JP2007532934A - 広義知覚類似性(wide−senseperceptualsimilarity)を使用するデジタルメディアスペクトルデータの効率的なコーディング - Google Patents
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Abstract
Description
図1および図2は、本明細書に述べられている、広義知覚類似性を使用するオーディオスペクトルデータのオーディオ符号化/復号のための技法を組み込むことができる一般化オーディオエンコーダ(100)および一般化オーディオデコーダ(200)のブロック図である。エンコーダおよびデコーダ内のモジュール間で示されている関係は、エンコーダおよびデコーダ内の情報の主流を示し、話を簡単にするために、他の関係は示されていない。実装と望まれる圧縮のタイプとに応じて、エンコーダまたはデコーダのモジュールは、追加する、割愛する、複数のモジュールに分ける、他のモジュールと組み合わせる、かつ/または同様なモジュールと置き換えることができる。代替の実施形態では、異なるモジュールおよび/またはモジュールの他の構成を有するエンコーダまたはデコーダが、知覚的なオーディオ品質を測定する。
一般化オーディオエンコーダ(100)は、周波数トランスフォーマ(110)、多重チャネルトランスフォーマ(120)、知覚モデラ(130)、ウェイタ(weighter)(140)、量子化器(150)、エントロピーエンコーダ(160)、レート/品質コントローラ(170)、ビットストリームマルチプレクサ[MUX](180)を含む。
図2を参照すると、一般化オーディオデコーダ(200)は、ビットストリームデマルチプレクサ[DEMUX](210)、エントロピーデコーダ(220)、逆量子化器(230)、ノイズ発生器(240)、逆ウェイタ(250)、逆多重チャネルトランスフォーマ(260)、逆周波数トランスフォーマ(270)を含む。デコーダ(200)はレート/品質制御のためのモジュールを含まないため、デコーダ(200)は、エンコーダ(100)より単純である。
図3は、図1および図2の一般化オーディオエンコーダ(100)およびデコーダ(200)の全体的なオーディオ符号化/復号プロセス内に組み込むことができる、広義知覚類似性を用いる符号化を使用するオーディオエンコーダ(300)の一実装を示す。この実施では、オーディオエンコーダ(300)は、MDCTまたはMLTなどサブバンド変換または重ね合わせ直交変換を使用して、変換(320)においてスペクトル分解を実行し、オーディオ信号の各入力ブロックについて1組のスペクトル係数を生成する。従来周知であるように、オーディオエンコーダは、出力ビットストリーム内でデコーダに送るために、これらのスペクトル係数をコード化する。これらのスペクトル係数の値のコーディングが、オーディオコーデック内で使用される大抵のビットレートを構成する。低いビットレートでは、オーディオエンコーダ(300)は、ベースバンドコーダ340を使用して、スペクトルのより低い部分、またはベースバンド部分など、より少ないスペクトル係数(すなわち、周波数トランスフォーマ(110)から出力されるスペクトル係数の帯域幅のある割合内で符号化することができるいくつかの係数)をコード化することを選択する。ベースバンドコーダ340は、上記で一般化オーディオエンコーダについて述べられているように、これらのベースバンドスペクトル係数を、従来周知のコーディング構文を使用して符号化する。これにより、一般に、再構築されたオーディオは、こもって響く、または低域通過ろ波されることになる。
タイル内のスケールファクタをx[i][j]とする。ただし、i=チャネルインデックス、j=帯域インデックス
For i==0&&j==0(最初のチャネル、最初の帯域)、予測なし
For i!==0&&j==0(他のチャネル、最初の帯域)、予測はx[0][0](最初のチャネル、最初の帯域)
For i!==0&&j!==0(他のチャネル、他の帯域)、予測はx[i][j−1](同じチャネル、以前の帯域)
