JP3466080B2 - デジタルデータの符号化／復号化方法及び装置 - Google Patents
デジタルデータの符号化／復号化方法及び装置Info
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
-
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
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-
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- G10L19/16—Vocoder architecture
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタルデータの符
号化及び復号化に係り、さらに詳しくは、デジタルデー
タをディジット単位で分割し、前記ディジットを重要度
の高い順に符号化及び復号化するデジタルデータの符号
化／復号化方法及び該装置に関する。一般的に、情報を
含んでいる波形は、基本的には振幅及び時間上において
連続的なアナログ信号である。そのため、波形を離散信
号として表わすにはアナログ−デジタル（A／D）変換が
必要となる。A／D変換を行うためには二つの過程を必要
とする。一つは、時間上の連続信号を離散信号に変える
標本化（Sampling）過程である。もう一つは、可能な振
幅数を有限値に制限するための振幅量子化過程である。
即ち、振幅の量子化とは、時間nに入力振幅x（n）を可
能な振幅の有限集合の一つの元素y（n）に変換する過程
である。このように量子化した信号は、単にPCM（Pulse
Code Modulation）のような方法を用いて符号化すれば
他の処理過程が不要になるので、量子化したデータを使
うには極めて便利である。しかしながら、この簡単な符
号化方法はデータの貯蔵または伝送に必要なデータの大
きさの面では、入力サンプルが統計的に独立的であると
しても最適でなく、入力サンプルが統計的に従属的であ
れば一層不充分である。
号化及び復号化に係り、さらに詳しくは、デジタルデー
タをディジット単位で分割し、前記ディジットを重要度
の高い順に符号化及び復号化するデジタルデータの符号
化／復号化方法及び該装置に関する。一般的に、情報を
含んでいる波形は、基本的には振幅及び時間上において
連続的なアナログ信号である。そのため、波形を離散信
号として表わすにはアナログ−デジタル（A／D）変換が
必要となる。A／D変換を行うためには二つの過程を必要
とする。一つは、時間上の連続信号を離散信号に変える
標本化（Sampling）過程である。もう一つは、可能な振
幅数を有限値に制限するための振幅量子化過程である。
即ち、振幅の量子化とは、時間nに入力振幅x（n）を可
能な振幅の有限集合の一つの元素y（n）に変換する過程
である。このように量子化した信号は、単にPCM（Pulse
Code Modulation）のような方法を用いて符号化すれば
他の処理過程が不要になるので、量子化したデータを使
うには極めて便利である。しかしながら、この簡単な符
号化方法はデータの貯蔵または伝送に必要なデータの大
きさの面では、入力サンプルが統計的に独立的であると
しても最適でなく、入力サンプルが統計的に従属的であ
れば一層不充分である。
【０００２】かかる問題点のため、エントロピ（Entrop
y）符号化のような無損失符号化や一種の適応量子化を
含みながら符号化を行う。よって、単なるPCMデータを
のみ貯蔵してきた方式よりは大分複雑な過程を経ること
になる。さらに、ビットストリームは量子化したデータ
ばかりでなく、信号を圧縮するための付加的な情報をも
含んでいる。しかし、このように構成された情報はその
重要度を問わずデータ順にサンプル単位で量子化したデ
ータを符号化し、ビットストリームを生成することにな
る。単にビットストリームを貯蔵してから、なんらエラ
ーを起こすことなくそれを復元できれば、重要度に拘わ
らずビットストリームを構成しても良い。ビットストリ
ームが通信網を通じて伝送される時に、前記通信網の状
態に応じてビットストリームの一部が失われることもあ
る。また、ビットストリームの伝送中にエラーが生じた
場合、エラー発生以降のビットストリームの情報はエラ
ーの伝播が起こり、誤った情報に復元される。このよう
に伝送されるすべてのビットストリームのうち一部のビ
ットストリームのみを正しい情報として復元しなければ
ならない時、正しい情報として復元されるビットストリ
ームが復元されないビットストリームに比べて重要度の
高い信号であれば品質の劣化を防ぐことができる。
y）符号化のような無損失符号化や一種の適応量子化を
含みながら符号化を行う。よって、単なるPCMデータを
のみ貯蔵してきた方式よりは大分複雑な過程を経ること
になる。さらに、ビットストリームは量子化したデータ
ばかりでなく、信号を圧縮するための付加的な情報をも
含んでいる。しかし、このように構成された情報はその
重要度を問わずデータ順にサンプル単位で量子化したデ
ータを符号化し、ビットストリームを生成することにな
る。単にビットストリームを貯蔵してから、なんらエラ
ーを起こすことなくそれを復元できれば、重要度に拘わ
らずビットストリームを構成しても良い。ビットストリ
ームが通信網を通じて伝送される時に、前記通信網の状
態に応じてビットストリームの一部が失われることもあ
る。また、ビットストリームの伝送中にエラーが生じた
場合、エラー発生以降のビットストリームの情報はエラ
ーの伝播が起こり、誤った情報に復元される。このよう
に伝送されるすべてのビットストリームのうち一部のビ
ットストリームのみを正しい情報として復元しなければ
ならない時、正しい情報として復元されるビットストリ
ームが復元されないビットストリームに比べて重要度の
高い信号であれば品質の劣化を防ぐことができる。
【０００３】一般的に、符号化技法は、符号化器に固定
したビット率を与え、前記与えられたビット率に最適の
状態を探った後、量子化及び符号化過程を経て前記与え
られたビット率に合せてビットストリームを形成する。
従来の符号化技法において、ビットストリームの手順は
特別な考慮なく与えられたビット率に合うサイズにビッ
トストリームを構成している。実に、このように構成し
たビットストリームが通信網を通じて伝送される場合、
このビットストリームはいくつかのスロットに分けて伝
送される。伝送線路に過負荷がかかるか、あるいは伝送
線路の幅が狭帯域であるため送信端からのスロットがす
べて到着できずその一部のみが受信端に到着する場合、
正しいデータを再生し得ない。さらに、前記ビットスト
リームでなく一部のビットストリームのみを以て復元す
る場合、品質の低下が激しくなる。もし、デジタルデー
タがオーディオデータであれば、聞きづらい音を再生
し、ビデオデータであれば、画面に再生されるイメージ
が大いに歪むという現象が起こる。
したビット率を与え、前記与えられたビット率に最適の
状態を探った後、量子化及び符号化過程を経て前記与え
られたビット率に合せてビットストリームを形成する。
従来の符号化技法において、ビットストリームの手順は
特別な考慮なく与えられたビット率に合うサイズにビッ
トストリームを構成している。実に、このように構成し
たビットストリームが通信網を通じて伝送される場合、
このビットストリームはいくつかのスロットに分けて伝
送される。伝送線路に過負荷がかかるか、あるいは伝送
線路の幅が狭帯域であるため送信端からのスロットがす
べて到着できずその一部のみが受信端に到着する場合、
正しいデータを再生し得ない。さらに、前記ビットスト
リームでなく一部のビットストリームのみを以て復元す
る場合、品質の低下が激しくなる。もし、デジタルデー
タがオーディオデータであれば、聞きづらい音を再生
し、ビデオデータであれば、画面に再生されるイメージ
が大いに歪むという現象が起こる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した問題点を解決
するため本発明が果たそうとする技術的課題は、ビット
ストリームの一部のみを以て品質の劣化を最小化し、デ
ータを元のデータに近く復元できるため、デジタルデー
タと付加情報の重要度の高い順に符号化／復号化を行う
デジタルデータの符号化／復号化方法及び装置を提供す
ることにある。
するため本発明が果たそうとする技術的課題は、ビット
ストリームの一部のみを以て品質の劣化を最小化し、デ
ータを元のデータに近く復元できるため、デジタルデー
タと付加情報の重要度の高い順に符号化／復号化を行う
デジタルデータの符号化／復号化方法及び装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を果たす
ため、本発明に係るデジタルデータの符号化方法は、所
定数の一連のデジタルデータを符号化する方法におい
て、前記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のディ
ジットに表わす第1段階と、前記同一数のディジットに
表わしたデジタルデータを重要度の最も高いディジット
からなる最上位ディジットシーケンスから重要度の低い
ディジットシーケンス順に所定の符号化方法により符号
化する第2段階とを含むのが好ましい。前記第1段階は、
前記デジタルデータを同一なビット数を有する2進デー
タに表わす段階であり、前記第2段階は、前記表わした2
進データを重要度の最も高い最上位ビットのシーケンス
から重要度の低い下位ビットシーケンス順に所定の符号
化方法により符号化する符号化段階である。前記符号化
段階は、前記ビットシーケンスをなしているビットを所
定数のビット単位に分けて符号化することを特徴とす
る。
ため、本発明に係るデジタルデータの符号化方法は、所
定数の一連のデジタルデータを符号化する方法におい
て、前記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のディ
ジットに表わす第1段階と、前記同一数のディジットに
表わしたデジタルデータを重要度の最も高いディジット
からなる最上位ディジットシーケンスから重要度の低い
ディジットシーケンス順に所定の符号化方法により符号
化する第2段階とを含むのが好ましい。前記第1段階は、
前記デジタルデータを同一なビット数を有する2進デー
タに表わす段階であり、前記第2段階は、前記表わした2
進データを重要度の最も高い最上位ビットのシーケンス
から重要度の低い下位ビットシーケンス順に所定の符号
化方法により符号化する符号化段階である。前記符号化
段階は、前記ビットシーケンスをなしているビットを所
定数のビット単位に分けて符号化することを特徴とす
る。
【０００６】本発明に係る他のデジタルデータの符号化
方法は、符号データと大きさデータとからなる、所定数
の一連のデジタルデータを符号化する方法において、前
記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のディジット
に表わす変換段階と、前記表わしたデジタルデータをな
している大きさデータの重要度の最も高い最上位ディジ
ットからなる最上位ディジットシーケンスを所定の符号
化方法により符号化する第１段階と、前記符号化した最
上位ディジットシーケンスのうち零でないデータの当該
符号データを符号化する第２段階と、前記デジタルデー
タの符号化していない大きさデータのうち重要度の最も
高いディジットシーケンスを所定の符号化方法により符
