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JP4963955B2 - Signal processing method, signal processing apparatus, and program - Google Patents

Signal processing method, signal processing apparatus, and program Download PDF

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JP4963955B2 JP2006356215A JP2006356215A JP4963955B2 JP 4963955 B2 JP4963955 B2 JP 4963955B2 JP 2006356215 A JP2006356215 A JP 2006356215A JP 2006356215 A JP2006356215 A JP 2006356215A JP 4963955 B2 JP4963955 B2 JP 4963955B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal processing method in which an aliasing noise due to no bit allocation can be reduced. <P>SOLUTION: A quantized bit number detector 11 detects the number of quantized bits of a coefficient of the frequency band of a reversely quantized sound signal at the time of quantization. When the detected number of quantized bits of the coefficient is zero, a butterfly operation unit 31 performs butterfly operation as to the coefficient. The butterfly operation unit 31 generates an object frequency component to be used for band composition for canceling the aliasing noise through the butterfly operation as to a coefficient belonging to one frequency band when the number of quantized bits of the coefficient detected by the quantized bit number detector 11 is zero and the quantized bit number detector 11 detects the number of quantized bit of a coefficient at a loop-back position in another frequency band adjacent to the one frequency band that the coefficient belongs to being not zero. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法、信号処理装置、該信号処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by dequantizing an encoded acoustic signal, a signal processing device, and a program for causing the signal processing device to function as a computer.

音響信号を符号化する技術としてMP3(MPEG 1 Audio Layer 3)、AAC(Advanced Audio Coding)、ATRAC(Adaptive TRansform Acoustic Coding)、WMA(Windows(登録商標) Media Audio)またはAC−3(Audio Code Number 3)等が知られている。例えばMP3方式においては、高能率で圧縮するために、音響信号は複数の周波数帯域に分割され、可変長の時間単位でブロック化される。そして、ブロック化されたデジタルデータは、MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)処理によってスペクトル信号に変換され、さらに聴覚心理特性を利用して割り当てられたビット数で各スペクトル信号がそれぞれ符号化される(例えば、特許文献1乃至3参照)。   As a technique for encoding an acoustic signal, MP3 (MPEG 1 Audio Layer 3), AAC (Advanced Audio Coding), ATRAC (Adaptive TRansform Acoustic Coding), WMA (Windows (registered trademark) Media Audio), or AC-3 (Audio Code Number). 3) etc. are known. For example, in the MP3 system, in order to compress with high efficiency, the acoustic signal is divided into a plurality of frequency bands and is blocked in units of variable length. The blocked digital data is converted into a spectrum signal by MDCT (Modified Discrete Cosine Transform) processing, and each spectrum signal is encoded with the number of bits assigned using the psychoacoustic characteristics (for example, Patent Documents 1 to 3).

このようにして符号化された音響信号は、復号装置にて復号される。図18は従来の復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図において100は従来の復号装置であり、アンパッキング部101、逆量子化部102、周波数時間変換部103、周波数帯域合成部104及び音響信号出力部105を含んで構成される。符号化音響信号は、アンパッキング部101へ入力され、音響信号のフレーム情報から量子化係数、スケールファクタ、スケールファクタマルチプレクサ、グローバルゲイン、サブブロックゲインがそれぞれアンパッキングされる。そして、逆量子化部102において、この量子化係数、スケールファクタ、スケールファクタマルチプレクサ、グローバルゲイン、サブブロックゲインを用いてIMDCT係数に逆量子化される。   The acoustic signal encoded in this way is decoded by a decoding device. FIG. 18 is a block diagram showing a hardware configuration of a conventional decoding device. In the figure, reference numeral 100 denotes a conventional decoding device, which includes an unpacking unit 101, an inverse quantization unit 102, a frequency time conversion unit 103, a frequency band synthesis unit 104, and an acoustic signal output unit 105. The encoded acoustic signal is input to the unpacking unit 101, and the quantization coefficient, scale factor, scale factor multiplexer, global gain, and sub-block gain are unpacked from the frame information of the acoustic signal. Then, the inverse quantization unit 102 performs inverse quantization on the IMDCT coefficient using the quantization coefficient, the scale factor, the scale factor multiplexer, the global gain, and the sub-block gain.

逆量子化部102で逆量子化されたIMDCT係数(Inverse Modified Discrete Cosine Transform )は、周波数帯域毎に周波数時間変換部103でIMDCT処理が施され、時間軸のデータに変換される。更に、逆変換された周波数帯域は、周波数帯域合成部104において、帯域合成フィルタであるIPFB(Inverse Polyphase Filter Bank)によって帯域合成された後、音響信号出力部105へ出力される(例えば、特許文献3参照)。   The IMDCT coefficient (Inverse Modified Discrete Cosine Transform) inversely quantized by the inverse quantization unit 102 is subjected to IMDCT processing by the frequency time conversion unit 103 for each frequency band, and converted to time-axis data. Further, the inversely converted frequency band is subjected to band synthesis by an IPFB (Inverse Polyphase Filter Bank), which is a band synthesis filter, in the frequency band synthesis unit 104 and then output to the acoustic signal output unit 105 (for example, Patent Literature 1). 3).

