JP3158932B2 - 信号符号化装置及び信号復号化装置 - Google Patents
信号符号化装置及び信号復号化装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
- H04B1/667—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
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- H04B14/046—Systems or methods for reducing noise or bandwidth
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号符号化装置及び信
号復号化装置に係り、特にデジタル（ＰＣＭ：pulse co
de modulation ）信号の情報量圧縮・伸長処理を行う信
号処理装置に関するものである。
号復号化装置に係り、特にデジタル（ＰＣＭ：pulse co
de modulation ）信号の情報量圧縮・伸長処理を行う信
号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アナログのオーディオ信号を
デジタル信号に変換する方法として、アナログ信号の振
幅を一定の単位で区別し（量子化）、一定の時間間隔で
抽出（標本化）する、時間領域で表現する方法が取られ
ている。
デジタル信号に変換する方法として、アナログ信号の振
幅を一定の単位で区別し（量子化）、一定の時間間隔で
抽出（標本化）する、時間領域で表現する方法が取られ
ている。
【０００３】しかしながら、この方法だけでは、情報量
が多くなり、伝送時の帯域や蓄積メディアの蓄積量を小
さくすることができないので、これを圧縮する方法がい
くつか考えられている。そして、オーディオ信号の符号
化に際して主として用いられている帯域分割符号化（Ｓ
ＢＣ：サブ・バンド・コーディング）や適応変換符号化
（ＡＴＣ）は、時系列（時間領域）で入力されるオーデ
ィオ信号を周波数領域に変換し、この周波数領域で広い
帯域内に存在するエネルギーの偏在を利用して符号化を
行っている。即ち、管弦楽器の音等の定常的な音は、図
４（Ａ）に示すように、時間領域では、エネルギー分散
が大きくなっており、符号化には多くの情報量を必要と
するが、直交変換を行って周波数領域にすると、同図
（Ｂ）に示すように、エネルギー分散が小さく、少ない
情報量で表すことができる。そして、この符号化方法で
は、エネルギーの大きい周波数帯域に多くの情報（ビッ
ト量）を割り当て、エネルギーが小さかったり聴覚的に
不要な周波数帯域には、あまり情報を割り当てないよう
にすることにより、情報量の圧縮を行っている。
が多くなり、伝送時の帯域や蓄積メディアの蓄積量を小
さくすることができないので、これを圧縮する方法がい
くつか考えられている。そして、オーディオ信号の符号
化に際して主として用いられている帯域分割符号化（Ｓ
ＢＣ：サブ・バンド・コーディング）や適応変換符号化
（ＡＴＣ）は、時系列（時間領域）で入力されるオーデ
ィオ信号を周波数領域に変換し、この周波数領域で広い
帯域内に存在するエネルギーの偏在を利用して符号化を
行っている。即ち、管弦楽器の音等の定常的な音は、図
４（Ａ）に示すように、時間領域では、エネルギー分散
が大きくなっており、符号化には多くの情報量を必要と
するが、直交変換を行って周波数領域にすると、同図
（Ｂ）に示すように、エネルギー分散が小さく、少ない
情報量で表すことができる。そして、この符号化方法で
は、エネルギーの大きい周波数帯域に多くの情報（ビッ
ト量）を割り当て、エネルギーが小さかったり聴覚的に
不要な周波数帯域には、あまり情報を割り当てないよう
にすることにより、情報量の圧縮を行っている。
【０００４】このような従来の変換符号化を行う符号化
装置の例を図７に示し、その復号化装置を図８に示し
て、以下に説明する。図７に示す信号符号化装置におい
て、入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１に供給されて、窓かけさ
れ、フレームごとに出力される。そして、フレームごと
に直交変換器２に供給されて、ＤＣＴ（discrete cosin
e transform ）、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transfor
m）、ＫＬＴ（Karhunen-Loeve Transform）等の直交変
換が行われ、周波数領域に写像される。最後に、量子化
符号化器３にてエネルギーが大きいスペクトルや聴覚的
に重要なスペクトルから多くのビット量を割り当ててビ
ットストリームとして出力する。
装置の例を図７に示し、その復号化装置を図８に示し
て、以下に説明する。図７に示す信号符号化装置におい
て、入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１に供給されて、窓かけさ
れ、フレームごとに出力される。そして、フレームごと
に直交変換器２に供給されて、ＤＣＴ（discrete cosin
e transform ）、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transfor
m）、ＫＬＴ（Karhunen-Loeve Transform）等の直交変
換が行われ、周波数領域に写像される。最後に、量子化
符号化器３にてエネルギーが大きいスペクトルや聴覚的
