JPH09232964A - ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置 - Google Patents
ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置Info
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- JPH09232964A JPH09232964A JP8056898A JP5689896A JPH09232964A JP H09232964 A JPH09232964 A JP H09232964A JP 8056898 A JP8056898 A JP 8056898A JP 5689896 A JP5689896 A JP 5689896A JP H09232964 A JPH09232964 A JP H09232964A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、入力信号の過渡状態を精度良
く検出することができるようにする。 【解決手段】 入力信号を所定区間毎に取り込んで２乗
和を夫々求め、各区間毎に２乗和された信号の少なくと
も２以上の区間に渡る変化度によって上記入力信号の過
渡状態を検出するように過渡状態検出回路２を構成し、
直交変換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸上の入
力信号の２乗和計算を行うだけで過渡状態を検出するこ
とができるようにする。
く検出することができるようにする。 【解決手段】 入力信号を所定区間毎に取り込んで２乗
和を夫々求め、各区間毎に２乗和された信号の少なくと
も２以上の区間に渡る変化度によって上記入力信号の過
渡状態を検出するように過渡状態検出回路２を構成し、
直交変換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸上の入
力信号の２乗和計算を行うだけで過渡状態を検出するこ
とができるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブロック長可変型
変換符号化装置および過渡状態検出装置に関するもので
ある。
変換符号化装置および過渡状態検出装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】オーディオデータの高能率符号化には、
オーディオデータを時間軸上で複数の帯域に分割して符
号化する帯域分割符号化や、オーディオデータを周波数
軸上に直交変換し、複数の帯域に分割して符号化する変
換符号化などがある。また、これらの符号化方式を組み
合わせて、オーディオデータを時間軸上で複数の帯域に
分割し、各帯域信号を更に周波数軸上に直交変換して符
号化する高能率符号化もある。
オーディオデータを時間軸上で複数の帯域に分割して符
号化する帯域分割符号化や、オーディオデータを周波数
軸上に直交変換し、複数の帯域に分割して符号化する変
換符号化などがある。また、これらの符号化方式を組み
合わせて、オーディオデータを時間軸上で複数の帯域に
分割し、各帯域信号を更に周波数軸上に直交変換して符
号化する高能率符号化もある。
【０００３】従来技術の一例として、図３に示すＭＤＣ
Ｔ（モディファイド離散余弦変換）を用いたブロック長
可変型変換符号化について説明する。図３において、オ
ーディオデータ入力端子３１より入力されたオーディオ
データは、Ｎ／２サンプル（Ｎは例えば５１２）を１ブ
ロックとして、前ブロックのＮ／２サンプルと現ブロッ
クのＮ／２サンプルとを合わせたＮサンプルが、過渡状
態検出回路３２とＭＤＣＴ回路３３とに入力される。
Ｔ（モディファイド離散余弦変換）を用いたブロック長
可変型変換符号化について説明する。図３において、オ
ーディオデータ入力端子３１より入力されたオーディオ
データは、Ｎ／２サンプル（Ｎは例えば５１２）を１ブ
ロックとして、前ブロックのＮ／２サンプルと現ブロッ
クのＮ／２サンプルとを合わせたＮサンプルが、過渡状
態検出回路３２とＭＤＣＴ回路３３とに入力される。
【０００４】過渡状態検出回路３２は、入力されるＮサ
ンプルの信号の性質に応じて、ＭＤＣＴ回路３３で行う
ＭＤＣＴ処理の直交変換サイズを決定し、それをＭＤＣ
Ｔ回路３３に供給する。ＭＤＣＴ回路３３は、過渡状態
検出回路３２から供給される直交変換のサンプルサイズ
に従って、入力されるＮサンプルのオーディオデータを
ＭＤＣＴにより直交変換し、それにより得られるＮ個の
ＭＤＣＴ係数データをブロック浮動小数点変換回路３４
に出力する。
ンプルの信号の性質に応じて、ＭＤＣＴ回路３３で行う
ＭＤＣＴ処理の直交変換サイズを決定し、それをＭＤＣ
Ｔ回路３３に供給する。ＭＤＣＴ回路３３は、過渡状態
検出回路３２から供給される直交変換のサンプルサイズ
に従って、入力されるＮサンプルのオーディオデータを
ＭＤＣＴにより直交変換し、それにより得られるＮ個の
ＭＤＣＴ係数データをブロック浮動小数点変換回路３４
に出力する。
【０００５】ブロック浮動小数点変換回路３４は、ＭＤ
ＣＴ回路３３より入力されるＮ個のＭＤＣＴ係数データ
を仮数部と指数部とで表現される浮動小数点データに変
換し、指数部データをビット割り当て回路３５に出力す
るとともに、仮数部データを量子化符号化回路３６に出
力する。
ＣＴ回路３３より入力されるＮ個のＭＤＣＴ係数データ
を仮数部と指数部とで表現される浮動小数点データに変
