JPH10107642A - デジタルオーディオ符号化信号におけるマスキングしきい値を計算する方法 - Google Patents
デジタルオーディオ符号化信号におけるマスキングしきい値を計算する方法Info
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- JPH10107642A JPH10107642A JP9157156A JP15715697A JPH10107642A JP H10107642 A JPH10107642 A JP H10107642A JP 9157156 A JP9157156 A JP 9157156A JP 15715697 A JP15715697 A JP 15715697A JP H10107642 A JPH10107642 A JP H10107642A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスキングしきい値を効率よく計算する。
【解決手段】 デジタルオーディオ符号化信号における
心理聴覚的なマスキングしきい値を計算するための方法
が提供され、これは、２つの側をもつマスキング関数の
片側を表すために因果性のＩＩＲフィルタが使用され、
第2 の側を表すために非因果性のＩＩＲフィルタが使用
される。信号は、好ましくは、フィルタを因果性にしか
つ安定させるために、逆時間方向において非因果性のフ
ィルタを通して処理される。その結果として、マスキン
グ関数の両側は、安定したフィルタで表すことができ
る。さらに、ＩＩＲフィルタを用いた計算の数は、１つ
若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使用の結果生じる
数よりもかなり小さくなる。
心理聴覚的なマスキングしきい値を計算するための方法
が提供され、これは、２つの側をもつマスキング関数の
片側を表すために因果性のＩＩＲフィルタが使用され、
第2 の側を表すために非因果性のＩＩＲフィルタが使用
される。信号は、好ましくは、フィルタを因果性にしか
つ安定させるために、逆時間方向において非因果性のフ
ィルタを通して処理される。その結果として、マスキン
グ関数の両側は、安定したフィルタで表すことができ
る。さらに、ＩＩＲフィルタを用いた計算の数は、１つ
若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使用の結果生じる
数よりもかなり小さくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にデジタル通
信分野に関し、特に、デジタルオーディオ符号化信号に
おける心理音響的な全体のマスキングしきい値を効率よ
く計算するための方法に関する。
信分野に関し、特に、デジタルオーディオ符号化信号に
おける心理音響的な全体のマスキングしきい値を効率よ
く計算するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルス符号変調（ＰＣＭ）は、デジタル
オーディオ信号を放送するために典型的に使用されてい
る。デジタルオーディオ信号を効率よく放送したり、あ
るいは記録したりするために、ＰＣＭ符号化されたサン
プルの再生に必要なデジタル情報量は、デジタル圧縮ア
ルゴリズムを用いて減少され、オリジナル信号のデジタ
ル圧縮された形態が生成される。デジタル圧縮は、バン
ド幅が制限される場合に利用され、通過される情報量を
いつも減少させることによって現実化される経済的利益
を与える。例えば、デジタル圧縮は、典型的に、ビデオ
会議システム、人工衛星や地上のオーディオ放送システ
ム、同軸ケーブルや光ケーブルのオーディオ伝送システ
ムにおける高品質のオーディオ伝送に使用され、かつ、
磁気、光、あるいは半導体の蓄積装置上にオーディオ信
号を蓄積するためにも使用される。標準のデジタルオー
ディオ符号化信号のフォーマットは、動画専門グループ
(Motion Picture Expert Group) によって公表されてき
た（例えば、ISO/IEC 11172-3 及び ISO/IEC 13818-3を