号化する第３段階と、前記第３段階で符号化したディジ
ットシーケンスのうち零でない大きさデータの当該符号
データの中で、符号化していない符号データを符号化す
る第４段階と、前記第３段階及び第４段階を前記デジタ
ルデータの各ディジットに対して行う第５段階とを含む
のが好ましい。前記変換段階は、前記デジタルデータを
同一のビット数を有する2進データに表わす段階であ
り、前記第１段階ないし第５段階のディジットはビット
であることを特徴とする。前記第１段階ないし第５段階
の符号化は、前記大きさデータ及び符号データに対する
各ビットシーケンスをなしているビットを所定数のビッ
ト単位に分けて符号化することを特徴とする。
方法は、符号データと大きさデータとからなる、所定数
の一連のデジタルデータを符号化する方法において、前
記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のディジット
に表わす変換段階と、前記表わしたデジタルデータをな
している大きさデータの重要度の最も高い最上位ディジ
ットからなる最上位ディジットシーケンスを所定の符号
化方法により符号化する第１段階と、前記符号化した最
上位ディジットシーケンスのうち零でないデータの当該
符号データを符号化する第２段階と、前記デジタルデー
タの符号化していない大きさデータのうち重要度の最も
高いディジットシーケンスを所定の符号化方法により符
号化する第３段階と、前記第３段階で符号化したディジ
ットシーケンスのうち零でない大きさデータの当該符号
データの中で、符号化していない符号データを符号化す
る第４段階と、前記第３段階及び第４段階を前記デジタ
ルデータの各ディジットに対して行う第５段階とを含む
のが好ましい。前記変換段階は、前記デジタルデータを
同一のビット数を有する2進データに表わす段階であ
り、前記第１段階ないし第５段階のディジットはビット
であることを特徴とする。前記第１段階ないし第５段階
の符号化は、前記大きさデータ及び符号データに対する
各ビットシーケンスをなしているビットを所定数のビッ
ト単位に分けて符号化することを特徴とする。
【０００７】前記技術的課題を果たすための本発明に係
るデジタルデータ符号化装置は、所定数の一連のデジタ
ルデータを符号化する装置において、前記デジタルデー
タそれぞれを所定の同一数のビットからなる2進データ
に表わしたのちに、ビット単位で分つビット分割部と、
前記ビット分割部で分けられたビットより重要度の最も
高いビットを集めて符号化し、後続して重要度の高いビ
ット順にビットを集めて符号化する符号化部と、前記符
号化部で符号化したデータを重要度順にビットストリー
ムを生成するビットパッキング部とを含むのが好まし
い。前記デジタルデータが符号データと大きさデータと
からなる時、前記符号化部は、前記ビット分割したデー
タのうち重要度の同じ同一順位のビットに対する大きさ
データを集めて符号化し、前記符号化した大きさデータ
のうち零でない大きさデータの該当符号データのうち符
号化していない符号データを符号化し、前記大きさデー
タと符号データの符号化は最上位ビットから下位ビット
順に行うのが好ましい。前記符号化部は、重要度により
ビットを集めて符号化する時、所定数のビット単位に分
けて符号化することを特徴とする。前記技術的課題を果
たすための本発明に係るデジタルデータの復号化方法
は、デジタルデータのディジットに重要度を付け、前記
重要度の高いディジット順に符号化したデジタルデータ
を復号化する方法において、前記符号化したデジタルデ
ータの重要度を分析する分析段階と、前記分析したデジ
タルデータの大きさデータを重要度の高いディジットか
ら重要度の低いディジット順に所定の復号化方法により
復号化する復号化段階とを含むのが好ましい。前記ディ
ジットはビットであることを特徴とする。前記復号化段
階は、前記分析したデジタルデータを重要度の高いビッ
トから重要度の低いビット順にベクトル単位で無損失復
号化する段階と、前記ベクトル単位で復号化したデータ
よりビット単位で分けられたデータを復元する段階とか
らなることを特徴とする。
るデジタルデータ符号化装置は、所定数の一連のデジタ
ルデータを符号化する装置において、前記デジタルデー
タそれぞれを所定の同一数のビットからなる2進データ
に表わしたのちに、ビット単位で分つビット分割部と、
前記ビット分割部で分けられたビットより重要度の最も
高いビットを集めて符号化し、後続して重要度の高いビ
ット順にビットを集めて符号化する符号化部と、前記符
号化部で符号化したデータを重要度順にビットストリー
ムを生成するビットパッキング部とを含むのが好まし
い。前記デジタルデータが符号データと大きさデータと
からなる時、前記符号化部は、前記ビット分割したデー
タのうち重要度の同じ同一順位のビットに対する大きさ
データを集めて符号化し、前記符号化した大きさデータ
のうち零でない大きさデータの該当符号データのうち符
号化していない符号データを符号化し、前記大きさデー
タと符号データの符号化は最上位ビットから下位ビット
順に行うのが好ましい。前記符号化部は、重要度により
ビットを集めて符号化する時、所定数のビット単位に分
けて符号化することを特徴とする。前記技術的課題を果
たすための本発明に係るデジタルデータの復号化方法
は、デジタルデータのディジットに重要度を付け、前記
重要度の高いディジット順に符号化したデジタルデータ
を復号化する方法において、前記符号化したデジタルデ
ータの重要度を分析する分析段階と、前記分析したデジ
タルデータの大きさデータを重要度の高いディジットか
ら重要度の低いディジット順に所定の復号化方法により
復号化する復号化段階とを含むのが好ましい。前記ディ
ジットはビットであることを特徴とする。前記復号化段
階は、前記分析したデジタルデータを重要度の高いビッ
トから重要度の低いビット順にベクトル単位で無損失復
号化する段階と、前記ベクトル単位で復号化したデータ
よりビット単位で分けられたデータを復元する段階とか
らなることを特徴とする。
【０００８】前記技術的課題を果たすための本発明に係
るデジタルデータ復号化方法は、デジタルデータのディ
ジットに重要度を付け、前記重要度の高いディジット順
に符号化したデジタルデータを復号化する方法におい
て、前記符号化したデジタルデータの重要度を分析する
分析段階と、前記分析したデジタルデータの大きさデー
タを重要度の高いディジットから重要度の低いディジッ
ト順に所定の復号化方法により復号化する第１段階と、
前記分析したデジタルデータの符号データを復号化し、
これを前記復号化した大きさデータと結合する第２段階
とを含むのが好ましい。前記ディジットはビットである
ことを特徴とする。前記第１段階は、前記分析したデジ
タルデータを重要度の高いビットから重要度の低いビッ
ト順にベクトル単位で無損失復号化する段階と、前記ベ
クトル単位で復号化したデータよりビット単位で分けら
れたデータを復元する段階とからなることを特徴とす
る。前記技術的課題を果たすための本発明に係るデジタ
ルデータ復号化装置は、デジタルデータのビットに重要
度を付け、前記重要度の高いビット順に符号化したデジ
タルデータを復号化する装置において、前記符号化した
デジタルデータビットストリームのビット重要度を分析
するビットストリーム分析部と、前記分析したデジタル
データを重要度の高いビットから重要度の低いビット順
に復号化する復号化部と、前記復号化部で復号化したデ
ータより各サンプルの各ビットに対する情報を結合し、
各サンプルのデジタルデータを復元するビット結合部と
を含むことを特徴とする。前記復号化部は、前記分析し
たデジタルデータの大きさデータを重要度の高いディジ
ットから重要度の低いディジット順に所定の復号化方法
により復号化する大きさデータ復号化部と、前記分析し
たデジタルデータの符号データを復号化し、これを前記
復号化した大きさデータと結合する符号データ復号化部
とを含むことを特徴とする。前記復号化部は、前記分析
したデジタルデータを重要度の高いビットから重要度の
低いビット順にベクトル単位で無損失復号化し、ビット
単位で分けられたデータを復元するのが好ましい。
るデジタルデータ復号化方法は、デジタルデータのディ
ジットに重要度を付け、前記重要度の高いディジット順
に符号化したデジタルデータを復号化する方法におい
て、前記符号化したデジタルデータの重要度を分析する
分析段階と、前記分析したデジタルデータの大きさデー
タを重要度の高いディジットから重要度の低いディジッ
ト順に所定の復号化方法により復号化する第１段階と、
前記分析したデジタルデータの符号データを復号化し、
これを前記復号化した大きさデータと結合する第２段階
とを含むのが好ましい。前記ディジットはビットである
ことを特徴とする。前記第１段階は、前記分析したデジ
タルデータを重要度の高いビットから重要度の低いビッ
ト順にベクトル単位で無損失復号化する段階と、前記ベ
クトル単位で復号化したデータよりビット単位で分けら
れたデータを復元する段階とからなることを特徴とす
る。前記技術的課題を果たすための本発明に係るデジタ
ルデータ復号化装置は、デジタルデータのビットに重要
度を付け、前記重要度の高いビット順に符号化したデジ
タルデータを復号化する装置において、前記符号化した
デジタルデータビットストリームのビット重要度を分析
するビットストリーム分析部と、前記分析したデジタル
データを重要度の高いビットから重要度の低いビット順
に復号化する復号化部と、前記復号化部で復号化したデ
ータより各サンプルの各ビットに対する情報を結合し、
各サンプルのデジタルデータを復元するビット結合部と
を含むことを特徴とする。前記復号化部は、前記分析し
たデジタルデータの大きさデータを重要度の高いディジ
ットから重要度の低いディジット順に所定の復号化方法
により復号化する大きさデータ復号化部と、前記分析し
たデジタルデータの符号データを復号化し、これを前記
復号化した大きさデータと結合する符号データ復号化部
とを含むことを特徴とする。前記復号化部は、前記分析
したデジタルデータを重要度の高いビットから重要度の
低いビット順にベクトル単位で無損失復号化し、ビット
単位で分けられたデータを復元するのが好ましい。
【０００９】前記他の技術的課題を果たすため本発明に
係るオーディオデータ符号化装置は、時間領域の入力オ
ーディオ信号を周波数領域信号に変える時間／周波数マ
ッピング部と、前記周波数領域信号を所定の周波数帯域
別に量子化する量子化部と、前記量子化したデータをビ
ット単位で分つビット分割部と、前記ビット分割部で分
けられたデータのうち最上位ビットを集めて符号化し、
後続して上位ビット順にビットを集めて符号化する符号
化部と、前記符号化したデータと前記符号化したデータ
に関する付加的な情報とをビットの重要度順にビットス
トリームを生成するビットストリーム生成部とを含むの
が好ましい。前記ビットストリーム生成部のビットスト
リームの生成手順は、低周波数から高周波数順に生成す
ることを特徴とする。前記他の技術的課題を果たすため
の本発明に係るオーディオデータ符号化方法は、所定の
周波数帯域別に量子化したオーディオデータをビット単
位で分つ段階と、前記ビット分割したデータのうち最上
位ビットを集めて符号化し、後続して上位ビットから順
番にビットを集め、符号化する段階と、前記符号化した
データと前記符号化したデータに関する付加的な情報と
をビットの重要度順にビットストリームとして生成する
段階とを含むのが好ましい。前記ビットストリーム生成
段階のビットストリーム生成の手順は、低周波数から高
