波数変換し、これによって得られた周波数係数をモノラル符号化音係数Md(f)として出力する(ステップS4x)。周波数変換は、第1実施形態と同様である。 Next, the frequency conversion unit (104) performs frequency conversion on the input sum signal M (t) and outputs the frequency coefficient obtained thereby as a monaural coded sound coefficient Md (f) (step S4x). The frequency conversion is the same as in the first embodiment.
なお、第5実施形態では、第1実施形態におけるデータ遅延部(105a)(105b)の処理を行わないので、上記ステップS5の処理は不要である。つまり、周波数変換部(106a)(106b)は、図示しない音響信号切出手段によって出力されたL(t)およびR(t)を入力として、これらを周波数変換する処理を行う。 In the fifth embodiment, since the processing of the data delay units (105a) and (105b) in the first embodiment is not performed, the processing in step S5 is not necessary. That is, the frequency conversion units (106a) and (106b) perform processing of frequency conversion of L (t) and R (t) output by an acoustic signal extraction unit (not shown) as inputs.
ここで説明したように、ステップS1で生成された和信号M(t)を周波数変換部(104)の入力とすることは、第1実施形態以外の上記各実施形態でも適用可能である。 As described here, the sum signal M (t) generated in step S1 can be applied to the frequency converter (104) as well as in the above embodiments other than the first embodiment.
本発明であるステレオ信号符号化装置・方法、ステレオ信号復号化装置・方法は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。 The stereo signal encoding apparatus / method and stereo signal decoding apparatus / method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. In addition, the processing described in the above embodiment may be executed not only in time series according to the order of description but also in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processing. .
また、上記実施形態において説明したステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置における処理機能がコンピュータ上で実現される。 When the processing functions in the stereo signal encoding device and stereo signal decoding device described in the above embodiment are realized by a computer, the processing contents of the functions that the stereo signal encoding device and stereo signal decoding device should have are programs. Described by. By executing this program on a computer, the processing functions of the stereo signal encoding device and the stereo signal decoding device are realized on the computer.
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto-Optical disc)等を、半導体メモリとしてEEP−ROM(Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory)等を用いることができる。 The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any recording medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Specifically, for example, as a magnetic recording device, a hard disk device, a flexible disk, a magnetic tape or the like, and as an optical disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only). Memory), CD-R (Recordable) / RW (ReWritable), etc., magneto-optical recording medium, MO (Magneto-Optical disc), etc., semiconductor memory, EEP-ROM (Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory), etc. Can be used.
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。 The program is distributed by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM in which the program is recorded. Furthermore, the program may be distributed by storing the program in a storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to another computer via a network.
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。 A computer that executes such a program first stores, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its storage device. When executing the process, the computer reads the program stored in its own recording medium and executes the process according to the read program. As another execution form of the program, the computer may directly read the program from the portable recording medium and execute processing according to the program, and the program is transferred from the server computer to the computer. Each time, the processing according to the received program may be executed sequentially. Also, the program is not transferred from the server computer to the computer, and the above-described processing is executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that realizes the processing function only by the execution instruction and result acquisition. It is good. Note that the program in this embodiment includes information that is used for processing by an electronic computer and that conforms to the program (data that is not a direct command to the computer but has a property that defines the processing of the computer).
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ステレオ信号符号化装置、ステレオ信号復号化装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。 In this embodiment, the stereo signal encoding device and the stereo signal decoding device are configured by executing a predetermined program on a computer. However, at least a part of the processing contents is implemented in hardware. It may be realized.
本発明は、IPネットワークによるパケット音声通信システムや音声蓄積システムなどに適用して好適である。 The present invention is suitable for application to packet voice communication systems and voice storage systems using IP networks.