参照）。このフォーマットは、“ＭＰＥＧオーディオ”
と一般に呼ばれる。
オーディオ信号を放送するために典型的に使用されてい
る。デジタルオーディオ信号を効率よく放送したり、あ
るいは記録したりするために、ＰＣＭ符号化されたサン
プルの再生に必要なデジタル情報量は、デジタル圧縮ア
ルゴリズムを用いて減少され、オリジナル信号のデジタ
ル圧縮された形態が生成される。デジタル圧縮は、バン
ド幅が制限される場合に利用され、通過される情報量を
いつも減少させることによって現実化される経済的利益
を与える。例えば、デジタル圧縮は、典型的に、ビデオ
会議システム、人工衛星や地上のオーディオ放送システ
ム、同軸ケーブルや光ケーブルのオーディオ伝送システ
ムにおける高品質のオーディオ伝送に使用され、かつ、
磁気、光、あるいは半導体の蓄積装置上にオーディオ信
号を蓄積するためにも使用される。標準のデジタルオー
ディオ符号化信号のフォーマットは、動画専門グループ
(Motion Picture Expert Group) によって公表されてき
た（例えば、ISO/IEC 11172-3 及び ISO/IEC 13818-3を
参照）。このフォーマットは、“ＭＰＥＧオーディオ”
と一般に呼ばれる。
【０００３】“心理音響的”の言葉は、人間によって知
覚されるような音の分野に関する。人がオーディオ信号
（例えば、音楽など）を聞くとき、あるトーンが、その
信号の他のトーンを圧倒したり、あるいは“マスク”す
るように知覚される。デジタル信号処理分野において、
周波数領域の“マスキング”は、ある周波数でのトーン
や狭バンドのノイズ信号が、聴覚者の異なる周波数での
トーンやノイズ信号に対する感度に影響を与えることに
よって生じる現象である。より大きなパワー、あるいは
支配的な信号は、典型的に、“マスクするトーン(maski
ng tone)”と呼ばれ、より小さなパワー、あるいは利用
される信号は、典型的に、“マスクされるトーン(maske
d tone) ”と呼ばれる。これらの周波数領域のマスキン
グ特性とそれらの影響は、グラフに示すことができる。
例えば、符号化されたデジタルオーディオ信号を表す周
波数領域のグラフにおいて、“マスキング関数”は、あ
る周波数での孤立した、より大きなパワーのトーン（例
えば、狭バンドのノイズや信号源）が、隣接する周波数
でのより小さなパワー信号についての聴覚者の知覚をマ
スクする範囲を表す曲線として示される。孤立した、よ
り大きなパワーのトーンは、“マスクするトーン”であ
り、より小さなパワーの信号は、“マスクされるトー
ン”である。このような“マスキング関数”は、図１に
示され、これは以下に説明される。
覚されるような音の分野に関する。人がオーディオ信号
（例えば、音楽など）を聞くとき、あるトーンが、その
信号の他のトーンを圧倒したり、あるいは“マスク”す
るように知覚される。デジタル信号処理分野において、
周波数領域の“マスキング”は、ある周波数でのトーン
や狭バンドのノイズ信号が、聴覚者の異なる周波数での
トーンやノイズ信号に対する感度に影響を与えることに
よって生じる現象である。より大きなパワー、あるいは
支配的な信号は、典型的に、“マスクするトーン(maski
ng tone)”と呼ばれ、より小さなパワー、あるいは利用
される信号は、典型的に、“マスクされるトーン(maske
d tone) ”と呼ばれる。これらの周波数領域のマスキン
グ特性とそれらの影響は、グラフに示すことができる。
例えば、符号化されたデジタルオーディオ信号を表す周
波数領域のグラフにおいて、“マスキング関数”は、あ
る周波数での孤立した、より大きなパワーのトーン（例
えば、狭バンドのノイズや信号源）が、隣接する周波数
でのより小さなパワー信号についての聴覚者の知覚をマ
スクする範囲を表す曲線として示される。孤立した、よ
り大きなパワーのトーンは、“マスクするトーン”であ
り、より小さなパワーの信号は、“マスクされるトー
ン”である。このような“マスキング関数”は、図１に
示され、これは以下に説明される。
【０００４】図１は、代表的な符号化デジタルオーディ
オ信号についての“マスキング関数”を説明する周波数
