JPH07221650A - 情報符号化方法及び装置並びに情報復号化方法及び装置 - Google Patents
情報符号化方法及び装置並びに情報復号化方法及び装置Info
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- JPH07221650A JPH07221650A JP6032951A JP3295194A JPH07221650A JP H07221650 A JPH07221650 A JP H07221650A JP 6032951 A JP6032951 A JP 6032951A JP 3295194 A JP3295194 A JP 3295194A JP H07221650 A JPH07221650 A JP H07221650A
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Abstract
の簡略化やコストダウンを図る。 【構成】 入力波形信号を周波数成分分解回路701で
分解して、正規化・量子化回路702、符号列生成回路
703で符号化する場合に、処理帯域制限回路704に
より一部の帯域、例えば低域側の帯域のみを処理するよ
うに制限することによって、処理量を削減する。復号化
の場合も同様であり、符号列復号処理、逆量子化。逆正
規化処理、波形信号合成処理等を必要な帯域についての
み行う。
Description
によって入力ディジタルデータの符号化を行ない、これ
を伝送、記録、再生し、復号化して再生信号を得るよう
な、情報符号化方法及び装置並びに情報復号化方法及び
装置に関するものである。
号の高能率符号化の手法は種々知られているが、例え
ば、時間軸上のオーディオ信号等をブロック化しない
で、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロック
化周波数帯域分割方式である帯域分割符号化(サブバン
ド・コーディング:SBC)や、時間軸の信号を周波数
軸上の信号に変換(スペクトル変換)して複数の周波数
帯域に分割し、各帯域毎に符号化するブロック化周波数
帯域分割方式、いわゆる変換符号化等を挙げることがで
きる。また、上述の帯域分割符号化と変換符号化とを組
み合わせた高能率符号化の手法も考えられており、この
場合には、例えば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行
った後、該各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペク
トル変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号
化が施される。
用いられる帯域分割用フィルターとしては、例えばQM
Fフィルターがあり、このQMFフィルターは、文献
「ディジタル・コーディング・オブ・スピーチ・イン・
サブバンズ」(Digital codingof speech in subbands,
R.E.Crochiere, Bell Syst.Tech. J., Vol.55, No.819
76)に述べられている。
ア・フィルターズ −新しい帯域分割符号化技術」(Po
lyphase Quadrature filters -A new subband coding t
echnique, Joseph H. Rothweiler, ICASSP 83 BOSTON)
には、等バンド幅のフィルター分割手法が述べられてい
る。
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間(フレー
ム)でブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ変
換(DFT)、コサイン変換(DCT)、モディファイ
ドDCT変換(MDCT)等を行うことで時間軸を周波
数軸に変換するようなスペクトル変換がある。なお、上
記MDCTについては、文献「時間領域エリアシング・
キャンセルを基礎とするフィルタ・バンク設計を用いた
サブバンド/変換符号化」(Subband/TransformCoding
Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Ali
asing Cancellation, J.P.Princen, A.B.Bradley, Uni
v. of Surrey, Royal Melbourne Inst.ofTech. ICASSP
1987)に述べられている。
よって帯域毎に分割された信号を量子化することによ