換し、指数部データをビット割り当て回路３５に出力す
るとともに、仮数部データを量子化符号化回路３６に出
力する。
【０００６】ビット割り当て回路３５は、ブロック浮動
小数点変換回路３４より入力される指数部データをもと
に、人の聴覚マスキング特性等を利用して仮数部データ
の量子化ビット長を決定し、それを量子化符号化回路３
６に出力する。量子化符号化回路３６は、ビット割り当
て回路３５より入力される量子化ビット長の分だけ、ブ
ロック浮動小数点変換回路３４より入力される仮数部デ
ータのＭＳＢ（最上位ビット）からデータを取り出して
量子化符号化の処理を行う。
小数点変換回路３４より入力される指数部データをもと
に、人の聴覚マスキング特性等を利用して仮数部データ
の量子化ビット長を決定し、それを量子化符号化回路３
６に出力する。量子化符号化回路３６は、ビット割り当
て回路３５より入力される量子化ビット長の分だけ、ブ
ロック浮動小数点変換回路３４より入力される仮数部デ
ータのＭＳＢ（最上位ビット）からデータを取り出して
量子化符号化の処理を行う。
【０００７】以上の処理の結果、第１のデータ出力端子
３７から指数部データが出力され、第２のデータ出力端
子３８から符号化された仮数部データ（以下、仮数部符
号化データという）が出力される。これらの出力された
データは、図示しない記録媒体に蓄積されたり、図示し
ない伝送路を介して送信されたりする。
３７から指数部データが出力され、第２のデータ出力端
子３８から符号化された仮数部データ（以下、仮数部符
号化データという）が出力される。これらの出力された
データは、図示しない記録媒体に蓄積されたり、図示し
ない伝送路を介して送信されたりする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、直交変換を
利用した符号化においては、高圧縮率で高音質を実現す
るという符号化効率の観点から、一般には、直交変換サ
イズであるＮの値を大きくした方が良い。
利用した符号化においては、高圧縮率で高音質を実現す
るという符号化効率の観点から、一般には、直交変換サ
イズであるＮの値を大きくした方が良い。
【０００９】しかし、図４に示すように、Ｎサンプル内
（この図４においては５１２サンプルの期間内）におい
て入力信号の性質が急激に変化するような場合、例えば
信号の急峻な立ち上がり等が発生する場合には、そのよ
うな信号を符号化して復号化すると、図５に示すよう
に、信号レベルの低い部分で符号化による雑音の割合が
多くなってしまい、プリエコーとして検知されてしまう
場合があった。
（この図４においては５１２サンプルの期間内）におい
て入力信号の性質が急激に変化するような場合、例えば
信号の急峻な立ち上がり等が発生する場合には、そのよ
うな信号を符号化して復号化すると、図５に示すよう
に、信号レベルの低い部分で符号化による雑音の割合が
多くなってしまい、プリエコーとして検知されてしまう
場合があった。
【００１０】そこで、過渡状態検出回路３２において、
入力信号の性質を分析して、直交変換サイズを適応的に
切り替える方法が従来より用いられている。この方法で
は、入力信号が定常状態にある場合には、Ｎサンプルサ
イズの直交変換を１回行い、Ｎ個の周波数データに変換
する。また、入力信号が過渡状態にある場合には、Ｎサ
ンプルを複数の区間に分けてそれぞれの区間に対して直
交変換を行い、Ｎ個の周波数データに変換する。
入力信号の性質を分析して、直交変換サイズを適応的に
切り替える方法が従来より用いられている。この方法で
は、入力信号が定常状態にある場合には、Ｎサンプルサ
イズの直交変換を１回行い、Ｎ個の周波数データに変換
する。また、入力信号が過渡状態にある場合には、Ｎサ
ンプルを複数の区間に分けてそれぞれの区間に対して直
交変換を行い、Ｎ個の周波数データに変換する。
【００１１】例えば、Ｎサンプルを前半のＮ／２サンプ
ルと後半のＮ／２サンプルとに分けて、Ｎ／２サンプル
サイズの直交変換を前半と後半とで合計２回行い、Ｎ個
の周波数データに変換する。また、他の例では、Ｎサン
プルをＮ／４サンプル毎の等間隔に分けて合計４回の直
交変換を行い、Ｎ個の周波数データに変換する。これに
より、図６に示すように、過渡状態である区間を短くし
て（この図６では、２５６サンプルずつ）符号化による
雑音が及ぶ範囲を狭くすることで、プリエコーとして検
知されないようにしている。
ルと後半のＮ／２サンプルとに分けて、Ｎ／２サンプル
サイズの直交変換を前半と後半とで合計２回行い、Ｎ個
の周波数データに変換する。また、他の例では、Ｎサン
プルをＮ／４サンプル毎の等間隔に分けて合計４回の直
交変換を行い、Ｎ個の周波数データに変換する。これに
より、図６に示すように、過渡状態である区間を短くし
て（この図６では、２５６サンプルずつ）符号化による
雑音が及ぶ範囲を狭くすることで、プリエコーとして検
知されないようにしている。
【００１２】過渡状態の検出を行う方法としては、図７
に示すフィードバック型検出法（信学技報：EA90-65,P
P.23-30,1990.「適応ブロック長適応変換符号化(ATC-AB
S) による２５６Ｋｂｐｓステレオハイファイオーディ
オ符号化／復号装置」）が、最も検出精度の良いもので
あると考えられている。
に示すフィードバック型検出法（信学技報：EA90-65,P
P.23-30,1990.「適応ブロック長適応変換符号化(ATC-AB
S) による２５６Ｋｂｐｓステレオハイファイオーディ
