JP2011022435A - 信号符号化装置、信号復号装置、信号処理システム、これらにおける処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スペクトル符号化処理部300は、複数の符号化アルゴリズムにより入力信号における周波数スペクトルの量子化値を符号化する。振幅基準値生成部220は、周波数スペクトルを正規化するための振幅基準値を、分割帯域に含まれる周波数スペクトルに基づいて生成する。振幅変動量算出部260は、算出対象である分割帯域の近傍の分割帯域に対する振幅基準値に基づいて、その分割帯域の振幅変動量を算出する。そして、振幅変動量算出部260は、その算出された振幅変動量が大きい場合には、その分割帯域における量子化値を、量子化値の出現確率分布の偏り度合いが大きい分割帯域に適用する符号化アルゴリズムにより符号化させる。
【選択図】図2
Description
1.第1の実施の形態(符号化処理:隣接する分割帯域の振幅基準値に基づく符号化アルゴリズムの切替え例)
2.第2の実施の形態(復号処理:音響符号化装置からの振幅基準値に基づく復号アルゴリズムの切替え例)
3.第3の実施の形態(符号化処理:周波数スペクトルの平均値と分割帯域の振幅基準値とに基づく符号化アルゴリズムの切替え例)
4.第4の実施の形態(復号処理:周波数スペクトルの平均値と分割帯域の振幅基準値とに基づく復号アルゴリズムの切替え例)
5.第5の実施の形態(符号化処理:振幅変動量に基づく算術符号化アルゴリズムまたはハフマン符号化アルゴリズムへの切替え例)
[音響信号処理システムの構成例]
図1は、本発明の実施の形態における音響信号処理システムの一構成例を示すブロック図である。音響信号処理システム100は、音響信号入力端子101からの音響信号を符号化する音響信号符号化装置200と、その符号化された音響信号を復号して音響信号出力線401を介してスピーカ600に出力する音響信号復号装置400とを備えている。ここでは、音響信号符号化装置200により符号化された音響信号がネットワーク110を介して音響信号復号装置400に伝送されることを想定している。
図2は、本発明の第1の実施の形態における音響信号符号化装置200の一構成例を示すブロック図である。
図3は、本発明の第1の実施の形態における振幅変動量算出部260により各分割帯域に対する振幅変動量の判定例を示す図である。図3(a)は、振幅変動量算出部260により、振幅基準値に基づいて分割帯域における周波数スペクトルの振幅変動量が大きいと判定された振幅変動大分割帯域262乃至268を概念的に示す図である。図3(b)は、図3(a)に示した振幅変動大分割帯域263の近傍を示す拡大図である。
図4は、振幅変動量算出部260により振幅変動量が大きいと判定された分割帯域のうち、分割帯域幅W4における分割帯域に対応する量子化値の出現確率分布の一例を示す図である。
図5は、振幅変動量算出部260により振幅変動量が大きいと判定された分割帯域のうち、分割帯域幅W8における分割帯域に対応する量子化値の出現確率分布の一例を示す図である。
図6は、振幅変動量算出部260により振幅変動量が大きいと判定された分割帯域のうち、分割帯域幅W16における分割帯域に対応する量子化値の出現確率分布の一例を示す図である。
図7は、本発明の第1の実施の形態におけるスペクトル符号化処理部300の一構成例を示すブロック図である。
次に本発明の第1の実施の形態における音響信号符号化装置200の動作について図面を参照して説明する。
図9は、本発明の第1の実施の形態における音響信号符号化装置200による正規化スペクトル生成処理(ステップS920)の処理手順例を示すフローチャートである。
図10は、本発明の第1の実施の形態における振幅変動量算出部260による振幅変動判定処理(ステップS930)の処理手順例を示すフローチャートである。
図11は、本発明の第1の実施の形態におけるスペクトル符号化処理部300によるスペクトル符号化処理(ステップS940)の処理手順例を示すフローチャートである。
[音響信号復号装置400の構成例]
図12は、本発明の第2の実施の形態における音響信号復号装置400の一構成例を示すブロック図である。
図13は、本発明の第2の実施の形態におけるスペクトル復号処理部500の一構成例を示すブロック図である。このスペクトル復号処理部500は、復号部510と、第1および第2復号テーブル520および530と、復号選択部540と、正規化スペクトル生成部550とを備える。
図14は、音響信号処理システム100による整数データの圧縮率と従来システムによる整数データの圧縮率との比較結果を示す図である。ここでは、音源121ごとに、従来システムおよび音響信号処理システム100の圧縮率122と、圧縮率差123とが示されている。
