JP3304739B2

JP3304739B2 - ロスレス符号装置とロスレス記録媒体とロスレス復号装置とロスレス符号復号装置

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Publication number: JP3304739B2
Application number: JP02229196A
Authority: JP
Inventors: 直樹江島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 2002-07-22
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: JPH09214346A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル信号を高品
質で劣化無く伝送するためのロスレス符号装置とロスレ
ス記録媒体とロスレス復号装置とロスレス符号復号装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスクやＤＡＴ等デジタル
信号による音楽の記録再生が広く行なわれている。例え
ばコンパクトディスクはサンプリング周波数４４.１kH
z、１６ビットの直線符号方式で記録している。この方
式では２２.０５kHzを超える音の再生も、９８ｄＢを超
えるダイナミックレンジを得ることも原理的に不可能で
ある。生演奏の楽器から発生する音響信号には２２.０
５kHzを超える成分を含んでいるにも関わらず可聴帯域
外であることを理由にこの成分を再生する必要がないと
されていた。ところが近年、超高音が人間の脳波である
α波を活性化する可能性についての研究がなされてお
り、超高音が脳波に何らかの作用があると考えられ始め
てきた。人間に聴こえるかどうかは個体差もあって一概
には言えないが何らかの身体的生理的な影響や効果があ
ること、および将来の文化遺産としてより高音質なもの
を残すために再生信号における超高域成分が重要である
ことが指摘されている。また、実際の音のダイナミック
レンジは１００ｄＢを超え１３０ｄＢに到るものが存在
することに対して、これを直線符号の１６ビットで表現
した場合のクリップ歪が生じやすいこと、および特に信
号の小さい領域で量子化誤差による歪みが音の濁りとな
ることなどからダイナミックレンジが不足していること
が指摘されている。

【０００３】そこで、誠文堂新光社発行、無線と実験誌
１９９５年２月号第１００〜１０１頁に示されるよう
に、１６ビットデータのＬＳＢを用い、このビットに２
２.０５kHz以上の音楽信号情報をＡＤＰＣＭを用いて記
録するという方法（方式１とする）や、アイエー出版社
発行、ラジオ技術誌１９９１年４月号第１４７〜１５０
頁に示されるように、ノイズシェーピングを用いて量子
化ノイズを１５kHz〜２２.０５kHzに追いやり、聴感上
のダイナミックレンジを改善する方法（方式２とする）
が提案されている。

【０００４】また、次世代のフォーマットとして、近年
高密度記録ディスクの実用化の開発が進み、ＤＶＤ（デ
ジタル・ビデオ・ディスクまたはデジタル・バーサタイ
ル・ディスク）のベースとして検討されたＳＤ（スーパ
ーデンシティ・ディスク）フォーマットがある。ＳＤフ
ォーマットのオーディオ部については、ＡＥＳ（エー・
イー・エス）発行、99th Convention 1995 October 6-9
New York 予稿番号4121(D-9)「The Application of
a New High-Density Optical Disc for Audio」に概要
が発表され、その中で、サンプリング周波数４８ｋHz・
１６ビットリニアＰＣＭからサンプリング周波数９６ｋ
Hz・２４ビットリニアＰＣＭと従来のＣＤの仕様を大き
く超えるＳＤフォーマット案の仕様が開示された。この
フォーマット案で再生周波数帯域約４５ｋＨｚ、ダイナ
ミックレンジ１４０ｄＢが達成可能となる見通しが得ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
研究「大橋力他：ＬＰとＣＤとの音質のちがいに
ついて−生理学的・感性科学的検討− 信学技報ＨＣ９
４−０６（１９９４−０６）電子情報通信学会」に見ら
れるように、ＬＰには５０ｋＨｚをうわまわり１００ｋ
Ｈｚに達する信号が再生可能な状態で記録されているこ
とが確認され、民族楽器ガムランのフォルテシモのパー
トでは５０ｋＨｚをうわまわり１００ｋＨｚに達するス
ペクトルが観測された。この研究結果からは、ＳＤフォ
ーマット案の約４５ｋＨｚの帯域でも、これらの音楽を
忠実に再現するにはなお帯域不足であると言わざるを得
ない。ＳＤフォーマット案においてサンプリング周波数
をさらに高く例えば仮に２４０ｋＨｚに拡張するとすれ
ば再生帯域が１００ｋＨｚ以上に伸びるが、そのために
必要な情報量はチャンネルあたり５．７６(Mbps)、２ｃ
ｈステレオでは１１．５２(Mbps)と膨大になる。そうす
るとＤＶＤの容量４．７ギガバイトをもってしても約５
０分しか記録できず、さらにビットレートの暫定割り当
て上限の６．７５(Mbps)を超え実用的でない。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するもので、広
帯域でしかも高ダイナミックレンジを有するロスレス符
号装置とロスレス記録媒体とロスレス復号装置とロスレ
ス符号復号装置とを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるロスレス符号装置は、ノイズフロア情報
と信号帯域を表す情報を入力し、帯域情報に合わせて広
帯域オーディオデータを基底バンドと高域の復数のサブ
バンドに分割するサブバンド分割フィルタで各サブバン
ドに分割し、各サブバンド毎にノイズフロアが高い時は
所定のノイズマージンを確保してビット数を低減するよ
うにした。また、前記各サブバンドの全部またはその中
のいくつかのサブバンドにおいて所定時間の信号ピーク
レベルを検出してスケールファクタを決定し上位の冗長
ランレングスを除外した信号データを出力する複数の冗
長ランレングス圧縮部と、前記複数のスケールファクタ
と前記複数の冗長ランレングス圧縮部の出力データをそ
れぞれ多重化するマルチプレクサから符号化データを取
り出すようにした。

【０００８】また、この目的を達成するために本発明に
よるロスレス復号装置は、入力符号化データから複数の
サブバンドデータとスケールファクタ、タイムコードな
どの付加情報を再生するデマルチプレクサと、それぞれ
のサブバンド毎に所定の時間区間のスケールファクタを
基に冗長ランレングスを復元する冗長ランレングス復元
部と、信号帯域情報に応じてオーバサンプリング周波数
を決定しオーバサンプリングするオーバサンプリング部
と、複数のサブバンドデータを合成して広帯域信号デー
タを出力するサブバンド合成フィルタとを備え広帯域オ
ーディオデータを出力するようにした。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のロスレス符号装置（以
下、単に符号装置と称す場合がある）は、万一最大の帯
域に及ぶ広帯域で高出力のデータが入力された時にはサ
ブバンドを信号帯域１２０ｋＨｚまで広げかつ２４ビッ
ト（１４４ｄＢ以上）まで割り当てる作用があり、超高
域ハイファイ信号として符号化できる能力を持つ。通常
は各サブバンド毎にノイズフロアが高い時は所定のノイ
ズマージンを確保してビット数を低減する作用があるの
でノイズ成分ばかりのデータに無駄な情報を割り当てな
いようにでき、収音時のシステムで決定されるノイズフ
ロアに応じた必要最少限のビットレートが割り当てられ
る。また、各サブバンドの全部またはその中のいくつか
のサブバンドにおいて所定時間の信号ピークレベルを検
出してスケールファクタを決定し上位の冗長ランレング
スを除外して無駄なヘッドルームを無くして、入力した
広帯域オーディオデータをロスを全く発生させずに必要
最少限のビットレートに圧縮した符号が得られる。