A ステレオ信号符号化装置
A2 ステレオ信号符号化装置
B ステレオ信号復号化装置
B1 ステレオ信号復号化装置
B2 ステレオ信号復号化装置
101 和信号生成部
102 G.722符号化部
102d 符号化部
103 G.722復号化部
104 周波数変換部
105a データ遅延部
105b データ遅延部
105c データ遅延部
106 周波数変換部
106a 周波数変換部
106b 周波数変換部
107 帯域別ステレオ化置換係数符号化部
108 差信号生成部
108c 差信号生成部
201a パワー計算部
201b パワー計算部
202a 差分パワー計算部
202b 差分パワー計算部
203 差信号係数送信判定部
204 係数選択部
205 差信号生成部
206 係数別差信号符号化部
207 パワー加算部
208 差信号選択部
301 G.722復号化部
302 周波数変換部
303 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
304 係数ステレオ化部
305a 周波数逆変換部
305b 周波数逆変換部
401a 係数加算部
401b 係数加算部
501a パワー計算部
501b パワー計算部
502a 差分パワー計算部
502b 差分パワー計算部
503 差信号生成部
504 係数別差信号符号化部
505 係数別差信号復号化部
506a MS復号部
506b MS復号部
507a 差分パワー計算部
507b 差分パワー計算部
508 差信号係数送信判定部
509a 係数別信号符号化部
509b 係数別信号符号化部
510 差信号係数選択部
511 左右信号係数選択部
512 係数列生成部
601 G.722復号化部
602 周波数変換部
603 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
604 係数ステレオ化部
605a 周波数逆変換部
605b 周波数逆変換部
701 係数列分離部
702 係数別差信号復号化部
703a 係数別信号復号化部
703b 係数別信号復号化部
801a 係数加算部
801b 係数加算部
802a 係数入替部
802b 係数入替部
901 G.722復号化部
902 帯域別ステレオ化置換係数復号化部
903 周波数逆変換部
904 和差信号復号部
A. Stereo signal encoding device A2 Stereo signal encoding device B Stereo signal decoding device B1 Stereo signal decoding device B2 Stereo signal decoding device 101 Sum signal generating unit 102 722 encoding unit 102d encoding unit 103 G. 722 decoding unit 104 frequency conversion unit 105a data delay unit 105b data delay unit 105c data delay unit 106 frequency conversion unit 106a frequency conversion unit 106b frequency conversion unit 107 band-specific stereo permutation coefficient encoding unit 108 difference signal generation unit 108c difference signal Generation unit 201a Power calculation unit 201b Power calculation unit 202a Difference power calculation unit 202b Difference power calculation unit 203 Difference signal coefficient transmission determination unit 204 Coefficient selection unit 205 Difference signal generation unit 206 Coefficient-specific difference signal encoding unit 207 Power addition unit 208 Difference Signal selection unit 301 G. 722 decoding unit 302 frequency conversion unit 303 band-specific stereo permutation coefficient decoding unit 304 coefficient stereolation unit 305a frequency inverse conversion unit 305b frequency inverse conversion unit 401a coefficient addition unit 401b coefficient addition unit 501a power calculation unit 501b power calculation unit 502a Difference power calculation unit 502b Difference power calculation unit 503 Difference signal generation unit 504 Difference signal encoding unit by coefficient 505 Difference signal decoding unit by coefficient 506a MS decoding unit 506b MS decoding unit 507a Difference power calculation unit 507b Difference power calculation unit 508 Difference Signal coefficient transmission determination unit 509a Coefficient specific signal encoding unit 509b Coefficient specific signal encoding unit 510 Difference signal coefficient selection unit 511 Left / right signal coefficient selection unit 512 Coefficient sequence generation unit 601 G. 722 decoding unit 602 frequency conversion unit 603 band-specific stereo permutation coefficient decoding unit 604 coefficient stereolation unit 605a frequency inverse conversion unit 605b frequency inverse conversion unit 701 coefficient sequence separation unit 702 coefficient-specific difference signal decoding unit 703a coefficient-specific signal Decoding unit 703b Coefficient-specific signal decoding unit 801a Coefficient addition unit 801b Coefficient addition unit 802a Coefficient replacement unit 802b Coefficient replacement unit 901 G. 722 decoding unit 902 band-specific stereo permutation coefficient decoding unit 903 frequency inverse transform unit 904 sum difference signal decoding unit
Claims (12)
上記和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を出力する符号化手段と、
左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するステレオ化手段と
を備えたことを特徴とするステレオ信号符号化装置。 Sum signal generating means for generating and outputting a sum signal from the two input signals of the left and right channels;
Encoding means for encoding the sum signal and outputting a monaural signal encoded sequence;
Based on the correlation between the two input signals of the left and right channels, a stereo parameter switch that defines a region for encoding the difference signal between the two input signals (hereinafter referred to as a “stereo region”) is obtained, and the stereo conversion is performed. A stereo signal encoding apparatus, comprising: a stereo parameter switch and a stereo unit for outputting a stereo signal encoded sequence by obtaining a stereo signal encoded sequence obtained by encoding the difference signal in a region.