周波数順に、ビット重要度の高いものから低いものの順
に生成することを特徴とする。前記他の技術的課題を果
たすための本発明に係るオーディオデータ復号化装置
は、符号化したオーディオデータのビットストリームを
復号化する装置において、前記ビットストリームをなし
ているビットの重要度を分析するビットストリーム分析
部と、前記ビットストリーム分析部で分析した重要度に
より重要度の高いビットから重要度の低いビットに下り
ながら、少なくとも量子化ビットと量子化ステップサイ
ズを含む付加情報及び量子化したデータを復号化する復
号化部と、前記復号化した量子化ステップサイズと量子
化したデータを元の大きさの信号に復元する逆量子化部
と、前記逆量子化した信号を時間領域の信号に変える周
波数／時間マッピング部とを含むのが好ましい。
係るオーディオデータ符号化装置は、時間領域の入力オ
ーディオ信号を周波数領域信号に変える時間／周波数マ
ッピング部と、前記周波数領域信号を所定の周波数帯域
別に量子化する量子化部と、前記量子化したデータをビ
ット単位で分つビット分割部と、前記ビット分割部で分
けられたデータのうち最上位ビットを集めて符号化し、
後続して上位ビット順にビットを集めて符号化する符号
化部と、前記符号化したデータと前記符号化したデータ
に関する付加的な情報とをビットの重要度順にビットス
トリームを生成するビットストリーム生成部とを含むの
が好ましい。前記ビットストリーム生成部のビットスト
リームの生成手順は、低周波数から高周波数順に生成す
ることを特徴とする。前記他の技術的課題を果たすため
の本発明に係るオーディオデータ符号化方法は、所定の
周波数帯域別に量子化したオーディオデータをビット単
位で分つ段階と、前記ビット分割したデータのうち最上
位ビットを集めて符号化し、後続して上位ビットから順
番にビットを集め、符号化する段階と、前記符号化した
データと前記符号化したデータに関する付加的な情報と
をビットの重要度順にビットストリームとして生成する
段階とを含むのが好ましい。前記ビットストリーム生成
段階のビットストリーム生成の手順は、低周波数から高
周波数順に、ビット重要度の高いものから低いものの順
に生成することを特徴とする。前記他の技術的課題を果
たすための本発明に係るオーディオデータ復号化装置
は、符号化したオーディオデータのビットストリームを
復号化する装置において、前記ビットストリームをなし
ているビットの重要度を分析するビットストリーム分析
部と、前記ビットストリーム分析部で分析した重要度に
より重要度の高いビットから重要度の低いビットに下り
ながら、少なくとも量子化ビットと量子化ステップサイ
ズを含む付加情報及び量子化したデータを復号化する復
号化部と、前記復号化した量子化ステップサイズと量子
化したデータを元の大きさの信号に復元する逆量子化部
と、前記逆量子化した信号を時間領域の信号に変える周
波数／時間マッピング部とを含むのが好ましい。
【００１０】前記他の技術的課題を果たすための本発明
に係るオーディオデータ復号化方法は、前記ビットスト
リームをなしているビットの重要度を分析して重要度の
高いビットから重要度の低いビットに下りながら、少な
くとも量子化ビットと量子化ステップサイズを含む付加
情報及び量子化したデータを復号化する段階と、前記復
号化した量子化ステップサイズと量子化したデータを逆
量子化し、元の大きさの信号に復元する段階と、前記逆
量子化した信号を時間領域の信号に変える段階とを含む
のが好ましい。前記他の技術的課題を果たすための本発
明に係るビデオデータ符号化装置は、入力ビデオ信号を
離散余弦変換するDCT部と、前記DCT変換したデータを量
子化する量子化部と、前記量子化したデータを重要度に
応じて付加情報及び量子化した値に対する情報をビット
単位で分け、ビットストリームを生成するビットパッキ
ング部とを含むのが好ましい。前記他の技術的課題を果
たすための本発明に係るビデオデータ符号化方法は、離
散余弦変換した入力ビデオ信号を量子化する段階と、前
記量子化したデータを重要度により付加情報及び量子化
した値に対する情報をビット単位で分つ段階と、前記重
要度順に分けられたデータを符号化し、ビットストリー
ムとして生成する段階とを含むのが好ましい。前記他の
技術的課題を果たすための本発明に係るビデオデータの
復号化装置は、前記ビットストリームをなしているビッ
トの重要度を分析するビットストリーム分析部と、前記
ビットストリーム分析部で分析した重要度により重要度
の高いビットから重要度の低いビット順に下りながら少
なくとも量子化ビットと量子化ステップサイズを含む付
加情報及び量子化したデータを復号化する復号化部と、
前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを元の大きさの信号に復元する逆量子化部と、前記逆
量子化した信号を逆離散余弦変換するIDCT部とを含むの
が好ましい。
に係るオーディオデータ復号化方法は、前記ビットスト
リームをなしているビットの重要度を分析して重要度の
高いビットから重要度の低いビットに下りながら、少な
くとも量子化ビットと量子化ステップサイズを含む付加
情報及び量子化したデータを復号化する段階と、前記復
号化した量子化ステップサイズと量子化したデータを逆
量子化し、元の大きさの信号に復元する段階と、前記逆
量子化した信号を時間領域の信号に変える段階とを含む
のが好ましい。前記他の技術的課題を果たすための本発
明に係るビデオデータ符号化装置は、入力ビデオ信号を
離散余弦変換するDCT部と、前記DCT変換したデータを量
子化する量子化部と、前記量子化したデータを重要度に
応じて付加情報及び量子化した値に対する情報をビット
単位で分け、ビットストリームを生成するビットパッキ
ング部とを含むのが好ましい。前記他の技術的課題を果
たすための本発明に係るビデオデータ符号化方法は、離
散余弦変換した入力ビデオ信号を量子化する段階と、前
記量子化したデータを重要度により付加情報及び量子化
した値に対する情報をビット単位で分つ段階と、前記重
要度順に分けられたデータを符号化し、ビットストリー
ムとして生成する段階とを含むのが好ましい。前記他の
技術的課題を果たすための本発明に係るビデオデータの
復号化装置は、前記ビットストリームをなしているビッ
トの重要度を分析するビットストリーム分析部と、前記
ビットストリーム分析部で分析した重要度により重要度
の高いビットから重要度の低いビット順に下りながら少
なくとも量子化ビットと量子化ステップサイズを含む付
加情報及び量子化したデータを復号化する復号化部と、
前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを元の大きさの信号に復元する逆量子化部と、前記逆
量子化した信号を逆離散余弦変換するIDCT部とを含むの
が好ましい。
【００１１】前記復号化部の復号化の手順は、低周波数
から高周波数順に行われることを特徴とする。前記他の
技術的課題を果たすための本発明に係るビデオデータの
復号化方法は、符号化したビデオデータのビットストリ
ームを復号化する方法において、前記ビットストリーム
をなしているビットの重要度を分析し、重要度の高いビ
ットから重要度の低いビットに下りながら少なくとも量
子化ビットと量子化ステップサイズを含む付加情報及び
量子化したデータを復号化する段階と、前記復号化した
量子化ステップサイズと量子化したデータを逆量子化し
て元の大きさ信号に復元する段階と、前記逆量子化した
信号を逆離散余弦変換する段階とを含むのが好ましい。
から高周波数順に行われることを特徴とする。前記他の
技術的課題を果たすための本発明に係るビデオデータの
復号化方法は、符号化したビデオデータのビットストリ
ームを復号化する方法において、前記ビットストリーム
をなしているビットの重要度を分析し、重要度の高いビ
ットから重要度の低いビットに下りながら少なくとも量
子化ビットと量子化ステップサイズを含む付加情報及び
量子化したデータを復号化する段階と、前記復号化した
量子化ステップサイズと量子化したデータを逆量子化し
て元の大きさ信号に復元する段階と、前記逆量子化した
信号を逆離散余弦変換する段階とを含むのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の好ましい一実施の形態について詳しく説明する。ま
ず、前記符号化装置の全体的な概念につき説明する。入
力されたデジタル信号は、図１に図示の符号化装置によ
りビットストリームに形成される。この時、重要度の高
いビットを先に符号化し、ビットストリームを構成す
る。即ち、符号化するデータ成分の符号化の優先順位は
その成分の相対的な重要度により決められる。優先順位
の高い成分が優先順位の低い成分に比べて優先する。こ
のように重要な情報を先に符号化するので、許容された
ビットの発生量よりいままで使われたビットが多いか、
それとも同じであれば、符号化をその瞬間に止め、ビッ
トストリームの製作を仕上げることもできる。途中でビ
ットストリームの製作が停止した時復号化器で復元を行
えば、データの一部が失われ、元のデジタルデータが歪
む。しかし、上記の如く途中でビットストリームの製作
を終了しても、大切な情報を先に符号化したため、全体
的な性能は従来の符号化方法とほぼ同じく保持できる。
明の好ましい一実施の形態について詳しく説明する。ま
ず、前記符号化装置の全体的な概念につき説明する。入
力されたデジタル信号は、図１に図示の符号化装置によ
りビットストリームに形成される。この時、重要度の高
いビットを先に符号化し、ビットストリームを構成す
る。即ち、符号化するデータ成分の符号化の優先順位は
その成分の相対的な重要度により決められる。優先順位
の高い成分が優先順位の低い成分に比べて優先する。こ
のように重要な情報を先に符号化するので、許容された
ビットの発生量よりいままで使われたビットが多いか、
それとも同じであれば、符号化をその瞬間に止め、ビッ
トストリームの製作を仕上げることもできる。途中でビ
ットストリームの製作が停止した時復号化器で復元を行
えば、データの一部が失われ、元のデジタルデータが歪
む。しかし、上記の如く途中でビットストリームの製作
を終了しても、大切な情報を先に符号化したため、全体
的な性能は従来の符号化方法とほぼ同じく保持できる。
【００１３】図２は、一般的な既存の符号化方式を示し
たものである。かかる既存の方式で符号化を行う場合、
重要度に拘わらず順番に符号化される。そのため、も
し、全ビットストリームのうち前部で一部のビットスト
リームのみを使わなければならないとすれば、後部で使
われないビットストリームに含まれた情報に比べてやや
大切でない情報が前部のビットストリームに大分含まれ
ることになる。上記した理由のため、本発明では図３の
如きデジタルデータをビット単位で分つ。一般に、最上
位ビット（MSB；Most Significant Bit）1ビットの重要
度は最下位ビット（LSB；Least Significant Bit）1ビ
ットの重要度に比べてはるかに高い。従って、量子化ビ
ットが上位ビットであるほどその重要度は高いと判断で
き、そのため最上位ビットから最下位ビットの順に符号
化する方式を採用する。
たものである。かかる既存の方式で符号化を行う場合、
重要度に拘わらず順番に符号化される。そのため、も
し、全ビットストリームのうち前部で一部のビットスト
リームのみを使わなければならないとすれば、後部で使
われないビットストリームに含まれた情報に比べてやや
大切でない情報が前部のビットストリームに大分含まれ