【００１０】また、本発明のロスレス記録媒体は、上記
した符号を信号として記録できる。また、本発明のロス
レス復号装置（以下、単に復号装置と称する場合があ
る）は、上記した符号を信号として受信して、入力符号
化データから複数のサブバンドデータとスケールファク
タ、タイムコードなどの付加情報を再生し、サブバンド
毎に所定の時間区間のスケールファクタを基に冗長ラン
レングスを復元し、信号帯域情報に応じてオーバサンプ
リング周波数を決定しオーバサンプリングし、複数のサ
ブバンドデータを合成して広帯域信号データを出力する
ので、伝送信号の品質によって万一最大の帯域に及ぶ広
帯域で高出力のデータが入力された時にはサブバンドを
信号帯域１２０ｋＨｚまで広げかつ２４ビット（１４４
ｄＢ以上）まで割り当てて超高域ハイファイ信号として
符号化できる能力を持ち、通常は各サブバンド毎にノイ
ズフロアが高い時は所定のノイズマージンを確保してビ
ット数を低減する作用でノイズ成分ばかりのデータに無
駄な情報を割り当てないようにでき、サブバンドのスケ
ールファクタを決定し上位の冗長ランレングスを除外し
た高効率な広帯域オーディオデータを出力できるもので
ある。

【００１１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明を行う。図１は、本発明の実施の形
態におけるロスレス符号装置を表すブロック図である。
図中、１０は入力した広帯域オーディオデータをｎ（ｎ
は２以上の整数）のサブバンドに分割するサブバンド分
割フィルタ、２０ないし２４はサブサンプリング部、１
１は線形予測符号器、３０は基底バンド符号処理部、３
１ないし３４は冗長ランレングス圧縮部、１２はマルチ
プレクサ、１３は符号ディザ発生器、１４は符号システ
ム制御部である。入力するオーディオデータの性質を表
す情報として、ノイズフロア情報をノイズフロア情報入
力端４２から、入力信号帯域情報を入力信号帯域情報入
力端４３から入力し、符号のモード情報をモード情報入
力端４４から入力する。広帯域オーディオデータを広帯
域オーディオデータ入力端４１から入力し、符号化デー
タを符号化データ出力端４５から取り出す。

【００１２】符号化データは伝送装置（図示しないが、
ここでは高密度光ディスクの書き込み装置とする）へ出
力し、記録フォーマットを形成して高密度光ディスクの
媒体（図１におけるロスレス記録媒体１５）に記録す
る。ロスレス記録媒体１５を再生手段（図示せず）で再
生し符号化データを復号して取り出す。

【００１３】図２は本発明の実施の形態におけるロスレ
ス復号装置を表すブロック図である。図中、５０は入力
した符号化データから複数のサブバンドおよび付加情報
を再生し分離データを取り出すデマルチプレクサ、６０
は基底バンド復号処理部、６１ないし６４は冗長ランレ
ングス復元部、５１は線形予測復号器、７０ないし７４
はオーバーサンプリング部、５２はサブバンド合成フィ
ルタ、５４は復号システム制御部である。ロスレス復号
装置全体の動作を指令するモード情報をモード情報入力
端９４から復号システム制御部５４に入力する。符号化
データ入力端９１から入力するデータに多重されるノイ
ズフロア情報と入力信号帯域情報をデマルチプレクサ５
０で分離識別し復号システム制御部５４に入力する。こ
れらの情報で復号システム制御部５４は全体の動作を制
御する。

【００１４】以上のように全体を構成した実施の形態に
おいて、各種のモードの場合について図面を参照して詳
細に説明する。まず、本実施の形態における第１のモー
ドのロスレス符号装置について符号動作を説明する。図
１において、モード情報入力端４４にモード情報を入力
して符号システム制御部１４により全体動作のモードを
設定する。広帯域オーディオデータ入力端４１より入力
信号（ここではサンプリング周波数を２４０ｋHz、語長
を２４ビットとしている）を入力する。これとは別に、
信号周波数帯域２４ｋHz毎のサブバンドのノイズフロア
情報と入力信号帯域情報がそれぞれノイズフロア情報入
力端４２と入力信号帯域情報入力端４３から入力され
る。また、モード情報入力端４４には第１のモードすな
わち広帯域オーディオモードの符号化要求を指令する情
報が入力される。これらの指令に基づいて符号システム
制御部１４はサブバンド分割フィルタ１０の設定を行
う。サブバンド分割フィルタ１０は５バンドすなわち基
底バンドＢ０とサブバンドＢ１ないしサブバンドＢ４に
広帯域オーディオデータを帯域分割する。

【００１５】図３は第１のモードにおけるサブバンドの
分割およびサブサンプリング方法を示すスペクトル図で
ある。サブバンド分割フィルタ１０は基底バンドＢ０を
信号周波数２４ｋHzまで、サブバンドＢ１を信号周波数
２４ｋHzないし４８ｋHzの帯域、以降サブバンドＢ２か
らサブバンドＢ４までを順次１２０ｋHzまでの帯域に分
割する。好ましくは８倍以上のオーバーサンプリング処
理によるポリフェーズ・クォドラチャ・ミラー・フィル
タ（以下ＱＭＦという）で構成する。ＱＭＦとするの
は、バンドのクロスオーバ付近で起こるエリアシング歪
みをキャンセルできるようするためである。