オ符号化／復号装置」）が、最も検出精度の良いもので
あると考えられている。
【００１３】この図７に示すフィードバック型検出法
は、Ｎサンプルサイズの直交変換と、それよりも短いサ
ンプルサイズ、例えばＮ／２，Ｎ／４の短いサンプルサ
イズの直交変換とをいくつか同時に行い、符号化復号化
処理を行う。そして、それらのサンプルサイズの中から
最終的に雑音レベルの低いサンプルサイズを選択する方
法である。このように、フィードバック型検出法では、
雑音レベルが最も低くなる直交変換サイズを選択してい
るので、聴感上ほぼ最高の音質を達成することができる
と考えられる。
は、Ｎサンプルサイズの直交変換と、それよりも短いサ
ンプルサイズ、例えばＮ／２，Ｎ／４の短いサンプルサ
イズの直交変換とをいくつか同時に行い、符号化復号化
処理を行う。そして、それらのサンプルサイズの中から
最終的に雑音レベルの低いサンプルサイズを選択する方
法である。このように、フィードバック型検出法では、
雑音レベルが最も低くなる直交変換サイズを選択してい
るので、聴感上ほぼ最高の音質を達成することができる
と考えられる。
【００１４】この他にも、Ｎサンプルを複数の区間に分
けてそれぞれの区間に対して直交変換を行い（例えば、
Ｎサンプルを前半のＮ／２サンプルと後半のＮ／２サン
プルとに分けて、Ｎ／２サンプルサイズの直交変換を前
半と後半とで２回行い）、前半のＮ／２サンプルに対す
る周波数データと後半のＮ／２サンプルに対する周波数
データとの変化度によって過渡状態を検出する方法もあ
る。
けてそれぞれの区間に対して直交変換を行い（例えば、
Ｎサンプルを前半のＮ／２サンプルと後半のＮ／２サン
プルとに分けて、Ｎ／２サンプルサイズの直交変換を前
半と後半とで２回行い）、前半のＮ／２サンプルに対す
る周波数データと後半のＮ／２サンプルに対する周波数
データとの変化度によって過渡状態を検出する方法もあ
る。
【００１５】また、直交変換は行わずに、時間軸上の入
力信号の低周波成分を高域通過フィルタにより遮断し、
その結果得られる入力信号の高周波成分の変化度によっ
て過渡状態を検出する方法もある。
力信号の低周波成分を高域通過フィルタにより遮断し、
その結果得られる入力信号の高周波成分の変化度によっ
て過渡状態を検出する方法もある。
【００１６】しかしながら、以上の過渡状態を検出する
方法では、検出精度が向上すれば処理も複雑になってし
まうという欠点があった。また、以上の検出方法では直
交変換処理やフィルタ処理を行っているため、計算負荷
が大きく、符号化の実時間処理などには適さないという
欠点もあった。
方法では、検出精度が向上すれば処理も複雑になってし
まうという欠点があった。また、以上の検出方法では直
交変換処理やフィルタ処理を行っているため、計算負荷
が大きく、符号化の実時間処理などには適さないという
欠点もあった。
【００１７】本発明は、このような欠点を解消するため
に成されたものであり、簡単な構成で、入力信号の過渡
状態を精度良く検出することができるようにすることを
目的とする。
に成されたものであり、簡単な構成で、入力信号の過渡
状態を精度良く検出することができるようにすることを
目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号を所
定区間毎に取り込んで２乗和を夫々求め、各区間毎に２
乗和された信号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度
によって上記入力信号の過渡状態を検出する過渡状態検
出回路を有している。この過渡状態検出回路は、直交変
換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸上の入力信号
のある区間（例えば、直交変換回路の最大直交変換サイ
ズがＮである場合に、Ｎ／２またはＮ／４サイズの区
間）毎に２乗和を求め、その２乗和の値の変化度により
過渡状態を検出する。このように構成した本発明によれ
ば、時間軸上の入力信号の２乗和計算を行うだけで過渡
状態を検出することが可能となる。
定区間毎に取り込んで２乗和を夫々求め、各区間毎に２
乗和された信号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度
によって上記入力信号の過渡状態を検出する過渡状態検
出回路を有している。この過渡状態検出回路は、直交変
換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸上の入力信号
のある区間（例えば、直交変換回路の最大直交変換サイ
ズがＮである場合に、Ｎ／２またはＮ／４サイズの区
間）毎に２乗和を求め、その２乗和の値の変化度により
過渡状態を検出する。このように構成した本発明によれ
ば、時間軸上の入力信号の２乗和計算を行うだけで過渡
状態を検出することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるブロッ
ク長可変型変換符号化装置の構成例を示す図である。図
１に示す本実施形態では、ＭＤＣＴ回路３は、最大でＮ
サンプルサイズの直交変換が可能であり、過渡状態検出
回路２からの制御信号に応じて、Ｎサンプルサイズの直
交変換またはＮ／４サンプルサイズの直交変換を行う。
に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるブロッ
ク長可変型変換符号化装置の構成例を示す図である。図
１に示す本実施形態では、ＭＤＣＴ回路３は、最大でＮ