ることになる。上記した理由のため、本発明では図３の
如きデジタルデータをビット単位で分つ。一般に、最上
位ビット（MSB；Most Significant Bit）1ビットの重要
度は最下位ビット（LSB；Least Significant Bit）1ビ
ットの重要度に比べてはるかに高い。従って、量子化ビ
ットが上位ビットであるほどその重要度は高いと判断で
き、そのため最上位ビットから最下位ビットの順に符号
化する方式を採用する。
【００１４】図１は、本発明に係るデジタルデータの符
号化装置の仕組みをブロック図で示したものであり、ビ
ット分割部100、符号化部110及びビットパッキング部12
0からなる。ここで、前記デジタルデータは2進データか
らなり、同一数のビットで表現されていると仮定し、も
し前記デジタルデータが同一数のビットで表現されてい
なければ、まず同一数のビットに表現する。それから、
本実施の形態では、前記デジタルデータを2進データに
限定したが、2進データの他に10進や16進データもで
き、この場合には、前記デジタルデータはビットでなく
ディジット単位で表現される。前記ビット分割部100
は、一連のデジタルデータをビット単位で分割する。ま
ず、デジタルデータの符号値を保管し、デジタルデータ
に絶対値を取って全てのデータ符号を（+）にする。そ
れから、絶対値を取ったデータを2進データで表現した
時、図３に図示のように各ビットの位置に応じて各ビッ
トに該当する値を別に分割し、各ビットに該当するデー
タを別に集めて新たなシーケンスを作る。例えば、入力
されたデジタルデータが−31、12、−9、7、17、−2
3、．．．であれば、まず各データに対する絶対値を取
って、31、12、9、7、17、23、．．．にする。その後、
絶対値を取ったデータ31、12、9、7、17、23を2進数に
表現すれば次の通りである。 31：11111 (2) 12：01100 (2) 9：01001 (2) 7：00111 (2) 17：10001 (2) 23：10111 (2) 前記2進データで示した値から各ビットに対する情報を
分割して順次に集め、新たなシーケンスを作る。まず、
最上位ビットに対するデータを集めれば、31の最上位ビ
ットの1、12の最上位ビットの0、9の最上位ビットの
0、．．．．などとなる。従って、最上位ビットに該当
するビット分割データは1、0、0、0、1、1、．．．とな
る。それから、次の上位ビットのシーケンスは1、1、
1、0、0、0、．．．となる。続いて、各ビットに該当す
るシーケンスを求めることができる。最後に、最下位ビ
ットのシーケンスは1、0、1、1、1、1、．．．となる。
前記符号化部110は、前記ビット分割部100で分割した2
進データを重要度の最も高いビットを集めて符号化し、
次いで、重要度の高いものからビットを集めて符号化す
る。前記重要度の最も高いビットは、望ましくは、2進
データで示した各デジタルデータの最上位ビットとな
り、重要度の最も低いビットは最下位ビットとなる。ま
た、前記符号化は前記データの貯蔵、または伝送に当て
はまる無損失符号化アルゴリズムを用いて行う。
号化装置の仕組みをブロック図で示したものであり、ビ
ット分割部100、符号化部110及びビットパッキング部12
0からなる。ここで、前記デジタルデータは2進データか
らなり、同一数のビットで表現されていると仮定し、も
し前記デジタルデータが同一数のビットで表現されてい
なければ、まず同一数のビットに表現する。それから、
本実施の形態では、前記デジタルデータを2進データに
限定したが、2進データの他に10進や16進データもで
き、この場合には、前記デジタルデータはビットでなく
ディジット単位で表現される。前記ビット分割部100
は、一連のデジタルデータをビット単位で分割する。ま
ず、デジタルデータの符号値を保管し、デジタルデータ
に絶対値を取って全てのデータ符号を（+）にする。そ
れから、絶対値を取ったデータを2進データで表現した
時、図３に図示のように各ビットの位置に応じて各ビッ
トに該当する値を別に分割し、各ビットに該当するデー
タを別に集めて新たなシーケンスを作る。例えば、入力
されたデジタルデータが−31、12、−9、7、17、−2
3、．．．であれば、まず各データに対する絶対値を取
って、31、12、9、7、17、23、．．．にする。その後、
絶対値を取ったデータ31、12、9、7、17、23を2進数に
表現すれば次の通りである。 31：11111 (2) 12：01100 (2) 9：01001 (2) 7：00111 (2) 17：10001 (2) 23：10111 (2) 前記2進データで示した値から各ビットに対する情報を
分割して順次に集め、新たなシーケンスを作る。まず、
最上位ビットに対するデータを集めれば、31の最上位ビ
ットの1、12の最上位ビットの0、9の最上位ビットの
0、．．．．などとなる。従って、最上位ビットに該当
するビット分割データは1、0、0、0、1、1、．．．とな
る。それから、次の上位ビットのシーケンスは1、1、
1、0、0、0、．．．となる。続いて、各ビットに該当す
るシーケンスを求めることができる。最後に、最下位ビ
ットのシーケンスは1、0、1、1、1、1、．．．となる。
前記符号化部110は、前記ビット分割部100で分割した2
進データを重要度の最も高いビットを集めて符号化し、
次いで、重要度の高いものからビットを集めて符号化す
る。前記重要度の最も高いビットは、望ましくは、2進
データで示した各デジタルデータの最上位ビットとな
り、重要度の最も低いビットは最下位ビットとなる。ま
た、前記符号化は前記データの貯蔵、または伝送に当て
はまる無損失符号化アルゴリズムを用いて行う。
【００１５】一般に、さらに有効に圧縮するためには、
最上位ビットに対するデータを順番に集めていくつかの
データを結合した後、一つのベクトル（vector）に形成
して前記最上位ビットをベクトルに形成し、前記ベクト
ルを無損失符号化方法を用いて符号化する。前記無損失
符号化方法としては、算術符号化（Arithmetic Codin
g）やハフマン符号化（Huffman coding）のようなもの
が使える。その後、次の上位ビットを集めて符号化する
ビット分割（Bit-Sliced）符号化方式を用いる。それか
ら、前記デジタルデータが符号（sign）データと大きさ
（magnitude）データとからなる場合、前記符号化部110
は前記ビット分割部100でビット分割したデータのうち
最上位ビット（MSB）に対する大きさデータを集めて符
号化し、また、前記符号化した大きさデータのうち零で
ない大きさデータに該当する符号データを符号化する。
この過程を最下位ビット（LSB）に下りながら行い、且
つ符号データの符号化は符号化していない符号データの
みを対象として符号化する。
最上位ビットに対するデータを順番に集めていくつかの
データを結合した後、一つのベクトル（vector）に形成
して前記最上位ビットをベクトルに形成し、前記ベクト
ルを無損失符号化方法を用いて符号化する。前記無損失
符号化方法としては、算術符号化（Arithmetic Codin
g）やハフマン符号化（Huffman coding）のようなもの
が使える。その後、次の上位ビットを集めて符号化する
ビット分割（Bit-Sliced）符号化方式を用いる。それか
ら、前記デジタルデータが符号（sign）データと大きさ
（magnitude）データとからなる場合、前記符号化部110
は前記ビット分割部100でビット分割したデータのうち
最上位ビット（MSB）に対する大きさデータを集めて符
号化し、また、前記符号化した大きさデータのうち零で
ない大きさデータに該当する符号データを符号化する。
この過程を最下位ビット（LSB）に下りながら行い、且
つ符号データの符号化は符号化していない符号データの
みを対象として符号化する。
【００１６】本発明では、まず各サンプルの値に対して
絶対値を取るので、各サンプルの符号値が（+）か
（−）かに対する情報が先に符号化するか、後に符号化
しなければならない。この場合、その以前に符号値を符
号化するということはやや大切でない情報を先に符号化
する場合が生じる。最上位ビットから上位ビットに1が
出てくるまでは、量子化した値は0と見なされるので、
符号値は無効になる。即ち、量子化した値が2進数00011
の5ビットで示され、5ビットのうち上位3ビットのみが
使われるならば、00000の復元値に復元される。従っ
て、この値は符号ビットがあるとしても何ら役立たない
情報になってしまう。しかしながら、5ビットのうち4ビ
ットが使われるならば、00010の値となることにより、
符号値は極めて大切な意味を持つことになる。上位ビッ
トのうち0が出てきてから１が初めて出たということ
は、量子化した値が０でない他の値に復号化するという
意味であるから符号値が大切な意味を持つ。各周波数成
分を最上位ビットから表現して行く時、初めて0でない1
が出てくれば、この0もしくは1の値の次には他の値を符
号化する前に（+）か（−）かによって符号値を符号化
しなければならない。例えば、前記実施の形態で最上位
ビットを符号化する時、まず1010を符号化してから符号
ビットの符号化が必要であるかを決める。この際、第１
の周波数成分と第３の周波数成分で０でない値が初めて
符号化したので、この二つの成分に対する符号ビットを
順番に符号化したのちに0000を符号化する。前記ビット
パッキング部120は、前記符号化部110で重要度により符
号化したデータを符号化する順に従って、所望の大きさ
のビットストリームを作る。まず最上位ビットに対する
ビット分割情報の符号化したデータをビットストリーム
に作り、上記した順を追って符号に対する情報を符号化
し、該情報をビットストリームに書込み、全体的なビッ
トストリームを製作する。
絶対値を取るので、各サンプルの符号値が（+）か
（−）かに対する情報が先に符号化するか、後に符号化
しなければならない。この場合、その以前に符号値を符
号化するということはやや大切でない情報を先に符号化
する場合が生じる。最上位ビットから上位ビットに1が
出てくるまでは、量子化した値は0と見なされるので、
符号値は無効になる。即ち、量子化した値が2進数00011
の5ビットで示され、5ビットのうち上位3ビットのみが
使われるならば、00000の復元値に復元される。従っ
て、この値は符号ビットがあるとしても何ら役立たない
情報になってしまう。しかしながら、5ビットのうち4ビ
ットが使われるならば、00010の値となることにより、
符号値は極めて大切な意味を持つことになる。上位ビッ
トのうち0が出てきてから１が初めて出たということ
は、量子化した値が０でない他の値に復号化するという
意味であるから符号値が大切な意味を持つ。各周波数成
分を最上位ビットから表現して行く時、初めて0でない1
が出てくれば、この0もしくは1の値の次には他の値を符
号化する前に（+）か（−）かによって符号値を符号化
しなければならない。例えば、前記実施の形態で最上位
ビットを符号化する時、まず1010を符号化してから符号
ビットの符号化が必要であるかを決める。この際、第１
の周波数成分と第３の周波数成分で０でない値が初めて
符号化したので、この二つの成分に対する符号ビットを
順番に符号化したのちに0000を符号化する。前記ビット
パッキング部120は、前記符号化部110で重要度により符
号化したデータを符号化する順に従って、所望の大きさ
のビットストリームを作る。まず最上位ビットに対する
ビット分割情報の符号化したデータをビットストリーム