上記のコード表では、「シェープパラメータ」は、以前のスペクトル係数の位置を指定するモーションベクトル、または固定コードブックからのベクトル、またはノイズである。以前のスペクトル係数は、同じチャネル内から、または以前のチャネルから、または以前のタイルからのものとすることができる。シェープパラメータは予測を使用してコード化され、予測は、同じチャネル内の、または同じタイル内の以前のチャネル内の、または以前のタイルからの以前の帯域についての以前の位置からとられる。
図7は、例示的な諸実施形態を実施することができる好適なコンピューティング環境(700)の一般化された例を示す。本発明は、様々な汎用または専用コンピューティング環境で実施することができるため、コンピューティング環境(700)は、本発明の使用または機能の範囲についてどんな制限も暗示しないものとする。
Claims (17)
- 入力オーディオ信号ブロックを1組のスペクトル係数に変換すること、
前記スペクトル係数を複数のサブバンドに分割すること、
出力ビットストリーム内で少なくとも1つの前記サブバンドの前記スペクトル係数の値をコード化すること、および、
少なくとも1つの前記他のサブバンドについて、前記出力ビットストリーム内で前記他のサブバンドを、スペクトル係数値としてコード化された前記少なくとも1つの前記サブバンドの一部分の形状のスケーリングされたバージョンとしてコード化することを備えることを特徴とするオーディオ符号化方法。 - 前記他のサブバンドを前記コード化することは、スケールパラメータとシェープパラメータとを使用して前記他のサブバンドをコード化することを含み、前記シェープパラメータは前記一部分を示し、前記スケールパラメータは、前記一部分をスケーリングするためのスケーリングファクタであることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ符号化方法。
- 前記スケーリングファクタは、前記他のサブバンドの全エネルギーを表すことを特徴とする請求項2に記載のオーディオ符号化方法。
- 前記スケーリングファクタは、前記他のサブバンド内の係数の2乗平均平方根値であることを特徴とする請求項3に記載のオーディオ符号化方法。
- 前記シェープパラメータは、モーションベクトルであることを特徴とする請求項2に記載のオーディオ符号化方法。
- 複数の他のサブバンドのそれぞれについて、
スペクトル係数としてコード化された前記少なくとも1つのサブバンドの複数の部分のどれが、前記それぞれの他のサブバンドに形状がより似ているか判定するために探索を実行すること、
前記判定された部分が、前記それぞれの他のサブバンドに形状において十分似ているか判定すること、
似ている場合、前記それぞれの他のサブバンドを、前記判定された部分の前記形状のスケーリングされたバージョンとしてコード化すること、および、
そうでない場合、前記それぞれの他のサブバンドを、固定コードブック内の形状の、またはランダムノイズベクトルのスケーリングされたバージョンとしてコード化することをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ符号化方法。 - 前記探索を前記実行することは、前記複数の部分のそれぞれの正規化されたバージョンに対して、最小平均2乗比較を実行することを含むことを特徴とする請求項6に記載のオーディオ符号化方法。
- 前記そうでない場合、前記それぞれの他のサブバンドをコード化することは、
固定コードブック内で表された形状の中で、前記それぞれの他のサブバンドに形状がより似ている形状があるかどうか探索を実行すること、
そのような似ている形状が前記固定コードブック内で見出された場合、前記それぞれの他のサブバンドを、前記固定コードブック内のそのような似ている形状のスケーリングされたバージョンとしてコード化すること、および、
そうでない場合、前記それぞれの他のサブバンドを、ランダムノイズベクトルのスケーリングされたバージョンとしてコード化することを含むことを特徴とする請求項6に記載のオーディオ符号化方法。 - 入力オーディオ信号ブロックを1組のスペクトル係数に変換するための変換と、
出力ビットストリーム内で前記組の前記スペクトル係数のベースバンド部分の前記スペクトル係数の値をコード化するためのベースコーダと、
前記組の他のスペクトル係数の少なくとも1つの他のサブバンドを、前記ベースバンド部分の下位部分のスケーリングされた形状としてコード化するための広義知覚類似性コーダとを備えることを特徴とするオーディオエンコーダ。 - 前記広義知覚類似性コーダは、スケーリングファクタパラメータとモーションベクトルパラメータとを使用して、前記下位部分の前記スケーリングされた形状を表す前記他のサブバンドの符号化を生成することを特徴とする請求項9に記載のオーディオエンコーダ。