サンプルサイズの直交変換が可能であり、過渡状態検出
回路２からの制御信号に応じて、Ｎサンプルサイズの直
交変換またはＮ／４サンプルサイズの直交変換を行う。
【００２０】図１において、オーディオデータ入力端子
１より入力されたオーディオデータは、Ｎサンプル（Ｎ
は例えば５１２）を１ブロックとして、バッファ回路Ｂ
ＵＦに一時的に蓄えられる。このバッファ回路ＢＵＦに
蓄えられたオーディオデータは、その後過渡状態検出回
路２とＭＤＣＴ回路３とに入力される。以下では、簡単
のためにＮ＝５１２として説明する。
１より入力されたオーディオデータは、Ｎサンプル（Ｎ
は例えば５１２）を１ブロックとして、バッファ回路Ｂ
ＵＦに一時的に蓄えられる。このバッファ回路ＢＵＦに
蓄えられたオーディオデータは、その後過渡状態検出回
路２とＭＤＣＴ回路３とに入力される。以下では、簡単
のためにＮ＝５１２として説明する。
【００２１】過渡状態検出回路２は、入力される５１２
サンプルの信号をＮ／４サンプル（＝１２８サンプル）
毎の４つの小ブロックに分割し、各小ブロック毎にサン
プルの２乗和を求め、互いに隣接する小ブロック間の２
乗和の比を求める。そして、４つの小ブロックの２乗和
の比が何れも所定値よりも小さいときは、５１２サンプ
ルサイズの直交変換を行うようにＭＤＣＴ回路３に指示
する。また、４つの小ブロックの２乗和の比が少なくと
も１つの隣接小ブロック間で所定値よりも大きくなった
ときは、１２８サンプルサイズの直交変換を行うように
指示する。
サンプルの信号をＮ／４サンプル（＝１２８サンプル）
毎の４つの小ブロックに分割し、各小ブロック毎にサン
プルの２乗和を求め、互いに隣接する小ブロック間の２
乗和の比を求める。そして、４つの小ブロックの２乗和
の比が何れも所定値よりも小さいときは、５１２サンプ
ルサイズの直交変換を行うようにＭＤＣＴ回路３に指示
する。また、４つの小ブロックの２乗和の比が少なくと
も１つの隣接小ブロック間で所定値よりも大きくなった
ときは、１２８サンプルサイズの直交変換を行うように
指示する。
【００２２】ＭＤＣＴ回路３は、過渡状態検出回路２か
ら５１２サンプルサイズの直交変換を行うように指示さ
れた場合には、バッファ回路ＢＵＦから取り込まれてい
た５１２サンプルのデータをもとに５１２サンプルサイ
ズの直交変換を行う。このとき、本実施形態では、窓掛
け処理によってデータの連続性を担保するために、以下
のような処理を行う。
ら５１２サンプルサイズの直交変換を行うように指示さ
れた場合には、バッファ回路ＢＵＦから取り込まれてい
た５１２サンプルのデータをもとに５１２サンプルサイ
ズの直交変換を行う。このとき、本実施形態では、窓掛
け処理によってデータの連続性を担保するために、以下
のような処理を行う。
【００２３】すなわち、まず、バッファ回路ＢＵＦに保
持されている５１２サンプルサイズのデータに対して５
１２サンプルサイズのＭＤＣＴ処理を１回行い、５１２
個の周波数データを得る。その後、バッファ回路ＢＵＦ
に保持されている５１２サンプルサイズのデータを２５
６サンプル分シフトして、現ブロックの後半の２５６サ
ンプルと新しく入力される次ブロックの前半の２５６サ
ンプルとで新たな５１２サンプルサイズのデータとし、
次のＭＤＣＴ処理に備える。
持されている５１２サンプルサイズのデータに対して５
１２サンプルサイズのＭＤＣＴ処理を１回行い、５１２
個の周波数データを得る。その後、バッファ回路ＢＵＦ
に保持されている５１２サンプルサイズのデータを２５
６サンプル分シフトして、現ブロックの後半の２５６サ
ンプルと新しく入力される次ブロックの前半の２５６サ
ンプルとで新たな５１２サンプルサイズのデータとし、
次のＭＤＣＴ処理に備える。
【００２４】このように、本実施形態では、Ｎ／２サン
プル（＝２５６サンプル）ずつデータを重複させてＭＤ
ＣＴ処理を行っている。この様子を図２（ａ）に示す。
プル（＝２５６サンプル）ずつデータを重複させてＭＤ
ＣＴ処理を行っている。この様子を図２（ａ）に示す。
【００２５】上述のようにして５１２サンプルサイズの
ＭＤＣＴ処理を行った場合、図示しないデコーダ側にお
いて行われる逆ＭＤＣＴ処理は以下のようになる。な
お、ここでも簡単のためにＮ＝５１２として説明する。
ＭＤＣＴ処理を行った場合、図示しないデコーダ側にお
いて行われる逆ＭＤＣＴ処理は以下のようになる。な
お、ここでも簡単のためにＮ＝５１２として説明する。
【００２６】１）符号化データのビットストリームより
復元された５１２個の周波数データは、５１２サンプル
サイズの逆ＭＤＣＴ処理が１回行われることによって、
５１２個の周波数データが５１２個の時間データに逆変
換される。 ２）バッファには前ブロックの後半２５６個の時間デー
タが残っており、この前ブロックの後半２５６個の時間
データと、現ブロックの５１２個の時間データのうち前
半２５６個の時間データとが加算され、デコーダから出
力される。
復元された５１２個の周波数データは、５１２サンプル
サイズの逆ＭＤＣＴ処理が１回行われることによって、
５１２個の周波数データが５１２個の時間データに逆変
換される。 ２）バッファには前ブロックの後半２５６個の時間デー
タが残っており、この前ブロックの後半２５６個の時間
データと、現ブロックの５１２個の時間データのうち前
半２５６個の時間データとが加算され、デコーダから出
力される。
【００２７】３）上記バッファに保持されている前ブロ
ックの後半２５６個の時間データが、現ブロックの５１