に作り、上記した順を追って符号に対する情報を符号化
し、該情報をビットストリームに書込み、全体的なビッ
トストリームを製作する。
【００１７】一方、前記符号化過程を通じて作られたビ
ットストリームは、図４のような過程を経て元のデジタ
ルデータに復号化する。本発明では、重要度の高いもの
を先に符号化してからビットストリームを構成したの
で、復号化器においても重要度の高い順に、即ち、ビッ
トストリームを製作した順にビットストリームを解析し
て復号化する過程を経る。図４は、本発明に係るデジタ
ルデータの復号化装置の仕組みをブロック図として示し
たものであり、ビットストリーム分析部400、復号化部4
10、ビット結合部420からなる。前記ビットストリーム
分析部400は、入力されるビットストリームのうち符号
化したデータを重要度により分類する。符号化器でデー
タの重要度により符号化したデータをビットストリーム
に作ったので、復号化器においても重要度に応じてビッ
トストリームを前から順次に分析していく。まず、最上
位ビットについてのビット分割情報に対する符号化した
データをビットストリームから分類し出し、以上で説明
した順に符号に対する情報を分類する。このように分類
した既に符号化したデータは、復号化部410に伝えら
れ、符号についての情報はビット結合部420に伝えら
れ、元の信号を復元するために使われる。前記復号化部
410は、前記ビットストリーム分析部400より引き出され
た信号のうちビット分割した信号を重要度の高いビット
から重要度の低いビット順に復号化する。符号化器でビ
ット分割したデータを符号化するために適用したアルゴ
リズムの逆、即ち、復号化過程を通じて符号化したデー
タよりビット分割したデータを復元し得る。符号化器に
おいて、一般的に、さらに有効に圧縮を行うため、最上
位ビットに対するデータを順に集めていくつかのデータ
を組んでベクトルを形成し、このベクトルを無損失符号
化する方法を用いる。従って、符号化したデータからこ
のベクトルを復号化し、その復号化したベクトルから各
サンプルのビット分割データを復元する。前記ビット結
合部420は、前記無損失復号化部410で復元したビット分
割した2進データを最上位ビットの情報から順番に最下
位ビット情報まで各サンプルのビット情報を復元し、元
のデジタルデータに作る。復号化した各ビットに該当す
るデータを以て各サンプルのデジタルデータの各ビット
位置に該当する値を書込むことにより元のデータに絶対
値を取った値を得られる。それから、前記ビットストリ
ーム分析部400で得た各サンプルに対する符号情報を使
って、符号が（−）の場合は絶対値に−1をかけてその
値を（−）値にする。
ットストリームは、図４のような過程を経て元のデジタ
ルデータに復号化する。本発明では、重要度の高いもの
を先に符号化してからビットストリームを構成したの
で、復号化器においても重要度の高い順に、即ち、ビッ
トストリームを製作した順にビットストリームを解析し
て復号化する過程を経る。図４は、本発明に係るデジタ
ルデータの復号化装置の仕組みをブロック図として示し
たものであり、ビットストリーム分析部400、復号化部4
10、ビット結合部420からなる。前記ビットストリーム
分析部400は、入力されるビットストリームのうち符号
化したデータを重要度により分類する。符号化器でデー
タの重要度により符号化したデータをビットストリーム
に作ったので、復号化器においても重要度に応じてビッ
トストリームを前から順次に分析していく。まず、最上
位ビットについてのビット分割情報に対する符号化した
データをビットストリームから分類し出し、以上で説明
した順に符号に対する情報を分類する。このように分類
した既に符号化したデータは、復号化部410に伝えら
れ、符号についての情報はビット結合部420に伝えら
れ、元の信号を復元するために使われる。前記復号化部
410は、前記ビットストリーム分析部400より引き出され
た信号のうちビット分割した信号を重要度の高いビット
から重要度の低いビット順に復号化する。符号化器でビ
ット分割したデータを符号化するために適用したアルゴ
リズムの逆、即ち、復号化過程を通じて符号化したデー
タよりビット分割したデータを復元し得る。符号化器に
おいて、一般的に、さらに有効に圧縮を行うため、最上
位ビットに対するデータを順に集めていくつかのデータ
を組んでベクトルを形成し、このベクトルを無損失符号
化する方法を用いる。従って、符号化したデータからこ
のベクトルを復号化し、その復号化したベクトルから各
サンプルのビット分割データを復元する。前記ビット結
合部420は、前記無損失復号化部410で復元したビット分
割した2進データを最上位ビットの情報から順番に最下
位ビット情報まで各サンプルのビット情報を復元し、元
のデジタルデータに作る。復号化した各ビットに該当す
るデータを以て各サンプルのデジタルデータの各ビット
位置に該当する値を書込むことにより元のデータに絶対
値を取った値を得られる。それから、前記ビットストリ
ーム分析部400で得た各サンプルに対する符号情報を使
って、符号が（−）の場合は絶対値に−1をかけてその
値を（−）値にする。
【００１８】例えば、復号化した最上位ビットに対する
シーケンスを1、0、0、0、1、1、．．．とする。デジタ
ルデータを表わすために5ビットが使われるならば、復
元ビット分割データからデジタルデータは10000(2)、00
000(2)、00000(2)、00000 (2) 、10000(2)、1000
0(2)、．．．に復元される。また、次の上位ビットに対
するシーケンスを参照することになる。次の上位ビット
に対するシーケンスが1、1、1、0、0、0、．．．であれ
ば、復元されるデジタルデータは11000(2)、01000(2)、
01000(2)、00000 (2) 、10000(2)、10000(2)、．．．とな
る。こういう方法で、最下位ビットに対するビット分割
データまで復元し続け、符号に対する情報まで復元し切
るならば元の入力されたデータと同一のデータを復元で
きる。
シーケンスを1、0、0、0、1、1、．．．とする。デジタ
ルデータを表わすために5ビットが使われるならば、復
元ビット分割データからデジタルデータは10000(2)、00
000(2)、00000(2)、00000 (2) 、10000(2)、1000
0(2)、．．．に復元される。また、次の上位ビットに対
するシーケンスを参照することになる。次の上位ビット
に対するシーケンスが1、1、1、0、0、0、．．．であれ
ば、復元されるデジタルデータは11000(2)、01000(2)、
01000(2)、00000 (2) 、10000(2)、10000(2)、．．．とな
る。こういう方法で、最下位ビットに対するビット分割
データまで復元し続け、符号に対する情報まで復元し切
るならば元の入力されたデータと同一のデータを復元で
きる。
【００１９】一方、図５は本発明に係るオーディオデー
タ符号化装置の仕組みをブロック図として示したもので
あり、時間／周波数マッピング部500、聴覚心理部510、
量子化部520、ビットパッキング部530からなる。前記時
間／周波数マッピング部500は、時間領域のオーディオ
信号を周波数領域の信号に変える。前記聴覚心理部510
は、周波数領域の信号に変えた前記オーディオ信号を適
当な周波数帯域の信号成分に分け、各周波数帯域におけ
るマスキングスレショルド値を計算する。量子化部520
は、各周波数帯域の量子化雑音の大きさが前記聴覚心理
部510で計算したマスキングスレショルド値より小さい
ように各周波数帯域の周波数信号を量子化する。ビット
パッキング部530は、付加情報と量子化した周波数帯域
の周波数信号の成分に符号化を行ない、ビットストリー
ムを製作する。本発明のポイントは、前記オーディオデ
ータ符号化装置で量子化したデータを符号化してビット
ストリームを作るビットパッキング部530にある。本発
明に係る量子化デジタルデータの符号化方法を前記図５
に示したオーディオデータ符号化装置に適用し得る。
タ符号化装置の仕組みをブロック図として示したもので
あり、時間／周波数マッピング部500、聴覚心理部510、
量子化部520、ビットパッキング部530からなる。前記時
間／周波数マッピング部500は、時間領域のオーディオ
信号を周波数領域の信号に変える。前記聴覚心理部510
は、周波数領域の信号に変えた前記オーディオ信号を適
当な周波数帯域の信号成分に分け、各周波数帯域におけ
るマスキングスレショルド値を計算する。量子化部520
は、各周波数帯域の量子化雑音の大きさが前記聴覚心理
部510で計算したマスキングスレショルド値より小さい
ように各周波数帯域の周波数信号を量子化する。ビット
パッキング部530は、付加情報と量子化した周波数帯域
の周波数信号の成分に符号化を行ない、ビットストリー
ムを製作する。本発明のポイントは、前記オーディオデ
ータ符号化装置で量子化したデータを符号化してビット
ストリームを作るビットパッキング部530にある。本発
明に係る量子化デジタルデータの符号化方法を前記図５
に示したオーディオデータ符号化装置に適用し得る。
【００２０】オーディオデータ符号化装置でオーディオ
信号を量子化するに先立って、まず、聴覚心理部510は
聴覚心理モデルを使って現在処理している入力データの
フレームのブロック型（長いブロック、開始ブロック、
短いブロック、停止ブロック）と各量子化帯域（quanti
zation band)のSMR(Signal to Masked Thershold Rati
o)値、短いブロックの場合は、領域情報、また聴覚心理モ
デルと時間／周波数の同期を合わせるために時間遅延さ
れたPCMデータなどを作って前記時間／周波数マッピン
グ部500に伝える。聴覚心理モデルを計算する方法は、I
SO／IEC11172−3のモデル2を使って行われる。それか
ら、時間／周波数マッピング部500では、聴覚心理部510
から出力されたブロックタイプに応じて修正されたDCT
（Modified DCT、以下MDCTという）を使って時間領域の
データを周波数領域のデータに変える。この際、ブロッ
クの大きさは長い／開始／停止ブロックの場合2048であ
り、短いブロックの場合にその大きさが256のMDCTを8回
繰り返す。ここまでの過程は既存のMPEG−2 NBCにおい
て使われるのと同じ方式を用いる。
信号を量子化するに先立って、まず、聴覚心理部510は
聴覚心理モデルを使って現在処理している入力データの
フレームのブロック型（長いブロック、開始ブロック、
短いブロック、停止ブロック）と各量子化帯域（quanti
zation band)のSMR(Signal to Masked Thershold Rati
o)値、短いブロックの場合は、領域情報、また聴覚心理モ
デルと時間／周波数の同期を合わせるために時間遅延さ
れたPCMデータなどを作って前記時間／周波数マッピン
グ部500に伝える。聴覚心理モデルを計算する方法は、I
SO／IEC11172−3のモデル2を使って行われる。それか
ら、時間／周波数マッピング部500では、聴覚心理部510
から出力されたブロックタイプに応じて修正されたDCT
（Modified DCT、以下MDCTという）を使って時間領域の
データを周波数領域のデータに変える。この際、ブロッ
クの大きさは長い／開始／停止ブロックの場合2048であ
り、短いブロックの場合にその大きさが256のMDCTを8回
繰り返す。ここまでの過程は既存のMPEG−2 NBCにおい
て使われるのと同じ方式を用いる。
【００２１】
【表１】