【００１６】以下、図１と図３を用いて説明する。サブ
バンド分割フィルタ１０の基底バンドＢ０の出力１００
の信号スペクトルは図３（ｂ）のＢ０となる。図３のfo
vsはＱＭＦのオーバーサンプリング周波数で３８４ｋHz
とした。サブバンド分割フィルタ１０の基底バンドＢ０
の出力１００はサブサンプリング部２０でサブサンプリ
ング周波数(fsub)４８ｋHzでサブサンプリングする。サ
ブサンプリングした信号スペクトルは図３(ｃ）の低域
データＳＢ０に変換する。同様にサブバンドＢ１、Ｂ
２，Ｂ３およびＢ４の信号スペクトル図３（ｄ）のＢ
１、同（ｆ）のＢ２、同（ｈ）のＢ３および同（ｊ）の
Ｂ４を、低域へサブサンプリングして、それぞれ図３
（ｅ）のＳＢ１、同（ｇ）のＳＢ２、同（ｉ）のＳＢ３
および同（ｋ）のＳＢ４とする。各サブバンドのビット
レートは共にサブサンプリング周波数４８ｋHzかつビッ
ト数２４ビットであるので１．１５２(Mbps)であり、基
底バンドからサブバンドＢ４まで総合した最大ビットレ
ートは５．７６(Mbps)である。

【００１７】図５は第１のモードにおけるサブバンドの
分割方法を表す図であり、図５において水平軸は信号周
波数、左の垂直軸は信号レベル、右の垂直軸は符号ビッ
ト数を表す。上記のようにしたため、万一最大の帯域に
及ぶ広帯域で高出力のデータが入力された時にはサブバ
ンドを信号帯域１２０ｋＨｚまで広げかつ２４ビット
（１４４ｄＢ以上）まで割り当てる作用があり、超高音
域に及ぶハイファイ信号を符号化できる能力を持つ。こ
の最大能力を保った上で、各サブバンド帯域の信号成分
に着目して、以下の２つの方法手順によりロスレス符号
化を行う。

【００１８】まず１つの方法は、入力信号のノイズフロ
アを予め知って無駄な情報割り当てをしないようにする
ことである。近年の優れたスタジオ環境でも暗騒音とマ
イクアンプ熱雑音のため、収音の総合ダイナミックレン
ジは聴感補正なしでは高々１２０ｄＢ程度である。ま
た、２０ｋHzないし１００ｋHzの周波数帯域ではＡＤコ
ンバータの特性も厳しくなってダイナミックレンジがさ
らに狭くなり８０ｄＢ程度の確保がせいぜいである。今
後の画期的な発明が期待されるが、当面は緩やかなペー
スで改善が成されると予測する。

【００１９】図６は前記した当面の収音環境における広
帯域オーディオデータの収音ノイズフロアを示すととも
に、ノイズフロア情報入力端４２から読み込んだ情報を
もとに符号量子化ノイズを設定した例についてこれらの
関係を示す図である。図６において軸は図５と同じとし
た。符号システム制御部１４はノイズフロア情報入力端
４２から入力した情報から各サブバンドに所要の量子化
ステップサイズを定めてサブサンプリング部２０ないし
２４を制御する。基底バンドＢ０はＳＤフォーマット案
の中から選択したフォーマットに合わせ量子化ステップ
サイズ２４ビットとする。他に２０ビットおよび１６ビ
ットが選択可能である。サブバンドＢ１はこれに相当す
る帯域の収音ノイズフロアが−１０５ないし−１１５ｄ
Ｂであるため符号化量子化ノイズ−１３２ｄＢ以下が得
られる量子化ステップサイズ２２ビットとする。このよ
うに収音ノイズフロアに約２０ｄＢのマージンをとって
量子化ステップサイズのビット数を設定する。これは収
音ノイズフロアの下に埋もれた信号までをも忠実に符号
化するためである。同様にして、サブバンドＢ２ないし
サブバンドＢ４の量子化ステップサイズを決定し、それ
ぞれ量子化ビット数を２０、１８、１６ビットとする。

【００２０】量子化ステップサイズは収音システム固有
のものであるので、収音単位すなわちプログラムでは固
定にすることが好ましい。これらの量子化ステップサイ
ズ情報またはビット数情報を表す識別ＩＤを信号データ
とともに多重する。サブサンプリング部２０ないし２４
は信号データをサブサンプリング周波数(fsub)４８ｋHz
でサブサンプリングして低域変換を行うとともに、前記
所定の量子化ステップサイズで出力する。このようにマ
ージンを確保しつつノイズ成分ばかりのデータに無駄な
情報量を割り当てないようにすることで、収音システム
固有のノイズフロアに応じた必要最少限のビットレート
を割り当てる。図６における例で各サブバンドデータの
最大ビットレートは基底バンドＢ０が１．１５２(Mbp
s)、サブバンドＢ１は１．０５６(Mbps)、サブバンドＢ
２は０．９６０(Mbps)、サブバンドＢ３は０．８６４(M
bps)、サブバンドＢ４は０．７６８(Mbps)となる。総合
ビットレートは４．８００(Mbps)であり、図５に示す元
のビットレート５．７６(Mbps)の約８３％に削減でき
る。

【００２１】直線量子化の収音の場合には微小レベルで
固有スペクトルを有する可能性があるため、符号ディザ
発生器１３からのディザを加算することにより、前記固
有のノイズスペクトルを散らすことができ、効果を高め
る上でさらに好ましいものとなし得る。このために符号
ディザ発生器１３の出力を広帯域オーディオデータ入力
端４１のデータに加えるようにしてもよい。サブサンプ
リング部２０ないし２４の出力は、冗長ランレングス圧
縮部３１ないし３４の圧縮効果を高めるための前処理と
して線形予測符号器１１を介してもよい。線形予測符号
器１１は基本作用を得るには無くともよいが、線形予測
符号器１１を挿入して予測残差を符号化すると、低域ス
ペクトルのピークを抑える作用があり、信号スペクトル
分布が低域集中かつ高域減衰型の場合にスペクトルを平
坦にすることができる。

【００２２】サブサンプリング部２０ないし２４または
線形予測符号器１１の出力は基底バンド符号処理部３０
および冗長ランレングス圧縮部３１ないし３４に供給す
る。基底バンド符号処理部３０は入力データと同じ固定
のスケールファクタとする。次に２つ目の方法について
説明する。冗長ランレングス圧縮部３１ないし３４はサ
ブバンドの信号レベルのピークをプログラム単位である
いは所定時間毎に検出してスケールファクタを設定し、
上位ビットの冗長ランレングス部を削除し、上位ビット
に代えてスケールファクタを伝送する。このようにして
冗長ランレングスを圧縮する。

【００２３】次に実際の音楽を符号化する例について説
明する。図７は民族楽器ガムランのフォルテシモのパー
トで５０ｋHzをうわまわり１００ｋHzに達するスペクト
ルが観測されている例を示すものである。図７の太破線
はプログラム中でピークとなるレベルをプロットしたも
のである。このように自然界では１００ｋHzまでの成分
が観測されるものの高域になるに従い音のエネルギが減
少する傾向にある。冗長ランレングス圧縮部３１ないし
３４はそれぞれのサブバンドにおけるピークレベルを基
にスケールファクタを求め上位冗長ランレングスを削除
圧縮する。

