JPH11220402A - 情報符号化装置および方法、並びに提供媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号したときに音質が劣化しないように、一
部の周波数帯域だけを符号化する。 【解決手段】 帯域分割フィルタ１は、入力された波形
信号を４つの周波数帯域に分割し、最も低い周波数帯域
の信号をスペクトル変換回路２−１に出力する。スペク
トル変換回路２−１は、入力された信号を信号周波数成
分に変換し、帯域制限回路３に出力する。帯域制限回路
３は、入力された信号周波数成分のうち、帯域分割フィ
ルタ１のフィルタ特性が重複する領域に存在する信号周
波数成分を削除して量子化精度決定回路４および正規化
／量子化回路５に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報符号化装置お
よび方法、並びに提供媒体に関し、特に、音響波形信号
の一部の周波数帯域の信号だけを符号化する場合、その
符号列が復号されたとき、エリアシング成分が発生しな
いように符号化するようにした情報符号化装置および方
法、並びに提供媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオ或いは音声等の信
号の高能率符号化の手法および装置には種々あるが、例
えば、時間軸上の信号を所定の時間単位でフレーム化
し、このフレーム毎の時間軸上の信号を周波数軸上の信
号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数領域に分
割し、各帯域毎に符号化する変換符号化方式や、時間軸
上のオーディオ信号等をフレーム化しないで、複数の周
波数帯域に分割して符号化するいわゆる帯域分割符号化
（サブバンドコーディング：SBC）方式等を挙げること
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および装置も考えら
れており、この場合には、例えば、上記帯域分割符号化
方式で帯域分割が行われた後、各帯域毎の信号が周波数
軸上の信号にスペクトル変換され、スペクトル変換され
た各帯域毎に符号化が施される。

【０００３】上述した帯域分割符号化方式に使用される
帯域分割用フィルタとしては、例えば、ポリフェーズク
ワドラチュアフィルタ（PQF）があり、これは「ポリフ
ェーズクワドラチュアフィルターズ −新しい帯域分割
符号化技術」("Polyphase Quadrature filters -A new
subband coding technique", Joseph H. RothweilerICA
SSP 83, BOSTON)に述べられている。このPQFは、信号を
等しい幅の複数の帯域に分割する際に一度に分割でき、
このフィルタにおいては、上記分割した帯域を後に合成
する際にいわゆるエリアシングが発生しないことが特徴
となっている。

【０００４】また、上述したスペクトル変換としては、
例えば、入力オーディオ信号を所定の単位時間でフレー
ム化し、各フレーム毎に離散フーリエ変換（DFT）、離
散コサイン変換（DCT）、又はモディファイド離散コサ
イン変換（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/Transform Coding Using Filte
r Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cance
llation," J.P.Princen A.B.Bradley, Univ. of Surre
y Royal Melbourne Inst. of Tech. ICASSP 1987)に述
べられている。

【０００５】このように、フィルタやスペクトル変換に
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可能と
なり、いわゆる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うことができる。また、
ここで量子化を行う前に、例えば、各帯域毎に信号成分
の絶対値の最大値で正規化を行うようにすれば、さらに
高能率な符号化を行うことができる。

【０００６】ここで、周波数帯域に分割された各周波数
成分（以下、スペクトル成分と呼ぶ）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、一般に高周
波数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
複数の帯域（例えば、２５バンド）に分割することがあ
る。また、このとき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り当て（ビットアロケーション）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ョンによって
符号化する際には、上記各フレーム毎のMDCT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。

【０００７】上記ビット配分手法としては、次の２つの
手法が知られている。

【０００８】例えば、文献「音声信号の適応変換符号
化」（"Adaptive Transform Coding of Speech Signal
s", R.Zelinski, P.Noll, IEEE Transactions of Accou
stics,Speech, and Signal 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、ビット割り当てを行っている。この方式では、
量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音のエネルギが
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、実際の聴感上の雑音感は最適ではな
い。

【０００９】また、例えば文献「臨界帯域符号化器 −
聴覚システムの知覚要求に関するディジタル符号
化」（"The critical band coder --digital encoding
of the perceptual requirements of the auditory sys
tem", 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り当てを行う手法が述べら
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、ビット割り当てが固定的であるた
めに特性値がそれほど良い値とはならない。