前記量子化部520は、周波数領域に変えたデータを表1の
ような量子化帯域に周波数成分を分けて量子化帯域のSN
R（Signal-to-Noise Ratio）値が聴覚心理部510の出力
値のSMR値より小さくなるようにステップサイズを増や
しながら量子化する。量子化は、スカラ量子化（scalar
quantization）を使い、基本的な量子化ステップサイ
ズの間隔は２1/4を使う。量子化はNMR値が0dB以下にな
るように行う。この際に得られる出力は量子化したデー
タと各処理帯域の量子化ステップサイズに対する情報で
ある。そして、このように量子化した信号を符号化する
ために、まずこの量子化した信号を符号化帯域別に最大
の絶対値を探って符号化に必要な最大の量子化ビットを
計算する。
ような量子化帯域に周波数成分を分けて量子化帯域のSN
R（Signal-to-Noise Ratio）値が聴覚心理部510の出力
値のSMR値より小さくなるようにステップサイズを増や
しながら量子化する。量子化は、スカラ量子化（scalar
quantization）を使い、基本的な量子化ステップサイ
ズの間隔は２1/4を使う。量子化はNMR値が0dB以下にな
るように行う。この際に得られる出力は量子化したデー
タと各処理帯域の量子化ステップサイズに対する情報で
ある。そして、このように量子化した信号を符号化する
ために、まずこの量子化した信号を符号化帯域別に最大
の絶対値を探って符号化に必要な最大の量子化ビットを
計算する。
【００２２】図６は、量子化したデータを既存の方法で
なく本発明に係る量子化したデジタルデータの符号化方
法を適用したビットパッキング部530の細部構成をブロ
ック図として示したものであり、ビット分割部600、符
号化部610及びビットストリーム生成部620からなる。前
記ビット分割部600は前記量子化部520から出力された量
子化したデータをビット単位で分割する。前記符号化部
610は前記ビット分割部600から出力されたビット分割さ
れたデータのうち最上位ビットを集めて符号化し、続い
て上位ビット順にビットを集めて符号化する。前記ビッ
トストリーム生成部620は前記符号化部610から出力され
た符号化したデータと前記符号化したデータに関する付
加的な情報をビットの重要度順にビットストリームに生
成する。
なく本発明に係る量子化したデジタルデータの符号化方
法を適用したビットパッキング部530の細部構成をブロ
ック図として示したものであり、ビット分割部600、符
号化部610及びビットストリーム生成部620からなる。前
記ビット分割部600は前記量子化部520から出力された量
子化したデータをビット単位で分割する。前記符号化部
610は前記ビット分割部600から出力されたビット分割さ
れたデータのうち最上位ビットを集めて符号化し、続い
て上位ビット順にビットを集めて符号化する。前記ビッ
トストリーム生成部620は前記符号化部610から出力され
た符号化したデータと前記符号化したデータに関する付
加的な情報をビットの重要度順にビットストリームに生
成する。
【００２３】一方、前記ビット分割部600及び符号化部6
10における付加的な情報と量子化したデータの符号化に
つき詳しく説明すれば次の通りである。ビットストリー
ムの同期信号をビットストリームに加えビットストリー
ムの開始に対する情報を作る。次に、まず、全ビットス
トリームに対する大きさを符号化する。その後、いかな
る形態のブロックを使ったかに対するブロックタイプを
符号化する。その次の符号化過程はブロックの形態によ
りやや違う。信号の特性に応じて一つのフレームの入力
信号を符号化するには、大きいブロックの変換を行う場
合と8個の短いブロックに分けて変換を行う場合に大別
できる。上記の如く、ブロックの大きさが変わるので符
号化過程にわずかな違いが見られる。まず、表1のよう
に各符号化帯域の量子化した信号より最大の量子化ビッ
ト値を求め、この最大の量子化ビット値より本発明によ
り掲げられた方法のビット分割符号化方法により符号化
を行う。それから、量子化の過程で出た量子化帯域の量
子化ステップサイズ情報を符号化する。量子化ビットや
量子化ステップサイズ情報の符号化方法は、まず量子化
ビットや量子化ステップサイズの中で最小値と最大値を
求めてからこの二値の差の大きさを求めれば、必要なビ
ット数が分かる。実に、この付加情報を符号化する前、
まず最小値とビット表現に必要な大きさを算術符号化方
式により先に符号化してビットストリームに貯蔵してお
いて後、後で実際に符号化を行う時は最小値との付加情
報の差を符号化する方法を用いる。それから順次に次の
量子化した信号に対する符号化を行う。量子化した信号
の符号化方式は各量子化した信号をビット単位で結び合
わせた後、同じ重要度を有するビット同士に分けてベク
トルを形成し、このベクトルを符号化するビット分割符
号化（Bit-sliced Coding）方式を使用する。このよう
に量子化した信号が符号化される間に各サンプルの符号
情報が必要になる時に符号情報も符号化する。このよう
に、重要度に応じて符号化を進める途中で与えられたビ
ット量よりいままで使われたビットが多いかあるいは同
じであれば、符号化をその瞬間に停止し、ビットストリ
ームを完成する。従って、全体的に複雑度を既存の符号
化方式に比べて大いに低減できる。しかしながら、複雑
度に拘わらずやや向上した性能で符号化したいならば、
使われたビット量が与えられたビット量より多くなる
時、適当に各量子化帯域のステップサイズ増大すること
により、符号化を行ったあとに生じるビット量の大きさ
を適当に低減できる。生じたビット量が与えられたビッ
ト量より少なくなるまで量子化及び符号化過程を繰り返
すことによって全体的な性能が向上できる。
10における付加的な情報と量子化したデータの符号化に
つき詳しく説明すれば次の通りである。ビットストリー
ムの同期信号をビットストリームに加えビットストリー
ムの開始に対する情報を作る。次に、まず、全ビットス
トリームに対する大きさを符号化する。その後、いかな
る形態のブロックを使ったかに対するブロックタイプを
符号化する。その次の符号化過程はブロックの形態によ
りやや違う。信号の特性に応じて一つのフレームの入力
信号を符号化するには、大きいブロックの変換を行う場
合と8個の短いブロックに分けて変換を行う場合に大別
できる。上記の如く、ブロックの大きさが変わるので符
号化過程にわずかな違いが見られる。まず、表1のよう
に各符号化帯域の量子化した信号より最大の量子化ビッ
ト値を求め、この最大の量子化ビット値より本発明によ
り掲げられた方法のビット分割符号化方法により符号化
を行う。それから、量子化の過程で出た量子化帯域の量
子化ステップサイズ情報を符号化する。量子化ビットや
量子化ステップサイズ情報の符号化方法は、まず量子化
ビットや量子化ステップサイズの中で最小値と最大値を
求めてからこの二値の差の大きさを求めれば、必要なビ
ット数が分かる。実に、この付加情報を符号化する前、
まず最小値とビット表現に必要な大きさを算術符号化方
式により先に符号化してビットストリームに貯蔵してお
いて後、後で実際に符号化を行う時は最小値との付加情
報の差を符号化する方法を用いる。それから順次に次の
量子化した信号に対する符号化を行う。量子化した信号
の符号化方式は各量子化した信号をビット単位で結び合
わせた後、同じ重要度を有するビット同士に分けてベク
トルを形成し、このベクトルを符号化するビット分割符
号化（Bit-sliced Coding）方式を使用する。このよう
に量子化した信号が符号化される間に各サンプルの符号
情報が必要になる時に符号情報も符号化する。このよう
に、重要度に応じて符号化を進める途中で与えられたビ
ット量よりいままで使われたビットが多いかあるいは同
じであれば、符号化をその瞬間に停止し、ビットストリ
ームを完成する。従って、全体的に複雑度を既存の符号
化方式に比べて大いに低減できる。しかしながら、複雑
度に拘わらずやや向上した性能で符号化したいならば、
使われたビット量が与えられたビット量より多くなる
時、適当に各量子化帯域のステップサイズ増大すること
により、符号化を行ったあとに生じるビット量の大きさ
を適当に低減できる。生じたビット量が与えられたビッ
ト量より少なくなるまで量子化及び符号化過程を繰り返
すことによって全体的な性能が向上できる。
【００２４】
【表２】
同様に、短いブロックの場合は、大きさの長いブロック
の1／8の8個のブロックに分けて時間／周波数マッピン
グと量子化過程を経た後、この量子化したデータに対す
る無損失符号化を行う。量子化過程は8個の短いブロッ
ク毎にそれぞれ行うことなく、聴覚心理部から送られた
8個のブロックを3個の領域に分離した情報を使って、こ
の領域内に存在する表2のような量子化帯域を集めて長
いブロックで一つの帯域のように処理する。そこで3つ
の領域の各帯域に対する量子化ステップサイズの情報を
求めることになる。まず、量子化ビット情報を符号化す
る。最大の量子化ビットを求め、長いブロックと同様に
本発明のビット分割符号化を行える。もちろん、現在符
号化を行っている量子化ビットよりどの帯域の量子化ビ
ットが小さい場合符号化を行なわず、その量子化帯域は
量子化ビットがその帯域の量子化ビットと同じくなって
はじめて符号化を行う。それから、このように初めてあ
る帯域を符号化する場合、量子化帯域に対するステップ
サイズ情報を先に符号化した後、量子化した周波数成分
値のうちその量子化ビットの当該値を抽出して符号化す
ることになる。このような一連の過程を経て全体的に重
要度の高い順に符号化し、前記ビットストリーム生成部
620でビットストリームを構成することになる。即ち同
期情報（sync）、フレームのサイズ、ブロックの形態、
各符号化帯域の量子化ビット、各量子化帯域の量子化ス
テップサイズ情報、量子化したオーディオ信号の最上位
ビット信号から最下位ビット順に符号化し、ビットスト
リームをなす。
の1／8の8個のブロックに分けて時間／周波数マッピン
グと量子化過程を経た後、この量子化したデータに対す
る無損失符号化を行う。量子化過程は8個の短いブロッ
ク毎にそれぞれ行うことなく、聴覚心理部から送られた
8個のブロックを3個の領域に分離した情報を使って、こ
の領域内に存在する表2のような量子化帯域を集めて長
いブロックで一つの帯域のように処理する。そこで3つ
の領域の各帯域に対する量子化ステップサイズの情報を
求めることになる。まず、量子化ビット情報を符号化す
る。最大の量子化ビットを求め、長いブロックと同様に
本発明のビット分割符号化を行える。もちろん、現在符
号化を行っている量子化ビットよりどの帯域の量子化ビ
ットが小さい場合符号化を行なわず、その量子化帯域は
量子化ビットがその帯域の量子化ビットと同じくなって
はじめて符号化を行う。それから、このように初めてあ
る帯域を符号化する場合、量子化帯域に対するステップ
サイズ情報を先に符号化した後、量子化した周波数成分
値のうちその量子化ビットの当該値を抽出して符号化す
ることになる。このような一連の過程を経て全体的に重
要度の高い順に符号化し、前記ビットストリーム生成部
620でビットストリームを構成することになる。即ち同
期情報（sync）、フレームのサイズ、ブロックの形態、
各符号化帯域の量子化ビット、各量子化帯域の量子化ス
テップサイズ情報、量子化したオーディオ信号の最上位
ビット信号から最下位ビット順に符号化し、ビットスト
リームをなす。
【００２５】図７は、前記オーディオデータ符号化装置
において生成したビットストリームを復号化するオーデ