領域での曲線を示すグラフである。このようなグラフ
は、典型的に、ある特定のマスクするトーンについての
影響領域（すなわち、マスキング関数）を計算したり、
説明するために使用される。全体のオーディオ信号の処
理のため、マスキング関数は、信号の各トーン毎に求め
られる。これらの個々のマスキング関数は、全体のオー
ディオ信号についてのマスキング関数、あるいは曲線を
生成するために、代数学的に加算される。
オ信号についての“マスキング関数”を説明する周波数
領域での曲線を示すグラフである。このようなグラフ
は、典型的に、ある特定のマスクするトーンについての
影響領域（すなわち、マスキング関数）を計算したり、
説明するために使用される。全体のオーディオ信号の処
理のため、マスキング関数は、信号の各トーン毎に求め
られる。これらの個々のマスキング関数は、全体のオー
ディオ信号についてのマスキング関数、あるいは曲線を
生成するために、代数学的に加算される。
【０００５】特に、図１を参照すると、選択されたマス
クするトーンを示すマスキング関数が、Ｌｏｇ（対数）
のパワー−周波数領域において、傾斜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４を有する断片的な線形曲線として示されてい
る。図１のグラフの垂直軸は、パワー（ｄＢ）であり、
水平軸は、臨界バンドレートあるいは“Ｂａｒｋ”であ
る。マスキング関数の曲線の下の陰影領域あるいは範囲
は、マスクするトーンの存在によって聞こえないように
されているか、あるいはマスクされているオーディオ信
号の影響領域（境界あるいは限界）を表す。マスキング
関数の曲線の傾斜は、特定のマスクするトーンについて
のマスキング効果を表す。本質的に、マスキング関数の
曲線の下方に入るいかなるトーン（マスクするトーン以
外の異なる周波数のトーン）は、聞くことができない。
マスキング関数の曲線形状は、マスクするトーンについ
ての信号源の周波数、パワー及びバンド幅に依存する。
従来のデジタル信号圧縮技術を用いて、マスクされるト
ーンは感度が減少されるか、あるいは、品位が劣化する
ように処理され、それは全体のビットレートを減少させ
る効果を有する。その結果として、より少ないビットが
伝送され、これによって、処理される信号が圧縮され
る。マスクされるトーンは聞くことができないか、ある
いはノイズレベル以下であるので、それらの感度の減少
は、処理される可聴信号を著しく劣化させない。
クするトーンを示すマスキング関数が、Ｌｏｇ（対数）
のパワー−周波数領域において、傾斜Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４を有する断片的な線形曲線として示されてい
る。図１のグラフの垂直軸は、パワー（ｄＢ）であり、
水平軸は、臨界バンドレートあるいは“Ｂａｒｋ”であ
る。マスキング関数の曲線の下の陰影領域あるいは範囲
は、マスクするトーンの存在によって聞こえないように
されているか、あるいはマスクされているオーディオ信
号の影響領域（境界あるいは限界）を表す。マスキング
関数の曲線の傾斜は、特定のマスクするトーンについて
のマスキング効果を表す。本質的に、マスキング関数の
曲線の下方に入るいかなるトーン（マスクするトーン以
外の異なる周波数のトーン）は、聞くことができない。
マスキング関数の曲線形状は、マスクするトーンについ
ての信号源の周波数、パワー及びバンド幅に依存する。
従来のデジタル信号圧縮技術を用いて、マスクされるト
ーンは感度が減少されるか、あるいは、品位が劣化する
ように処理され、それは全体のビットレートを減少させ
る効果を有する。その結果として、より少ないビットが
伝送され、これによって、処理される信号が圧縮され
る。マスクされるトーンは聞くことができないか、ある
いはノイズレベル以下であるので、それらの感度の減少
は、処理される可聴信号を著しく劣化させない。
【０００６】従来のデジタル信号圧縮システムは、典型
的に、処理される信号のスペクトルを形成するためにデ
ジタルフィルタを使用する。このようなデジタルフィル
タは、コンピュータルアルゴリズムで理論的に実現可能