り、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、
マスキング効果などの性質を利用して聴覚的により高能
率な符号化を行なうことができる。また、ここで量子化
を行なう前に、各帯域毎に、例えばその帯域における信
号成分の絶対値の最大値で正規化を行なうようにすれ
ば、さらに高能率な符号化を行なうことができる。
分を量子化する場合の周波数分割幅としては、例えば人
間の聴覚特性を考慮した帯域幅を用いることが多い。す
なわち、一般に高域ほど帯域幅が広くなるような臨界帯
域(クリティカルバンド)と呼ばれている帯域幅で、オ
ーディオ信号を複数(例えば25バント)の帯域に分割
することがある。また、この時の各帯域毎のデータを符
号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分或いは、
各帯域毎に適応的なビット割当て(ビットアロケーシヨ
ン)による符号化が行われる。例えば、上記MDCT処
理されて得られた係数データを上記ビットアロケーシヨ
ンによって符号化する際には、上記各ブロック毎のMD
CT処理により得られる各帯域毎のMDCT係数データ
に対して、適応的な割当てビット数で符号化が行われる
ことになる。ビット割当手法としては、次の2手法が知
られている。
化」(Adaptive Transform Coding ofSpeech Signals,
IEEE Transactions of Accoustics, Speech, and Signa
l Processing, vol.ASSP-25, No.4, August 1977 )で
は、各帯域毎の信号の大きさをもとに、ビット割当を行
なっている。この方式では、量子化雑音スペクトルが平
坦となり、雑音エネルギー最小となるが、聴感覚的には
マスキング効果が利用されていないために実際の雑音感
は最適ではない。
ディジタル・エンコーディング・オブ・パーセプチュア
ル・リクワイアメンツ・オブ・ジ・オーディトリィ・シ
ステム」(The critical band coder --digital encodi
ng of the perceptual requirements of the auditory
system, M.A.Kransner MIT, ICASSP 1980)では、聴覚
マスキングを利用することで、各帯域毎に必要な信号対
雑音比を得て固定的なビット割当を行なう手法が述べら
れている。しかしこの手法では、サイン波入力で特性を
測定する場合でも、ビット割当が固定的であるために特
性値がそれほど良い値とならない。
当に使用できる全ビットが、各小ブロック毎にあらかじ
め定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロック
の信号の大きさに依存したビット配分を行なう分に分割
使用され、その分割比を入力信号に関係する信号に依存
させ、前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビ
ット割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符
号化装置が提案されている。
に、特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合には
そのスペクトルを含むブロックに多くのビットを割り当
てる事により、全体の信号対雑音特性を著しく改善する
ことができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ信
号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、このよ
うな方法を用いる事により、信号対雑音特性を改善する
ことは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、
聴感上、音質を改善するのに有効である。
くのやり方が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力があがれば聴覚的に
みてより高能率な符号化が可能になる。
の符号化および復号化の手段を実現するためには、信号
のサンプル値をそのまま記録する場合に比較して大きな
ハードウェアが必要となる。特に、扱う信号が高域成分
を含み広い帯域にわたっている場合には扱うべきスペク
トル成分数が多くなる上、サンプリング周波数も高くな
るので、必要なバッファ容量、時間当たりの演算処理量
は大きなものとなってしまう。
段は半導体で構成された回路によって実現されるのが一