【００２４】図７のようにサブバンドＢ１はスケールフ
ァクタ：４、以下順に８、１２、１３と設定する。この
結果、サブバンドＢ１は２２ビット中の４ビット削除し
て１８ビットで全情報を余すことなく表現できる。同様
に、サブバンドＢ２は１２ビットで、サブバンドＢ３は
７ビットで、サブバンドＢ４は４ビットで全情報を全く
劣化なしに表現できる。劣化なしの符号化をロスレス符
号化という。このようにスケールファクタ付きでロスレ
ス符号化したデータは、伝送後の復号化によって全く劣
化なしに全情報の復元が可能である。

【００２５】ここで、図７における各サブバンドデータ
の伝送ビットレートは基底バンドＢ０が１．１５２(Mbp
s)、サブバンドＢ１は０．８６４(Mbps)、サブバンドＢ
２は０．５７６(Mbps)、サブバンドＢ３は０．３３６(M
bps)、サブバンドＢ４は０．１９２(Mbps)となるので、
総合ビットレートは３．１２０(Mbps)である。これは図
５に示すノイズフロアおよびランレングス圧縮をしない
場合のビットレート５．７６(Mbps)の約５４％に削減で
きる。この結果、２チャンネルでも６．２４(Mbps)とな
って、ＳＤフォーマットの暫定割り当て上限である６．
７５(Mbps)を超えない。

【００２６】また、図８はクラシック音楽について符号
化する場合についてフォルテシモのパートのスペクトル
とビットレートの関係を示す図である。収音システム環
境は図７と同様としたのでノイズフロアおよび符号量子
化ステップサイズは同じにできるが、ガムラン音楽に比
較して高域のピークスペクトルが低いので冗長ランレン
グスの圧縮効果が一層大きい。図８において所要ビット
数とビットレートはそれぞれ、サブバンドＢ１は１５ビ
ット／０．７２(Mbps)、サブバンドＢ２は８ビット／
０．３８４(Mbps)、サブバンドＢ３は５ビット／０．２
４(Mbps)、サブバンドＢ４は４ビット／０．１９２(Mbp
s)となり、総合ビットレートは２．６８８(Mbps)とな
る。これは図５に示すノイズフロアおよびランレングス
圧縮をしない場合のビットレート５．７６(Mbps)の約４
７％に削減できる。この結果、２チャンネルでも５．３
７６(Mbps)となって、ＤＶＤの割り当て上限である約
６．７５(Mbps)を超えないし、ＤＶＤに入れる場合には
記録時間が約２時間となり実用的にも優れる。

【００２７】これまでの説明で基底バンドＢ０について
は圧縮せず１．１５２(Mbps)のままとしたのはＳＤのオ
ーディオ信号フォーマットと共通とするためである。Ｓ
Ｄフォーマットではサンプリング周波数とビット数とチ
ャンネル数の組合せが次の通りある。サンプリング周波数：４８ｋHz、９６ｋHz ビット数：１６ビット、２０ビット，２４ビットチャンネル数：２〜８チャンネルそこで互換性確保の点から、基底バンドＢ０をこの中か
ら選択するようにするのが好ましい。これによってＳＤ
の基本フォーマットと基底バンドにおいて互換性を確保
することができる。すなわち、ＳＤの基本フォーマット
だけに対応するプレーヤでも超ハイファイディスクのデ
ータから共通部のデータを取り出して再生できる互換性
を実現する可能性が生まれる。また、超ハイファイディ
スクプレーヤにおいてはＳＤの基本フォーマットの音が
記録されたディスクの再生部と基底バンド処理部の共通
化の可能性が生まれコストダウンの面でも有利となる。

【００２８】図４（ａ）は第２のモードにおけるサブバ
ンドの分割方法を図示したものである。基底バンドＢ０
を信号周波数４８ｋHzまで、サブバンドＢ１を信号周波
数４８ｋHzないし７２ｋHzの帯域、以降サブバンドＢ２
からサブバンドＢ３までを順次１２０ｋHzまでの帯域に
分割する。ＱＭＦのオーバーサンプリング周波数(fovs)
を３８４ｋHzとする。サブバンド分割フィルタ１０の基
底バンドＢ０の出力１００の信号スペクトルは図４
（ｂ）になる。これをサブサンプリング周波数(fsub0)
９６ｋHzでサブサンプリングした信号スペクトルは図４
(ｃ）になる。このように低域データに変換する。同様
にサブバンドＢ１、Ｂ２およびＢ３の信号スペクトルは
図４の（ｄ）、（ｆ）および（ｈ）のようになり、サブ
サンプリング周波数fsub1ないしfsub3で低域へサブサン
プリングしたスペクトルはそれぞれ図４の（ｅ）、
（ｇ）および（ｉ）のようになる。

【００２９】図９は高音域のスペクトルが極めて大きい
ガムラン音楽のフォルテシモパートの信号を入力する場
合の第２のモードのロスレス符号装置における符号化特
性例を表す図である。図９の破線で示す広帯域オーディ
オデータを入力した場合、総合ビットレートは３．３６
(Mbps)となる。この値も前記したＳＤフォーマットの暫
定割り当て上限である２チャンネルで６．７５(Mbps)を
超えない。

【００３０】また、図１０は広帯域オーディオデータの
ビット数が２０ビットである場合の符号化特性例を示す
図である。ノイズフロア情報入力端４２からこの情報を
入力し、符号システム制御部１４でサブバンドをそれぞ
れ設定する。この場合は基底バンドＢ０も含めて最大２
０ビットとする。この場合の総合ビットレート２．８３
２(Mbps)となる。

【００３１】同様に図１１は広帯域オーディオデータの
ビット数が１６ビットである場合の符号化特性例を示す
図である。この場合は基底バンドＢ０も含めて最大１６
ビットとする。この場合の総合ビットレートは２．２０
８(Mbps)となる。次に、図１２は広帯域オーディオデー
タの元のサンプリング周波数が９６ｋHzであって信号周
波数帯域が４８ｋHzである場合の符号化特性例を示す図
である。この場合は入力信号帯域情報入力端４３からこ
の情報を入力して符号システム制御部１４で所要サブバ
ンドを求め、サブバンド分割フィルタ１０およびサブサ
ンプリング部２０ないし２４の動作を制御する。基底バ
ンドＢ０とサブバンドＢ１だけにビットを割り当てサブ
バンドＢ２ないしサブバンドＢ４にはビットを割り当て
ないようにする。この場合の総合ビットレートは２．０
１６(Mbps)である。