また、圧縮に伴うパワー感の欠如を補うために、復号時におけるスペクトルにパワー調整用スペクトルを補う技術が開示されている(例えば、特許文献4参照)。特許文献4に記載された技術では、符号化時に入力オーディオ信号の特性に基づき、補うべきパワー調整情報を、符号化装置内のパワー調整情報決定部において生成する。次に、このパワー調整情報を符号化したオーディオ信号と共に符号化する。そして、復号装置におけるパワー調整情報復号部において符号化されたパワー調整情報を復号し、さらにパワー補正用スペクトル生成合成部においてパワー調整情報を生成して復号されたオーディオ信号に補う。   Further, in order to compensate for the lack of power feeling associated with compression, a technique for supplementing a spectrum for power adjustment with a spectrum at the time of decoding is disclosed (for example, see Patent Document 4). In the technique described in Patent Literature 4, power adjustment information to be supplemented is generated in the power adjustment information determination unit in the encoding device based on the characteristics of the input audio signal during encoding. Next, the power adjustment information is encoded together with the encoded audio signal. Then, the power adjustment information encoded in the power adjustment information decoding unit in the decoding apparatus is decoded, and further, the power adjustment information is generated in the power correction spectrum generation / synthesis unit to supplement the decoded audio signal.

MP3方式においては、MDCTにより得られたデータはバタフライ回路により周波数帯域でPFB(Polyphase Filter Bank )に起因して発生した折り返し歪み成分の除去が行われる。すなわち隣接したPFBの32帯域相互に対して、帯域境界に近いサンプルから8サンプルを入力として折り返し歪み(折り返しノイズ)成分を打ち消すバタフライ演算が行われる(例えば非特許文献1乃至3参照)。一方、ATRAC方式においては、MDCT等の周波数変換前にQMF(Quadrature Mirror Filter)による周波数帯域分割が行われ、またIMDCT等の時間変換後にIQMF(Inverse Quadrature Mirror Filter)による周波数帯域合成が行われ、QMFで発生した折り返しノイズをIQMFでほぼキャンセル(除去)することができるようにフィルタが構成されている。
特開2002−351500号公報 特開2005−195983号公報 特開2005−26940号公報 特開2003−323198号公報 藤原洋、安田浩監修、マルチメディア通信研究会編集、「ポイント図解式 標準ブロードバンド+モバイルMPEG教科書」、ASCII、2003年2月、初版、p265 ジェイ.プリンセン アンド エー.ブランドレー,アイトリプルイー トランザクションズ オン アコースティックス,スピーチ,アンド シグナルプロセッシング,ボリュウム,エーエスエスピー−32,ナンバー2 4月1984年 ページ353−361 「クワッドラチュアー ミラー フィルターバンク デザイン ベイスド オン タイム ドメイン」(J.Princen and A.Brandley,IEEE Transactions on Acoustics,speech,and signal processing,vol.ASSP−32,No.2 April.1984 pp.353−361 「Quadratuer Mirror Filter Bank Design Based on Time Domain」) 尾知 博 「シミュレーションで学ぶディジタル信号処理 Vol.9 」、2001年7月 CQ出版、p152−p154
In the MP3 system, the data obtained by MDCT is subjected to removal of aliasing distortion components caused by PFB (Polyphase Filter Bank) in the frequency band by a butterfly circuit. That is, butterfly computation is performed on the 32 adjacent PFB bands by canceling out aliasing distortion (aliasing noise) components using 8 samples from the samples close to the band boundary as input (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 3). On the other hand, in the ATRAC system, frequency band division by QMF (Quadrature Mirror Filter) is performed before frequency conversion such as MDCT, and frequency band synthesis is performed by IQMF (Inverse Quadrature Mirror Filter) after time conversion such as IMDCT. The filter is configured so that the aliasing noise generated by the QMF can be almost canceled (removed) by the IQMF.
JP 2002-351500 A JP-A-2005-195983 JP 2005-26940 A JP 2003-323198 A Supervised by Hiroshi Fujiwara, Hiroshi Yasuda, edited by Multimedia Communications Research Group, "Point Illustrated Standard Broadband + Mobile MPEG Textbook", ASCII, February 2003, first edition, p265 Jay Princen and A. Brandley, i-Triple Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Volume, AS-32, No. 2 April 1984 Page 353-361 “Quadrature Mirror Filter Bank Design Based on Time Domain” ( "J. Prince and A. Brandley, IEEE Transactions on Acoustics, spech, and signal processing, vol. ASSP-32, No. 2 April. 1984 pp. 353-361" Quadratur Mr. Hiroshi Ochi “Digital Signal Processing Learned by Simulation Vol.9”, July 2001, CQ Publishing, p152-p154