２個の時間データのうち後半２５６個の時間データに入
れ換えられる。 上記の１）２）３）の処理を繰り返し行う。
ックの後半２５６個の時間データが、現ブロックの５１
２個の時間データのうち後半２５６個の時間データに入
れ換えられる。 上記の１）２）３）の処理を繰り返し行う。
【００２８】また、ＭＤＣＴ回路３は、過渡状態検出回
路２からＮ／４サンプルサイズ（＝１２８サンプルサイ
ズ）の直交変換を行うように指示された場合には、バッ
ファ回路ＢＵＦから取り込まれていた５１２サンプルの
データに対して、１２８サンプルサイズ毎に４回に分け
て直交変換を行う。このときも、窓掛け処理のために、
図２（ｂ）に示すように、以下のような処理を行う。
路２からＮ／４サンプルサイズ（＝１２８サンプルサイ
ズ）の直交変換を行うように指示された場合には、バッ
ファ回路ＢＵＦから取り込まれていた５１２サンプルの
データに対して、１２８サンプルサイズ毎に４回に分け
て直交変換を行う。このときも、窓掛け処理のために、
図２（ｂ）に示すように、以下のような処理を行う。
【００２９】１）バッファ回路ＢＵＦに保持されている
５１２個のサンプルデータを４等分し、それぞれの１２
８個のサンプルデータに対して１２８サンプルサイズの
ＭＤＣＴ処理を行う。合計４回の１２８サンプルサイズ
のＭＤＣＴ処理によって、５１２個のサンプルデータが
直交変換され、５１２個の周波数データとなる。
５１２個のサンプルデータを４等分し、それぞれの１２
８個のサンプルデータに対して１２８サンプルサイズの
ＭＤＣＴ処理を行う。合計４回の１２８サンプルサイズ
のＭＤＣＴ処理によって、５１２個のサンプルデータが
直交変換され、５１２個の周波数データとなる。
【００３０】２）バッファ回路ＢＵＦに保持されている
５１２個のサンプルデータが直交変換された後は、５１
２個のサンプルを２５６サンプル分シフトして、現ブロ
ックの後半２５６サンプルと新しく入力される次ブロッ
クの前半２５６サンプルとで新たな５１２サンプルのデ
ータとし、次のＭＤＣＴ処理に備える。
５１２個のサンプルデータが直交変換された後は、５１
２個のサンプルを２５６サンプル分シフトして、現ブロ
ックの後半２５６サンプルと新しく入力される次ブロッ
クの前半２５６サンプルとで新たな５１２サンプルのデ
ータとし、次のＭＤＣＴ処理に備える。
【００３１】この図２（ｂ）のように、１２８サンプル
サイズのＭＤＣＴ処理を行う場合にも２５６サンプルず
つデータを重複させてＭＤＣＴ処理を行うのは、前後の
ブロックで重複させるサンプル長を一定（この例では２
５６サンプル）にしておくことによって、直交変換サイ
ズにかかわらずデコーダ側でのデータ取り込み処理を一
定に行えるようにするためである。
サイズのＭＤＣＴ処理を行う場合にも２５６サンプルず
つデータを重複させてＭＤＣＴ処理を行うのは、前後の
ブロックで重複させるサンプル長を一定（この例では２
５６サンプル）にしておくことによって、直交変換サイ
ズにかかわらずデコーダ側でのデータ取り込み処理を一
定に行えるようにするためである。
【００３２】また、このような１２８サンプルサイズの
ＭＤＣＴ処理を行った場合におけるデコーダ側の逆ＭＤ
ＣＴ処理を以下に示す。
ＭＤＣＴ処理を行った場合におけるデコーダ側の逆ＭＤ
ＣＴ処理を以下に示す。
【００３３】１）符号化データのビットストリームより
復元された５１２個の周波数データは、１２８サンプル
サイズの逆ＭＤＣＴ処理が４回行われることによって、
５１２個の周波数データが５１２個の時間データに逆変
換される。 ２）バッファには前ブロックの後半２５６個の時間デー
タが残っており、この前ブロックの後半２５６個の時間
データと、現ブロックの５１２個の時間データのうち前
半２５６個の時間データとが加算され、デコーダから出
力される。
復元された５１２個の周波数データは、１２８サンプル
サイズの逆ＭＤＣＴ処理が４回行われることによって、
５１２個の周波数データが５１２個の時間データに逆変
換される。 ２）バッファには前ブロックの後半２５６個の時間デー
タが残っており、この前ブロックの後半２５６個の時間
データと、現ブロックの５１２個の時間データのうち前
半２５６個の時間データとが加算され、デコーダから出
力される。
【００３４】３）上記バッファに保持されている前ブロ
ックの後半２５６個の時間データが、現ブロックの５１
２個の時間データのうち後半２５６個の時間データに入
れ換えられる。 上記の１）２）３）の処理を繰り返し行う。
ックの後半２５６個の時間データが、現ブロックの５１
２個の時間データのうち後半２５６個の時間データに入
れ換えられる。 上記の１）２）３）の処理を繰り返し行う。
【００３５】このように、符号化側で５１２サンプルサ
イズのＭＤＣＴ処理を行った場合と１２８サンプルサイ
ズのＭＤＣＴ処理を行った場合とにおけるデコーダ側の
処理の違いは、１）の処理だけとなる。
イズのＭＤＣＴ処理を行った場合と１２８サンプルサイ
ズのＭＤＣＴ処理を行った場合とにおけるデコーダ側の
処理の違いは、１）の処理だけとなる。
【００３６】以上のようにしてＭＤＣＴ回路３により直
交変換された周波数データ（５１２個のＭＤＣＴ係数デ
ータ）は、図３の場合と同様にブロック浮動小数点変換
回路４に供給される。ブロック浮動小数点変換回路４
は、ＭＤＣＴ回路３より入力される５１２個のＭＤＣＴ
係数データを仮数部と指数部とで表現される浮動小数点
データに変換し、指数部データをビット割り当て回路５
に出力するとともに、仮数部データを量子化符号化回路