【００３２】図１３は第３のモードのロスレス符号装置
における周波数分割方法を説明する図である。基底バン
ドＢ０の信号周波数帯域を４８ｋHz、サブバンドＢ１の
帯域を４８ｋHzないし１２０ｋHzの２つにして簡略化し
た実施の形態である。また、図１４は第４のモードのロ
スレス符号装置における周波数分割方法を説明する図で
ある。基底バンドＢ０の信号周波数帯域を２４ｋHz、サ
ブバンドＢ１の帯域を２４ｋHzないし１２０ｋHzの２つ
にして簡略化した実施の形態である。詳細な説明は略
す。

【００３３】以上説明した各種モードの広帯域オーディ
オデータ出力は伝送装置、ここでは高密度光ディスクの
書き込み装置（図示せず）へ出力し、記録フォーマット
を形成して高密度光ディスクの媒体（ロスレス記録媒体
１５）に記録する。この媒体を再生手段（図示せず）で
再生し復号信号を取り出す。次にロスレス復号装置の動
作について詳しく説明する。

【００３４】図２において、ロスレス復号装置全体の動
作を指令するモード情報をモード情報入力端９４から復
号システム制御部５４に入力する。また、符号化データ
入力端９１から入力するデータに多重されるノイズフロ
ア情報と入力信号帯域情報をデマルチプレクサ５０で分
離識別し復号システム制御部５４に入力する。これらの
情報で復号システム制御部５４は全体の動作を制御す
る。デマルチプレクサ５０は入力した符号化データから
複数のサブバンドおよびノイズフロア情報９２や入力信
号帯域情報９３などの各種ＩＤを再生し分離データを取
り出し復号システム制御部５４へ供給する。基底バンド
復号処理部６０は基底バンド専用の処理を行い、冗長ラ
ンレングス復元部６１ないし６４は冗長ランレングスを
復元する。線形予測復号器５１は線形予測処理の有無を
表すＩＤにより動作をオンオフし、オーバーサンプリン
グ部７０ないし７４はサブバンドのデータをオーバーサ
ンプリングして、サブバンド合成フィルタ５２で広帯域
オーディオデータに合成し、広帯域オーディオデータ出
力端９５から広帯域オーディオデータを出力する。この
後は広帯域高ビットのＤＡ変換器（図示せず）で広帯域
オーディオのアナログ信号を再生する。

【００３５】図７に示す民族楽器ガムラン音楽を記録し
たロスレス記録媒体を再生してロスレス復号する場合に
ついて説明する。図７のようにサブバンドＢ１はスケー
ルファクタ：４、以下順に８、１２、１３である。サブ
バンドＢ１は２２ビット中の４ビット削除して１８ビッ
トで全情報を表現しているので、ＬＳＢ側にノイズフロ
アの２ビットを付加しＭＳＢ側に冗長ヘッドールームの
４ビットをそれぞれ付加して２４ビットデータに復元す
る。同様に、サブバンドＢ２は１２ビット、サブバンド
Ｂ３は７ビット、サブバンドＢ４は４ビットで全情報を
表現しているのでそれぞれＬＳＢ側とＭＳＢ側にビット
を付加して２４ビットデータに復元する。このようにス
ケールファクタ付きでロスレス符号化したデータは伝送
および復号装置によって全情報の復元を行うので、劣化
を全く生じることがない。このようにして、各サブバン
ドデータの伝送ビットレートは基底バンドＢ０が１．１
５２(Mbps)、サブバンドＢ１は０．８６４(Mbps)、サブ
バンドＢ２は０．５７６(Mbps)、サブバンドＢ３は０．
３３６(Mbps)、サブバンドＢ４は０．１９２(Mbps)で総
合ビットレートは３．１２０(Mbps)であるが、これを図
５に示すようなビットレート５．７６(Mbps)のフル帯域
フルビットのデータに復元する。この広帯域オーディオ
データをサンプリング周波数２４０ｋHz ・２４ビット
の高性能ＤＡ変換器（図示せず）で広帯域オーディオア
ナログ信号に変換する。

【００３６】オーディオ再生装置の中でもポータブル型
や車載型の用途も多い。このような用途には小型・軽量
化とともに特に省電力が重要である。再生環境のノイズ
フロアが高いので収音時の高ダイナミックレンジを再現
しても無意味であることを考え用途に合わせて必要最小
限のダイナミックレンジと周波数特性となるように復号
信号処理およびＤＡ変換器を所要性能のもので代用して
省電力化できる。

【００３７】図７に示す民族楽器ガムラン音楽を記録し
たロスレス記録媒体を再生してロスレス復号する場合に
ついて説明する。サブバンドＢ３およびサブバンドＢ４
の処理を割愛する。すなわち１２０ｋHzまでのサブバン
ドの例えば７２ｋHzまでを再生するようにする。これに
より冗長ランレングス復元部６１ないし６４とオーバー
サンプリング部７０ないし７４とサブバンド合成フィル
タ５２の内、サブバンドＢ３とサブバンドＢ４の部分が
削減できる。またビット数については最大ビット数を例
えば１８ビットとすることで基底バンド復号処理部６
０、冗長ランレングス復元部，オーバーサンプリング部
およびサブバンド合成フィルタ５２の演算語長をそれぞ
れ１８ビット用に削減できる。これらの処理レートと回
路削減によってロスレス復号装置の消費電力が抑えられ
る。

【００３８】次に、ＳＤフォーマットの仕様のみ対応す
る再生装置すなわちサンプリング周波数とビット数の組
合せが次の通りに限定した機器で本発明のロスレス記録
媒体を再生する場合について説明する。サンプリング周波数：４８ｋHz、９６ｋHz ビット数：１６ビット、２０ビット，２４ビットチャンネル数：２〜８チャンネル実施の形態の第１のモードの基底バンドＢ０をＳＤフォ
ーマットの４８ｋHz・２４ビット・２チャンネルと同様
とし、サブバンドＢ１ないしサブバンドＢ４をフレーム
化して残りの６チャンネルまでの領域に記録したロスレ
ス記録媒体とすることで、再生装置においてメインの２
チャンネルだけを再生することで基底バンドＢ０の再生
がＳＤフォーマットの仕様のみ対応する再生装置でもで
きるようになる。ＳＤの基本フォーマットだけに対応す
るプレーヤでも超ハイファイディスクのデータから共通
部のデータを取り出して再生できる互換性を実現する可
能性が生まれる。

【００３９】さらに、本発明の実施の形態における復号
装置を搭載した再生機器において、ＳＤの基本フォーマ
ットの音が記録されたディスクを再生する場合、第１の
モードまたは第２のモードの基底バンドＢ０の処理部を
共用することができるようになる。基底バンド復号処理
部６０，オーバーサンプリング部７０を共用化してオー
ディオデータを出力することができる。