である。そして、アルゴリズムが、典型的に、フィルタ
についてのハードウエア構成を定めるためにソフトウエ
アで実行される。デジタルオーディオ信号圧縮に用いら
れる、このようなコンピュータアルゴリズムの例は、イ
ンターソサイアテイ・コオーデイネイションのジョイン
ト委員会のユナイテッドステイト・アドバンストテレビ
ジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）によって１９９５年
５月２４日に発行された、デジタルオーディオ圧縮スタ
ンダード（ＡＣ−３）に説明されている。この標準は、
主にドルビー（登録商標）の音声システムにおいて広め
られてきた。本質的に、“ＡＣ−３”標準は、“ＰＣＭ
表現からのソースオーディオの１ないし５．１チャンネ
ルを32kbpsないし640kbps の範囲であるデータ速度のシ
リアルビットストリームに符号化するために”、コンピ
ュータデジタル圧縮アルゴリズムを使用する。典型的な
応用では、衛星通信トランスミッターは、シリアルビッ
トストリームをＲＦ信号に変換し、これを衛星トランス
ポンダーに伝える。
的に、処理される信号のスペクトルを形成するためにデ
ジタルフィルタを使用する。このようなデジタルフィル
タは、コンピュータルアルゴリズムで理論的に実現可能
である。そして、アルゴリズムが、典型的に、フィルタ
についてのハードウエア構成を定めるためにソフトウエ
アで実行される。デジタルオーディオ信号圧縮に用いら
れる、このようなコンピュータアルゴリズムの例は、イ
ンターソサイアテイ・コオーデイネイションのジョイン
ト委員会のユナイテッドステイト・アドバンストテレビ
ジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）によって１９９５年
５月２４日に発行された、デジタルオーディオ圧縮スタ
ンダード（ＡＣ−３）に説明されている。この標準は、
主にドルビー（登録商標）の音声システムにおいて広め
られてきた。本質的に、“ＡＣ−３”標準は、“ＰＣＭ
表現からのソースオーディオの１ないし５．１チャンネ
ルを32kbpsないし640kbps の範囲であるデータ速度のシ
リアルビットストリームに符号化するために”、コンピ
ュータデジタル圧縮アルゴリズムを使用する。典型的な
応用では、衛星通信トランスミッターは、シリアルビッ
トストリームをＲＦ信号に変換し、これを衛星トランス
ポンダーに伝える。
【０００７】デジタル符号化オーディオ信号のためのコ
ンピュータアルゴリズムの開発では、信号上の全体のマ
スキング効果は、オーディオ信号のパワースペクトル密
度曲線をマスキング関数核の周波数領域表現で重畳（co
nvolving）することによって近似することができる。こ
の場合、マスキング関数核は、シフト−不変（インバリ
アント）ではない。デジタル符号化オーディオ信号上の
全体のマスキング効果を近似する場合、従来の方法は、
処理される各周波数でマスキング関数を表すための有限
持続インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを使用する。こ
のようなＦＩＲフィルタは、多項式の伝達関数によって
特徴付けられる。
ンピュータアルゴリズムの開発では、信号上の全体のマ
スキング効果は、オーディオ信号のパワースペクトル密
度曲線をマスキング関数核の周波数領域表現で重畳（co
nvolving）することによって近似することができる。こ
の場合、マスキング関数核は、シフト−不変（インバリ
アント）ではない。デジタル符号化オーディオ信号上の
全体のマスキング効果を近似する場合、従来の方法は、
処理される各周波数でマスキング関数を表すための有限
持続インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを使用する。こ
のようなＦＩＲフィルタは、多項式の伝達関数によって
特徴付けられる。
【数１】 Ｈ（ｚ）＝ａ0 ＋ａ1 ｚ-1＋... ＋ａM ｚ-M (1) このようなＦＩＲフィルタの効果は、常に安定している
ということである。
ということである。
【０００８】デジタル符号化オーディオ信号上のマスキ