しかしながら、非特許文献2及び3に記載の如く、これらの帯域分割及び帯域合成フィルタは、帯域分割された帯域の信号に何らかの処理をしないことを前提にして設計されており、何らかの処理を行った場合は完全再構成(式(2)参照)の条件を満たさず、折り返し歪みは0にならない。例えばQMFの場合、帯域分割及び帯域合成の入力信号をx(n)、出力信号をx’(n)とし、x’(n)の伝達関数X’(z)は式(1)によって表される。   However, as described in Non-Patent Documents 2 and 3, these band division and band synthesis filters are designed on the assumption that some processing is not performed on the band-divided band signals, and some processing is performed. In such a case, the condition of complete reconstruction (see equation (2)) is not satisfied, and the aliasing distortion does not become zero. For example, in the case of QMF, the input signal for band division and band synthesis is x (n), the output signal is x ′ (n), and the transfer function X ′ (z) of x ′ (n) is expressed by Equation (1). The

Figure 0004963955
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ここで、H0 は、低域通過特性をもつ分割フィルタ、H1 は、高域通過特性をもつ分割フィルタ、F0 は、低域通過特性をもつ合成フィルタ、F1は、高域通過特性をもつ合成フィルタである。上記式(1)が完全再構成、すなわちX’(z)をX(z)に戻す(完全再構成される)条件は、式(2)、式(3)となる。 Here, H 0 is a division filter having a low-pass characteristic, H 1 is a division filter having a high-pass characteristic, F 0 is a synthesis filter having a low-pass characteristic, and F 1 is a high-pass characteristic. Is a synthesis filter. The above-described equation (1) is completely reconstructed, that is, the conditions for returning X ′ (z) to X (z) (completely reconstructed) are equations (2) and (3).

Figure 0004963955
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ここで、z-1はlサンプルの遅延を表し、式(2)を満たせば周波数振幅特性及び周波数位相特性で歪みがなくなり、また折り返し成分であるX(−z)の項が0となる、すなわち式(3)を満たせば折り返し成分が出力x’(z)に含まれない。ATRACのQMF、IQMFのフィルタ係数は、式(4)のように設計されており、式(5)を満たす。 Here, z −1 represents a delay of 1 sample, and if the expression (2) is satisfied, the distortion in the frequency amplitude characteristic and the frequency phase characteristic is eliminated, and the term of the aliasing component X (−z) becomes 0. That is, if Expression (3) is satisfied, the aliasing component is not included in the output x ′ (z). The filter coefficients of ATRAC QMF and IQMF are designed as shown in Equation (4) and satisfy Equation (5).

Figure 0004963955
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ここでh0 (n)はH0 のインパルス応答、h1 (n)はH1 のインパルス応答、f0(n)はF0 のインパルス応答、f1 (n)はF1 のインパルス応答を表す。 Here, h 0 (n) is the impulse response of H 0 , h 1 (n) is the impulse response of H 1 , f 0 (n) is the impulse response of F 0 , and f 1 (n) is the impulse response of F 1. To express.

Figure 0004963955
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これを式(1)に代入すると、式(6)のようになり、帯域分割及び帯域合成のフィルタだけの特性ではX(−z)の項が0となり、折り返しの成分はキャンセルされていることになる。   Substituting this into equation (1) yields equation (6). In the characteristics of only the band division and band synthesis filters, the X (-z) term is 0, and the aliasing component is cancelled. become.

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折り返し歪みが0にならない要因として、ATRAC方式の場合、帯域分割フィルタ後に、折り返し歪み成分が付加されるが、非可逆の符号化処理によって、量子化ノイズが発生し、特に量子化ビット数が零の係数には本来帯域合成フィルタにてキャンセルされるはずの成分も完全に除去されるため、復号時に折り返し歪みが発生する問題があった。   As a factor that the aliasing distortion does not become zero, in the case of the ATRAC method, an aliasing distortion component is added after the band division filter, but quantization noise is generated by the irreversible encoding process, and especially the number of quantization bits is zero. Since the components that should originally be canceled by the band synthesis filter are completely removed, there is a problem that aliasing distortion occurs during decoding.