に重要なスペクトルから多くのビット量を割り当ててビ
ットストリームとして出力する。
【０００５】なお、変換符号化では、周波数領域に変換
した際に、各スペクトルのエネルギーの偏在が高いほど
圧縮効率は高くなる。したがって、より変換効率の高い
直交変換を用いることが望ましいことになる。そして、
ＫＬＴの変換効率が最も理想的であるが、計算量などの
実用的な面から、変換効率がＫＬＴとほとんど変わら
ず、高速計算が可能なＤＣＴが通常用いられている。
した際に、各スペクトルのエネルギーの偏在が高いほど
圧縮効率は高くなる。したがって、より変換効率の高い
直交変換を用いることが望ましいことになる。そして、
ＫＬＴの変換効率が最も理想的であるが、計算量などの
実用的な面から、変換効率がＫＬＴとほとんど変わら
ず、高速計算が可能なＤＣＴが通常用いられている。
【０００６】また、図８に示す信号復号化装置は、ビッ
トストリームとして入力される周波数領域で表現された
デジタルオーディオ信号は、逆量子化復号化器４に供給
されて、信号を復号され、逆直交変換器５にて、ＩＤＣ
Ｔ，ＩＤＦＴ，ＩＫＬＴ等の逆直交変換が行われ、時間
領域に戻される。そして、フレームバッファ６によって
逆窓かけされて、時間領域で表現されたデジタルオーデ
ィオ信号に戻して出力する。
トストリームとして入力される周波数領域で表現された
デジタルオーディオ信号は、逆量子化復号化器４に供給
されて、信号を復号され、逆直交変換器５にて、ＩＤＣ
Ｔ，ＩＤＦＴ，ＩＫＬＴ等の逆直交変換が行われ、時間
領域に戻される。そして、フレームバッファ６によって
逆窓かけされて、時間領域で表現されたデジタルオーデ
ィオ信号に戻して出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４（Ａ），（Ｂ）に
示すように、定常的な音は、直交変換を行って、周波数
領域とすることにより、情報量の圧縮を行うことができ
るが、打楽器の音などのインパルス的な音は、図５
（Ａ）に示すように、時間領域ではエネルギー分散が小
さく、偏在しており、直交変換を行って周波数領域にす
ると、同図（Ｂ）に示すように、エネルギー分散が大き
くなり、圧縮効率がかえって落ちてしまうという課題が
あった。
示すように、定常的な音は、直交変換を行って、周波数
領域とすることにより、情報量の圧縮を行うことができ
るが、打楽器の音などのインパルス的な音は、図５
（Ａ）に示すように、時間領域ではエネルギー分散が小
さく、偏在しており、直交変換を行って周波数領域にす
ると、同図（Ｂ）に示すように、エネルギー分散が大き
くなり、圧縮効率がかえって落ちてしまうという課題が
あった。
【０００８】また、急激なエネルギー変化のある部分で
は周波数領域で符号化すると、小さいエネルギーの部分
にプリエコーと呼ばれる雑音が発生し、符号品質を悪化
させるという問題点があった。そこで本発明は、入力さ
れる信号の状態により、時間領域と周波数領域とを切り
替えて符号化することにより、高能率で高品質な信号符
号化を行うことを目的とする。
は周波数領域で符号化すると、小さいエネルギーの部分
にプリエコーと呼ばれる雑音が発生し、符号品質を悪化
させるという問題点があった。そこで本発明は、入力さ
れる信号の状態により、時間領域と周波数領域とを切り
替えて符号化することにより、高能率で高品質な信号符
号化を行うことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、入力される時間領域で表現されたデジタ
ル信号を所定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、
前記所定時間間隔で区切られた前記時間領域で表現され
たデジタル信号を周波数領域で表現されたデジタル信号
に変換する直交変換手段と、定常的なデジタル信号とイ
ンパルス的なデジタル信号とを判別すると共にこの判別
結果を示す識別信号を出力する判別手段と、デジタル信
号を符号化する符号化手段と、この符号化手段により符
号化されたデジタル信号と前記識別信号とを多重化する
多重化手段とを有し、定常的な信号の場合には前記直交
変換手段によって変換された前記周波数領域で表現され
たデジタル信号を符号化し、インパルス的な信号の場合
には前記時間領域で表現されたデジタル信号を符号化す
るよう構成したことを特徴とする信号符号化装置、また
は、入力される時間領域で表現されたデジタル信号を所
定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、この蓄積手
段より供給される前記所定時間間隔で区切られた前記時
間領域で表現されたデジタル信号を周波数領域で表現さ
れたデジタル信号に変換する直交変換手段と、この直交
変換手段より供給される前記周波数領域で表現されたデ
ジタル信号のエネルギー分散と、前記蓄積手段より供給
される前記時間領域で表現されたデジタル信号のエネル
ギー分散とを比較して、小さい方のデジタル信号を出力
すると共に、この出力されるデジタル信号が周波数領域
で表現されているか時間領域で表現されているかを識別
する識別信号を出力する時間・周波数判定手段と、この
時間・周波数判定手段より供給されるデジタル信号を符
号化する符号化手段と、この符号化手段により符号化さ
れたデジタル信号と前記識別信号とを多重化する多重化
手段とを備えたことを特徴とする信号符号化装置、及
び、周波数領域で表現されたデジタル信号と時間領域で
表現されたデジタル信号とが所定時間間隔で区切られて
混在した状態で符号化されていると共にこれらを識別す
る識別信号が多重化されているデジタル信号を復号化す
る信号復号化装置であって、入力されるデジタル信号を
前記符号化されたデジタル信号と前記識別信号とに分離
する分離手段と、この分離手段より供給される前記符号
化されたデジタル信号を復号化する復号化手段と、前記
分離手段より供給される前記識別信号によって、前記復
号化手段より供給されるデジタル信号が周波数領域で表
現されているか時間領域で表現されているかを検出する
時間・周波数検出手段と、この時間・周波数検出手段よ
り供給される周波数領域で表現されているデジタル信号
を時間領域で表現されているデジタル信号に変換する逆
直交変換手段と、この逆直交変換手段より供給される時
間領域で表現されているデジタル信号と前記時間・周波
数検出手段より供給される時間領域で表現されているデ
ジタル信号とを時系列順に出力する出力手段とを備えた
ことを特徴とする信号復号化装置を提供しようとするも
のである。
の手段として、入力される時間領域で表現されたデジタ
ル信号を所定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、
前記所定時間間隔で区切られた前記時間領域で表現され
たデジタル信号を周波数領域で表現されたデジタル信号
に変換する直交変換手段と、定常的なデジタル信号とイ
ンパルス的なデジタル信号とを判別すると共にこの判別
結果を示す識別信号を出力する判別手段と、デジタル信
号を符号化する符号化手段と、この符号化手段により符
号化されたデジタル信号と前記識別信号とを多重化する
多重化手段とを有し、定常的な信号の場合には前記直交
変換手段によって変換された前記周波数領域で表現され
たデジタル信号を符号化し、インパルス的な信号の場合
には前記時間領域で表現されたデジタル信号を符号化す
るよう構成したことを特徴とする信号符号化装置、また
は、入力される時間領域で表現されたデジタル信号を所
定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、この蓄積手
段より供給される前記所定時間間隔で区切られた前記時
間領域で表現されたデジタル信号を周波数領域で表現さ
れたデジタル信号に変換する直交変換手段と、この直交
変換手段より供給される前記周波数領域で表現されたデ
ジタル信号のエネルギー分散と、前記蓄積手段より供給
される前記時間領域で表現されたデジタル信号のエネル
ギー分散とを比較して、小さい方のデジタル信号を出力
すると共に、この出力されるデジタル信号が周波数領域
で表現されているか時間領域で表現されているかを識別
する識別信号を出力する時間・周波数判定手段と、この
時間・周波数判定手段より供給されるデジタル信号を符
号化する符号化手段と、この符号化手段により符号化さ
れたデジタル信号と前記識別信号とを多重化する多重化
手段とを備えたことを特徴とする信号符号化装置、及
び、周波数領域で表現されたデジタル信号と時間領域で
表現されたデジタル信号とが所定時間間隔で区切られて
混在した状態で符号化されていると共にこれらを識別す
る識別信号が多重化されているデジタル信号を復号化す
る信号復号化装置であって、入力されるデジタル信号を
前記符号化されたデジタル信号と前記識別信号とに分離
する分離手段と、この分離手段より供給される前記符号
化されたデジタル信号を復号化する復号化手段と、前記
分離手段より供給される前記識別信号によって、前記復
号化手段より供給されるデジタル信号が周波数領域で表
現されているか時間領域で表現されているかを検出する
時間・周波数検出手段と、この時間・周波数検出手段よ
り供給される周波数領域で表現されているデジタル信号
を時間領域で表現されているデジタル信号に変換する逆
直交変換手段と、この逆直交変換手段より供給される時
間領域で表現されているデジタル信号と前記時間・周波
数検出手段より供給される時間領域で表現されているデ
ジタル信号とを時系列順に出力する出力手段とを備えた
ことを特徴とする信号復号化装置を提供しようとするも
のである。
【００１０】
【作用】本発明は、変換符号化における各変換フレーム
において、時間領域でのエネルギー分散と周波数領域で
のエネルギー分散とを比較することにより、定常的な音
であるかインパルス的な音であるかを判定し、定常的な
音であれば周波数領域で符号化を行い、インパルス的な
音であれば時間領域で符号化を行うようにしている。そ
して、このことにより、従来の周波数領域のみで符号化
を行っていた場合よりも符号化品質が良くなり、符号化
効率も改善される。
において、時間領域でのエネルギー分散と周波数領域で
のエネルギー分散とを比較することにより、定常的な音
であるかインパルス的な音であるかを判定し、定常的な
音であれば周波数領域で符号化を行い、インパルス的な
音であれば時間領域で符号化を行うようにしている。そ
して、このことにより、従来の周波数領域のみで符号化
を行っていた場合よりも符号化品質が良くなり、符号化
効率も改善される。
【００１１】
【実施例】本発明の信号符号化装置の一実施例及び他の
実施例をそれぞれ図１及び図２に示し、信号復号化装置
の一実施例を図３に示して以下に説明する。図１は、本
発明の信号符号化装置の一実施例を示すブロック図であ
る。入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１１に供給されて、窓かけ
され、フレームごとに出力される。そして、このフレー
ムバッファ１１の一方の出力は、フレームごとに直交変