【００４０】本発明の実施の形態は、考えうる最高の性
能を実現するようその枠組みのフォーマットと装置を構
成したものである。この最大枠と当面実現しうる環境の
整備やデバイスおよび回路技術の到達仕様との間には大
きな距離がある。従って、当面は現実的な仕様に基づく
パラメータを設定して本発明のロスレス復号装置，ロス
レス記録媒体，ロスレス復号装置を生産販売し、将来さ
らに良い環境で収音でき、さらに性能改善したデバイス
や回路が開発された時点で、基本フォーマットはそのま
まにパラメータの変更をするだけで将来の仕様改善がで
きる。従ってロスレス符号装置、ロスレス記録媒体およ
びロスレス復号装置で独立してそれぞれの仕様特性改善
をすることができ、足並みを揃えて同時に変更する必要
がない。将来の仕様拡張性を織り込んだスケーラブルな
フォーマットである。

【００４１】なお、冗長ランレングス圧縮部３１ないし
３４および冗長ランレングス復元部６１ないし６４は所
定時間のピークレベルからスケーリングして伝送する方
法としたが他の圧縮方法でも良いことは言うまでもな
く、更に高度なもの、例えばテーブル参照型ベクトル量
子化を用いても良い。オーバーサンプリング周波数３８
４ｋHzもこれに限定したものではなく、サブバンド分割
フィルタ１０，サブバンド合成フィルタ５２の動作およ
び特性が得られれば他の周波数であっても同様に効果の
得られるものである。同様にサブサンプリング周波数，
符号装置の入力、出力ビット数なども限定するものでは
ない。また，サブバンドのバンド幅も一様でなくともよ
いが、回路構成の簡単さのためには一様とするのが好ま
しい。

【００４２】また、本発明の実施の形態ではロスレス符
号装置とロスレス復号装置をそれぞれ分離したが、符号
時は、ディジタル信号プロセサとメモリでサブバンド分
割フィルタ１０，サブサンプリング部２０ないし２４，
基底バンド符号処理部３０，冗長ランレングス圧縮部３
１ないし３４およびマルチプレクサ１２を構成動作させ
て符号出力を得るとともに、復号時は、システム制御部
の切り替により動作モードを変更して、前記ディジタル
信号プロセサとメモリでデマルチプレクサ５０，基底バ
ンド復号処理部６０，冗長ランレングス復元部６１ない
し６４，オーバーサンプリング部７０ないし７４および
サブバンド合成フィルタ５２を構成動作させて復号出力
を取り出すことで符号復号装置を構成できる。こうする
と、例えば記録再生装置に適用する場合にほとんどの回
路を記録と再生で共用でき、回路が簡素化できる効果を
奏する。

【００４３】

【発明の効果】以上のべたように本発明は、ノイズフロ
ア情報と信号帯域情報の入力をもとに復数のサブバンド
分割とリニアＰＣＭでのノイズフロアによるビット数低
減と、スケールファクタの決定による冗長ランレングス
の圧縮作用を働かせるようにしたので、万一最大の帯域
に及ぶ広帯域で高出力のデータが入力された時には自動
的に帯域を１２０ｋＨｚまで広げかつ２４ビットまで割
り当てて超高域ハイファイ信号として符号化できる能力
を保有しつつ、一方で自然界の音を効率的にロスレス符
号化する作用効果が得られる。また、この符号を媒体に
記録できる。また、復号装置はこの符号が記録された媒
体を再生して、ノイズフロアと冗長ランレングス情報を
基にもとの広帯域オーディオデータを得るようにしたた
め、技術進展に合わせて符号化パラメータをロスレス記
録媒体に書き込むことで復号装置を連動させるようにで
き、または再生機の所要帯域とビット数に応じて再生仕
様を限定変更することにより、より省電力で経済性にす
ぐれた復号装置を提供できる効果を奏する。以上の効果
の他に、以下のような具体的な作用効果がある。

【００４４】（イ）チャンネルあたり３．１２(Mbps)の
低ビットレートで、１４０ｄＢ以上の高ダイナミックレ
ンジとナイキスト周波数１２０ｋHzの広帯域の両特性を
同時に実現できる。微小レベルでの歪み率悪化を原因と
する音の濁りが無くなり、２０ｋＨｚから１２０ｋHzま
での超高域信号の原音再生ができるようになり、４４．
１ｋＨｚ１６ビットの限られた空間から脱却し、限りな
く透明で高域まで再生する自然な記録再生とこの信号を
記録する媒体および再生音場を実現できる。

【００４５】（ロ）音楽信号の中の超音波帯域のエネル
ギーは小さいので、信号が超高域のみまたは超高域成分
が主の場合には２４ビット精度でロスレス符号化でき
る。このことにより、平均ビットレートの上昇を抑えら
れる。（ハ）再生帯域とダイナミックレンジの積により所要ビ
ットレートが決まるスケーラブル符号のため、当面実現
できる最高性能のデバイス・回路は低ビットレートで符
号化でき、将来性能が改善されたら進展に応じて自在に
ビットレートを調節して対応できる。

【００４６】（ニ）共通の媒体で、ポータブル型の省電
力を狙った簡略仕様の復号装置でも再生できる。（ホ）基底バンドを従来のフォーマットと同様にできる
ので基底バンドの周波数帯域において従来フォーマット
との互換性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるロスレス符号装置
を表すブロック図

【図２】同実施の形態におけるロスレス復号装置を表す
ブロック図

【図３】第１のモードにおけるサブバンドの分割および
サブサンプリング方法を示すスペクトル図

【図４】第２のモードにおけるサブバンドの分割および
サブサンプリング方法を示すスペクトル図

【図５】第１のモードにおけるサブバンドの分割方法と
最大割り当てビット数を表す図

【図６】同第１のモードにおいて収音ノイズフロアおよ
び符号量子化ノイズの関係を示す図

【図７】同第１のモードにおいて民族楽器ガムランのフ
ォルテシモのパートで１００ｋＨｚに達するスペクトル
が観測される例とこれを符号化する場合のビットレート
の関係を示す図

【図８】同第１のモードにおいてクラシック音楽につい
て符号化する場合のビットレートを示す図

【図９】第２のモードにおいて基底バンドＢ０を９６ｋ
Hz・２４ビットとした場合サブバンドの分割方法と最大
割り当てビット数を表す図

【図１０】広帯域オーディオデータのビット数が２０ビ
ットである場合の符号化特性例を示す図

【図１１】同、広帯域オーディオデータのビット数が１
６ビットである場合の符号化特性例を示す図

【図１２】広帯域オーディオデータの元のサンプリング
周波数が９６ｋHzであって信号周波数帯域が４８ｋHzで
ある場合の符号化特性例を示す図

【図１３】第３のモードのサブバンドの分割方法と最大
割り当てビット数を表す図

【図１４】第４のモードのサブバンドの分割方法と最大
割り当てビット数を表す図

【符号の説明】

１０サブバンド分割フィルタ１１線形予測符号器１２マルチプレクサ１３符号ディザ発生器１４符号システム制御部２０〜２４サブサンプリング部３０基底バンド符号処理部３１〜３４冗長ランレングス圧縮部５０デマルチプレクサ５１線形予測復号器５２サブバンド合成フィルタ５４復号システム制御部６０基底バンド復号処理部６１〜６４冗長ランレングス復元部７０〜７４オーバーサンプリング部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】広帯域オーディオデータを入力するとと
もに、前記広帯域オーディオデータの信号帯域を表す情
報を入力し、前記信号帯域情報をもとに帯域分割の幅と
分割数を決め全体動作を制御する符号システム制御部
と、前記符号システム制御部の指令により入力信号を所
定数のサブバンドに分割するサブバンド分割フィルタ
と、前記サブバンド分割フィルタの複数の出力をそれぞ
れサブサンプリングするサブサンプリング部と、前記各
サブバンドの全部またはその中のいくつかのサブバンド
において所定時間の信号ピークレベルを検出してスケー
ルファクタを決定し上位の冗長ランレングスを除外した
信号データを出力する複数の冗長ランレングス圧縮部
と、前記複数のスケールファクタと前記複数の冗長ラン
レングス圧縮部の出力データをそれぞれ多重化して符号
化データを出力するマルチプレクサとを備えたロスレス
符号装置。
【請求項２】サブバンドのスケールファクタは、所定
の時間区間の内外に関わらず少なくとも収音プログラム
単位では固定のものとする請求項１に記載のロスレス符
号装置。
【請求項３】複数のサブバンドの最下位のバンドであ
る基底バンドは、スケールファクタによる上位冗長ラン
レングスの除外処理を行わず１６ビットないし２４ビッ
トのリニアＰＣＭとする請求項１に記載のロスレス符号
装置。
【請求項４】広帯域オーディオデータを入力するとと
もに、前記広帯域オーディオデータのノイズフロア情報
を入力し、前記広帯域オーディオデータを所定数のサブ
バンドに分割するサブバンド分割フィルタと、前記サブ
バンド分割フィルタの複数の出力をそれぞれサブサンプ
リングするサブサンプリング部と、前記ノイズフロア情
報を基にして各サブサンプリング部におけるそれぞれの
量子化ステップサイズを決定し前記決定したそれぞれの
量子化ステップサイズによってそれぞれのサブバンドの
量子化ステップサイズを設定する符号システム制御部
と、各サブバンドの出力データをそれぞれ多重化して符
号化データを出力するマルチプレクサとを備え、ノイズフロア情報は、録音スタジオの暗騒音と収音マイ
クおよびマイクアンプのノイズ特性に関する情報を含
み、またはデジタルオーディオ出力を直接接続する場合
は前記デジタルオーディオ出力のサンプリング周波数お
よび語長に関する情報を含み、またはミキシングコンソ
ールや各種のエフェクタを使用する場合にそれらのノイ
ズ特性に関する情報を含むことを特徴とするロスレス符
号装置。
【請求項５】広帯域オーディオデータを入力するとと
もに、前記広帯域オーディオデータのノイズフロア情報
と前記広帯域オーディオデータの信号帯域を表す情報を
入力し、前記信号帯域情報をもとに帯域分割幅および分
割数を決めかつ前記ノイズフロア情報を基にして各サブ
サンプリング部におけるそれぞれの量子化ステップサイ
ズを決定して全体動作を制御する符号システム制御部
と、前記広帯域オーディオデータを前記分割幅および分
割数のサブバンドに分割するサブバンド分割フィルタ
と、前記サブバンド分割フィルタの複数の出力をそれぞ
れサブサンプリングし前記量子化ステップサイズにする
サブサンプリング部と、各サブバンドの出力データおよ
び制御情報をそれぞれ多重化して符号化データを出力す
るマルチプレクサとを備え、ノイズフロア情報は、録音スタジオの暗騒音と収音マイ
クおよびマイクアンプのノイズ特性に関する情報を含
み、またはデジタルオーディオ出力を直接接続する場合
は前記デジタルオーディオ出力のサンプリング周波数お
よび語長に関する情報を含み、またはミキシングコンソ
ールや各種のエフェクタを使用する場合にそれらのノイ
ズ特性に関する情報を含むことを特徴とするロスレス符
号装置。
【請求項６】符号システム制御部は各サブバンドにお
いて、入力した情報から求めたノイズフロアより所定の
ｄＢ値だけ低い符号量子化ノイズとなるようそのサブバ
ンドの量子化ステップサイズを決定する請求項４または
５に記載のロスレス符号装置。
【請求項７】収音の量子化ノイズと符号化の量子化ノ
イズが干渉するおそれのある場合、この干渉を散らして
軽減する符号ディザを発生する符号ディザ発生器を備え
る請求項１ないし６のいずれかに記載のロスレス符号装
置。
【請求項８】基底バンドとサブバンドをそれぞれ従来
のマルチチャンネルのそれぞれのチャンネルに関連づけ
て割り当てるようにした請求項１ないし７のいずれかに
記載のロスレス符号装置。
【請求項９】全帯域または部分帯域のサブバンドの出
力を入力して線形予測符号化を行い、低域のピークスペ
クトルを低減する線形予測符号器を備えた請求項１ない
し８のいずれかに記載のロスレス符号装置。
【請求項１０】全帯域または部分帯域のサブバンドに
おいて線形予測符号器を介して信号を入力したことを示
すＩＤを付加した請求項９に記載のロスレス符号装置。
【請求項１１】広帯域オーディオデータの信号帯域を
表す情報をもとに帯域分割の幅と分割数を決め、入力信
号を所定数のサブバンドに分割しサブサンプリングする
とともに、前記各サブバンドの全部またはその中のいく
つかのサブバンドにおいて所定時間の信号ピークレベル
を検出してスケールファクタを決定し上位の冗長ランレ
ングスを除外した信号データに変換し、前記複数のスケ
ールファクタと前記複数の冗長ランレングス圧縮部の出
力データをそれぞれ多重化した符号データを記録したロ
スレス記録媒体。
【請求項１２】広帯域オーディオデータの信号帯域を