６に出力する。
交変換された周波数データ（５１２個のＭＤＣＴ係数デ
ータ）は、図３の場合と同様にブロック浮動小数点変換
回路４に供給される。ブロック浮動小数点変換回路４
は、ＭＤＣＴ回路３より入力される５１２個のＭＤＣＴ
係数データを仮数部と指数部とで表現される浮動小数点
データに変換し、指数部データをビット割り当て回路５
に出力するとともに、仮数部データを量子化符号化回路
６に出力する。
【００３７】ビット割り当て回路５は、ブロック浮動小
数点変換回路４より入力される指数部データをもとに、
人の聴覚マスキング特性等を利用して仮数部データの量
子化ビット長を決定し、それを量子化符号化回路６に出
力する。量子化符号化回路６は、ビット割り当て回路５
より入力される量子化ビット長の分だけ、ブロック浮動
小数点変換回路４より入力される仮数部データのＭＳＢ
からデータを取り出して量子化符号化の処理を行う。
数点変換回路４より入力される指数部データをもとに、
人の聴覚マスキング特性等を利用して仮数部データの量
子化ビット長を決定し、それを量子化符号化回路６に出
力する。量子化符号化回路６は、ビット割り当て回路５
より入力される量子化ビット長の分だけ、ブロック浮動
小数点変換回路４より入力される仮数部データのＭＳＢ
からデータを取り出して量子化符号化の処理を行う。
【００３８】以上の処理の結果、第１のデータ出力端子
７から指数部データが出力され、第２のデータ出力端子
８から仮数部符号化データが出力される。これらの出力
されたデータは、図示しない記録媒体に蓄積されたり、
図示しない伝送路を介して送信されたりする。
７から指数部データが出力され、第２のデータ出力端子
８から仮数部符号化データが出力される。これらの出力
されたデータは、図示しない記録媒体に蓄積されたり、
図示しない伝送路を介して送信されたりする。
【００３９】次に、上記した過渡状態検出回路２の動作
を更に詳しく説明する。図１のバッファ回路ＢＵＦより
過渡状態検出回路２に入力されるＮサンプル（＝５１２
サンプル）のデータは、まず２乗和計算部２１で、Ｎ／
４サンプル（＝１２８サンプル）の小ブロック毎に２乗
和が求められる。
を更に詳しく説明する。図１のバッファ回路ＢＵＦより
過渡状態検出回路２に入力されるＮサンプル（＝５１２
サンプル）のデータは、まず２乗和計算部２１で、Ｎ／
４サンプル（＝１２８サンプル）の小ブロック毎に２乗
和が求められる。
【００４０】Ｎサンプル（＝５１２サンプル）のデータ
をx(n),n=0,1,2,...,N-1とすると、各小ブロック毎のサ
ンプルデータの２乗和は次の式（１）で求められる。な
お、この式（１）において、ｍはＮ／４サンプルで成る
小ブロックのインデックスである。
をx(n),n=0,1,2,...,N-1とすると、各小ブロック毎のサ
ンプルデータの２乗和は次の式（１）で求められる。な
お、この式（１）において、ｍはＮ／４サンプルで成る
小ブロックのインデックスである。
【００４１】
【数１】
【００４２】次に、２乗和比較部２２で、上記式（１）
で計算されたＮ／４サンプル（＝１２８サンプル）で成
る小ブロック毎の２乗和をそれぞれ比較し、過渡状態を
検出する。この過渡状態の検出は、以下の手順により行
う。すなわち、互いに隣接する小ブロック間の２乗和
を、以下の式（２）〜（７）が成り立つかどうかを見る
ことによって比較する。ただし、これらの式中に示すＴ
ｈは、検出感度を調整するためのしきい値である。
で計算されたＮ／４サンプル（＝１２８サンプル）で成
る小ブロック毎の２乗和をそれぞれ比較し、過渡状態を
検出する。この過渡状態の検出は、以下の手順により行
う。すなわち、互いに隣接する小ブロック間の２乗和
を、以下の式（２）〜（７）が成り立つかどうかを見る
ことによって比較する。ただし、これらの式中に示すＴ
ｈは、検出感度を調整するためのしきい値である。
【００４３】s(m)＞Ｔｈ×s(m+1) （２） s(m+1)＞Ｔｈ×s(m) （３） s(m+1)＞Ｔｈ×s(m+2) （４） s(m+2)＞Ｔｈ×s(m+1) （５） s(m+2)＞Ｔｈ×s(m+3) （６） s(m+3)＞Ｔｈ×s(m+2) （７）
【００４４】次に、ブロックサイズ決定部２３は、上記
２乗和比較部２２における比較の結果に基づいて、直交
変換サイズを決定する。すなわち、上記式（２）〜
（７）のうち少なくとも１つの条件を満足すれば、直交
変換サイズをＮ／４サンプルサイズ（＝１２８サンプル
サイズ）に決定する。また、上記式（２）〜（７）の何
れの条件も満足しなければ、直交変換サイズをＮサンプ
ルサイズ（＝５１２サンプルサイズ）に決定する。
２乗和比較部２２における比較の結果に基づいて、直交
変換サイズを決定する。すなわち、上記式（２）〜
（７）のうち少なくとも１つの条件を満足すれば、直交
変換サイズをＮ／４サンプルサイズ（＝１２８サンプル
サイズ）に決定する。また、上記式（２）〜（７）の何
れの条件も満足しなければ、直交変換サイズをＮサンプ
ルサイズ（＝５１２サンプルサイズ）に決定する。
【００４５】上記の式（２）〜（７）では、互いに隣接
する小ブロック間の２乗和をそれぞれ比較することによ
って、入力信号の性質の急激な変化、例えば信号の急峻
な立ち上がりなどを検出している。その検出の感度を調
整するパラメータがしきい値Ｔｈである。しきい値Ｔｈ
は、その値を色々に変えながら実際の符号化復号化処理
を行い、聴感上の音質や雑音レベルを測定して、適切な
値を求めれば良い。
する小ブロック間の２乗和をそれぞれ比較することによ