【００１０】これらの問題を解決するために、ビット割
り当てに使用できる全ビットを、上記各帯域或いは各帯
域をさらに小分割したブロック毎にあらかじめ定められ
た固定の割り当てパターン分と、各ブロック内の信号の
大きさに依存したビット配分を行う分とに分割して使用
すると共に、その分割比を入力信号に関係する信号に依
存させ、例えば信号のスペクトル分布が滑らかなときほ
ど上記固定のビット割り当てパターン分への分割比率を
大きくするような高能率符号化装置が提案されている。

【００１１】この方法によれば、例えばサイン波入力の
ように特定のスペクトル成分にエネルギが集中する場合
には、そのスペクトル成分を含むブロックに対して多く
のビットを割り当てるようにすることによって、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、急峻なスペクトル分布をもつ信号に対する人間の聴
覚は、極めて敏感であるため、このような方法を用いる
ことで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、聴感上の音質を改善す
るのに有効である。

【００１２】なお、ビット割り当ての方法には、この他
にも数多くの方式が提案されており、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向上すれ
ば、聴覚的に一層高能率な符号化が可能になる。

【００１３】ここで、時間領域のディジタルオーディオ
信号のような波形要素（サンプルデータ）からなる波形
信号をスペクトル変換する方法として、上述したDFTやD
CTを使用した場合には、例えば、Ｍ個のサンプルデータ
毎にブロックを構成し、このブロック毎にDFTやDCTのス
ペクトル変換を施すことになる。このようなブロックに
対してスペクトル変換を行うと、Ｍ個の独立な実数デー
タ（DFT係数データ或いはDCT係数データ）が得られるこ
とになる。このようにして得られたＭ個の実数データ
は、その後、量子化して符号化され、符号化データとさ
れる。

【００１４】この符号化データを復号化して再生波形信
号を再現する場合、上記符号化データを復号化して逆量
子化し、得られた実数データに対して、符号化時のブロ
ックに対応するブロック毎に逆DFTや逆DCTによる逆スペ
クトル変換を施して波形要素信号を生成し、この波形要
素信号からなるブロックを接続して波形信号を再現す
る。

【００１５】このようにして生成した再生波形信号に
は、ブロックの接続の際の接続歪みが残り、聴感上好ま
しくないものとなる。そこで、上述したブロック間の接
続歪みを軽減することを目的として、実際の符号化の際
には、DFTやDCTを使用したスペクトル変換を行うに際
し、両隣のブロックでそれぞれＭ１個ずつのサンプルデ
ータをオーバーラップさせてスペクトル変換を施すよう
にしている。

【００１６】しかし、このように両隣のブロックでそれ
ぞれＭ１個ずつのサンプルデータをオーバーラップさせ
てスペクトル変換を行った場合、平均して（Ｍ−Ｍ１）
個のサンプルデータに対してＭ個の実数データが得られ
ることになり、実際にスペクトル変換に用いた元のサン
プルデータの数よりも、スペクトル変換により得られた
実数データの個数の方が増加することになる。この実数
データは、その後量子化して符号化されることになるた
め、このように、元のサンプルデータの数に対してスペ
クトル変換によって得られる実数データの個数が増加す
ることは、符号化効率上好ましくない。

【００１７】これに対し、同じくディジタルオーディオ
信号等のサンプルデータからなる波形信号をスペクトル
変換する方法として、前述したMDCTを使用した場合は、
ブロック間の接続歪みを軽減するために、両隣のブロッ
クでそれぞれＭ個ずつのサンプルデータをオーバーラッ
プさせた２Ｍ個のサンプルデータを用いてスペクトル変
換を行い、独立したＭ個の実数データ（MDCT係数デー
タ）を得るようにしている。このため、このMDCTのスペ
クトル変換では、平均してＭ個のサンプルデータに対し
てＭ個の実数データが得られることになり、前述したDF
TやDCTを使用したスペクトル変換の場合よりも効率の良
い符号化を行うことが可能となる。

【００１８】なお、上述のMDCTのスペクトル変換によっ
て得られた実数データを量子化し、符号化した符号化デ
ータを復号化して再生波形信号を生成する場合には、こ
の符号化データを復号化して逆量子化し、得られた実数
データに対して逆MDCTによる逆スペクトル変換を施して
ブロック内の波形要素を取得し、このブロック内の波形
要素を互いに干渉させながら加え合わせることにより、
波形信号を再構成することになる。