般的であるが、半導体の集積度および価格は急激に低下
し、それと共に音質に対する要求水準は高まる。例え
ば、人の声を符号化して効率良く記録する場合、初期に
おいてはその内容がわかればいい、という要求水準であ
っても、技術水準が上がっていくにしたがって、より忠
実な臨場感が求められて行く。もちろん、技術水準の向
上に応じて扱う信号の帯域幅を大きくするなど規格の水
準を上げていくという方法も考えられるが、このように
規格を変更すると記録されている信号と復号化装置の間
に互換性が無くなってしまう。特に、古い規格に基づい
て構成された復号化手段では新しい規格によって符号化
された信号を再生できなくなってしまう、という問題が
生じる。
たものであり、要求される再生信号の品質に応じて処理
を簡略化することができ、安いコストで、あるいは高速
に、符号化や復号化が行えるような情報符号化方法及び
装置並びに情報復号化方法及び装置の提供を目的とする
ものである。
号から復号化手段がその能力に応じた帯域の信号を再生
することができ、目的に応じて、それに見合った規模、
価格の復号化手段を構成することを可能とし、記録する
信号の帯域を普及している復号化手段の能力に合わせて
互換性を保ちながら拡大していくことである。
めに、本発明に係る情報符号化方法は、指定された帯域
情報等に基づいて、実際の変換処理を必要な帯域でのみ
行い、信号の符号化を行うものである。
号化すべき符号に記述された情報に基づいて、実際の復
号化のための変換処理を必要な帯域でのみ行い、信号を
再生するものである。
方法は、復号化手段が入力された符号から実際にその復
号化手段自身が復号化できる帯域に基づいて必要な符号
部分を選択しその能力に応じた帯域幅の信号を再生する
ものである。
は、周波数成分分解手段と、上記周波数成分分解手段に
よって得られた周波数成分を符号化する手段を備え、一
部の帯域に対しては上記周波数成分分解の処理を省略す
ることがあるようにしたものである。この方法を適用し
た情報符号化装置を構成することができる。
理帯域制御手段と、周波数成分符号復号手段と、上記周
波数成分復号手段によって得られた周波数成分から波形
信号を合成する波形信号合成手段を備え、上記波形信号
合成手段は上記処理帯域制御手段の制御に基づいて、一
部の帯域に対しては波形信号合成の処理を省略すること
があるようにしたものである。この方法を適用した情報
復号化装置を構成することができる。
方法は、情報選択手段と、周波数成分符号復号手段と、
上記周波数成分復号手段によって得られた周波数成分か
ら波形信号を合成する波形信号合成手段を備え、上記波
形信号合成手段は、上記情報選択手段が選択した入力符
号列に含まれる一部の情報のみを使い、一部の帯域に対
しては波形信号合成の処理を省略するものである。この
方法を適用した情報復号化装置を構成することができ
る。
帯域制御手段を設け、上記一部の帯域に対して周波数成
分分解の処理を省略するかどうかの制御を上記処理帯域
制御手段により行わせることが挙げられる。また、上記
周波数成分分解の処理を省略する帯域は高域側の帯域で
あることが好ましい。また、上記周波数分解手段は、帯
域分割フィルタ手段とスペクトル変換手段により構成す
ることが好ましい。
ては、音響信号、又は画像信号を挙げることができる。
を、必要な帯域でのみ行うことにより、処理が簡易化さ
れ、安いコストで、あるいは高速に、符号化や復号化が
行える。また、記録された同一の符号から復号化手段が
その能力に応じた帯域の信号を再生することができ、目
的に応じて、それに見合った規模、価格の復号化手段を
構成することを可能とし、記録する信号の帯域を普及し
ている復号化手段の能力に合わせて互換性を保ちながら
拡大していくことができる。
面を参照にしながら説明する。
例を説明するための図である。この図1に示す実施例に
おいて、入力信号はモディファイド離散コサイン変換、
いわゆるMDCT等のスペクトル変換によって得られた
スペクトル成分に分解される。各スペクトル係数は所定
のバンド(この図の例ではb1からb9の9バンド)毎
にまとめられ、正規化処理が施される。ここで、正規化
処理とは各バンドにおけるスペクトル係数の最大の絶対
値によって決定される正規化係数によって各スペクトル
係数を割ることを言う。
ル係数を与えられたビット数で再量子化する。このビッ
ト数の与え方は、入力信号にかかわらず一定であっても
よいし、マスキング等を考慮して、入力信号に依存して
求められたものであってもよい。正規化処理を施すこと
によって、レベルの低い周波数成分のみからなるバンド
内のスペクトル係数を少ないビット数で効率良く再量子