ング効果を近似する、別の従来の方法は、マスキング関
数の“上部半分”（すなわち、図１の右“半分”）を示
すための無限持続インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを
使用する。ＦＩＲフィルタが、“下半分”（図１の左
“半分”）を示すために使用される。このようなＩＩＲ
フィルタは、有理数関数の形態、あるいは多項式の比の
形態での伝達関数によって特徴付けられる。
ング効果を近似する、別の従来の方法は、マスキング関
数の“上部半分”（すなわち、図１の右“半分”）を示
すための無限持続インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを
使用する。ＦＩＲフィルタが、“下半分”（図１の左
“半分”）を示すために使用される。このようなＩＩＲ
フィルタは、有理数関数の形態、あるいは多項式の比の
形態での伝達関数によって特徴付けられる。
【数２】 このようなＩＩＲフィルタは、伝達関数Ｈ（ｚ）の極
が、ｚ平面内の単位円内に位置される場合にのみ安定し
ている。
が、ｚ平面内の単位円内に位置される場合にのみ安定し
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】デジタル符号化オーデ
ィオ信号上のマスキング関数の全体の効果を近似するた
めに従来のＦＩＲフィルタを使用することは、比較的能
率の良くないデザイン技術である。なぜならば、各出力
サンプル値について実行するために必要とされる計算(
例えば、乗算) は、比較的大きな数となる（例えば、１
つの出力サンプルにつき２０ないし８０の乗算であ
る）。例えば、マスクするトーンによって影響された信
号の全体の効果を計算するために、個々のマスキング曲
線のすべての効果が合計される。その結果として、全体
のマスキング関数の曲線は、個々の曲線の効果の合計で
あるので、マスクするトーンによって影響され得るマス
クされるトーンの数は、比較的大きな数となる。このよ
うな処理に必要とされる乗算の数は、マスクされる周波
数の数とポテンシャルのマスクするトーンの全数との積
に等しい。だから、１００のポテンシャルのマスクする
トーンを持つ信号では、それぞれマスクするトーンは、
平均で約８０のマスクされるトーンを覆うと考えられ、
必要とされる全乗算数は、１００×８０、つまり８，０
００の乗算処理であろう。このような大きな数は、ＦＩ
Ｒフィルタのための計算処理時間を消費させ、能率を悪
くさせる。
ィオ信号上のマスキング関数の全体の効果を近似するた
めに従来のＦＩＲフィルタを使用することは、比較的能
率の良くないデザイン技術である。なぜならば、各出力
サンプル値について実行するために必要とされる計算(
例えば、乗算) は、比較的大きな数となる（例えば、１
つの出力サンプルにつき２０ないし８０の乗算であ
る）。例えば、マスクするトーンによって影響された信
号の全体の効果を計算するために、個々のマスキング曲
線のすべての効果が合計される。その結果として、全体
のマスキング関数の曲線は、個々の曲線の効果の合計で
あるので、マスクするトーンによって影響され得るマス
クされるトーンの数は、比較的大きな数となる。このよ
うな処理に必要とされる乗算の数は、マスクされる周波
数の数とポテンシャルのマスクするトーンの全数との積
に等しい。だから、１００のポテンシャルのマスクする
トーンを持つ信号では、それぞれマスクするトーンは、
平均で約８０のマスクされるトーンを覆うと考えられ、
必要とされる全乗算数は、１００×８０、つまり８，０
００の乗算処理であろう。このような大きな数は、ＦＩ
Ｒフィルタのための計算処理時間を消費させ、能率を悪
くさせる。
【００１０】従って、デジタルオーディオ符号化信号に
おける心理聴覚的マスキングしきい値を計算する効率的
な方法が必要である。
おける心理聴覚的マスキングしきい値を計算する効率的
な方法が必要である。
【００１１】本発明の好適な実施例によれば、因果性の
ＩＩＲフィルタは、２つの側を持つマスキング関数の片
側を表すのに使用され、非因果性のＩＩＲフィルタが他
方を表すのに使用される。信号は、好ましくは、フィル