ィオデータ復号化装置の仕組みをブロック図に示したも
のであり、ビットストリーム分析部700、復号化部710、
逆量子化部720及び周波数／時間マッピング部730からな
る。前記オーディオデータ復号化装置におけるオーディ
オビットストリームの復号化の手順は、オーディオデー
タ符号化装置の符号化過程の逆順に行われる。前記ビッ
トストリーム分析部700は、前記ビットストリームをな
しているビットの重要度を分析する。前記復号化部710
は前述したオーディオデータ符号化装置から入力された
ビットストリームの作製順に従って量子化ビット、量子
化ステップサイズ、量子化したデータなどを復号化する
ブロックであり、前記ビットストリーム分析部700で分
析した重要度に応じて重要度の高いビットから重要度の
低いビット順に少なくとも量子化ビットと量子化ステッ
プサイズとを含む付加情報及び量子化したデータを復号
化する。前記逆量子化部720は、前記復号化した量子化
ステップサイズと量子化したデータを元の大きさの信号
に復元する。前記周波数／時間マッピング部730は逆量
子化した信号を時間領域の信号に変換し、使用者が再生
できるようにする。
において生成したビットストリームを復号化するオーデ
ィオデータ復号化装置の仕組みをブロック図に示したも
のであり、ビットストリーム分析部700、復号化部710、
逆量子化部720及び周波数／時間マッピング部730からな
る。前記オーディオデータ復号化装置におけるオーディ
オビットストリームの復号化の手順は、オーディオデー
タ符号化装置の符号化過程の逆順に行われる。前記ビッ
トストリーム分析部700は、前記ビットストリームをな
しているビットの重要度を分析する。前記復号化部710
は前述したオーディオデータ符号化装置から入力された
ビットストリームの作製順に従って量子化ビット、量子
化ステップサイズ、量子化したデータなどを復号化する
ブロックであり、前記ビットストリーム分析部700で分
析した重要度に応じて重要度の高いビットから重要度の
低いビット順に少なくとも量子化ビットと量子化ステッ
プサイズとを含む付加情報及び量子化したデータを復号
化する。前記逆量子化部720は、前記復号化した量子化
ステップサイズと量子化したデータを元の大きさの信号
に復元する。前記周波数／時間マッピング部730は逆量
子化した信号を時間領域の信号に変換し、使用者が再生
できるようにする。
【００２６】一方、図８はビデオデータ符号化装置の仕
組みをブロック図に示したものであり、DCT部800、量子
化部810及びビットパッキング部820からなる。本発明の
特徴は、前記ビデオデータ符号化器で量子化したデータ
を符号化し、ビットストリームを作るビットパッキング
部820にある。本発明に係る量子化したデジタルデータ
の符号化方法は前記図８に示したオーディオデータ符号
化器に適用されうる。前記DCT部800は、任意の大きさを
有する空間領域のビデオ信号を離散余弦変換し、周波数
領域のデータに変換する。前記量子化部810は、前記変
換された周波数領域のデータを量子化する。前記ビット
パッキング部820は、符号化するビデオデータの重要度
に応じて付加情報、量子化した値に対する情報をビット
単位で分け、最上位ビットから、また低周波数から高周
波数の順に符号化し、ビットストリームに生成する。即
ち、図８に示した如く、任意の大きさを有する空間領域
のビデオ信号よりDCT変換を用いて周波数領域のデータ
を求めた後、量子化器を通じて適当な量に量子化を行
い、この量子化したデータを図９に図示のように配する
ことができる。
組みをブロック図に示したものであり、DCT部800、量子
化部810及びビットパッキング部820からなる。本発明の
特徴は、前記ビデオデータ符号化器で量子化したデータ
を符号化し、ビットストリームを作るビットパッキング
部820にある。本発明に係る量子化したデジタルデータ
の符号化方法は前記図８に示したオーディオデータ符号
化器に適用されうる。前記DCT部800は、任意の大きさを
有する空間領域のビデオ信号を離散余弦変換し、周波数
領域のデータに変換する。前記量子化部810は、前記変
換された周波数領域のデータを量子化する。前記ビット
パッキング部820は、符号化するビデオデータの重要度
に応じて付加情報、量子化した値に対する情報をビット
単位で分け、最上位ビットから、また低周波数から高周
波数の順に符号化し、ビットストリームに生成する。即
ち、図８に示した如く、任意の大きさを有する空間領域
のビデオ信号よりDCT変換を用いて周波数領域のデータ
を求めた後、量子化器を通じて適当な量に量子化を行
い、この量子化したデータを図９に図示のように配する
ことができる。
【００２７】図９（Ａ）のようなデータ構造を有するM
×Nの空間領域のデータを図９（Ｂ）の如きP×Qの任意
のブロック（通常16×16）に分割する。次に、前記P×Q
ブロックを4個の同一な大きさのサブブロック（通常8×
8）に仕切る。それから、前記DCT部800を通してDCTを行
い、周波数領域に変換すれば、図９（Ｃ）に図示の如
き、64個の帯域を有する周波数成分の係数が得られる。
これをFi（ｉ=0、1、2、．．．、63）とした時、これを
量子化部810を通して量子化する。このように量子化し
て得たデータをP（Fi）（ここでｉ=0、．．．、63）と
した時、この値を一次元のアレイ上に配すれば図９
（Ｄ）のようになる。一般に、低周波成分は大部分のブ
ロックに存在するが、高周波成分はいくつかのブロック
にのみ存在するので、データの大きさは図９（Ｅ）のよ
うな形態を有する。量子化したデータをこのように配し
た後、再配列した量子化データにビットパッキング部82
0を通じて本発明によるデジタル符号化方法を適用し、
符号化を適用し得る。そうすれば、重要度に応じて元の
量子化したデータを有効に符号化し、ビットストリーム
を製作できる。
×Nの空間領域のデータを図９（Ｂ）の如きP×Qの任意
のブロック（通常16×16）に分割する。次に、前記P×Q
ブロックを4個の同一な大きさのサブブロック（通常8×
8）に仕切る。それから、前記DCT部800を通してDCTを行
い、周波数領域に変換すれば、図９（Ｃ）に図示の如
き、64個の帯域を有する周波数成分の係数が得られる。
これをFi（ｉ=0、1、2、．．．、63）とした時、これを
量子化部810を通して量子化する。このように量子化し
て得たデータをP（Fi）（ここでｉ=0、．．．、63）と
した時、この値を一次元のアレイ上に配すれば図９
（Ｄ）のようになる。一般に、低周波成分は大部分のブ
ロックに存在するが、高周波成分はいくつかのブロック
にのみ存在するので、データの大きさは図９（Ｅ）のよ
うな形態を有する。量子化したデータをこのように配し
た後、再配列した量子化データにビットパッキング部82
0を通じて本発明によるデジタル符号化方法を適用し、
符号化を適用し得る。そうすれば、重要度に応じて元の
量子化したデータを有効に符号化し、ビットストリーム
を製作できる。
【００２８】図１０は、前記ビデオデータ符号化装置で
符号化したビットストリームを復号化するビデオデータ
復号化装置の仕組みをブロック図に示したものであり、
ビットストリーム分析部10、復号化部20、逆量子化部30
及びIDCT部40からなる。前記ビットストリーム分析部10
は、符号化したビットストリームを構成しているビット
の重要度を分析する。前記復号化部20は、前記ビットス
トリーム分析部10で分析した重要度に応じて重要度の高
いビットから重要度の低いビット順に少なくとも量子化
ビットと量子化ステップサイズとを含む付加情報及び量
子化したデータを復号化する。即ち、ビデオデータ符号
化器で製作したビットストリームを入力し、復号化器で
先にビット分割されたデータを本発明において提案した
方式で重要度に応じて各ビット分割した量子化データを
復号化し、この復号化したデータを以て各周波数成分の
量子化したデータを結合しうる。このように結合した64
個の周波数成分の量子化データを符号化器で再配列した
順の逆順に再配列すれば、元のサブブロックの周波数成
分の量子化データに変換することができる。前記逆量子
化部30は、前記復号化した量子化ステップサイズと量子
化したデータを元の大きさの信号に復元する。前記IDCT
部40は、前記逆量子化した信号を逆離散余弦変換し、空
間領域のビデオ信号に復元する。
符号化したビットストリームを復号化するビデオデータ
復号化装置の仕組みをブロック図に示したものであり、
ビットストリーム分析部10、復号化部20、逆量子化部30
及びIDCT部40からなる。前記ビットストリーム分析部10
は、符号化したビットストリームを構成しているビット
の重要度を分析する。前記復号化部20は、前記ビットス
トリーム分析部10で分析した重要度に応じて重要度の高
いビットから重要度の低いビット順に少なくとも量子化
ビットと量子化ステップサイズとを含む付加情報及び量
子化したデータを復号化する。即ち、ビデオデータ符号
化器で製作したビットストリームを入力し、復号化器で
先にビット分割されたデータを本発明において提案した
方式で重要度に応じて各ビット分割した量子化データを
復号化し、この復号化したデータを以て各周波数成分の
量子化したデータを結合しうる。このように結合した64
個の周波数成分の量子化データを符号化器で再配列した
順の逆順に再配列すれば、元のサブブロックの周波数成
分の量子化データに変換することができる。前記逆量子
化部30は、前記復号化した量子化ステップサイズと量子
化したデータを元の大きさの信号に復元する。前記IDCT
部40は、前記逆量子化した信号を逆離散余弦変換し、空
間領域のビデオ信号に復元する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、大切な情報を先に符号
化することによって、ビットストリームの一部がなくな
るか、あるいは損傷された場合にも、音質の劣化を低減
できる。さらに、本発明はデジタルデータを無損失符号
化する新規な方式であり、他の無損失符号化方式により
符号化したデータを本発明の方式で変換しうるので、既
存の符号化方式と互換性を有することができる。また、
本発明はより大切な情報を先に符号化するので、オーデ
ィオ信号の符号化、ビデオ信号の符号化など各種信号の
符号化に適用可能である。
化することによって、ビットストリームの一部がなくな
るか、あるいは損傷された場合にも、音質の劣化を低減
できる。さらに、本発明はデジタルデータを無損失符号
化する新規な方式であり、他の無損失符号化方式により
符号化したデータを本発明の方式で変換しうるので、既
存の符号化方式と互換性を有することができる。また、
本発明はより大切な情報を先に符号化するので、オーデ
ィオ信号の符号化、ビデオ信号の符号化など各種信号の
符号化に適用可能である。
【図１】 本発明に係るデジタル符号化装置のブロック
図である。
図である。
【図２】 従来のデジタル符号化過程を示した概念図で
ある。
ある。
【図３】 本発明に係るビット分割及び符号化過程を示
した概念図である。
した概念図である。
【図４】 本発明に係る復号化装置のブロック図であ
る。
る。
【図５】 本発明に係るオーディオデータ符号化装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】 前記図５のビットパッキング部の細部のブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】 本発明に係るオーディオデータ復号化装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】 本発明に係るビデオデータ符号化装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図９】 （Ａ）から（Ｅ）は、ビデオデータ符号化装