化することが可能である。再量子化のためのビット数を
少なくすることで元の信号を圧縮することができる。
施例が適用可能な構成を概略的に示すブロック図であ
る。符号化装置の入力端子100を介して入力されたオ
ーディオ信号は、周波数成分分解手段回路101により
周波数成分に分解される。この周波数成分は、正規化量
子化回路102によって、一定の帯域毎に正規化および
再量子化が施され、その後、符号列生成回路103によ
って、量子化精度情報、正規化係数情報、正規化および
量子化された周波数成分情報が符号列に変換され、出力
端子104より取り出される。
応した、本発明に係る復号化装置の実施例が適用される
概略構成のブロック図を示したものである。入力端子2
00に入力された符号列は、上記図2の出力端子104
からの出力に対応するものであり、符号列復号回路10
1により量子化精度情報、正規化係数情報、正規化およ
び量子化された周波数成分情報に分離され、逆量子化逆
正規化回路202に送られ、周波数成分信号が生成され
る。生成された周波数成分信号は、波形信号合成回路2
03に送られ、波形信号に変換されて、出力端子204
より出力される。
のDFT、DCT、MDCT等のスペクトル変換手段を
用いても良いし、あるいは帯域分割フィルターを用いて
も良いが、図4に示すように、帯域分割フィルタと上述
のスペクトル変換を組み合わせたものであっても良い。
入力された波形信号は、帯域分割フィルタ回路301に
よって4つの帯域に分割される。各端子331、33
2、333、334には、この順番に低い周波数からの
帯域の信号が得られる。これらの信号は端子300の入
力波形信号の1/4の帯域幅になっており、各々のサン
プリングレートは、上記入力波形信号の1/4になって
いる。従って、これらの信号をスペクトル変換するスペ
クトル変換回路311、312、313、314は、実
際には入力信号を直接スペクトル変換する場合の1/4
の変換長で、同一の周波数分解能を得ることができる。
各スペクトル変換回路311、312、313、314
からの周波数成分出力は、各出力端子321、322、
323、324をそれぞれ介して取り出される。
対応する波形信号合成手段の例を示すものである。この
波形信号合成手段の各入力端子401、402、40
3、404への入力は、それぞれ図4の各出力端子32
1、322、323、324からの出力にそれぞれ対応
している。
412、413、414からの各出力端子441、44
2、443、444に得られる各帯域の信号のサンプリ
ングレートは、上記図4の各端子331、332、33
3、334の各帯域の信号とそれぞれ同一である。これ
らの各端子441、442、443、444に得られる
各帯域の信号を、帯域合成フィルタ421が合成するこ
とによって、波形信号を再生することができ、合成され
た波形信号は、出力端子431より取り出される。
割フィルタ回路301および図5の帯域合成フィルタ回
路421の構成例を示したものである。すなわち、図6
においては、端子500からの入力信号を高域信号、低
域信号に2分割するQMF回路501、511、512
を組み合わせて、例えば図4の帯域分割フィルタ回路3
01が構成され、各端子521、522、523、52
4からは、この順番に低い周波数からの帯域の信号が得
られる。また、図7においては、1つのQMFによって
分割された2つの帯域の信号を合成するIQMF回路を
611、612、621と3つ組み合わせて、例えば図
5の帯域合成フィルタ回路421が構成されている。
して帯域分割フィルタ手段および帯域合成フィルタ手段
を構成することにより、帯域分割後にサンプリングレー
トを低くしたために生じるエイリアシングの影響をキャ
ンセルすることができる。
置を用いて、音響信号を記録・再生する場合について考
える。多くの音響信号において、重要な信号成分は特定
の帯域、特に低域側に集中している。もちろん、より高
域の信号成分が再生されることにより、音質が向上し、
より臨場感のある音響信号が得られるが、低域側の信号
のみが再生されるだけでもスピーチの内容を理解するこ
とは可能であるし、そこそこの音質で音楽を楽しむこと
も可能である。
波形信号サンプルをそのまま記録する場合に比較して多
大の処理が必要となるが、もし、そこそこの音質が簡易
に圧縮記録、伸長再生できれば非常に便利であるこのよ
うな簡易な符号化手段および復号化手段は次のようなケ
ースに特に有用である。
て、ある応用のために信号圧縮を行う段階で、最終的に
低域側の信号のみが必要であるとわかっている場合であ
る。これは符号化に関して言えば、入力される信号の帯
域が予め制限されているものである場合、あるいは、高