タを因果性にしかつ安定させるために、逆時間方向にお
いて非因果性のフィルタを通して処理される。その結果
として、マスキング関数の両側は、安定したフィルタで
表すことができる。さらに、ＩＩＲフィルタを使用した
計算数は、１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使
用から生じる数よりもかなり少なくなる。
ＩＩＲフィルタは、２つの側を持つマスキング関数の片
側を表すのに使用され、非因果性のＩＩＲフィルタが他
方を表すのに使用される。信号は、好ましくは、フィル
タを因果性にしかつ安定させるために、逆時間方向にお
いて非因果性のフィルタを通して処理される。その結果
として、マスキング関数の両側は、安定したフィルタで
表すことができる。さらに、ＩＩＲフィルタを使用した
計算数は、１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使
用から生じる数よりもかなり少なくなる。
【００１２】
【実施例】本発明の好適な実施例及びその利点は、種々
の図面の同様部分や対応部分に同様な参照番号が使用さ
れている図１ないし図３を参照することによって良く理
解される。
の図面の同様部分や対応部分に同様な参照番号が使用さ
れている図１ないし図３を参照することによって良く理
解される。
【００１３】図２は、本発明の好適な実施例による、２
つの実極をもつ因果性のＩＩＲフィルタを使用するマス
キング関数の片側についての対数インパルス応答を示す
グラフである。本実施例では、図２に好適に示されたＩ
ＩＲフィルタが、以下の伝達関数を有している。
つの実極をもつ因果性のＩＩＲフィルタを使用するマス
キング関数の片側についての対数インパルス応答を示す
グラフである。本実施例では、図２に好適に示されたＩ
ＩＲフィルタが、以下の伝達関数を有している。
【数３】 ここで、ｇ1 ＝１、ｇ2 ＝0.006 、ｓ1 ＝ｅ-0.35 、お
よびｓ2 ＝ｅ-0.025。
よびｓ2 ＝ｅ-0.025。
【００１４】好適な実施例によると、２つの実極を有す
る第２のＩＩＲフィルタが、好ましくは、マスキング関
数の第２側を表すために使用される。第２の( 非因果性
の)フィルタは、好ましくは、逆時間方向において適用
され、その結果、２つの極は単位円内にあり、安定性を
確実にする。図３について以下に示されるように、２つ
のＩＩＲフィルタの合成（たたみ込み）は、所望の形状
を持つ核を生成する。
る第２のＩＩＲフィルタが、好ましくは、マスキング関
数の第２側を表すために使用される。第２の( 非因果性
の)フィルタは、好ましくは、逆時間方向において適用
され、その結果、２つの極は単位円内にあり、安定性を
確実にする。図３について以下に示されるように、２つ
のＩＩＲフィルタの合成（たたみ込み）は、所望の形状
を持つ核を生成する。
【００１５】図３は、本発明の好適な実施例による、２
つのＩＩＲフィルタを使用するマスキング核の対数イン
パルス応答を示す図であり、各々は２つの実極をもつ。
マスキング核とパワースペクトル密度曲線の合成（たた
み込み）は、一方の時間方向において処理される信号を
持つ（例えば、図２について上述されたようなもの）片
側のＩＩＲフィルタと、反対の時間方向において処理さ
れる信号を持つ第２の片側のＩＩＲフィルタとの合成
（たたみ込み）を用いて実施される。結果として生じる
２つの側をもつＩＩＲフィルタ（図３によって例証され
る）は、好ましく以下の伝達関数を持つ。
つのＩＩＲフィルタを使用するマスキング核の対数イン
パルス応答を示す図であり、各々は２つの実極をもつ。
マスキング核とパワースペクトル密度曲線の合成（たた
み込み）は、一方の時間方向において処理される信号を
持つ（例えば、図２について上述されたようなもの）片
側のＩＩＲフィルタと、反対の時間方向において処理さ
れる信号を持つ第２の片側のＩＩＲフィルタとの合成
（たたみ込み）を用いて実施される。結果として生じる
２つの側をもつＩＩＲフィルタ（図３によって例証され
る）は、好ましく以下の伝達関数を持つ。
【数４】 ここで、ｇ1 ＝１、ｇ2 ＝0.006 、ｇ3 ＝１、ｇ4 ＝0.