一方、MP3方式の場合、周波数領域において、折り返し歪み削減バタフライ回路により周波数帯域の係数中の折り返し歪み成分は除去されている。従って、量子化ビット数が零の場合、量子化により原音の周波数成分は除去されるものの、キャンセルされるはずの折り返し歪み成分は既に除去されるためATRAC方式のような問題は生じない。しかしながら、MP3方式においても、量子化ビット数が零の場合、折り返し歪み削減バタフライ回路において、当該量子化ビット数が零の対称帯域に、キャンセル用の折り返し成分が発生しないという問題があった。なお特許文献1乃至4並びに非特許文献1乃至3には係る問題を解決するための手段は記載されていない。   On the other hand, in the case of the MP3 method, the aliasing distortion component in the frequency band coefficient is removed by the aliasing distortion reduction butterfly circuit in the frequency domain. Therefore, when the number of quantization bits is zero, the frequency component of the original sound is removed by quantization, but the aliasing distortion component that should be canceled is already removed, so that the problem as in the ATRAC method does not occur. However, even in the MP3 system, when the number of quantization bits is zero, there is a problem that the aliasing component for cancellation does not occur in the symmetrical band where the number of quantization bits is zero in the aliasing distortion reduction butterfly circuit. Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Documents 1 to 3 do not describe means for solving the problems.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ATRAC等の如く、符号化方式、すなわち、帯域分割及び帯域合成のフィルタが帯域分割された帯域の信号に何らかの処理をしないことを前提にして設計された方式において、量子化ビット数を検出し、検出した係数の量子化ビット数が零の場合、演算部により前記係数について周波数帯域での折り返し成分を生成することにより、ビット配分が零であることに起因する折り返し歪みの発生を低減させることが可能な信号処理方法、信号処理装置、該信号処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is not to perform any processing on the band-divided and band-synthesized band-band signals such as ATRAC and the like, such as ATRAC. In the method designed on the assumption that the number of quantization bits is detected, and when the number of quantization bits of the detected coefficient is zero, by generating a folding component in the frequency band for the coefficient by the arithmetic unit, An object of the present invention is to provide a signal processing method, a signal processing device, and a program for causing the signal processing device to function as a computer that can reduce the occurrence of aliasing distortion due to zero bit allocation.

本発明の他の目的は、符号化方式がMP3方式等の如く、周波数領域において、折り返し歪み削減バタフライ回路により、周波数帯域の係数中の折り返し歪み成分が除去される方式において、(以降、MP3方式と称する。)逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択し、選択した複数の係数を用いた補間法により、選択されない係数であって量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出することにより、折り返し歪み削減バタフライ演算に用いる対象周波数成分をより高い精度で発生させることが可能な信号処理方法、信号処理装置、該信号処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムを提供することにある。   Another object of the present invention is a method in which the aliasing distortion component in the frequency band coefficient is removed by the aliasing distortion reduction butterfly circuit in the frequency domain, such as the MP3 method (hereinafter referred to as the MP3 method). A plurality of coefficients are selected from the coefficients in the frequency band of the dequantized acoustic signal, and the coefficients are not selected and the number of quantization bits is zero by interpolation using the selected plurality of coefficients. A signal processing method, a signal processing device, and a function for causing the signal processing device to function as a computer capable of generating a target frequency component used for aliasing reduction butterfly computation with higher accuracy by calculating an interpolation coefficient for the coefficient To provide a program.

本発明に係る信号処理方法は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法において、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、該検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップとを備えることを特徴とする。 The signal processing method according to the present invention is a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by inversely quantizing a band-divided encoded acoustic signal, wherein quantization is performed when a frequency band coefficient of the inversely quantized acoustic signal is quantized. A detection step for detecting the number of bits, and a quantization bit number of a coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero , and other adjacent to the one frequency band detected by the detection step And a calculation step of performing a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band when the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the frequency band is non-zero. .

本発明に係る信号処理装置は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理装置において、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出部と、該検出部により検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出部により検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算部とを備えることを特徴とする。 The signal processing apparatus according to the present invention is a signal processing apparatus that processes an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal, and performs quantization at the time of quantization of a frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal. A detection unit that detects the number of bits, and a quantization bit number of a coefficient in one frequency band detected by the detection unit is zero , and another adjacent to the one frequency band detected by the detection unit And a calculation unit that performs a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band when the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the frequency band is non-zero. .

本発明に係る信号処理装置は、前記検出部は、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の内、前記帯域分割の境界から所定周波数内に存在する係数の量子化時における量子化ビット数を検出するよう構成してあることを特徴とする。   In the signal processing device according to the present invention, the detection unit includes a quantization bit number at the time of quantization of a coefficient existing within a predetermined frequency from the boundary of the band division among the coefficients of the frequency band of the dequantized acoustic signal. It is comprised so that it may detect.

本発明に係る信号処理装置は、前記所定周波数は、前記帯域分割の境界の周波数と、帯域分割を行う帯域分割フィルタの周波数応答に基づく所定強度以上の周波数との間の周波数であることを特徴とする。   In the signal processing device according to the present invention, the predetermined frequency is a frequency between a frequency of the band division boundary and a frequency of a predetermined intensity or more based on a frequency response of a band division filter that performs band division. And

本発明に係るプログラムは、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号をコンピュータにより処理するプログラムにおいて、コンピュータに、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、該検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップとを実行させることを特徴とする。 The program according to the present invention is a program for processing an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal by a computer. A detection step for detecting the number of quantization bits, a quantization bit number of a coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero , and the other adjacent to the one frequency band detected by the detection step And a step of performing a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band when the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the frequency band is non-zero. And

本発明に係る信号処理方法は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法において、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する選択ステップと、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、前記選択ステップにより選択した複数の係数を用いた補間法により、前記選択ステップにより選択されない係数であって前記検出ステップにて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出する算出ステップとを備えることを特徴とする。   The signal processing method according to the present invention is a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by inversely quantizing a band-divided encoded acoustic signal, wherein a plurality of coefficients are selected from the frequency band coefficients of the inversely quantized acoustic signal. A selection step for selecting, a detection step for detecting a quantization bit number at the time of quantization of the coefficient of the frequency band of the dequantized acoustic signal, and an interpolation method using a plurality of coefficients selected in the selection step, And a calculation step of calculating an interpolation coefficient for a coefficient that is not selected in the selection step and whose quantization bit number detected in the detection step is zero.

本発明に係る信号処理装置は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理装置において、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する選択部と、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出部と、前記選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、前記選択部により選択されない係数であって前記検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出する算出部とを備えることを特徴とする。   The signal processing device according to the present invention is a signal processing device that processes an acoustic signal obtained by inversely quantizing a band-divided encoded acoustic signal, and calculates a plurality of coefficients from the frequency band coefficients of the inversely quantized acoustic signal. A selection unit that selects, a detection unit that detects the number of quantization bits when quantizing the coefficient of the frequency band of the dequantized acoustic signal, and an interpolation method using a plurality of coefficients selected by the selection unit, And a calculation unit that calculates an interpolation coefficient for a coefficient that is not selected by the selection unit and whose quantization bit number detected by the detection unit is zero.

本発明に係るプログラムは、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号をコンピュータにより処理するプログラムにおいて、コンピュータに、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する選択ステップと、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、前記選択ステップにより選択した複数の係数を用いた補間法により、前記選択ステップにより選択されない係数であって前記検出ステップにて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出する算出ステップとを実行させることを特徴とする。   The program according to the present invention is a program for processing an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal by means of a computer, wherein a plurality of coefficients are selected from the frequency band coefficients of the dequantized acoustic signal. A selection step for selecting, a detection step for detecting the number of quantization bits at the time of quantization of the coefficient in the frequency band of the dequantized acoustic signal, and an interpolation method using a plurality of coefficients selected in the selection step, And a calculation step of calculating an interpolation coefficient for a coefficient that is not selected by the selection step and whose quantization bit number detected by the detection step is zero.

本発明に係る信号処理方法は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法において、符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断ステップと、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、前記方式判断ステップにて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップとを備えることを特徴とする。 The signal processing method according to the present invention is a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal, and whether or not the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing a butterfly operation. A method determining step for determining whether or not, a detecting step for detecting a quantization bit number at the time of quantization of a coefficient of a frequency band of an inversely quantized acoustic signal, and a coding method performing a butterfly operation in the method determining step It is determined that it is not a method, and the number of quantization bits of the coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero , and another frequency adjacent to the one frequency band detected by the detection step If the number of quantization bits of the coefficients in the folded position within the band of non-zero, butterfly for the coefficients and coefficient of said other frequency band of the one frequency band Characterized in that it comprises a calculation step of performing calculation.

本発明に係る信号処理装置は、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理装置において、符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断部と、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出部と、前記方式判断部にて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出部により検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出部により検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算部とを備えることを特徴とする。 The signal processing apparatus according to the present invention is a signal processing apparatus that processes an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal, and whether or not the encoding scheme of the encoded acoustic signal is a scheme that performs butterfly computation. A method determining unit for determining whether or not, a detecting unit for detecting a quantization bit number at the time of quantization of a coefficient of a frequency band of an inversely quantized acoustic signal, and a coding method performing a butterfly operation in the method determining unit It is determined that it is not a method, and the number of quantization bits of the coefficient in one frequency band detected by the detection unit is zero , and another frequency adjacent to the one frequency band detected by the detection unit If the number of quantization bits of the coefficients in the folded position within the band of non-zero, this and a calculation unit for performing butterfly computation for the coefficients and coefficient of said other frequency band of the one frequency band The features.

本発明に係る信号処理装置は、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する選択部と、前記方式判断部において符号化方式がバタフライ演算を行う方式と判断した場合に、前記選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、前記選択部により選択されない係数であって前記検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出する算出部とをさらに備えることを特徴とする。   The signal processing apparatus according to the present invention has determined that a selection unit that selects a plurality of coefficients from the coefficients in the frequency band of the dequantized acoustic signal, and that the encoding method is a method for performing a butterfly operation in the method determination unit. In this case, an interpolation coefficient for a coefficient that is not selected by the selection unit and whose number of quantization bits detected by the detection unit is zero is calculated by an interpolation method using a plurality of coefficients selected by the selection unit. And a calculating unit.

本発明に係るプログラムは、帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号をコンピュータにより処理するプログラムにおいて、コンピュータに、符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断ステップと、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、前記方式判断ステップにて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップとを実行させることを特徴とする。 The program according to the present invention is a program for processing by a computer an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal, and whether the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing butterfly computation on the computer. A method determining step for determining whether or not, a detecting step for detecting a quantization bit number at the time of quantization of a frequency band coefficient of an inversely quantized acoustic signal, and the encoding method performing butterfly operation in the method determining step. The number of quantization bits of the coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero , and another adjacent to the one frequency band detected by the detection step is determined. If the number of quantization bits of the coefficients in the folded position within the frequency band of the non-zero coefficients of the one frequency band and the other circumferential The coefficient number band, characterized in that to perform the calculation step of performing a butterfly operation.

本発明にあっては、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出部により検出する。そして、検出部により検出した係数の量子化ビット数が零の場合、前記係数について折り返し歪みを削減する演算部によりバタフライ演算を行うので、ビット配分が零に起因して発生する帯域分割フィルタの折り返し歪みを低減することが可能となる。   In the present invention, the detection unit detects the number of quantization bits at the time of quantization of the frequency band coefficient of the inversely quantized acoustic signal. Then, when the number of quantized bits of the coefficient detected by the detection unit is zero, butterfly calculation is performed by the calculation unit that reduces the aliasing distortion of the coefficient, so that the band division filter aliasing generated due to zero bit allocation Distortion can be reduced.

本発明にあっては、検出部は、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の内、帯域分割の境界から所定周波数内に存在する係数に着目し、これらの係数の量子化時における量子化ビット数を検出する。この所定周波数としては、例えば、帯域分割の境界の周波数と、帯域分割を行う帯域分割フィルタの周波数応答に基づく所定強度以上の周波数との間の周波数とする。このように、バタフライ演算を行う係数を所定周波数内の係数に限って行うこととしたので消費電力を低減することが可能となる。   In the present invention, the detection unit pays attention to the coefficients existing in the predetermined frequency from the boundary of the band division among the coefficients in the frequency band of the dequantized acoustic signal, and the quantis at the time of quantizing these coefficients Detect the number of bits. The predetermined frequency is, for example, a frequency between the frequency at the boundary of the band division and a frequency of a predetermined intensity or higher based on the frequency response of the band division filter that performs band division. As described above, since the coefficient for performing the butterfly calculation is limited to the coefficient within the predetermined frequency, the power consumption can be reduced.

本発明にあっては、演算部は、検出部により検出した係数の量子化ビット数が零であり、前記係数が属する一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が検出部により非零と検出された場合に、検出した係数及び折り返し位置にある係数を用いてバタフライ演算を行う。反対に、係数の量子化ビット数が零であり、また帯域分割の境界から対称帯域にある係数の量子化ビット数も零の場合、折り返し歪みが発生しないことから演算部による演算が実行されない。   In the present invention, the arithmetic unit has zero coefficient quantization bits detected by the detection unit, and the coefficient at the folding position in another frequency band adjacent to the one frequency band to which the coefficient belongs. When the number of quantization bits is detected as non-zero by the detection unit, a butterfly operation is performed using the detected coefficient and the coefficient at the folding position. On the other hand, when the number of quantization bits of the coefficient is zero and the number of quantization bits of the coefficient in the symmetric band from the boundary of the band division is also zero, the aliasing distortion does not occur and the calculation by the calculation unit is not executed.

本発明にあっては、選択部は逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する。また検出部は逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する。そして、選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、選択されない係数であって、また検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出部により算出するので、キャンセル用の折り返し歪み成分を最適な量で生成することが可能となる。また、補間処理により量子化の際に失われたエネルギが補間され、量子化誤差に伴うエネルギの物足りなさを補うことが可能となる。   In the present invention, the selection unit selects a plurality of coefficients from coefficients in the frequency band of the inversely quantized acoustic signal. The detection unit detects the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the inversely quantized acoustic signal. Since the calculation unit calculates the interpolation coefficient for the coefficient that is not selected by the interpolation method using the plurality of coefficients selected by the selection unit and the number of quantization bits detected by the detection unit is zero, It is possible to generate an aliasing distortion component for cancellation in an optimal amount. Further, the energy lost during quantization is interpolated by the interpolation process, and it becomes possible to compensate for the lack of energy associated with the quantization error.

本発明にあっては、方式判断部は符号化音響信号の符号化方式が例えばMP3方式、即ち、周波数領域において、折り返し歪み削減バタフライ回路により、周波数帯域の係数中の折り返し歪み成分が除去される方式であるか否かを判断する。そして、符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、検出部により検出した係数の量子化ビット数が零の場合、係数についてバタフライ演算により、折り返し歪みをキャンセルする帯域合成に用いる対象周波数成分を生成するので、ビット配分が零に起因して発生する帯域分割フィルタの折り返し歪みを低減することが可能となる。   In the present invention, the method determination unit removes the aliasing distortion component in the frequency band coefficient by the aliasing distortion reduction butterfly circuit in the frequency domain, for example, the encoding method of the encoded acoustic signal is the MP3 method. It is determined whether or not it is a method. Then, it is determined that the encoding method is not a method for performing butterfly computation, and when the number of quantized bits of the coefficient detected by the detection unit is zero, an object used for band synthesis for canceling aliasing distortion by butterfly computation for the coefficient Since the frequency component is generated, it is possible to reduce the aliasing distortion of the band division filter caused by the bit distribution being zero.

本発明にあっては、方式判断部において符号化方式がバタフライ演算を行う方式であると判断した場合に、選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、選択されない係数であって検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出するので、キャンセル用の折り返し歪み成分を最適な量で生成することが可能となる。   In the present invention, when it is determined in the method determination unit that the encoding method is a method for performing a butterfly operation, a coefficient that is not selected is detected by an interpolation method using a plurality of coefficients selected by the selection unit. Since the interpolation coefficient for the coefficient whose quantization bit number detected by the unit is zero is calculated, the aliasing distortion component for cancellation can be generated in an optimum amount.

本発明にあっては、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出部により検出する。そして検出した係数の量子化ビット数が零の場合、前記係数について演算部によりバタフライ演算を行うので、ビット配分が零に起因して発生する帯域分割フィルタの折り返し歪みを低減することが可能となる。   In the present invention, the detection unit detects the number of quantization bits at the time of quantization of the frequency band coefficient of the inversely quantized acoustic signal. When the number of quantized bits of the detected coefficient is zero, the calculation unit performs a butterfly operation on the coefficient, so that it is possible to reduce the aliasing distortion of the band division filter caused by the bit distribution being zero. .

本発明にあっては、検出部は、逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の内、帯域分割の境界から所定周波数内に存在する係数に着目し、これらの係数の量子化時における量子化ビット数を検出する。このように、バタフライ演算を行う係数を所定周波数内の係数に限って行うこととしたので、歪み成分が大きい帯域について効果的に歪み削減を行うことができ、また消費電力を低減することが可能となる。   In the present invention, the detection unit pays attention to the coefficients existing in the predetermined frequency from the boundary of the band division among the coefficients in the frequency band of the dequantized acoustic signal, and the quantis at the time of quantizing these coefficients Detect the number of bits. As described above, since the coefficient for performing the butterfly calculation is limited to a coefficient within a predetermined frequency, distortion can be effectively reduced in a band having a large distortion component, and power consumption can be reduced. It becomes.

本発明にあっては、係数の量子化ビット数が零であり、また対称帯域にある係数の量子化ビット数も零の場合、折り返し歪みが発生しないことから演算部による演算が実行されない。これにより、無用の折り返し歪み削減バタフライ演算に用いる対象周波数成分の生成が回避され演算速度の向上を図ることが可能となる。   In the present invention, when the number of quantized bits of the coefficient is zero and the number of quantized bits of the coefficient in the symmetric band is also zero, no aliasing distortion occurs, so that the calculation by the calculation unit is not executed. As a result, generation of the target frequency component used for unnecessary aliasing distortion reduction butterfly computation is avoided, and the computation speed can be improved.

本発明にあっては、選択部は逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する。また検出部は逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する。そして、選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、選択されない係数であって、また検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出部により算出するので、キャンセル用の折り返し歪み削減バタフライ演算に用いる対象周波数成分を最適な量で生成することが可能となる。また、補間処理により量子化の際に失われたエネルギが補間され、量子化誤差に伴うエネルギの物足りなさを補うことが可能となる。   In the present invention, the selection unit selects a plurality of coefficients from coefficients in the frequency band of the inversely quantized acoustic signal. The detection unit detects the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the inversely quantized acoustic signal. Since the calculation unit calculates the interpolation coefficient for the coefficient that is not selected by the interpolation method using the plurality of coefficients selected by the selection unit and the number of quantization bits detected by the detection unit is zero, It becomes possible to generate the target frequency component used for canceling aliasing reduction butterfly computation in an optimal amount. Further, the energy lost during quantization is interpolated by the interpolation process, and it becomes possible to compensate for the lack of energy associated with the quantization error.