【００１９】図７は、音響波形信号を符号化する従来の
符号化装置の構成例を示すブロック図である。入力端子
から入力された波形信号は、上述したポリフェーズ・ク
ワドラチュア・フィルタなどが適用される帯域分割フィ
ルタ２１によって、例えば、４つの帯域に分割される。
帯域分割フィルタ２１によって４つの帯域に分割された
各帯域の信号は、対応するスペクトル変換回路２２−１
乃至２２−４にそれぞれ送られる。スペクトル変換回路
２２−１乃至２２−４に入力された各帯域の信号は、対
応する信号周波数成分に変換された後、量子化精度決定
回路２３および正規化／量子化回路２４にそれぞれ供給
される。そして、正規化／量子化回路２４において、量
子化精度決定回路２３によって求められた量子化精度情
報を用いて、正規化および量子化が行われる。

【００２０】正規化／量子化回路２４は、正規化を行っ
たときの正規化係数からなる正規化係数情報と符号化さ
れた信号周波数成分を、符号列生成回路２５に供給す
る。符号列生成回路２５は、量子化精度決定回路２３か
ら入力された量子化精度情報と、正規化／量子化回路２
４から入力された正規化係数情報および符号化された信
号周波数成分から符号列を生成して出力される。

【００２１】図８は、図７の情報符号化装置によって生
成された符号列を復号し、音響信号を生成して出力する
情報復号装置の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。

【００２２】符号列分解回路３１は、入力された符号列
（図７に示した情報符号化装置が生成した符号列）から
図７の正規化／量子化回路２４から出力された正規化係
数情報に対応する情報および信号周波数成分に対応する
成分と、量子化精度決定回路２３から出力された量子化
精度情報に対応する情報を抽出し、信号成分復号化回路
３２に出力する。

【００２３】信号成分復号化回路３２は、これらの情報
および成分から、図７のスペクトル変換回路２２−１乃
至２２−４からそれぞれ出力された各信号周波数成分を
復元し、対応する逆スペクトル変換回路３３−１乃至３
３−４にそれぞれ供給する。逆スペクトル変換回路３３
−１乃至３３−４は、それぞれスペクトル変換回路２２
−１乃至２２−４に対応する逆スペクトル変換処理を行
い、得られた帯域信号を、図７の帯域分割フィルタ２１
に対応する帯域合成フィルタ３４に供給する。帯域合成
フィルタ３４には、例えば、逆ポリフェーズクワドラチ
ュアフィルタ(IPQF)が用いられる。帯域合成フィルタ３
４は、逆スペクトル変換回路３３−１乃至３３−４から
供給された４つの帯域の信号から音響波形信号を生成し
て出力する。

【００２４】次に、図９を参照して、図７に示した情報
符号化装置において行われる符号化の方法について説明
する。

【００２５】図９に示す各スペクトル信号成分ＥＳは、
図７のスペクトル変換回路２２−１乃至２２−４によっ
て入力音響波形信号が所定の時間フレーム毎に合計６４
個のスペクトル信号成分ＥＳに変換されて得られたもの
である。これら６４個のスペクトル信号成分ＥＳは、５
つの所定の帯域（帯域ｂ１乃至ｂ５）毎にグループ（こ
こでは符号化ユニットと呼ぶことにする）にまとめられ
て、正規化／量子化回路２４によって正規化および量子
化が行われる。ここでは各符号化ユニットの帯域幅は低
域側で狭く、高域側で広く設定されており、聴覚の性質
に合った量子化雑音の発生が制御できる。なお、図９で
は、MDCT処理によって得たスペクトル信号（周波数成
分）の絶対値のレベルをｄＢ値に変換したものを示して
おり、また、各符号化ユニット毎の正規化係数値も示し
ている。

【００２６】このように情報を符号化する図７の情報符
号化装置において、所望の帯域だけを符号化する、例え
ばスペクトル変換回路２２−１だけを使用し、その他の
スペクトル変換回路２２−２乃至２２−４を使用しない
ようにすることにより、符号化装置の規模を小さくする
ことが可能となる。また、全帯域を符号化する場合に用
いる情報領域の全てを所望の帯域を符号化する際に用い
れば、所望の帯域の音質を向上させることができる。

【００２７】図１０は、最も低い周波数帯域のみをスペ
クトル変換することにより、ハードウェア規模を小さく
するようにした情報符号化装置の具体的な構成例を示す
ブロック図である。ここでは、最も低い周波数帯域のみ
をスペクトル変換するようにしたが、勿論、その他の任
意の周波数帯域だけをスペクトル変換するようにするこ
とも可能である。