置におけるビデオ信号の処理過程を示した図である。
置におけるビデオ信号の処理過程を示した図である。
【図１０】 本発明に係るビデオデータ復号化装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
１０ ビットストリーム分析部
２０ 復号化部
３０ 逆量子化部
４０ ＩＤＣＴ部
１００ ビット分割部
１１０ 符号化部
１２０ ビットパッキング部
４００ ビットストリーム分析部
４１０ 復号化部
４２０ ビット結合部
５００ 時間／周波数マッピング部
５２０ 量子化部
５３０ ビットパッキング部
６００ ビット分割部
６１０ 符号化部
６２０ ビットストリーム生成部
７００ ビットストリーム分析部
７１０ 復号化部
７２０ 逆量子化部
７３０ 周波数／時間マッピング部
８００ ＤＣＴ部
８１０ 量子化部
８２０ ビットパッキング部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 １９９７６１２９８
(32)優先日 平成９年11月19日(1997．11．19)
(33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
(31)優先権主張番号 １９９７６１２９９
(32)優先日 平成９年11月19日(1997．11．19)
(33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
(31)優先権主張番号 １９９７６１３００
(32)優先日 平成９年11月19日(1997．11．19)
(33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
前置審査
(56)参考文献 特開 平９−83808（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−133284（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03M 7/30
H04N 1/41
H04N 7/24
Claims (21)
- 【請求項１】 符号データと大きさデータとからなる、
所定数の一連のデジタルデータを符号化する方法におい
て、 前記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のディジッ
トに表わす第1段階と、 前記表わしたデジタルデータをなしている大きさデータ
の重要度の最も高い最上位ディジットからなる最上位デ
ィジットシーケンスを所定の符号化方法により符号化す
る第2段階と、 前記符号化した最上位ディジットシーケンスのうち零で
ないデータの当該符号データを符号化する第3段階と、 前記デジタルデータの符号化していない大きさデータの
うち重要度の最も高いディジットシーケンスを所定の符
号化方法により符号化する第4段階と、 前記第4段階において符号化したディジットシーケンス
のうち零でない大きさデータの当該符号データの中で、
符号化していない符号データを符号化する第5段階と、 前記第4及び5段階を前記デジタルデータの各ディジット
に対して行う第6段階を含むことを特徴とするデジタル
データの符号化方法。 - 【請求項２】 前記第1段階は、 前記デジタルデータを同一のビット数を有する2進デー
タに表わす段階であり、 前記第2段階ないし第6段階のディジットはビットである
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルデータの符
号化方法。 - 【請求項３】 前記第2段階ないし第6段階の符号化は、 前記大きさデータ及び符号データに対する各ビットシー
ケンスをなしているビットを所定数のビット単位に分け
て符号化することを特徴とする請求項２に記載のデジタ
ルデータの符号化方法。 - 【請求項４】 前記所定の符号化方法は、無損失符号化
であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
のデジタルデータの符号化方法。 - 【請求項５】 前記無損失符号化は、ハフマン符号化で
あることを特徴とする請求項４に記載のデジタルデータ
の符号化方法。 - 【請求項６】 前記無損失符号化は、算術符号化である
ことを特徴とする請求項４に記載のデジタルデータの符
号化方法。 - 【請求項７】 所定数の一連のデジタルデータを符号化
する装置において、 前記デジタルデータそれぞれを所定の同一数のビットか
らなる2進データに表わしたのちに、ビット単位で分つ
ビット分割部と、 前記ビット分割部で分けられたビットより重要度の最も
高いビットを集めて符号化し、後続して重要度の高いビ
ット順にビットを集めて符号化する符号化部と、 前記符号化部で符号化したデータを重要度順にビットス
トリームを生成するビットパッキング部とを含み、 前記デジタルデータが符号データと大きさデータとから
なる時、 前記符号化部は、 前記ビット分割したデータのうち重要度の同じ同一順位
のビットに対する大きさデータを集めて符号化し、前記
符号化した大きさデータのうち零でない大きさデータの
該当符号データのうち符号化していない符号データを符
号化し、 前記大きさデータと符号データの符号化は最上位ビット
から下位ビット順に行うことを特徴とするデジタルデー
タの符号化装置。 - 【請求項８】 前記符号化部は、 重要度によりビットを集めて符号化する時、所定数のビ
ット単位に分けて符号化することを特徴とする請求項７
に記載のデジタルデータの符号化装置。 - 【請求項９】 時間領域の入力オーディオ信号を周波数
領域信号に変える時間／周波数マッピング部と、 前記周波数領域信号を所定の周波数帯域別に量子化する
量子化部と、 前記量子化したデータをビット単位で分つビット分割部
と、 前記ビット分割部で分けられたデータのうち最上位ビッ
トを集めて符号化し、後続して上位ビット順にビットを
集めて符号化する符号化部と、 前記符号化したデータと前記符号化したデータに関する
付加的な情報よりビットの重要度順にビットストリーム
を生成するビットストリーム生成部とを含むことを特徴
とするオーディオデータ符号化装置。 - 【請求項１０】 前記ビットストリーム生成部は、低周
波数から高周波数の順にビットストリームを生成するこ
とを特徴とする請求項９に記載のオーディオデータ符号
化装置。 - 【請求項１１】 所定の周波数帯域別に量子化したオー
ディオデータをビット単位で分つ段階と、 前記ビット分割したデータのうち最上位ビットを集めて
符号化し、後続して上位ビットから順番にビットを集
め、符号化する段階と、 前記符号化したデータと前記符号化したデータに関する
付加的な情報をビットの重要度順にビットストリームと
して生成する段階とを含むことを特徴とするオーディオ
データ符号化方法。 - 【請求項１２】 前記ビットストリーム生成段階のビッ
トストリーム生成の手順は、低周波数から高周波数順
に、ビット重要度の高いものから低いものの順に生成す
ることを特徴とする請求項１１に記載のオーディオデー
タ符号化方法。 - 【請求項１３】 符号化したオーディオデータのビット
ストリームを復号化する装置において、 前記ビットストリームをなしているビットの重要度を分
析するビットストリーム分析部と、 前記ビットストリーム分析部で分析した重要度により重
要度の高いビットから重要度の低いビットに下りなが
ら、少なくとも量子化ビットと量子化ステップサイズを
含む付加情報及び量子化したデータを復号化する復号化
部と、 前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを元の大きさの信号に復元する逆量子化部と、 前記逆量子化した信号を時間領域の信号に変える周波数
／時間マッピング部とを含むことを特徴とするオーディ
オデータ復号化装置。 - 【請求項１４】 符号化したオーディオデータのビット
ストリームを復号化する方法において、 前記ビットストリームをなしているビットの重要度を分
析して重要度の高いビットから重要度の低いビットに下
りながら、少なくとも量子化ビットと量子化ステップサ
イズを含む付加情報及び量子化したデータを復号化する
段階と、 前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを逆量子化し、元の大きさの信号に復元する段階と、 前記逆量子化した信号を時間領域の信号に変える段階と
を含むことを特徴とするオーディオデータ復号化方法。 - 【請求項１５】 入力ビデオ信号を離散余弦変換するDC
T部と、 前記DCT変換したデータを量子化する量子化部と、 前記量子化したデータを復元時意味を有する程度を示す
重要度に応じて付加情報及び量子化した値に対する情報
をビット単位で分け、ビットストリームを生成するビッ
トパッキング部とを含むことを特徴とするビデオデータ
符号化装置。 - 【請求項１６】 離散余弦変換した入力ビデオ信号を量
子化する段階と、 前記量子化したデータを復元時意味を有する程度を示す
重要度により付加情報及び量子化した値に対する情報を
ビット単位で分つ段階と、 前記重要度順に分けられたデータを符号化し、ビットス
トリームとして生成する段階とを含むことを特徴とする
ビデオデータ符号化方法。 - 【請求項１７】 前記重要度はビットの位置に係わり、 前記量子化したデータは最上位ビットで重要度が最高で
あり、下位ビットに下るにつれその重要度が低下し、最
下位ビットで最低の重要度を有することを特徴とする請
求項１６に記載のビデオデータ符号化方法。 - 【請求項１８】 前記符号化は、 低周波数から高周波数順に符号化することを特徴とする
請求項１６に記載のビデオデータ符号化方法。 - 【請求項１９】 符号化したビデオデータのビットスト
リームを復号化する装置において、 前記ビットストリームをなしているビットの重要度を分
析するビットストリーム分析部と、 前記ビットストリーム分析部で分析した重要度により重
要度の高いビットから重要度の低いビット順に下りなが
ら少なくとも量子化ビットと量子化ステップサイズを含
む付加情報及び量子化したデータを復号化する復号化部
と、 前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを元の大きさの信号に復元する逆量子化部と、 前記逆量子化した信号を逆離散余弦変換するIDCT部とを
含むことを特徴とするビデオデータ復号化装置。 - 【請求項２０】 前記復号化部は、低周波数から高周波
数順に復号化することを特徴とする請求項１９に記載の
ビデオデータ復号化装置。 - 【請求項２１】 符号化したビデオデータのビットスト
リームを復号化する方法において、 前記ビットストリームをなしているビットの重要度を分
析し、重要度の高いビットから重要度の低いビットに下
りながら少なくとも量子化ビットと量子化ステップサイ
ズを含む付加情報及び量子化したデータを復号化する段
階と、 前記復号化した量子化ステップサイズと量子化したデー
タを逆量子化して元の大きさ信号に復元する段階と、 前記逆量子化した信号を逆離散余弦変換する段階とを含
むことを特徴とするビデオデータ復号化方法。
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