- 前記スケーリングファクタパラメータは、前記他のサブバンドの全エネルギーを表すことを特徴とする請求項10に記載のオーディオエンコーダ。
- 前記スケーリングファクタは、前記他のサブバンド内の係数の2乗平均平方根値であることを特徴とする請求項11に記載のオーディオエンコーダ。
- 前記広義知覚類似性コーダは、
複数の他のサブバンドのそれぞれについて、スペクトル係数としてコード化された前記少なくとも1つのサブバンドの複数の部分のどれが、前記それぞれの他のサブバンドに形状がより似ているか判定するために探索を実行するための手段と、
前記判定された部分が、前記それぞれの他のサブバンドに形状において十分似ているか判定するための手段と、
形が十分似ていると判定された場合、前記それぞれの他のサブバンドを、前記判定された部分の前記形状のスケーリングされたバージョンとしてコード化するための手段とをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のオーディオエンコーダ。 - 前記広義知覚類似性コーダは、
複数の他のサブバンドのそれぞれについて、固定コードブック内で表された形状の中で、前記それぞれの他のサブバンドに形状が十分似ている形状があるかどうか探索を実行するための手段と、
スケーリングファクタパラメータとモーションベクトルが前記固定コードブック内の形状を示すように、前記固定コードブック内の前記形状に形状が十分似ていると判断されたサブバンドをコード化するための手段とをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のオーディオエンコーダ。 - 請求項9に記載のエンコーダ用のオーディオデコーダであって、
前記ベースバンド部分の前記スペクトル係数の前記エンコードされた値を復号するためのベースデコーダと、
前記ベースバンド部分の前記下位部分をコピーおよびスケーリングし、前記他のサブバンドの前記スペクトル係数の外観を再現することによって、前記エンコードされた他のサブバンドを復号するための広義知覚類似性デコーダと、
前記復号されたスペクトル係数を、前記入力オーディオ信号ブロックの再現に変換するための逆変換とを備えることを特徴とするオーディオデコーダ。 - 入力信号ブロックを1組のスペクトル係数に変換すること、
前記スペクトル係数を、複数の互いに素な、または重なり合うサブバンドに分割すること、
1組のビットレート、バッファサイズ、エンコーダ複雑さ制約を与えられて、広義知覚の意味で前記サブバンドを最も良く表す、選択されたコーディングプロセスを介して各サブバンドをコード化することを備え、前記コーディングプロセスが、
ベースバンドコーデックを使用して前記サブバンドをコード化するコーディングプロセス、
すでにコード化されているスペクトルの一部分の適切にスケーリングされたバージョンとして前記サブバンドを表すコーディングプロセス、
固定コードブックからのベクトルの適切にスケーリングされたバージョンとして前記サブバンドを表すコーディングプロセス、および、
ランダムノイズの適切にスケーリングされたバージョンとして前記サブバンドを表すコーディングプロセスから選択されることを特徴とするデジタルメディア符号化方法。 - 請求項16に記載の方法によって符号化されたコード化デジタルメディアストリームを復号するための方法であって、
前記ベースバンドコーデックを使用して符号化されたサブバンドのそれらを復号すること、
前記ベースバンドコーデックを使用して符号化されていない各サブバンドについて、
スケールファクタパラメータとモーションベクトルを復号し、前記モーションベクトルが、すでにコード化されているスペクトルの前記一部分、固定コードブックからの前記ベクトル、またはランダムノイズのスペクトル形状を表し、
前記それぞれのサブバンドの近似を再構築するために、前記スケールファクタに従って、前記モーションベクトルによって示された前記スペクトル形状をスケーリングすることを備えることを特徴とする方法。
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