表す情報を用いて広帯域オーディオデータを帯域分割
し、各サブバンド信号のピークレベルでスケーリングし
て冗長ランレングスを圧縮した各サブバンドデータと信
号帯域情報とスケールファクタなどの付加情報とが多重
化された符号化データを入力してこれを復号するロスレ
ス復号装置であって、前記符号化データから複数のサブバンドデータと信号帯
域情報とスケールファクタなどの付加情報を再生するデ
マルチプレクサと、所定の時間区間のスケールファクタ
を基に冗長ランレングスをそれぞれのサブバンド毎に復
元する冗長ランレングス復元部と、信号帯域情報に応じ
てオーバサンプリング周波数を決定しオーバサンプリン
グするオーバサンプリング部と、複数のサブバンドデー
タを合成して広帯域信号データを出力するサブバンド合
成フィルタとを備えたロスレス復号装置。
【請求項１３】出力端の後に接続する再生システムの
最高信号帯域またはサンプリング周波数の情報を入力し
この再生信号帯域情報を基に必要でないサブバンドの冗
長ランレングス復元部及びオーバサンプリング部の動作
を休止するなどして不要のサブバンドの復元をしないよ
う制御する復号システム制御部を備える請求項１２に記
載のロスレス復号装置。
【請求項１４】再生システムのノイズフロアの仕様情
報を入力しこのノイズフロア仕様情報を基に冗長ランレ
ングス復元部及びまたはオーバサンプリング部における
量子化ステップサイズを決定し入力データの語長が大き
くて下位ビットの余剰がある場合は丸め処理を行なうよ
う全体を制御する復号システム制御部を備える請求項１
２に記載のロスレス復号装置。
【請求項１５】入力符号化データから複数のサブバン
ドデータとノイズフロア情報を再生するデマルチプレク
サと、それぞれのサブバンド毎に前記ノイズフロア情報
に基づいてデータを復元する冗長ランレングス復元部
と、前記サブバンドデータをオーバーサンプリング処理
するオーバーサンプリング部と、複数のサブバンドデー
タを合成して広帯域信号データを出力するサブバンド合
成フィルタと、出力端の後に接続する再生システムの最
高信号帯域またはサンプリング周波数の情報を入力しこ
の再生信号帯域情報を基に必要でないサブバンドの冗長
ランレングス復元部及びオーバサンプリング部の動作を
休止するなどして不要のサブバンドの復元をしないよう
制御する復号システム制御部を備えるロスレス復号装
置。
【請求項１６】入力符号化データから複数のサブバン
ドデータとノイズフロア情報を再生するデマルチプレク
サと、それぞれのサブバンド毎に前記ノイズフロア情報
に基づいてデータを復元する冗長ランレングス復元部
と、前記サブバンドデータをオーバーサンプリング処理
するオーバーサンプリング部と、複数のサブバンドデー
タを合成して広帯域信号データを出力するサブバンド合
成フィルタと、再生システムのノイズフロアの仕様情報
を入力しこのノイズフロア仕様情報を基に冗長ランレン
グス復元部及びまたはオーバサンプリング部における量
子化ステップサイズを決定し入力データの語長が大きく
て下位ビットの余剰がある場合は丸め処理を行なうよう
全体を制御する復号システム制御部を備えるロスレス復
号装置。
【請求項１７】入力符号化データから複数のサブバン
ドデータとスケールファクタ、タイムコードなどの付加
情報を再生するデマルチプレクサと、それぞれのサブバ
ンド毎に所定の時間区間のスケールファクタを基に冗長
ランレングスを復元する冗長ランレングス復元部と、信
号帯域情報に応じてオーバサンプリング周波数を決定し
オーバサンプリングするオーバサンプリング部と、複数
のサブバンドデータを合成して広帯域信号データを出力
するサブバンド合成フィルタと、出力端の後に接続する
再生システムの最高信号帯域またはサンプリング周波数
の情報を入力しこの再生信号帯域情報を基に必要でない
サブバンドの冗長ランレングス復元部及びオーバサンプ
リング部の動作を休止するなどして不要のサブバンドの
復元をしないよう制御する復号システム制御部を備える
ロスレス復号装置。
【請求項１８】入力符号化データから複数のサブバン
ドデータとスケールファクタ、タイムコードなどの付加
情報を再生するデマルチプレクサと、それぞれのサブバ
ンド毎に所定の時間区間のスケールファクタを基に冗長
ランレングスを復元する冗長ランレングス復元部と、信
号帯域情報に応じてオーバサンプリング周波数を決定し
オーバサンプリングするオーバサンプリング部と、複数
のサブバンドデータを合成して広帯域信号データを出力
するサブバンド合成フィルタと、再生システムのノイズ
フロアの仕様情報を入力しこのノイズフロア仕様情報を
基に冗長ランレングス復元部及びまたはオーバサンプリ
ング部における量子化ステップサイズを決定し入力デー
タの語長が大きくて下位ビットの余剰がある場合は丸め
処理を行なうよう全体を制御する復号システム制御部を
備えるロスレス復号装置。
【請求項１９】復号システム制御部は付加データの中
の線形予測符号化ＩＤを認識して、線形予測復号器を介
し信号を出力する後処理を行うようにした請求項１３な
いし１８のいずれかに記載のロスレス復号装置。
【請求項２０】全帯域または部分帯域のサブバンドに
おいて線形予測符号器を介して信号を入力したことを示
すＩＤを付加した請求項１９に記載のロスレス復号装
置。
【請求項２１】符号時は、切り替え器により広帯域オ
ーディオデータのサンプリング周波数など信号帯域を示
す情報を入力し、前記信号帯域情報をもとに入力信号を
複数のサブバンドに分割するサブバンド分割フィルタ
と、前記サブバンド分割フィルタの複数の出力のそれぞ
れをサブサンプリングするサブサンプリング部と、前記
各サブバンドにおいて所定時間の信号ピークレベルを検
出してスケールファクタを決定しこれを出力するととも
に前記スケールファクタによって上位の冗長ランレング
スを除外した信号データを出力する冗長ランレングス圧
縮部と、前記各サブバンドの番号とスケールファクタと
前記冗長ランレングス圧縮部の出力データを多重化する
マルチプレクサからロスレス符号化データ出力を得ると
ともに、復号時は、前記切り替え器により接続を変更し
て、入力符号化データから複数のサブバンドデータとス
ケールファクタ、タイムコードなどの付加情報を再生す
るデマルチプレクサと、それぞれのサブバンド毎に所定
の時間区間のスケールファクタを基に冗長ランレングス
を復元する冗長ランレングス復元部と、信号帯域情報に
応じてオーバサンプリング周波数を決定しオーバサンプ
リングするオーバサンプリング部と、複数のサブバンド
データを合成して広帯域信号データを出力するサブバン
ド合成フィルタとを備え、前記サブバンド合成フィルタ
から出力信号を復号出力として取り出すよう構成したロ
スレス符号復号装置。