01、ｓ1 ＝ｅ-0.35 、ｓ 2 ＝ｅ-0.025、ｓ3 ＝ｅ-0.4、
ｓ4 ＝ｅ-0.07 。
01、ｓ1 ＝ｅ-0.35 、ｓ 2 ＝ｅ-0.025、ｓ3 ＝ｅ-0.4、
ｓ4 ＝ｅ-0.07 。
【００１６】この時点で、ｇ1 、 ｇ2 等のこれらの特定
の値は、図３に示される２つの側をもつＩＩＲフィルタ
についての特別の伝達関数を説明可能であるけれども、
本発明は、そのような範囲に限定されるべきものではな
いことが理解される。マスキング関数の計算では、周波
数上のマスキング核の形状の依存性、パワー及び信号の
バンド幅は、各出力サンプルでＩＩＲ係数を変更するこ
とによって操作可能であり、その時点で核の形状にマッ
チされる。
の値は、図３に示される２つの側をもつＩＩＲフィルタ
についての特別の伝達関数を説明可能であるけれども、
本発明は、そのような範囲に限定されるべきものではな
いことが理解される。マスキング関数の計算では、周波
数上のマスキング核の形状の依存性、パワー及び信号の
バンド幅は、各出力サンプルでＩＩＲ係数を変更するこ
とによって操作可能であり、その時点で核の形状にマッ
チされる。
【００１７】一般に、出力値ごとに実行される全体の計
算数は、１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタを使用
する２０ないし８０の乗算から、ここに開示された２つ
の側をもつＩＩＲフィルタによるアプローチを使用する
わずか８の乗算にまで減少することができる。さらに、
上述したように、これらのＩＩＲフィルタの双方は安定
している。
算数は、１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタを使用
する２０ないし８０の乗算から、ここに開示された２つ
の側をもつＩＩＲフィルタによるアプローチを使用する
わずか８の乗算にまで減少することができる。さらに、
上述したように、これらのＩＩＲフィルタの双方は安定
している。
【００１８】本発明及びその効果は詳細に説明されてき
たが、種々の変更、交換及び代替は、特許請求の範囲に
よって定められるような発明の範囲及び精神から出発す
ることなく行うことができることを理解されるべきであ
る。
たが、種々の変更、交換及び代替は、特許請求の範囲に
よって定められるような発明の範囲及び精神から出発す
ることなく行うことができることを理解されるべきであ
る。
【００１９】以上の説明に関し、更に以下の項目を開示
する。 （１） デジタルオーディオ符号化信号におけるマスキ
ング関数を計算する方法であって、パワースペクトル密
度曲線とデジタルオーディオ符号化信号のマスキング関
数の合成は、第１の時間方向において第１のＩＩＲフィ
ルタを通して信号を処理することと、第２の時間方向に
おいて第２のＩＩＲフィルタを通して信号を処理するこ
とによって行われる、前記方法。 （２） （１）において、前記第1 のＩＩＲフィルタ
は、２つの実極をもつ因果性のＩＩＲフィルタである、
前記方法。 （３） （１）において、前記第２のＩＩＲフィルタ
は、非因果性のフィルタである、前記方法。 （４） （１）において、第２のＩＩＲフィルタを通し
て信号を処理するステップは、第２のＩＩＲフィルタを
２つの実極を持つ因果性のフィルタに変換する、前記方
法。
する。 （１） デジタルオーディオ符号化信号におけるマスキ
ング関数を計算する方法であって、パワースペクトル密
度曲線とデジタルオーディオ符号化信号のマスキング関
数の合成は、第１の時間方向において第１のＩＩＲフィ
ルタを通して信号を処理することと、第２の時間方向に
おいて第２のＩＩＲフィルタを通して信号を処理するこ
とによって行われる、前記方法。 （２） （１）において、前記第1 のＩＩＲフィルタ
は、２つの実極をもつ因果性のＩＩＲフィルタである、
前記方法。 （３） （１）において、前記第２のＩＩＲフィルタ
は、非因果性のフィルタである、前記方法。 （４） （１）において、第２のＩＩＲフィルタを通し
て信号を処理するステップは、第２のＩＩＲフィルタを
２つの実極を持つ因果性のフィルタに変換する、前記方
法。
【００２０】（５） デジタルオーディオ符号化信号に
おける心理聴覚的なマスキングしきい値を計算するため
の方法が提供され、これは、２つの側をもつマスキング
関数の片側を表すために因果性のＩＩＲフィルタが使用
され、第２の側を表すために非因果性のＩＩＲフィルタ