って、入力信号の性質の急激な変化、例えば信号の急峻
な立ち上がりなどを検出している。その検出の感度を調
整するパラメータがしきい値Ｔｈである。しきい値Ｔｈ
は、その値を色々に変えながら実際の符号化復号化処理
を行い、聴感上の音質や雑音レベルを測定して、適切な
値を求めれば良い。
【００４６】本実施形態では、Ｔｈ＝２０により良好な
結果が得られている。２０という数値は、信号振幅に換
算すると√２０≒４．４７である。すなわち、本実施形
態では、隣接する小ブロック間で平均振幅が４．４７倍
よりも大きくなる場合には、入力信号が過渡状態である
ということにしている。
結果が得られている。２０という数値は、信号振幅に換
算すると√２０≒４．４７である。すなわち、本実施形
態では、隣接する小ブロック間で平均振幅が４．４７倍
よりも大きくなる場合には、入力信号が過渡状態である
ということにしている。
【００４７】なお、上記の実施形態においては、Ｎサン
プルサイズ（＝５１２サンプルサイズ）、Ｎ／４サンプ
ルサイズ（＝１２８サンプルサイズ）の直交変換が可能
なブロック長可変型変換符号化における使用を考慮して
過渡状態検出方法を実現した。これ以外にも、例えばＮ
サンプルサイズ、Ｎ／２サンプルサイズ（＝２５６サン
プルサイズ）の直交変換が可能なブロック長可変型変換
符号化にも適用することが可能である。
プルサイズ（＝５１２サンプルサイズ）、Ｎ／４サンプ
ルサイズ（＝１２８サンプルサイズ）の直交変換が可能
なブロック長可変型変換符号化における使用を考慮して
過渡状態検出方法を実現した。これ以外にも、例えばＮ
サンプルサイズ、Ｎ／２サンプルサイズ（＝２５６サン
プルサイズ）の直交変換が可能なブロック長可変型変換
符号化にも適用することが可能である。
【００４８】この場合には、上記式（１）で示される４
つの小ブロック毎の２乗和計算を、Ｎサンプルの前半Ｎ
／２サンプルと後半Ｎ／２サンプルとの２つの２乗和計
算に置き換えるとともに、上記式（２）〜（７）で示さ
れる２乗和計算結果の比較を、前半Ｎ／２サンプルと後
半Ｎ／２サンプルとの２乗和の比較に置き換えること
で、過渡状態検出方法を実現することができる。このと
きの窓掛け処理のためのデータの重複のし方は、図２
（ｃ）のようにすれば良い。
つの小ブロック毎の２乗和計算を、Ｎサンプルの前半Ｎ
／２サンプルと後半Ｎ／２サンプルとの２つの２乗和計
算に置き換えるとともに、上記式（２）〜（７）で示さ
れる２乗和計算結果の比較を、前半Ｎ／２サンプルと後
半Ｎ／２サンプルとの２乗和の比較に置き換えること
で、過渡状態検出方法を実現することができる。このと
きの窓掛け処理のためのデータの重複のし方は、図２
（ｃ）のようにすれば良い。
【００４９】
【発明の効果】本発明は上述したように、入力信号を所
定区間毎に取り込んで２乗和を夫々求め、各区間毎に２
乗和された信号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度
によって上記入力信号の過渡状態を検出するようにした
ので、直交変換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸
上の入力信号の２乗和計算を行うだけで過渡状態を検出
することができるようになり、計算負荷が小さく、符号
化の実時間処理に適している。本発明においては、直交
変換処理やフィルタ処理を用いた従来の過渡状態検出方
法とほぼ同程度の検出精度を実現できるので、実時間処
理という観点からすれば、計算負荷と検出精度との両性
能において優れている。
定区間毎に取り込んで２乗和を夫々求め、各区間毎に２
乗和された信号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度
によって上記入力信号の過渡状態を検出するようにした
ので、直交変換処理やフィルタ処理を行わずに、時間軸
上の入力信号の２乗和計算を行うだけで過渡状態を検出
することができるようになり、計算負荷が小さく、符号
化の実時間処理に適している。本発明においては、直交
変換処理やフィルタ処理を用いた従来の過渡状態検出方
法とほぼ同程度の検出精度を実現できるので、実時間処
理という観点からすれば、計算負荷と検出精度との両性
能において優れている。
【図１】本発明の一実施形態であるブロック長可変型変
換符号化装置の構成例を示すブロック図である。
換符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＭＤＣＴ回路へのデータ取り込み
の様子を説明するための図である。
の様子を説明するための図である。
【図３】従来のブロック長可変型変換符号化装置の構成
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図４】急峻な立ち上がり部を含む入力信号を示す波形
図である。
図である。
【図５】図４の波形に対して５１２サンプルサイズのＭ
ＤＣＴによる符号化復号化処理を行った後に得られる、
プリエコー部を含む信号を示す波形図である。
ＤＣＴによる符号化復号化処理を行った後に得られる、
プリエコー部を含む信号を示す波形図である。
【図６】図４の波形に対して２５６サンプルサイズのＭ
ＤＣＴによる符号化復号化処理を行った後に得られる、
プリエコー部が軽減された信号を示す波形図である。
ＤＣＴによる符号化復号化処理を行った後に得られる、
プリエコー部が軽減された信号を示す波形図である。
【図７】従来のフィードバック型過渡状態検出方法を説