域の信号は無視していいという指定が符号化手段に対し
て指示されている場合であり、復号化に関して言えば、
入力される符号列が低域側の信号に対する情報からのみ
成り立っている場合、あるいは、高域の信号は無視して
いいという指定が復号化手段に対して指示されている場
合である。
て、復号化手段が再生する帯域を決定する場合である。
この場合、与えられた符号列から復号化手段自身が再生
可能な帯域の情報を選択して、復号化を行う。こうする
と、復号化手段の種類によって同一の符号列から別の信
号が再生されることになるが、これらはその再生信号の
音質の違いになって現われる。このことは、時間ととも
に復号化手段のコストが下がって行く過程において、し
だいに音質の向上していく復号化手段を互換性の問題を
生じさせずに導入していくことができることを意味して
いる。
号化あるいは復号化を簡易に実現する本発明の方法につ
いて図面を使って説明を行う。
の本発明による符号化装置の実施例のブロック図であ
る。処理帯域制御回路704には、端子706からの処
理帯域制御情報が与えられ、この情報に基づいて周波数
成分分解回路701、正規化・量子化回路702、符号
列生成回路703の処理帯域を制御する。端子706か
らの処理帯域制御情報は、この符号化手段の操作者が入
力しても良いし、例えば端子700に入力信号を供給す
る図8には記されていない帯域制限フィルターから与え
られても良い。
数成分分解回路101と同様の構成をとるが、処理帯域
制御回路704から周波数成分分解回路101に送られ
る制御情報に基づいて必要な帯域のみの処理を行う。例
えば、図1のb1からb6までの帯域のみの信号を符号
化する場合、高域の信号を処理する図4のスペクトル変
換手段313、314は処理を行わない。また、図4の
帯域分割フィルタ手段が図6の構成をとる場合には、図
6のQMF回路512の処理も必要が無いので行わな
い。
号列生成回路703も同様に、処理帯域制御回路704
からの各制御情報に基づいて、必要な帯域での処理のみ
を行う。このように必要な帯域での処理のみを行うこと
によって演算処理量を大幅に減らすことができるため、
安いコストで高速に処理を行うことができるし、電気的
な回路でこれらの処理を行う場合に回路が消費する電力
を削減することが可能である。
ずしも入力される音響信号等をリアルタイムで処理する
ものに限らない。例えば、波形信号のサンプル値がその
まま記録されたファイルの情報を上述の方法で圧縮して
光磁気ディスク等へ記録する場合、その処理は早く終わ
るほど都合が良く、本発明の方法で高速に処理すること
は大きな意味を持っている。
は、必ずしも図4および図6と同じ構成をとる必要は無
く、最初からもっと小規模に、例えば、図11および図
12で示される構成をとるものであっても良い。図11
で示された帯域分割フィルタ回路801は、図4の帯域
分割フィルタ回路301と同じ信号を入力するが、その
出力は低域側の信号のみであり、それらをスペクトル変
換回路811、812に送る。スペクトル変換回路81
1、812は、図4のスペクトル変換回路311、31
2と同じ処理を行う。図12は、帯域分割フィルタ回路
801の構成例を示したもので、QMF回路821の出
力が低域側のみであることを除いてQMF回路821、
831はそれぞれ図6のQMF回路501、511と同
じ処理を行う。なおこの場合、図8の処理帯域制御回路
704は特に設けなくても良い。
1ブロック分の符号列の例が図15に示されている。こ
の例においては先ず、先頭に量子化精度情報数nQ 、例
えばnQ =6という値が記録され、次に実際に符号化さ
れた帯域までの、量子化精度情報Q、正規化係数情報
K、スペクトル係数情報Sが記録されている。符号化列
の記録方法はこの他にも種々の方法が可能で、例えば、
量子化精度情報数を記録せずに、ダミーの量子化精度情
報、例えば量子化のビット数が0であるという情報を帯
域b7、b8、b9に対して記録するようにしてもよ
い。
るための本発明による復号化装置の実施例のブロック図
である。符号列復号回路711は、例えば、図15に示
されるような符号列を入力信号としてとり、正規化およ
び量子化されたスペクトル係数を復元するための情報を
逆量子化・逆正規化回路712に送ると共に、量子化精
度情報数を処理帯域制御回路714に送る。処理帯域制
御714は、量子化精度情報数から復号化のために必要
な処理が必要な帯域を計算し、逆量子化逆正規化712
および波形信号合成回路713の処理が必要な帯域での
処理だけになるように制御を行う。図8に示す符号化装
置の場合と同様に、例えば、図5の逆スペクトル変換回