が使用される。信号は、好ましくは、フィルタを因果性
にしかつ安定させるために、逆時間方向において非因果
性のフィルタを通して処理される。その結果として、マ
スキング関数の両側は、安定したフィルタで表すことが
できる。さらに、ＩＩＲフィルタを用いた計算の数は、
１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使用の結果生
じる数よりもかなり小さくなる。
おける心理聴覚的なマスキングしきい値を計算するため
の方法が提供され、これは、２つの側をもつマスキング
関数の片側を表すために因果性のＩＩＲフィルタが使用
され、第２の側を表すために非因果性のＩＩＲフィルタ
が使用される。信号は、好ましくは、フィルタを因果性
にしかつ安定させるために、逆時間方向において非因果
性のフィルタを通して処理される。その結果として、マ
スキング関数の両側は、安定したフィルタで表すことが
できる。さらに、ＩＩＲフィルタを用いた計算の数は、
１つ若しくはそれ以上のＦＩＲフィルタの使用の結果生
じる数よりもかなり小さくなる。
【図１】代表的な符号化デジタルオーディオ信号につい
ての" マスキング関数“を説明する周波数領域での曲線
のグラフ表示。
ての" マスキング関数“を説明する周波数領域での曲線
のグラフ表示。
【図２】本発明の好適な実施例による、２つの実極を有
する因果性のＩＩＲフィルタを使用するマスキング関数
の片側について対数インパルス応答を示すグラフ。
する因果性のＩＩＲフィルタを使用するマスキング関数
の片側について対数インパルス応答を示すグラフ。
【図３】本発明の好適な実施例による、各々が２つの実
極をもつ２つのＩＩＲフィルタを使用するマスキング関
数の対数インパルス応答を示すグラフ。
極をもつ２つのＩＩＲフィルタを使用するマスキング関
数の対数インパルス応答を示すグラフ。
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 傾斜（マスキング関数におけ
る）
る）
Claims (1)
- 【請求項１】 デジタルオーディオ符号化信号における
マスキング関数を計算する方法であって、 パワースペクトル密度曲線とデジタルオーディオ符号化
信号のマスキング関数の合成は、 第１の時間方向において第１のＩＩＲフィルタを通して
信号を処理することと、 第２の時間方向において第２のＩＩＲフィルタを通して
信号を処理することによって行われる、前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1990796P | 1996-06-14 | 1996-06-14 | |
| US019907 | 1996-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107642A true JPH10107642A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=21795689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9157156A Pending JPH10107642A (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-13 | デジタルオーディオ符号化信号におけるマスキングしきい値を計算する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113574596A (zh) * | 2019-02-19 | 2021-10-29 | 公立大学法人秋田县立大学 | 音频信号编码方法、音频信号解码方法、程序、编码装置、音频***及解码装置 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP9157156A patent/JPH10107642A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113574596A (zh) * | 2019-02-19 | 2021-10-29 | 公立大学法人秋田县立大学 | 音频信号编码方法、音频信号解码方法、程序、编码装置、音频***及解码装置 |
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