次に本発明の第2の実施の形態における音響信号符号化装置200の動作について図面を参照して説明する。
図16は、本発明の第2の実施の形態における振幅変動量算出部460による振幅変動判定処理(ステップS960)の処理手順例を示すフローチャートである。この振幅変動判定処理(ステップS960)は、図10に示した振幅判定処理(ステップS930)に対応する。
図17は、本発明の第2の実施の形態におけるスペクトル復号処理部500によるスペクトル復号処理(ステップS970)の処理手順例を示すフローチャートである。
図18は、本発明の第2の実施の形態における音響信号復号装置400によるスペクトル逆正規化処理(ステップS980)の処理手順例を示すフローチャートである。
[音響信号符号化装置200の構成例]
図19は、本発明の第3の実施の形態における音響信号符号化装置200の一構成例を示すブロック図である。この音響信号符号化装置200は、図2に示した音響信号符号化装置200における振幅変動量算出部260の構成に代えて、平均振幅基準値算出部721および振幅変動量算出部760を備えている。ここでは、平均振幅基準値算出部721および振幅変動量算出部760以外の構成は、図2に示したものと同様であるため、ここでの説明を省略する。
次に本発明の第3の実施の形態における音響信号符号化装置200の動作について図面を参照して説明する。この音響信号符号化装置200の動作については、図9に示した音響信号符号化装置200における振幅判定処理(ステップS930)に代えて振幅判定処理(ステップS990)が実行される。このため、振幅判定処理(ステップS990)についてのみ以下に図面を参照して簡単に説明し、その他の処理については、図9に示したものと同様であるため、ここでの説明を省略する。
図21は、本発明の第4の実施の形態における音響信号復号装置400の一構成例を示すブロック図である。この音響信号復号装置400は、第3の実施の形態における音響信号符号化装置200に対応する音響信号復号装置である。
[スペクトル符号化処理部の構成例]
図22は、本発明の第5の実施の形態におけるスペクトル符号化処理部の一構成例を示すブロック図である。
200 音響信号符号化装置
210 周波数スペクトル生成部
220 振幅基準値生成部
230、430 量子化振幅情報算出部
240 スペクトル正規化部
250、450 語長情報生成部
260、460、760 振幅変動量算出部
270 符号化帯域設定部
280 振幅基準値符号化部
290 多重化部
300、800 スペクトル符号化処理部
310、810 整数データ生成部
320、820 符号化部
330、830 符号化選択部
340 第1符号化テーブル
350 第2符号化テーブル
400 音響信号復号装置
410 符号列分離部
420 振幅基準値復号部
440 スペクトル逆正規化部
470 音響信号生成部
500 スペクトル復号処理部
510 復号部
520 第1復号テーブル
530 第2復号テーブル
540 復号選択部
550 正規化スペクトル生成部
600 スピーカ
721 平均振幅基準値算出部
840 ハフマン符号化部
850 算術符号化部
860 加算部
Claims (11)
- 入力信号における周波数スペクトルの量子化値を複数の符号化アルゴリズムにより符号化する符号化部と、
前記周波数スペクトルのスペクトル包絡に基づいて前記周波数スペクトルに関する振幅変動量を算出する振幅変動量算出部と、
前記複数の符号化アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記符号化アルゴリズムを選択する符号化選択部と
を具備する信号符号化装置。 - 前記周波数スペクトルの周波数帯域における複数の分割帯域ごとに抽出された前記周波数スペクトルの最大レベルに基づいて前記分割帯域に対する振幅基準値を前記スペクトル包絡として生成する振幅基準値生成部をさらに具備し、
前記振幅変動量算出部は、前記複数の分割帯域のうち所定の分割帯域である変動量算出帯域に対する前記振幅基準値に基づいて前記振幅変動量を前記分割帯域ごとに算出し、
前記符号化選択部は、前記分割帯域に対する前記振幅変動量が大きい場合には前記偏り度合いが大きい前記分割帯域に対応する前記量子化値を符号化するための前記符号化アルゴリズムを前記分割帯域ごとに選択する
請求項1記載の信号符号化装置。 - 前記振幅変動量算出部は、前記変動量算出帯域である隣接する前記分割帯域に対する前記振幅基準値の差に基づいて前記振幅変動量を前記分割帯域ごとに算出する請求項2記載の信号符号化装置。
- 前記振幅変動量算出部は、低域における前記分割帯域に対する前記振幅基準値の平均値と前記変動量算出帯域に対する振幅基準値とに基づいて前記振幅変動量を前記分割帯域ごとに算出する請求項2記載の信号符号化装置。
- 前記振幅基準値生成部は、前記分割帯域の振幅レベルの基準となるスケールファクタを前記振幅基準値として生成する請求項2記載の信号符号化処理装置。
- 入力信号における周波数スペクトルの量子化値が符号化された符号化データを複数の復号アルゴリズムにより復号する復号部と、
前記周波数スペクトルの周波数帯域における複数の分割帯域ごとに抽出された前記周波数スペクトルに基づいて生成された振幅基準値のうち所定の前記分割帯域の前記振幅基準値により前記分割帯域に対する振幅変動量を算出する振幅変動量算出部と、
前記複数の復号アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記復号アルゴリズムを選択する復号選択部と
を具備する信号復号装置。 - 入力信号における周波数スペクトルの量子化値を複数の符号化アルゴリズムにより符号化する符号化部と、前記周波数スペクトルにおける複数の分割帯域ごとに抽出された周波数スペクトルに基づいて前記分割帯域に対する振幅基準値を生成する振幅基準値生成部と、前記複数の分割帯域のうち所定の分割帯域である変動量算出帯域に対する前記振幅基準値に基づいて前記振幅変動量を前記分割帯域ごとに算出する振幅変動量算出部と、前記複数の符号化アルゴリズムのうち前記振幅変動量における量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記符号化アルゴリズムを選択する符号化選択部とを備える信号符号化装置と、
前記入力信号における周波数スペクトルの量子化値が符号化されたデータを複数の復号アルゴリズムにより復号する復号部と、前記信号符号化装置における前記振幅基準値符号化部により生成された振幅基準値のうち前記変動量算出帯域に対する振幅基準値に基づいて振幅変動量を前記分割帯域ごとに算出する振幅変動量算出部と、前記複数の復号アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記復号アルゴリズムを選択する復号選択部とを備える信号復号装置と
を具備する信号処理システム。 - 入力信号における周波数スペクトルのスペクトル包絡に基づいて振幅変動量を算出する振幅変動量算出手順と、
前記周波数スペクトルの量子化値を符号化するための複数の符号化アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記符号化アルゴリズムを選択する符号化選択手順と、
前記符号化選択手順により選択された符号化アルゴリズムにより前記周波数スペクトルの前記量子化値を符号化する符号化手順と
を具備する信号符号化処理方法。 - 入力信号における周波数スペクトルのスペクトル包絡に基づいて振幅変動量を算出する振幅変動量算出手順と、
前記周波数スペクトルの量子化値を符号化するための複数の符号化アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記符号化アルゴリズムを選択する符号化選択手順と、
前記符号化選択手順により選択された符号化アルゴリズムにより前記周波数スペクトルの前記量子化値を符号化する符号化手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。 - 入力信号の周波数スペクトルの周波数帯域における複数の分割帯域ごとに抽出された前記周波数スペクトルに基づいて生成された振幅基準値のうち所定の前記分割帯域の前記振幅基準値により前記分割帯域に対する振幅変動量を算出する振幅変動量算出手順と、
前記周波数スペクトルの量子化値が符号化された符号化データを復号するための複数の復号アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記復号アルゴリズムを選択する復号選択手順と、
前記復号選択手順により選択された復号アルゴリズムにより前記符号化データを前記分割帯域ごとに復号する復号手順と
を具備する信号復号処理方法。 - 入力信号の周波数スペクトルの周波数帯域における複数の分割帯域ごとに抽出された前記周波数スペクトルに基づいて生成された振幅基準値のうち所定の前記分割帯域の前記振幅基準値により前記分割帯域に対する振幅変動量を算出する振幅変動量算出手順と、
前記周波数スペクトルの量子化値が符号化された符号化データを復号するための複数の復号アルゴリズムのうち前記振幅変動量における前記量子化値の出現確率分布の偏り度合いに応じた前記復号アルゴリズムを選択する復号選択手順と、
前記復号選択手順により選択された復号アルゴリズムにより前記符号化データを前記分割帯域ごとに復号する復号手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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