路413、414および図7のIQMF回路612の処
理を省略することができ、演算処理量を大幅に減らすこ
とができるため、安いコストで高速に処理を行うことが
できるし、電気的な回路でこれらの処理を行う場合に回
路が消費する電力を削減することが可能である。
ずしも音響信号等をリアルタイムで処理して出力するも
のに限らない。例えば、圧縮してファイルになっている
符号列を復号して、波形信号のサンプル値をそのまま光
磁気ディスク等へ記録する場合、その処理は早く終わる
ほど都合が良く、本発明の方法で高速に処理することは
大きな意味を持っている。
るための本発明による復号化手段の実施例のブロック図
である。この実施例の復号化手段は、例えば、図16に
示されるような符号列を入力として受け付ける。
3に示される構成をしており、図13の帯域合成フィル
タ回路851は、図14で示される構成をしている。こ
こで、逆スペクトル変換回路841、842はそれぞ
れ、図5の逆スペクトル変換回路411、412と同じ
処理を行い、IQMF回路861は、図7のIQMF回
路611と同じ処理を行う。また、IQMF回路871
は、端子642からの入力信号の代わりに値が0の信号
を使用して、図7のIQMF回路621と同じ処理を行
う。
符号列復号回路721の出力から、この復号化装置が処
理できる帯域の情報を選択する。すなわち、この復号化
手段が処理できるのは、図1のb1からb6までのバン
ドだけであるので、情報選択回路722は、図16にお
いて斜線を施されていない部分の情報のみを選択的に逆
量子化逆正規化回路723に送る。逆量子化逆正規化回
路723はこれらの情報に基づいて各スペクトル係数を
構成し、波形信号合成回路724は、これらのスペクト
ル係数を変換して波形信号を合成する。この波形信号合
成回路724の処理量は全帯域の信号を合成する場合に
較べて大幅に少なく、上述のように簡単な手段で構成で
きたり、高速で処理を行ったりすることができる。この
復号化手段あるいは方法は必ずしも音響信号等をリアル
タイムで処理して出力するものに限らないのは第一のケ
ースの場合と同様である。
ケースにも第二のケースにも効力を発揮するが、特に、
上述のように、帯域を分割してからスペクトル変換を施
して得るような場合には効果が大きい。例えば、本件出
願人が先に提案した特開平5−183442号公報に記
載されているように、MDCT、IMDCT等のスペク
トル変換・スペクトル逆変換を行う場合に、高速フーリ
エ変換(FFT)の演算方法を使用すると少ない演算処
理量でこれらの変換が実現できることが知られている。
FFTを行う場合には、例えば、文献「高速フーリエ変
換」、E. OranBringham著、宮川、今井訳、科学技術出
版社、に記されているとおり、途中の演算処理結果を記
憶しておく、変換長に比例したワークエリアが必要であ
り、ワークエリア内の情報はシャッフルされながら演算
処理されていく。このため、もし帯域分割を行わずにス
ペクトル変換をFFTを使って実現した場合には、大きな
ワークエリアが必要である上、演算処理削減の効果も、
処理を行わない帯域でのスペクトル変換を省略できる帯
域分割を行ってスペクトル変換を行う方法に比較して小
さい。
からスペクトル変換されたスペクトル係数を波形信号に
逆変換する方が、帯域分割せずにスペクトル変換された
スペクトル係数を波形信号に逆変換するよりも小さなワ
ークエリアですむ上、演算処理削減の効果も大きい。F
FTを高速に行うためには、これらのワークエリアは十
分に高速に読み書きができる構成にしておく必要がある
が、変換長が短くなるということは必要なワークエリア
を小さくできるということであり、それだけ安いコスト
で符号化装置および復号化装置を構成できることを意味
する。
符号化方法の処理例である。この処理例においては、ス
ペクトル変換の部分のみ帯域によって処理することが陽
に示されているが、もちろん、上述の符号化手段の時と
同様に、ステップS11の帯域分割フィルタ処理におい
ても処理を簡略化することが可能である。
域分割フィルタ処理を行った後、ステップS12、S1
3、S14にて、指定帯域がFs/8より大か、2Fs
/8より大か、3Fs/8より大か、をそれぞれ判別し
ている。そして、指定帯域が3Fs/8より大のときに
は、ステップS15〜S18で帯域b4 〜b1 のスペク
トル変換を行い、指定帯域が2Fs/8より大で3Fs
/8以下のときにはステップS16〜S18で帯域b3
〜b1 のスペクトル変換を行い、指定帯域がFs/8よ
り大で2Fs/8以下のときにはステップS17、S1
8で帯域b2 、b1 のスペクトル変換を行い、指定帯域