【００２８】図１０において、図７に示した情報符号化
装置と同じ構成回路には同じ番号を付しているので、そ
の説明は適宜、省略する。この情報符号化装置では、帯
域分割フィルタ２１により４つの帯域に分割されたうち
の最も低い周波数帯域の信号周波数成分のみをスペクト
ル変換回路２２−１に送り、他の信号周波数成分はスペ
クトル変換しないため使用しないようにする。スペクト
ル変換回路２２−１は、入力された最も低い所定の帯域
の信号を信号周波数成分にスペクトル変換し、量子化精
度決定回路２３および正規化／量子化回路２４にそれぞ
れ供給する。正規化／量子化回路２４は、量子化精度決
定回路２３が求めた量子化精度情報を用いて、正規化お
よび量子化を行う。

【００２９】図７または図１０に示した情報符号化装置
によって生成される符号列の例を図１１に示す。この符
号列の符号化ユニットの情報Ｕ１乃至Ｕ５は、量子化精
度情報、正規化係数情報、および正規化および量子化さ
れた信号成分情報ＳＣ１乃至ＳＣ８から構成されてい
る。これらの符号列が例えば光磁気ディスク等の記録媒
体に記録されることになる。ここで、符号化ユニットの
情報Ｕ１は、対応する符号化ユニットの量子化精度が２
ビットであり、この符号化ユニットに８つのスペクトル
信号成分が含まれることを示している。また、例えば符
号化ユニットの情報Ｕ４のように、量子化精度情報が０
である場合には、その符号化ユニットにおいて実際には
符号化が行われないことを示している。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７または
図１０に示した情報符号化装置が生成した符号列を、図
８に示した情報復号装置を用いて復号した場合、復号さ
れた出力音響信号に帯域分割フィルタ２１のフィルタ特
性に起因して発生したエリアシング成分が打ち消されず
に含まれてしまい、音質が劣化する場合がある課題があ
った。

【００３１】この課題について、具体例を挙げて説明す
る。図１２は、帯域分割フィルタ２１として上述した４
分割のポリフェーズクワドラチュアフィルタを用いた場
合の周波数特性を示している。横軸は周波数を示してお
り、横軸の目盛られた６kHz、１２kHzおよび１８kHz
は、サンプリング周波数が４８kHzである場合の分割周
波数を示している。分割周波数を中心として所定の幅の
周波数領域でフィルタの特性に重なりが生じ、その領域
の信号はフィルタのカットオフの特性に応じた振幅の大
きさで、エリアシング成分として、分割周波数を中心に
対称の周波数の信号としてフィルタの出力に含まれるこ
とになる。分割周波数６kHzの付近では、５kHz乃至７kH
zがフィルタ特性が重なる領域となる。

【００３２】図１３は、６kHzの分割周波数付近に信号
成分が存在する場合に発生する折り返し成分（エリアシ
ング成分）の様子を示すものである。上述したフィルタ
特性が重なる領域内の６kHzを越える周波数信号成分で
ある原信号Ａに対応するエリアシング成分Ｂが、６kHz
以下の周波数帯域に現れている。

【００３３】一般に、このエリアシング成分Ｂは、復号
の際に、原信号Ａにより打ち消される。また、同様に６
kHz以下のフィルタ特性が重なる領域内に原信号が存在
した場合、６kHzを越えた周波数帯域にエリアシング成
分が現れるが、エリアシング成分は、復号の際に、原信
号により打ち消される。

【００３４】ところが、図１０に示した情報符号化装置
が生成した符号列を図８に示した情報復号装置により復
号した場合、６kHz以上の周波数成分が存在しないの
で、帯域合成フィルタ３４において６kHz以下のエリア
シング成分を打ち消すことができない。また、６kHz以
下の原信号によるエリアシング成分を打ち消すための信
号が６kHz以上の信号成分として現れてしまうことにな
る。

【００３５】このようにして生じた信号は、原信号の周
波数信号成分に依存して出力音響信号に現れるため、復
調した音響信号を聞いた場合、非常に耳障りな音として
聞こえてしまうことになる。

【００３６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、複数の周波数帯域に分割した波形信号の
一部の周波数帯域だけを符号化するとき、フィルタ特性
の重なる領域の信号を削除して符号化することにより、
復号したときの音質劣化を抑制することができるように
するものである。

【００３７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報符
号化装置は、入力信号を複数の周波数帯域に分割する分
割手段と、入力信号を信号周波数成分にスペクトル変換
する変換手段と、符号化する信号のうちの所定の帯域に
存在する信号の値を制限する制限手段と、制限手段によ
り帯域が制限された信号を符号化する符号化手段とを備
えることを特徴とする。

【００３８】請求項７に記載の情報符号化方法は、入力
信号を複数の周波数帯域に分割する分割ステップと、入
力信号を信号周波数成分にスペクトル変換する変換ステ
ップと、符号化する信号のうちの所定の帯域に存在する
信号の値を制限する制限ステップと、制限ステップで帯
域が制限された信号を符号化する符号化ステップとを備
えることを特徴とする。

【００３９】請求項８に記載の提供媒体は、入力信号を
複数の周波数帯域に分割する分割ステップと、入力信号
を信号周波数成分にスペクトル変換する変換ステップ
と、符号化する信号のうちの所定の帯域に存在する信号
の値を制限する制限ステップと、制限ステップで帯域が
制限された信号を符号化する符号化ステップとを備える
コンピュータプログラムを提供することを特徴とする。

【００４０】請求項１に記載の情報符号化装置において
は、分割手段が、入力信号を複数の周波数帯域に分割
し、変換手段が、入力信号を信号周波数成分にスペクト
ル変換し、制限手段が、符号化する信号のうちの所定の
帯域に存在する信号の値を制限し、符号化手段が、制限
手段により帯域が制限された信号を符号化する。

【００４１】請求項７に記載の情報符号化方法、および
請求項８に記載の提供媒体においては、分割ステップ
で、入力信号を複数の周波数帯域に分割し、変換ステッ
プで、入力信号を信号周波数成分にスペクトル変換し、
制限ステップで、符号化する信号のうちの所定の帯域に
存在する信号の値を制限し、符号化ステップで、制限ス
テップで帯域が制限された信号を符号化する。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。

【００４３】すなわち、請求項１に記載の情報符号化装
置は、入力信号を複数の周波数帯域に分割する分割手段
（例えば、図１の帯域分割フィルタ１）と、入力信号を
信号周波数成分にスペクトル変換する変換手段（例え
ば、図１のスペクトル変換回路２−１）と、符号化する
信号のうちの所定の帯域に存在する信号の値を制限する
制限手段（例えば、図１の帯域制限回路３）と、制限手
段により帯域が制限された信号を符号化する符号化手段
（例えば、図１の符号列生成回路６）とを備えることを
特徴とする。

【００４４】但し勿論この記載は、各手段を記載したも
のに限定することを意味するものではない。

【００４５】本発明を適用した情報符号化装置の構成に
ついて、図１を参照して説明する。この情報符号化装置
の帯域分割フィルタ１は、入力された波形信号を４つの
周波数帯域に分割し、最も低い周波数帯域の信号をスペ
クトル変換回路２−１に出力するようになされている。
なお、この情報符号化装置では、最も低い周波数帯域の
みを符号化するので、他の周波数帯域の信号は処理しな
い。この帯域分割フィルタ１には、ポリフェーズクワド
ラチュアフィルタなどが適用される。

【００４６】スペクトル変換回路２−１は、入力された
信号を信号周波数成分に変換し、帯域制限回路３に出力
するようになされている。帯域制限回路３は、入力され
た信号周波数成分のうち、帯域分割フィルタ１のフィル
タ特性が重複する帯域に存在する信号周波数成分を削除
して量子化精度決定回路４および正規化／量子化回路５
に供給するようになされている。量子化精度決定回路４
は、入力された信号周波数成分の量に対応して量子化精
度を決定し、その情報を正規化／量子化回路５および符
号列生成回路６に出力するようになされている。正規化
／量子化回路５は、入力された信号周波数成分を量子化
精度情報に基づいて正規化および量子化を実行し、正規
化係数を示す正規化係数情報とともに符号列生成回路６
に出力するようになされている。

【００４７】符号列生成回路６は、量子化精度決定回路
４から入力された量子化精度情報、並びに正規化／量子
化回路５から入力された正規化係数情報および符号化さ
れた信号周波数成分から符号列を生成して出力するよう
になされている。

【００４８】次に、この情報符号化装置の動作につい
て、図２のフローチャートを参照して説明する。ステッ
プＳ１において、帯域分割フィルタ１は、入力された波
形信号を図１２に示すような４つの周波数帯域に分割
し、最も低い周波数帯域の信号をスペクトル変換回路２
−１に出力する。

【００４９】ステップＳ２において、スペクトル変換回
路２−１は、入力された６kHz以下の信号を図３(A)に示
すように、信号周波数成分に変換し、量子化精度決定回
路４および正規化／量子化回路５に供給する。

【００５０】ステップＳ３において、帯域制限回路３
は、入力された６kHz以下の信号周波数成分から、図３
(B)に示すように、帯域分割フィルタ１のフィルタ特性
が重複する領域（５kHz乃至７kHz）に存在する信号周波
数成分を制限して（レベルを０、または０に近い値とし
て）、量子化精度決定回路４および正規化／量子化回路
５に出力する。

【００５１】ステップＳ４において、量子化精度決定回
路４は、入力された信号周波数成分の量に対応して量子
化精度を決定し、その情報を正規化／量子化回路５およ
び符号列生成回路６に出力する。正規化／量子化回路５
は、入力された信号周波数成分を量子化精度情報に基づ
いて正規化および量子化を実行し、正規化係数を示す正
規化係数情報とともに符号列生成回路６に出力する。

【００５２】ステップＳ５において、符号列生成回路６
は、量子化精度決定回路４から入力された量子化精度情
報、並びに正規化／量子化回路３４から入力された正規
化係数情報および符号化された信号周波数成分から符号
列を生成して出力する。

【００５３】図４は、本発明を適用した情報符号化装置
の他の構成例を示している。この情報符号化装置は、帯
域分割フィルタ１が分割する周波数帯域のうちの２番目
に低い周波数帯域までの信号を符号化するものであり、
図１に示した情報符号化装置に２番目に低い周波数帯域
の信号をスペクトル変換するスペクトル変換回路２−２
が追加されている。帯域制限回路３は、図１２に示した
分割周波数（１２kHz）近傍のフィルタ特性が重なる帯
域に存在する信号周波数成分を制限する。その他の構成
は図１に示した情報符号化装置と同様であるので、その
説明は省略する。

【００５４】図５は、本発明を適用した情報符号化装置
のさらに他の構成例を示している。この情報符号化装置
は、帯域分割フィルタ１が分割する周波数帯域のうちの
３番目に低い周波数帯域までの信号を符号化するもので
あり、図４に示した情報符号化装置に３番目に低い周波
数帯域の信号をスペクトル変換するスペクトル変換回路
２−３が追加されている。帯域制限回路３は、図１２に
示した分割周波数（１８kHz）近傍のフィルタ特性が重
なる帯域に存在する信号周波数成分を制限する。その他
の構成は図４に示した情報符号化装置と同様であるの
で、その説明は省略する。

【００５５】図６は、本発明を適用した情報符号化装置
のさらに他の構成例を示している。この情報符号化装置
は、図１に示した情報符号化装置の帯域制限回路３を省
略し、帯域制限回路１１を帯域分割フィルタ１の前に移
動したものである。帯域制限回路１１は、入力された波
形信号から帯域分割フィルタ１のフィルタ特性が重なる
領域に存在する信号成分を制限する。その他の構成は図
１に示した情報符号化装置と同様であるので、その説明
は省略する。

【００５６】以上のように、分割された周波数帯の一部
を符号化した符号列を、図８に示した情報復号装置を用
いて復号した場合、この符号列の分割周波数（６kHz）
の前後のフィルタ特性の重複する帯域（５kHz乃至７kH
z）には信号周波数成分が存在しないので、エリアシン
グ成分は発生しない。したがって、雑音による音質劣化
が抑制される。

【００５７】なお、情報符号化装置の帯域分割フィルタ
１の帯域分割の数を４としたが、これに限定されるもの
ではなく、これより多くても少なくても構わない。

【００５８】本実施の形態においては、最も低い周波数
の帯域を含む１または複数の帯域について復号化を行う
ようにしたが、中域の帯域だけを復号化するようにする
ことも可能である。その場合、その帯域の上端と下端に
おいて、帯域を制限する必要がある。

【００５９】また、本発明の情報復号装置は、例えば、
MPEG(Moving Picture Experts Group)2 AAC(Advanced A
udio Coding)等の方式を用いるDVD(digital versatile
disc)やPerfecTV（商標）等に応用することができる。

【００６０】上記各処理を行うコンピュータプログラム
は、磁気ディスク、CD-ROM等の情報記録媒体よりなる提
供媒体のほか、インターネット、デジタル衛星などのネ
ットワーク提供媒体を介してユーザに提供することがで
きる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の情報符
号化装置、請求項７に記載の情報符号化方法、および請
求項８に記載の提供媒体によれば、所定の周波数領域に
存在する信号成分を制限して符号化するようにしたの
で、復号したとき、エリアシング成分が発生せず、耳障
りな音の発生を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報符号化装置の一実施の形
態の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の情報符号化装置の情報復号処理を説明す
るフローチャートである。

【図３】図１の帯域制限回路３の処理を説明する図であ
る。

【図４】本発明を適用した情報符号化装置の他の実施の
形態の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明を適用した情報符号化装置の他の実施の
形態の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明を適用した情報符号化装置の他の実施の
形態の構成を示すブロック図である。

【図７】従来の情報符号化装置の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図８】従来の情報復号装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【図９】フレーム内の各符号化ユニットの一例を示す図
である。

【図１０】従来の情報符号化装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。

【図１１】従来の情報符号化装置によって符号化された
符号列を示す図である。

【図１２】図７の帯域分割フィルタ２１の特性を示す図
である。

【図１３】信号のエリアシング成分を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ 帯域分割フィルタ， ２ スペクトル変換回路，
３ 帯域制限回路，４ 量子化精度決定回路， ５ 正
規化／量子化回路， ６ 符号列生成回路，１１ 帯域
制限回路，２１ 帯域分割フィルタ， ２２ スペクト
ル変換回路， ２３ 量子化精度決定回路， ２４ 正
規化／量子化回路， ２５ 符号列生成回路， ３１
符号列分解回路， ３２ 信号成分復号化回路， ３３
逆スペクトル変換回路， ３４ 帯域合成フィルタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号の一部を符号化する情報符号化
   装置において、 前記入力信号を複数の周波数帯域に分割する分割手段
   と、 前記入力信号を信号周波数成分にスペクトル変換する変
   換手段と、 符号化する信号のうちの所定の帯域に存在する信号の値
   を制限する制限手段と、 前記制限手段により帯域が制限された信号を符号化する
   符号化手段とを備えることを特徴とする情報符号化装
   置。
2. 【請求項２】 前記分割手段は、ポリフェーズクワドラ
   チュアフィルタであることを特徴とする請求項１に記載
   の情報符号化装置。
3. 【請求項３】 前記変換手段は、モディファイド離散コ
   サイン変換を用いて前記スペクトル変換を実行すること
   を特徴とする請求項１に記載の情報符号化装置。
4. 【請求項４】 前記制限手段は、符号化する周波数帯域
   の信号のうち、符号化しない周波数帯域に接している帯
   域に存在する信号の値を０、または０に近い値に制限す
   ることを特徴とする請求項１に記載の情報符号化装置。
5. 【請求項５】 前記制限手段は、前記分割手段が前記入
   力信号を複数の周波数帯域に分割した後、前記信号の値
   を制限することを特徴とする請求項４に記載の情報処理
   装置。
6. 【請求項６】 前記制限手段は、前記分割手段が前記入
   力信号を複数の周波数帯域に分割する前に、前記信号の
   値を制限することを特徴とする請求項４に記載の情報処
   理装置。
7. 【請求項７】 入力信号の一部を符号化する情報符号化
   方法において、 前記入力信号を複数の周波数帯域に分割する分割ステッ
   プと、 前記入力信号を信号周波数成分にスペクトル変換する変
   換ステップと、 符号化する信号のうちの所定の帯域に存在する信号の値
   を制限する制限ステップと、 前記制限ステップで帯域が制限された信号を符号化する
   符号化ステップとを備えることを特徴とする情報符号化
   方法。
8. 【請求項８】 入力信号の一部を符号化する情報符号化
   装置に使用するコンピュータプログラムを提供する提供
   媒体において、 前記入力信号を複数の周波数帯域に分割する分割ステッ
   プと、 前記入力信号を信号周波数成分にスペクトル変換する変
   換ステップと、 符号化する信号のうちの所定の領域に存在する信号の値
   を制限する制限ステップと、 前記制限ステップで帯域が制限された信号を符号化する
   符号化ステップとを備えるコンピュータプログラムを提
   供することを特徴とする提供媒体。