周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値との大小関係に基づき、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものである
ことを特徴とする請求項1に記載のステレオ信号符号化装置。 The stereophonic means is
Based on the magnitude relationship between the frequency domain signal similarity ratio indicating the correlation between the two input signals of the left and right channels in the frequency domain and the threshold value, a stereo parameter switch that defines the stereo domain is obtained, and the difference signal is obtained in the stereo domain. 2. The stereo signal encoding apparatus according to claim 1, wherein a stereo signal encoded sequence obtained by encoding the signal is obtained, and a stereo parameter switch and a stereo signal encoded sequence are output.
上記周波数領域信号類似比と閾値との大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数領域の最低周波数からステレオパラメータスイッチまでの領域をステレオ化領域として、このステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものである
ことを特徴とする請求項2に記載のステレオ信号符号化装置。 The stereophonic means is
The frequency domain signal similarity ratio and the threshold are compared in order from the lowest frequency in the frequency domain, and the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is obtained as a stereo parameter switch, and the area from the lowest frequency in the frequency domain to the stereo parameter switch A stereo signal coding sequence obtained by encoding the difference signal in the stereo coding region is obtained, and a stereo parameter switch and a stereo signal coding string are output. The stereo signal encoding device described.
周波数領域における左右チャンネルの2つの入力信号の相関性を表す周波数領域信号類似比と閾値αとの大小関係、および、左右チャンネルの2つの信号がMSステレオ方式によって復元された2つの復元信号の符号化歪を表す符号化歪距離と閾値βとの大小関係に基づき、ステレオ化領域を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものである
ことを特徴とする請求項1に記載のステレオ信号符号化装置。 The stereophonic means is
The magnitude relationship between the frequency domain signal similarity ratio indicating the correlation between the two input signals of the left and right channels in the frequency domain and the threshold value α, and the codes of the two restored signals obtained by restoring the two signals of the left and right channels by the MS stereo system The stereo parameter switch that defines the stereo region is obtained based on the magnitude relationship between the coding distortion distance representing the distorted distortion and the threshold value β, and the stereo signal encoded sequence obtained by encoding the difference signal in the stereo region is obtained. 2. The stereo signal encoding apparatus according to claim 1, wherein a stereo parameter switch and a stereo signal encoding sequence are output.
周波数領域信号類似比と閾値αとの大小を周波数領域の最低周波数から順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f1とし、また、符号化歪距離と閾値βとの大小を周波数領域の最低周波数から周波数f1までの間において順に比較し、初めて大小関係が逆転したときの周波数を周波数f2とし、周波数f1および周波数f2をステレオパラメータスイッチとして求め、周波数f2から周波数f1までの領域をステレオ化領域として、このステレオ化領域で上記差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するものである
ことを特徴とする請求項4に記載のステレオ信号符号化装置。 The stereophonic means is
The magnitude of the frequency domain signal similarity ratio and the threshold α are compared in order from the lowest frequency in the frequency domain, the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is defined as the frequency f1, and the magnitude of the coding distortion distance and the threshold β is defined as the frequency. Comparison is made in order from the lowest frequency of the region to the frequency f1, the frequency when the magnitude relationship is reversed for the first time is set as the frequency f2, the frequency f1 and the frequency f2 are obtained as stereo parameter switches, and the region from the frequency f2 to the frequency f1 is obtained. 5. A stereo signal coding sequence obtained by coding the difference signal in the stereo coding region is obtained as a stereo coding region, and a stereo parameter switch and a stereo signal coding sequence are output. Stereo signal encoding device.
上記モノラル信号符号化列を復号化して、符号化和信号を出力する復号化和信号生成手段と、
上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、上記ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を出力する復号化差信号生成手段と、
上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号および上記復号化差信号を加算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号から上記復号化差信号を減算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力する左右チャンネル信号出力手段と
を備えたことを特徴とするステレオ信号復号化装置。 The two signals of the left and right channels are output using the monaural signal encoded sequence, the stereo signal encoded sequence and the stereo parameter switch obtained by the stereo signal encoding apparatus according to any one of claims 1 to 5. A stereo signal decoding device,
Decoding sum signal generation means for decoding the monaural signal encoded sequence and outputting an encoded sum signal;
Decoding difference signal generation means for decoding the stereo signal encoded sequence and outputting a decoded difference signal in a stereo region defined by the stereo parameter switch;
In the stereo region defined by the stereo parameter switch, the sum of the decoded sum signal and the decoded difference signal is added, and in the region excluding the stereo region, the decoded sum signal is displayed on either the left or right side. In the stereo region defined by the stereo parameter switch, the subtracted decoded difference signal is subtracted from the decoded sum signal in the region excluding the stereo region. A stereo signal decoding apparatus comprising left and right channel signal output means for obtaining the decoded sum signal as a signal of the left and right channels and outputting them as two signals of the left and right channels.
符号化手段が、上記和信号を符号化して、モノラル信号符号化列を出力する符号化ステップと、
ステレオ化手段が、左右チャンネルの2つの入力信号の相関性に基づいて、2つの入力信号の差信号を符号化する領域(以下、「ステレオ化領域」という。)を規定するステレオパラメータスイッチを求め、また、ステレオ化領域で当該差信号を符号化したステレオ信号符号化列を求め、ステレオパラメータスイッチおよびステレオ信号符号化列を出力するステレオ化ステップと
を有することを特徴とするステレオ信号符号化方法。 A sum signal generating means for generating and outputting a sum signal from the two input signals of the left and right channels;
An encoding step for encoding the sum signal and outputting a monaural signal encoded sequence;
Based on the correlation between the two input signals of the left and right channels, the stereo converting means obtains a stereo parameter switch that defines a region for encoding the difference signal between the two input signals (hereinafter referred to as “stereo region”). And a stereo signal encoding method for obtaining a stereo signal encoded sequence obtained by encoding the difference signal in the stereo region and outputting a stereo parameter switch and a stereo signal encoded sequence. .
復号化和信号生成手段が、上記モノラル信号符号化列を復号化して、符号化和信号を出力する復号化和信号生成ステップと、
復号化差信号生成手段が、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域において、上記ステレオ信号符号化列を復号化して、復号化差信号を出力する復号化差信号生成ステップと、
左右チャンネル信号出力手段が、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号および上記復号化差信号を加算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右一方のチャンネルの信号として求め、また、上記ステレオパラメータスイッチによって規定されるステレオ化領域においては、上記復号化和信号から上記復号化差信号を減算したものを、当該ステレオ化領域を除く領域においては、上記復号化和信号を、左右他方のチャンネルの信号として求め、これらを左右チャンネルの2つの信号として出力する左右チャンネル信号出力ステップと
を有することを特徴とするステレオ信号復号化方法。 A stereo signal decoding method for outputting two signals of left and right channels using a monaural signal encoded sequence, a stereo signal encoded sequence, and a stereo parameter switch obtained by the stereo signal encoding method according to claim 7. ,
A decoded sum signal generating means for decoding the monaural signal coded sequence and outputting a coded sum signal; and
A decoded difference signal generating means for decoding the stereo signal encoded sequence in a stereo region defined by the stereo parameter switch and outputting a decoded difference signal;
In the stereo region defined by the stereo parameter switch, the left and right channel signal output means adds the decoded sum signal and the decoded difference signal, and in the region excluding the stereo region, the decoding is performed. A sum signal is obtained as a signal of one of the left and right channels, and in the stereo region defined by the stereo parameter switch, a signal obtained by subtracting the decoded difference signal from the decoded sum signal is converted into the stereo signal. Stereo signal decoding characterized by having a left and right channel signal output step for obtaining the decoded sum signal as a signal on the other channel on the left and right sides and outputting these signals as two signals on the left and right channels in a region excluding the region Method.
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