換器１２に供給されて、ＤＣＴ（Discrete Cosine Tran
sform ）、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）、Ｋ
ＬＴ（Karhunen-Loeve Transform）等の直交変換が行わ
れ、周波数領域に写像されて、時間・周波数判定器１３
に出力される。また、フレームバッファ１１の他方の出
力は、時間領域のまま時間・周波数判定器１３に出力さ
れる。
実施例をそれぞれ図１及び図２に示し、信号復号化装置
の一実施例を図３に示して以下に説明する。図１は、本
発明の信号符号化装置の一実施例を示すブロック図であ
る。入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１１に供給されて、窓かけ
され、フレームごとに出力される。そして、このフレー
ムバッファ１１の一方の出力は、フレームごとに直交変
換器１２に供給されて、ＤＣＴ（Discrete Cosine Tran
sform ）、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）、Ｋ
ＬＴ（Karhunen-Loeve Transform）等の直交変換が行わ
れ、周波数領域に写像されて、時間・周波数判定器１３
に出力される。また、フレームバッファ１１の他方の出
力は、時間領域のまま時間・周波数判定器１３に出力さ
れる。
【００１２】そして、時間・周波数判定器１３では、直
交変換器１２より供給される周波数領域でのエネルギー
分散とフレームバッファ１１より直接供給される時間領
域でのエネルギー分散とを比較して、エネルギー分散の
小さい方の信号を量子化符号化器１４に出力する。ま
た、時間・周波数判定器１３は、同時に周波数領域と時
間領域の識別のためのフラグをマルチプレクサ１５に出
力する。この時間・周波数判定器１３では、周波数領域
と時間領域のうち、エネルギー分散の小さい方の信号を
出力しているので、定常的な音の場合は周波数領域の信
号が選択され、インパルス的な音の場合は時間領域の信
号が選択されて出力されることになる。したがって、図
５に示すような信号が入力された場合には、その出力信
号は、第１及び第３フレームが周波数領域の信号が選択
され、第２フレームが時間領域の信号が選択される。
交変換器１２より供給される周波数領域でのエネルギー
分散とフレームバッファ１１より直接供給される時間領
域でのエネルギー分散とを比較して、エネルギー分散の
小さい方の信号を量子化符号化器１４に出力する。ま
た、時間・周波数判定器１３は、同時に周波数領域と時
間領域の識別のためのフラグをマルチプレクサ１５に出
力する。この時間・周波数判定器１３では、周波数領域
と時間領域のうち、エネルギー分散の小さい方の信号を
出力しているので、定常的な音の場合は周波数領域の信
号が選択され、インパルス的な音の場合は時間領域の信
号が選択されて出力されることになる。したがって、図
５に示すような信号が入力された場合には、その出力信
号は、第１及び第３フレームが周波数領域の信号が選択
され、第２フレームが時間領域の信号が選択される。
【００１３】そして、量子化符号化器１４では、エネル
ギーが大きいスペクトルや聴覚的に重要なスペクトルに
多くのビット量を割り当てて量子化し、マルチプレクサ
１５に出力する。マルチプレクサ１５では、量子化符号
化器１４から供給される信号に、時間・周波数判定器１
３から供給される識別のためのフラグをフレームごとに
多重して、ビットストリームとして出力する。以上説明
したように、本発明の符号化装置は、定常的な音やイン
パルス的な音が混在するオーディオ信号を効率的に符号
化することができる。そして、急激なエネルギー変化を
生じるインパルス的な音は、時間領域で符号化している
ので、プリエコーと呼ばれる雑音が発生せず、符号品質
の悪化を防ぐことができる。
ギーが大きいスペクトルや聴覚的に重要なスペクトルに
多くのビット量を割り当てて量子化し、マルチプレクサ
１５に出力する。マルチプレクサ１５では、量子化符号
化器１４から供給される信号に、時間・周波数判定器１
３から供給される識別のためのフラグをフレームごとに
多重して、ビットストリームとして出力する。以上説明
したように、本発明の符号化装置は、定常的な音やイン
パルス的な音が混在するオーディオ信号を効率的に符号
化することができる。そして、急激なエネルギー変化を
生じるインパルス的な音は、時間領域で符号化している
ので、プリエコーと呼ばれる雑音が発生せず、符号品質
の悪化を防ぐことができる。
【００１４】次に、本発明の信号符号化装置の他の実施
例を図２に示す。なお、上記した図１に示す一実施例と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１１に供給されて、窓かけ
され、フレームごとに出力される。そして、このフレー
ムバッファ１１の出力は、エネルギー分散検出器２１に
供給され、このデジタルオーディオ信号の有するエネル
ギー分散量が所定のエネルギー分散量（しきい値）より
も大きいか小さいかが検出されると同時に、これを識別
するためのフラグをマルチプレクサ１５に出力する。
例を図２に示す。なお、上記した図１に示す一実施例と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。入力される時間領域で表現されたデジタルオーディ
オ信号は、フレームバッファ１１に供給されて、窓かけ
され、フレームごとに出力される。そして、このフレー
ムバッファ１１の出力は、エネルギー分散検出器２１に
供給され、このデジタルオーディオ信号の有するエネル
ギー分散量が所定のエネルギー分散量（しきい値）より
も大きいか小さいかが検出されると同時に、これを識別
するためのフラグをマルチプレクサ１５に出力する。
【００１５】そして、所定のエネルギー分散量よりも大
きければ、定常的な音であるので、フレームごとに直交
変換器１２に供給されて、ＤＣＴ、ＤＦＴ、ＫＬＴ等の
直交変換が行われ、周波数領域に写像されて、量子化符
号化器１４に出力される。また、所定のエネルギー分散
量よりも小さいときには、インパルス的な音であるの
で、そのまま量子化符号化器１４に出力される。そし
て、量子化符号化器１４で量子化し、マルチプレクサ１
５に出力する。マルチプレクサ１５では、量子化符号化
器１４から供給される信号に、エネルギー分散検出器２
１から供給される識別のためのフラグをフレームごとに
多重して、ビットストリームとして出力する。
きければ、定常的な音であるので、フレームごとに直交
変換器１２に供給されて、ＤＣＴ、ＤＦＴ、ＫＬＴ等の
直交変換が行われ、周波数領域に写像されて、量子化符
号化器１４に出力される。また、所定のエネルギー分散
量よりも小さいときには、インパルス的な音であるの
で、そのまま量子化符号化器１４に出力される。そし
て、量子化符号化器１４で量子化し、マルチプレクサ１
５に出力する。マルチプレクサ１５では、量子化符号化
器１４から供給される信号に、エネルギー分散検出器２
１から供給される識別のためのフラグをフレームごとに
多重して、ビットストリームとして出力する。
【００１６】このように、図２に示して説明した他の実
施例の場合も、図１に示した実施例と同様の効果があ
る。また、上記した２つの実施例は共に、デジタル信号
のエネルギー分散を検出することにより、定常的な音と
インパルス的な音とを判別しているが、他の方法によ
り、判別しても良い。
施例の場合も、図１に示した実施例と同様の効果があ
る。また、上記した２つの実施例は共に、デジタル信号
のエネルギー分散を検出することにより、定常的な音と
インパルス的な音とを判別しているが、他の方法によ
り、判別しても良い。
【００１７】例えば、通常、定常的な音の包絡線は徐々
に減衰するのに対してインパルス的な音は急激な立上が
りを有している。そこで、時間領域で表現されたデジタ
ル信号において、直前の振幅値と現在の振幅値との差を
検出し、所定の値よりも小さいものを定常的な音とし、
大きいものをインパルス的な音として判別しても良い。
この場合、図２に示した信号符号化装置のエネルギー分
散検出器２１を変更するだけで構成することができる。
に減衰するのに対してインパルス的な音は急激な立上が
りを有している。そこで、時間領域で表現されたデジタ
ル信号において、直前の振幅値と現在の振幅値との差を
検出し、所定の値よりも小さいものを定常的な音とし、
大きいものをインパルス的な音として判別しても良い。
この場合、図２に示した信号符号化装置のエネルギー分
散検出器２１を変更するだけで構成することができる。
【００１８】また、時間領域で表現されたデジタル信号
のフレーム内の自己相関係数を求め、自己相関の高いも
のを定常的な音とし、低いものをインパルス的な音とし
て判別しても良い。この場合も、図２に示した信号符号
化装置のエネルギー分散検出器２１を変更するだけで構
成することができる。さらに、周波数領域で表現された
デジタル信号の各周波数におけるエネルギー量の差を求
め、差が大きいものを定常的な音とし、差があまり無い
ものをインパルス的な音として判別しても良い。この場
合は、図１に示した信号符号化装置の時間・周波数判定
器１３を変更するだけで構成することができる。
のフレーム内の自己相関係数を求め、自己相関の高いも
のを定常的な音とし、低いものをインパルス的な音とし
て判別しても良い。この場合も、図２に示した信号符号
化装置のエネルギー分散検出器２１を変更するだけで構
成することができる。さらに、周波数領域で表現された
デジタル信号の各周波数におけるエネルギー量の差を求
め、差が大きいものを定常的な音とし、差があまり無い
ものをインパルス的な音として判別しても良い。この場
合は、図１に示した信号符号化装置の時間・周波数判定
器１３を変更するだけで構成することができる。
【００１９】そして、本発明の信号復号化装置の一実施
例を図３に示し、以下に説明する。なお、この信号復号
化装置は、上記した全ての信号符号化装置にて符号化し
た信号を復号することができる。同図に示す信号復号化
装置は、ビットストリームとして入力される符号化され
たデジタルオーディオ信号を復号化する装置であり、入
力される信号は、まず、デマルチプレクサ１６に供給さ
れる。そして、識別のためのフラグとデータ信号とに分
離されて、それぞれ時間・周波数判定器１８と逆量子化
復号化器１７に出力される。逆量子化復号化器１７で
は、供給されるデータ信号を復号して時間・周波数判定
器１８に出力する。
例を図３に示し、以下に説明する。なお、この信号復号
化装置は、上記した全ての信号符号化装置にて符号化し
た信号を復号することができる。同図に示す信号復号化
装置は、ビットストリームとして入力される符号化され
たデジタルオーディオ信号を復号化する装置であり、入
力される信号は、まず、デマルチプレクサ１６に供給さ
れる。そして、識別のためのフラグとデータ信号とに分
離されて、それぞれ時間・周波数判定器１８と逆量子化
復号化器１７に出力される。逆量子化復号化器１７で
は、供給されるデータ信号を復号して時間・周波数判定
器１８に出力する。
【００２０】時間・周波数判定器１８では、デマルチプ
レクサ１６より供給されるフラグにより、逆量子化復号
化器１７より供給されるデータ信号が周波数領域である
か時間領域であるかを判定し、周波数領域と判定された
場合には、逆直交変換器１９に出力して、ＩＤＣＴ、Ｉ
ＤＦＴ、ＩＫＬＴ等の逆直交変換を行い、時間領域に変
換してからフレームバッファ６に出力される。そして、
時間・周波数判定器１８にて時間領域と判定された場合
には、直接フレームバッファ６に出力される。最後に、
フレームバッファ６によって逆窓をかけられて、時間領
域で表現されたデジタルオーディオ復号信号として出力
される。このように、本発明の信号復号化装置は、周波
数領域と時間領域とが混在して符号化されたビットスト
リームのオーディオ信号を正確に復号化することができ
る。
レクサ１６より供給されるフラグにより、逆量子化復号
化器１７より供給されるデータ信号が周波数領域である
か時間領域であるかを判定し、周波数領域と判定された
場合には、逆直交変換器１９に出力して、ＩＤＣＴ、Ｉ
ＤＦＴ、ＩＫＬＴ等の逆直交変換を行い、時間領域に変
換してからフレームバッファ６に出力される。そして、
時間・周波数判定器１８にて時間領域と判定された場合
には、直接フレームバッファ６に出力される。最後に、
フレームバッファ６によって逆窓をかけられて、時間領
域で表現されたデジタルオーディオ復号信号として出力
される。このように、本発明の信号復号化装置は、周波
数領域と時間領域とが混在して符号化されたビットスト
リームのオーディオ信号を正確に復号化することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明の信号符号化装置は、入力される
信号の時間領域でのエネルギー分散と周波数領域でのエ
ネルギー分散のうち、エネルギー分散の小さい方の信号
を符号化しているので、定常的な音やインパルス的な音
が混在するオーディオ信号を効率的に符号化することが
できる。そして、急激なエネルギー変化を生じるインパ
ルス的な音は、時間領域で符号化しているので、プリエ
コーと呼ばれる雑音が発生せず、符号品質の悪化を防ぐ
ことができる。
信号の時間領域でのエネルギー分散と周波数領域でのエ
ネルギー分散のうち、エネルギー分散の小さい方の信号
を符号化しているので、定常的な音やインパルス的な音
が混在するオーディオ信号を効率的に符号化することが
できる。そして、急激なエネルギー変化を生じるインパ
ルス的な音は、時間領域で符号化しているので、プリエ
コーと呼ばれる雑音が発生せず、符号品質の悪化を防ぐ
ことができる。
【００２２】また、エネルギー分散の小さい信号を選択
しているので、空間の統計的な偏りを利用してコード・
ブックを作成しているベクトル量子化（ＶＱ）の前処理
として利用することができる。さらに、本発明の信号復
号化装置は、周波数領域と時間領域とが混在して符号化
されたビットストリームのオーディオ信号を正確に復号
化することができるという効果がある。
しているので、空間の統計的な偏りを利用してコード・
ブックを作成しているベクトル量子化（ＶＱ）の前処理
として利用することができる。さらに、本発明の信号復
号化装置は、周波数領域と時間領域とが混在して符号化
されたビットストリームのオーディオ信号を正確に復号
化することができるという効果がある。
【図１】本発明の信号符号化装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の信号符号化装置の他の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明の信号復号化装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】定常的な音の信号波形を示す波形図であり、
（Ａ）は時間領域での信号波形を示す波形図、（Ｂ）は
周波数領域での信号波形を示す波形図である。
（Ａ）は時間領域での信号波形を示す波形図、（Ｂ）は
周波数領域での信号波形を示す波形図である。
【図５】インパルス的な音の信号波形を示す波形図であ
り、（Ａ）は時間領域での信号波形を示す波形図、
（Ｂ）は周波数領域での信号波形を示す波形図である。
り、（Ａ）は時間領域での信号波形を示す波形図、
（Ｂ）は周波数領域での信号波形を示す波形図である。
【図６】定常的な音とインパルス的な音が混在した場合
の例を示す波形図である。
の例を示す波形図である。
【図７】従来の信号符号化装置の例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】従来の信号復号化装置の例を示すブロック図で
ある。
ある。
１，１１ フレームバッファ（蓄積手段）２，１２ 直
交変換器（直交変換手段）３，１４ 量子化符号化器
（符号化手段）４，１７ 逆量子化復号化器（復号化手
段）５，１９ 逆直交変換器（逆直交変換手段）６，２
０ フレームバッファ（出力手段）１３ 時間・周波数
判定器（判別手段，時間・周波数判定手段）１５ マル
チプレクサ（多重化手段）１６ デマルチプレクサ（分
離手段）１８ 時間・周波数検出器（時間・周波数検出
手段）２１ エネルギー分散検出器（判別手段）
交変換器（直交変換手段）３，１４ 量子化符号化器
（符号化手段）４，１７ 逆量子化復号化器（復号化手
段）５，１９ 逆直交変換器（逆直交変換手段）６，２
０ フレームバッファ（出力手段）１３ 時間・周波数
判定器（判別手段，時間・周波数判定手段）１５ マル
チプレクサ（多重化手段）１６ デマルチプレクサ（分