がFs/8以下のときにはステップS18で帯域b1 の
スペクトル変換を行っている。次のステップS19では
スペクトル信号の正規化及び量子化処理を行った後、ス
テップS20で符号列を生成処理を行っている。
を行う復号化方法の処理例である。この処理例において
は、逆スペクトル変換の部分のみ帯域によって処理する
ことが陽に示されているが、もちろん、上述の復号化手
段の時と同様に、ステップS30の帯域合成フィルタ処
理においても処理を簡略化することが可能である。
号列の復号化処理を行い、ステップS22でスペクトル
信号の逆量子化及び逆正規化処理を行った後、ステップ
S23、S24、S25で、量子化精度情報数が4より
大か、6より大か、8より大か、をそれぞれ判別してい
る。量子化精度情報数が8より大のときには、ステップ
S26〜S29で帯域b4 〜b1 の逆スペクトル変換を
行い、量子化精度情報数が6より大で8以下のときには
ステップS27〜S29で帯域b3 〜b1 の逆スペクト
ル変換を行い、量子化精度情報数が4より大で6以下の
ときにはステップS28、S29で帯域b2 、b1 の逆
スペクトル変換を行い、量子化指定情報数が4以下のと
きにはステップS29で帯域b1 の逆スペクトル変換を
行っている。最後のステップS30では、帯域合成フィ
ルタ処理を行っている。
を行う別の復号化方法の処理例である。この図19の例
においては、ステップS31で符号列の復号化処理を行
い、ステップS32で必要情報の選択を行っており、こ
こで選択された情報のみを以下の処理で用いるようにし
ている。すなわち、ステップS33でスペクトル信号の
逆量子化及び逆正規化処理を行った後、ステップS3
4、S35で帯域b2 、b1 についてのみ逆スペクトル
変換を行い、ステップS36で帯域合成フィルタ処理を
行っている。
用した場合を例にとって説明したが、もちろん、離散フ
ーリエ変換(DFT)や離散コサイン変換(DCT)等
を使用する場合にも本発明の方法を適用することができ
る。さらに、このような特別なスペクトル変換を使用せ
ずにフィルターによって帯域分割をした後、符号化する
場合にも本発明の方法を適用することが可能である。
の帯域をとった場合について説明を行ったが、この他に
も、例えば、実際の信号レベルの大きい帯域のみを処理
するようにすることも可能である。しかし実際には、既
に述べたように、例えば、通常の音響信号等では低域側
に重要な信号成分が分布しており、低域側のみ常に処理
するような構成にすることによって、簡単な構成で大き
な効果を上げることができる。
ルの音響信号に対して適用可能である。また、以上の説
明においては、音響信号を符号化・復号化する場合に関
して説明を行なったが、本発明の方法は他の種類の信号
を処理する場合にも有効である。しかし中でも、低域に
重要な情報が集中している音響信号や画像信号に適用す
るとその効果が大きい。
明に係る情報符号化方法や装置は、一部の帯域に対して
は上記周波数成分分解の処理を省略しており、実際の変
換処理を必要な帯域のみで行うことによって、符号化の
際の処理量を低減でき、構成を簡略化でき、コストダウ
ンが図れる。
は、処理帯域制御手段の制御に基づいて、一部の帯域に
対しては波形信号合成の処理を省略しており、又は、情
報選択手段が選択した入力符号列に含まれる一部の情報
のみを使い、一部の帯域に対しては波形信号合成の処理
を省略している。すなわち、復号化すべき符号に記述さ
れた情報に基づいて、実際の変換処理を必要な帯域での
み行うことによって簡易な処理により、信号の再生を実
現することができる。また、復号化手段が入力された符
号から実際にその復号化手段自身が復号化できる帯域に
基づいて必要な符号部分を選択しその能力に応じた帯域
幅の信号を再生することにより、安いコストで互換性の
とれた復号化方法を提供することができる。
て、符号化あるいは復号化のための実際の処理を必要な
帯域でのみ行うことにより、処理が簡易化され、安いコ
ストで、あるいは高速に、符号化や復号化が行える。ま
た、記録された同一の符号から復号化手段がその能力に
応じた帯域の信号を再生することができ、目的に応じ
て、それに見合った規模、価格の復号化手段を構成する
ことを可能とし、記録する信号の帯域を普及している復
号化手段の能力に合わせて互換性を保ちながら拡大して
いくことができる。
ることにより、例えば通常の音響信号や画像信号等で重
要な信号成分が分布している低域側のみ常に処理するこ
とにより、処理の削減効果を高めることができる。
ペクトラムを示す図である。
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
回路の概略構成を示すブロック回路図である。
路の概略構成を示すブロック回路図である。
ック回路図である。
ック回路図である。
ブロック回路図である。
ブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
波数成分分解回路の概略構成を示すブロック回路図であ
る。
タ回路の構成の一例を示すブロック回路図である。
形信号合成回路の概略構成を示すブロック回路図であ
る。
タ回路の構成の一例を示すブロック回路図である。
である。
図である。
部の例を概略的に示すフローチャートである。
部の例を概略的に示すフローチャートである。
の一部の例を概略的に示すフローチャートである。
Claims (16)
- 【請求項1】 入力信号を周波数成分に分解する周波数
成分分解処理と、上記周波数成分分解処理によって得ら
れた周波数成分を符号化する処理とを行い、上記周波数
成分分解の処理を省略する一部の帯域を選択的に設ける
ことを特徴とする情報符号化方法。 - 【請求項2】 処理帯域制御処理を有し、上記一部の帯
域に対して周波数成分分解の処理を省略するかどうかの
制御を上記処理帯域制御処理により行うことを特徴とす
る請求項1記載の情報符号化方法。 - 【請求項3】 上記周波数成分分解の処理を省略する帯
域は高域側の帯域であることを特徴とする請求項1又は
2記載の情報符号化方法。 - 【請求項4】 上記周波数分解処理は、帯域分割フィル
タ手段とスペクトル変換手段により行われることを特徴
とする請求項1、2又は3記載の情報符号化方法。 - 【請求項5】 上記入力信号は音響信号であることを特
徴とする請求項1、2、3又は4記載の情報符号化方
法。 - 【請求項6】 上記入力信号は画像信号であることを特
徴とする請求項1、2、3又は4記載の情報符号化方
法。 - 【請求項7】 入力信号を周波数成分に分解する処理を
行う周波数成分分解処理手段と、 上記周波数成分分解手段によって得られた周波数成分を
符号化する手段とを備え、 上記周波数成分分解の処理を省略する一部の帯域を選択
的に設けることを特徴とする情報符号化装置。 - 【請求項8】 処理帯域制御手段を備え、上記一部の帯
域に対して周波数成分分解の処理を省略するかどうかの
制御を上記処理帯域制御手段が行うことを特徴とする請
求項1記載の情報符号化装置。 - 【請求項9】 処理帯域制御処理と、周波数成分符号復
号化処理と、上記周波数成分復号化処理によって得られ
た周波数成分から波形信号を合成する波形信号合成処理
とを有し、 上記波形信号合成処理は、上記処理帯域制御処理による
制御に基づいて、一部の帯域に対しては波形信号合成の
処理を選択的に省略することを特徴とする情報復号化方
法。 - 【請求項10】 情報選択処理と、周波数成分符号復号
化処理と、上記周波数成分復号化処理によって得られた
周波数成分から波形信号を合成する波形信号合成処理と
を有し、 上記波形信号合成処理は、上記情報選択処理により選択
された入力符号列に含まれる一部の情報のみを用い、一
部の帯域に対しては波形信号合成の処理を省略すること
を特徴とする情報復号化方法。 - 【請求項11】 上記波形信号合成の処理を省略する帯
域は高域側の帯域であることを特徴とする請求項9又は
10記載の情報復号化方法。 - 【請求項12】 上記波形信号合成処理は、逆スペクト
ル変換手段と帯域合成フィルタ手段とにより行われるこ
とを特徴とする請求項9、10又は11記載の情報復号
化方法。 - 【請求項13】 出力信号は音響信号であることを特徴
とする請求項9、10、11又は12記載の情報復号化
方法。 - 【請求項14】 出力信号は画像信号であることを特徴
とする請求項9、10、11又は12記載の情報復号化
方法。 - 【請求項15】 処理帯域制御手段と、 周波数成分符号復号化手段と、 上記周波数成分復号化手段によって得られた周波数成分
から波形信号を合成する波形信号合成手段とを備え、 上記波形信号合成手段は、上記処理帯域制御手段の制御
に基づいて、一部の帯域に対しては波形信号合成の処理
を選択的省略することを特徴とする情報復号化装置。 - 【請求項16】 情報選択手段と、 周波数成分符号復号化手段と、 上記周波数成分復号化手段によって得られた周波数成分
から波形信号を合成する波形信号合成手段とを備え、 上記波形信号合成手段は、上記情報選択手段によって選
択された入力符号列に含まれる一部の情報のみを用い、
一部の帯域に対しては波形信号合成の処理を省略するこ
とを特徴とする情報復号化装置。
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