明するための図である。
明するための図である。
１ オーディオデータ入力端子 ２ 過渡状態検出回路 ３ ＭＤＣＴ回路 ４ ブロック浮動小数点変換回路 ５ ビット割り当て回路 ６ 量子化符号化回路 ７ 第１のデータ出力端子 ８ 第２のデータ出力端子 ２１ ２乗和計算部 ２２ ２乗和比較部 ２３ ブロックサイズ決定部 ＢＵＦ バッファ回路
Claims (4)
- 【請求項１】 入力信号の過渡状態を検出して直交変換
サイズを決定する過渡状態検出回路を有するブロック長
可変型変換符号化装置において、 上記過渡状態検出回路は、入力信号を所定区間毎に取り
込んで２乗和を夫々求め、各区間毎に２乗和された信号
の少なくとも２以上の区間に渡る変化度によって上記入
力信号の過渡状態を検出することを特徴とするブロック
長可変型変換符号化装置。 - 【請求項２】 入力信号を所定区間毎に取り込んで２乗
和を夫々求め、各区間毎に２乗和された信号の少なくと
も２以上の区間に渡る変化度によって上記入力信号の過
渡状態を検出して直交変換サイズを決定する過渡状態検
出回路と、 上記過渡状態検出回路により決定された直交変換サイズ
の単位で上記入力信号を直交変換する直交変換回路と、 上記直交変換回路により直交変換された周波数データを
ブロック浮動小数点変換するブロック浮動小数点変換回
路と、 上記ブロック浮動小数点変換回路から供給される指数部
データによりビット割り当てを行うビット割り当て回路
と、 上記ビット割り当て回路により求められた仮数部データ
の量子化ビット長によって、上記ブロック浮動小数点変
換回路から供給される仮数部データを量子化符号化する
量子化符号化回路とを備えることを特徴とするブロック
長可変型変換符号化装置。 - 【請求項３】 上記過渡状態検出回路は、上記直交変換
回路の最大直交変換サイズの整数分の１のサイズ毎に入
力信号を取り込んで２乗和を夫々求め、２乗和された信
号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度によって上記
入力信号の過渡状態を検出することを特徴とする請求項
２に記載のブロック長可変型変換符号化装置。 - 【請求項４】 入力信号を所定区間毎に取り込んで２乗
和を夫々求める２乗和演算手段と、 上記２乗和演算手段により所定区間毎に２乗和された信
号の少なくとも２以上の区間に渡る変化度によって上記
入力信号の過渡状態を検出する過渡状態検出手段とを備
えることを特徴とする過渡状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056898A JPH09232964A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056898A JPH09232964A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232964A true JPH09232964A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13040277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8056898A Withdrawn JPH09232964A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232964A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6456963B1 (en) | 1999-03-23 | 2002-09-24 | Ricoh Company, Ltd. | Block length decision based on tonality index |
| WO2006008817A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Fujitsu Limited | オーディオ符号化装置及びオーディオ符号化方法 |
| WO2007029304A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Fujitsu Limited | オーディオ符号化装置及びオーディオ符号化方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP8056898A patent/JPH09232964A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6456963B1 (en) | 1999-03-23 | 2002-09-24 | Ricoh Company, Ltd. | Block length decision based on tonality index |
| WO2006008817A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Fujitsu Limited | オーディオ符号化装置及びオーディオ符号化方法 |
| WO2007029304A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Fujitsu Limited | オーディオ符号化装置及びオーディオ符号化方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |