JP2016085334A - オーディオ符号化装置、オーディオ符号化方法、オーディオ符号化プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一つの実施形態によるオーディオ符号化装置1の機能ブロック図である。図2は、オーディオ符号化装置1の符号化処理のフローチャートである。実施例1においては、図2に示すオーディオ符号化装置1による符号化処理のフローを、図1に示すオーディオ符号化装置1の機能ブロック図の各機能の説明に対応付けて説明する。図1に示す様に、オーディオ符号化装置1は、時間周波数変換部2、算出部3、配分部4、検出部5、選定部6、制御部7、量子化部8、符号化部9、多重化部10を有する。
(数1)
上述の(数1)において、kは時間を表す変数であり、1フレームのオーディオ信号を時間方向にS個に等分したときのk番目の時間を表す。なお、フレーム長は、例えば、10〜80msecの何れかに規定することが出来る。iは、周波数を表す変数であり、周波数帯域全体をS個に等分したときのi番目の周波数を表す。なおSは、例えば、1024に設定される。specch(t)iは、フレームtにおけるチャネルchのi番目の周波数信号である。なお、時間周波数変換部2は、離散コサイン変換(DCT変換)、修正離散コサイン変換(MDCT変換)または、Quadrature Mirror Filter(QMF)フィルタバンクなど、他の任意の時間周波数変換処理を用いて、各チャネルの時間領域の信号を、それぞれ周波数信号に変換してもよい。時間周波数変換部2は、フレーム単位で各チャネルの周波数信号を算出する度に、各チャネルの周波数信号を算出部3、検出部5、量子化部8に出力する。
(数2)
なお、上述の(数2)において、specPowch[b](t)は、フレームtにおける、チャネルchの周波数帯域bのスペクトル電力を示すパワーであり、bw[b]は周波数帯域bの帯域幅を表す。
(数3)
また、配分部4は、上述の(数3)で算出されたpe値を、例えば、次式に基づいてビット配分量(bits)に変換することが出来る。
(数4)
bits=pe/1.18
(数5)
上述の(数5)において、quantch(t)iは、フレームtにおける、チャネルchのi番目の周波数信号の量子化値であり、scalech[b](t)は、i番目の周波数信号が含まれる周波数帯域について算出された量子化スケールである。量子化部8は、各チャネルの周波数信号を量子化した量子化値を符号化部9へ出力する。
図13は、一つの実施形態によるオーディオ符号化復号装置14の機能ブロックを示す図である。図13に示す様に、オーディオ符号化復号装置14は、時間周波数変換部2、算出部3、配分部4、検出部5、選定部6、制御部7、量子化部8、符号化部9、多重化部10、記憶部11、分離復号部12、周波数時間変換部13を含んでいる。
図14は、一つの実施形態によるオーディオ符号化装置1またはオーディオ符号化復号装置14として機能するコンピュータのハードウェア構成図である。図14に示す通り、音声オーディオ符号化装置1またはオーディオ符号化復号装置14は、コンピュータ100、およびコンピュータ100に接続する入出力装置(周辺機器)を含んで構成される。
(付記1)
オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出する検出部と、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出する算出部と、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分する配分部と、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定する選定部と、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御する制御部
を備えることを特徴とするオーディオ符号化装置。
(付記2)
前記選定部は、前記複数の前記ローブにおいて、前記帯域幅が最も広いローブをメインローブ候補として選定し、
前記メインローブ候補の前記帯域幅が第1閾値以上であり、かつ、前記メインローブ候補の前記パワーが第2閾値以上となる場合、前記メインローブとして選定することを特徴とする付記1記載のオーディオ符号化装置。
(付記3)
前記選定部は、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記変曲点群において、前記パワーが最大となる第2変曲点に対して、高域側と低域側にそれぞれ隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第3変曲点と第4変曲点を前記メインローブの始点と終点として選定することを特徴とする付記1または付記2記載のオーディオ符号化装置。
(付記4)
前記選定部は、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記パワーが最大となる値を第2変曲点として規定し、
前記第2変曲点を前記メインローブの始点として選定し、
前記第2変曲点に対して高域側に隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第4変曲点を前記メインローブの終点として選定することを特徴とする付記1または付記2記載のオーディオ符号化装置。
(付記5)
前記制御部は、前記メインローブにおいて、前記パワーが、前記第2変曲点に基づいて規定される第5閾値以上を満たす領域を前記第1領域として規定することを特徴とする付記3または付記4に記載のオーディオ符号化装置。
(付記6)
前記制御部は、前記第1領域における前記ビット量の削減量を、主観音質評価値または客観音質評価値に基づいて規定する付記1ないし付記5の何れか一つに記載のオーディオ符号化装置。
(付記7)
前記制御部は、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする付記1ないし付記6の何れか一つに記載のオーディオ符号化装置。
(付記8)
前記制御部は、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外の前記メインローブに割り当てることを特徴とする付記1ないし付記7の何れか一つに記載のオーディオ符号化装置。
(付記9)
前記制御部は、現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を保持し、
前記配分部は、前記制御部が保持する前記現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を、次フレームの前記周波数信号の符号化に割り当てることを特徴とする付記1ないし付記8の何れか一つに記載のオーディオ符号化装置。
(付記10)
前記制御部は、前記第1領域において、前記最大値を基点とする高域側の前記ビット量を削減し、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする付記1ないし付記9の何れか一つに記載のオーディオ符号化装置。
(付記11)
オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出し、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出し、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分し、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定し、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御すること
を含むことを特徴とするオーディオ符号化方法。
(付記12)
前記選定することは、前記複数の前記ローブにおいて、前記帯域幅が最も広いローブをメインローブ候補として選定し、
前記メインローブ候補の前記帯域幅が第1閾値以上であり、かつ、前記メインローブ候補の前記パワーが第2閾値以上となる場合、前記メインローブとして選定することを特徴とする付記11記載のオーディオ符号化方法。
(付記13)
前記選定することは、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記変曲点群において、前記パワーが最大となる第2変曲点に対して、高域側と低域側にそれぞれ隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第3変曲点と第4変曲点を前記メインローブの始点と終点として選定することを特徴とする付記11または付記12記載のオーディオ符号化方法。
(付記14)
前記選定することは、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記パワーが最大となる値を第2変曲点として規定し、
前記第2変曲点を前記メインローブの始点として選定し、
前記第2変曲点に対して高域側に隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第4変曲点を前記メインローブの終点として選定することを特徴とする付記11または付記12記載のオーディオ符号化方法。
(付記15)
前記制御することは、前記メインローブにおいて、前記パワーが、前記第2変曲点に基づいて規定される第5閾値以上を満たす領域を前記第1領域として規定することを特徴とする付記13または付記14に記載のオーディオ符号化方法。
(付記16)
前記制御することは、前記第1領域における前記ビット量の削減量を、主観音質評価値または客観音質評価値に基づいて規定する付記11ないし付記15の何れか一つに記載のオーディオ符号化方法。
(付記17)
前記制御することは、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする付記11ないし付記16の何れか一つに記載のオーディオ符号化方法。
(付記18)
前記制御することは、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外の前記メインローブに割り当てることを特徴とする付記11ないし付記17の何れか一つに記載のオーディオ符号化方法。
(付記19)
前記制御することは、現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を保持し、
前記配分することは、前記制御部が保持する前記現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を、次フレームの前記周波数信号の符号化に割り当てることを特徴とする付記11ないし付記18の何れか一つに記載のオーディオ符号化方法。
(付記20)
前記制御することは、前記第1領域において、前記最大値を基点とする高域側の前記ビット量を削減し、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする付記11ないし付記19の何れか一つに記載のオーディオ符号化方法。
(付記21)
コンピュータに
オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出し、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出し、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分し、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定し、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御すること
を実行させることを特徴とするオーディオ符号化プログラム。
(付記22)
オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出する検出部と、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出する算出部と、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分する配分部と、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定する選定部と、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御する制御部と
前記符号化された前記オーディオ信号を復号する分離復号部と、
を備えることを特徴とするオーディオ符号化復号装置。
2 時間周波数変換部
3 算出部
4 配分部
5 検出部
6 選定部
7 制御部
8 量子化部
9 符号化部
10 多重化部
Claims (12)
- オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出する検出部と、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出する算出部と、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分する配分部と、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定する選定部と、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御する制御部
を備えることを特徴とするオーディオ符号化装置。 - 前記選定部は、前記複数の前記ローブにおいて、前記帯域幅が最も広いローブをメインローブ候補として選定し、
前記メインローブ候補の前記帯域幅が第1閾値以上であり、かつ、前記メインローブ候補の前記パワーが第2閾値以上となる場合、前記メインローブとして選定することを特徴とする請求項1記載のオーディオ符号化装置。 - 前記選定部は、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記変曲点群において、前記パワーが最大となる第2変曲点に対して、高域側と低域側にそれぞれ隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第3変曲点と第4変曲点を前記メインローブの始点と終点として選定することを特徴とする請求項1または請求項2記載のオーディオ符号化装置。 - 前記選定部は、前記複数の前記ローブの変曲点群において、前記パワーが最小となる第1変曲点の値を第3閾値として規定し、
前記第3閾値から所定の前記パワーを増加させた値を第4閾値として規定し、
前記パワーが最大となる値を第2変曲点として規定し、
前記第2変曲点を前記メインローブの始点として選定し、
前記第2変曲点に対して高域側に隣接し、かつ、前記第3閾値以上かつ前記第4閾値未満となる第4変曲点を前記メインローブの終点として選定することを特徴とする請求項1または請求項2記載のオーディオ符号化装置。 - 前記制御部は、前記メインローブにおいて、前記パワーが、前記第2変曲点に基づいて規定される第5閾値以上を満たす領域を前記第1領域として規定することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のオーディオ符号化装置。
- 前記制御部は、前記第1領域における前記ビット量の削減量を、主観音質評価値または客観音質評価値に基づいて規定する請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載のオーディオ符号化装置。
- 前記制御部は、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れか一項に記載のオーディオ符号化装置。
- 前記制御部は、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外の前記メインローブに割り当てることを特徴とする請求項1ないし請求項7の何れか一項に記載のオーディオ符号化装置。
- 前記制御部は、現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を保持し、
前記配分部は、前記制御部が保持する前記現フレームにおいて前記削減した前記ビット量を、次フレームの前記周波数信号の符号化に割り当てることを特徴とする請求項1ないし請求項8の何れか一項に記載のオーディオ符号化装置。 - 前記制御部は、前記第1領域において、前記最大値を基点とする高域側の前記ビット量を削減し、前記削減した前記ビット量を、前記第1領域以外に割り当てることを特徴とする請求項1ないし請求項9の何れか一項に記載のオーディオ符号化装置。
- オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出し、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出し、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分し、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定し、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御すること
を含むことを特徴とするオーディオ符号化方法。 - コンピュータに
オーディオ信号を構成する周波数信号に基づく複数のローブを検出し、
前記周波数信号のマスキング閾値を算出し、
前記マスキング閾値に基づいて前記周波数信号の符号化に割り当てる単位周波数領域あたりのビット量を配分し、
前記ローブの帯域幅とパワーに基づいて、メインローブを選定し、
前記メインローブにおいて、前記パワーの最大値を含む第1領域の前記ビット量を削減することにより前記符号化を制御すること
を実行させることを特徴とするオーディオ符号化プログラム。
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