離手段）１８ 時間・周波数検出器（時間・周波数検出
手段）２１ エネルギー分散検出器（判別手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−104618（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304031（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−302532（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−6236（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34038（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−80713（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−264522（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/30
Claims (3)
- 【請求項１】入力される時間領域で表現されたデジタル
信号を所定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、前
記所定時間間隔で区切られた前記時間領域で表現された
デジタル信号を周波数領域で表現されたデジタル信号に
変換する直交変換手段と、定常的なデジタル信号とイン
パルス的なデジタル信号とを判別すると共にこの判別結
果を示す識別信号を出力する判別手段と、デジタル信号
を符号化する符号化手段と、この符号化手段により符号
化されたデジタル信号と前記識別信号とを多重化する多
重化手段とを有し、定常的な信号の場合には前記直交変
換手段によって変換された前記周波数領域で表現された
デジタル信号を符号化し、インパルス的な信号の場合に
は前記時間領域で表現されたデジタル信号を符号化する
よう構成したことを特徴とする信号符号化装置。 - 【請求項２】入力される時間領域で表現されたデジタル
信号を所定時間間隔で区切って出力する蓄積手段と、こ
の蓄積手段より供給される前記所定時間間隔で区切られ
た前記時間領域で表現されたデジタル信号を周波数領域
で表現されたデジタル信号に変換する直交変換手段と、
この直交変換手段より供給される前記周波数領域で表現
されたデジタル信号のエネルギー分散と、前記蓄積手段
より供給される前記時間領域で表現されたデジタル信号
のエネルギー分散とを比較して、小さい方のデジタル信
号を出力すると共に、この出力されるデジタル信号が周
波数領域で表現されているか時間領域で表現されている
かを識別する識別信号を出力する時間・周波数判定手段
と、この時間・周波数判定手段より供給されるデジタル
信号を符号化する符号化手段と、この符号化手段により
符号化されたデジタル信号と前記識別信号とを多重化す
る多重化手段とを備えたことを特徴とする信号符号化装
置。 - 【請求項３】周波数領域で表現されたデジタル信号と時
間領域で表現されたデジタル信号とが所定時間間隔で区
切られて混在した状態で符号化されていると共にこれら
を識別する識別信号が多重化されているデジタル信号を
復号化する信号復号化装置であって、入力されるデジタ
ル信号を前記符号化されたデジタル信号と前記識別信号
とに分離する分離手段と、この分離手段より供給される
前記符号化されたデジタル信号を復号化する復号化手段
と、前記分離手段より供給される前記識別信号によっ
て、前記復号化手段より供給されるデジタル信号が周波
数領域で表現されているか時間領域で表現されているか
を検出する時間・周波数検出手段と、この時間・周波数
検出手段より供給される周波数領域で表現されているデ
ジタル信号を時間領域で表現されているデジタル信号に
変換する逆直交変換手段と、この逆直交変換手段より供
給される時間領域で表現されているデジタル信号と前記
時間・周波数検出手段より供給される時間領域で表現さ
れているデジタル信号とを時系列順に出力する出力手段
とを備えたことを特徴とする信号復号化装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP03143595A JP3158932B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 信号符号化装置及び信号復号化装置 |
| US08/582,696 US5684829A (en) | 1995-01-27 | 1996-01-04 | Digital signal processing coding and decoding system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03143595A JP3158932B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 信号符号化装置及び信号復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204576A JPH08204576A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3158932B2 true JP3158932B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=12331163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03143595A Expired - Fee Related JP3158932B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 信号符号化装置及び信号復号化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5684829A (ja) |
| JP (1) | JP3158932B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7054281B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-05-30 | Thomson Licensing | Multi-channel tuner using a discrete cosine transform |
| US7292638B2 (en) * | 2003-05-02 | 2007-11-06 | Thomson Licensing | Transform-based alias cancellation multi-channel tuner |
| US20050209847A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-22 | Singhal Manoj K | System and method for time domain audio speed up, while maintaining pitch |
| US7548727B2 (en) * | 2005-10-26 | 2009-06-16 | Broadcom Corporation | Method and system for an efficient implementation of the Bluetooth® subband codec (SBC) |
| WO2008045846A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for encoding and decoding audio signals |
| KR101434198B1 (ko) * | 2006-11-17 | 2014-08-26 | 삼성전자주식회사 | 신호 복호화 방법 |
| CN101589623B (zh) | 2006-12-12 | 2013-03-13 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 对表示时域数据流的数据段进行编码和解码的编码器、解码器以及方法 |
| KR101379263B1 (ko) * | 2007-01-12 | 2014-03-28 | 삼성전자주식회사 | 대역폭 확장 복호화 방법 및 장치 |
| KR101756834B1 (ko) | 2008-07-14 | 2017-07-12 | 삼성전자주식회사 | 오디오/스피치 신호의 부호화 및 복호화 방법 및 장치 |
| EP2182513B1 (en) * | 2008-11-04 | 2013-03-20 | Lg Electronics Inc. | An apparatus for processing an audio signal and method thereof |
| US9614546B2 (en) * | 2015-08-09 | 2017-04-04 | Armoya Yuksek Teknoloji Arastirmalari Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | Data compression and decompression method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG44771A1 (en) * | 1991-02-28 | 1997-12-19 | Philips Electronics Nv | System for broadcasting and receiving digital data receiver and transmitter for use in such system |
| FR2687871B1 (fr) * | 1992-02-25 | 1995-07-07 | France Telecom | Procede et dispositif de filtrage pour la reduction des preechos d'un signal audio-numerique. |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP03143595A patent/JP3158932B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-04 US US08/582,696 patent/US5684829A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08204576A (ja) | 1996-08-09 |
| US5684829A (en) | 1997-11-04 |
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