本発明にあっては、方式判断部は符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する。そして、符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、検出部により検出した係数の量子化ビット数が零の場合、係数についてバタフライ演算を行うので、ビット配分が零に起因して発生する帯域分割フィルタの折り返し歪みを低減することが可能となる。また符号化方式を事前に判断し、また逆量子化した周波数帯域の係数を用いるので、復号側において独立してエネルギを補間でき、多様な規格に対してエネルギを適切に補間することが可能となる。   In the present invention, the method determination unit determines whether or not the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing a butterfly operation. Then, it is determined that the encoding method is not a method for performing a butterfly operation, and when the number of quantized bits of the coefficient detected by the detection unit is zero, the butterfly operation is performed for the coefficient. It is possible to reduce the aliasing distortion of the generated band division filter. In addition, since the coding method is determined in advance and the coefficient of the dequantized frequency band is used, energy can be interpolated independently on the decoding side, and energy can be appropriately interpolated for various standards. Become.

本発明にあっては、方式判断部において符号化方式がバタフライ演算を行う方式であると判断した場合に、選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、選択されない係数であって検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出するので、キャンセル用の折り返し歪み削減バタフライ演算に用いる対象周波数成分を最適な量で生成することが可能となる。また、事前に符号化方式を判断すると共に、逆量子化した周波数帯域の係数を用いるので、復号側において独立してエネルギを補間でき、多様な規格に対してエネルギを適切に補間することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。   In the present invention, when it is determined in the method determination unit that the encoding method is a method for performing a butterfly operation, a coefficient that is not selected is detected by an interpolation method using a plurality of coefficients selected by the selection unit. Since the interpolation coefficient for the coefficient whose quantization bit number detected by the unit is zero is calculated, the target frequency component used for the aliasing distortion reduction butterfly calculation for cancellation can be generated in an optimum amount. In addition, the coding method is judged in advance and the coefficient of the frequency band that has been dequantized is used, so that energy can be interpolated independently on the decoding side, and energy can be appropriately interpolated for various standards. Thus, the present invention has excellent effects.

実施の形態1
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は信号処理装置たる復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図において20は、符号化された音響信号を復号する復号装置であり、音響信号入力部21、アンパッキング部22、逆量子化部23、補間処理部1、バタフライ演算部240、周波数時間変換部24、周波数帯域合成部25及び音響信号出力部26を含んで構成される。本実施の形態においては圧縮符号化方式としてMP3を適用した例についてまず説明する。なお、周波数帯域合成部25は、IPFBである。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a decoding device as a signal processing device. In the figure, reference numeral 20 denotes a decoding device that decodes an encoded acoustic signal, and includes an acoustic signal input unit 21, an unpacking unit 22, an inverse quantization unit 23, an interpolation processing unit 1, a butterfly operation unit 240, and a frequency time conversion unit. 24, a frequency band synthesis unit 25 and an acoustic signal output unit 26. In the present embodiment, an example in which MP3 is applied as a compression encoding method will be described first. The frequency band synthesizer 25 is an IPFB.

記録媒体から読み出された符号化音響信号またはデジタルチューナにより受信した符号化音響信号等は、音響信号入力部21へ入力され、入力された符号化音響信号はアンパッキング部(デマルチプレクサ)22へ出力される。アンパッキング部22は、音響信号のフレーム情報から量子化係数、量子化ビット数、スケールファクタ、スケールファクタマルチプレクサ、グローバルゲイン、及びサブブロックゲインをそれぞれアンパッキングする。アンパッキングされた量子化係数、量子化ビット数、スケールファクタ、スケールファクタマルチプレクサ、グローバルゲイン、及びサブブロックゲインを用いて逆量子化部23においてIMDCT係数に逆量子化される。逆量子化部23からはブロック長(ロングブロックまたはショートブロック)に応じて次の式(7)で示されるIMDCT係数が周波数帯域毎に出力される。   The encoded acoustic signal read from the recording medium or the encoded acoustic signal received by the digital tuner is input to the acoustic signal input unit 21, and the input encoded acoustic signal is input to the unpacking unit (demultiplexer) 22. Is output. The unpacking unit 22 unpacks the quantization coefficient, the number of quantization bits, the scale factor, the scale factor multiplexer, the global gain, and the sub-block gain from the frame information of the acoustic signal. Using the unpacked quantization coefficient, the number of quantization bits, the scale factor, the scale factor multiplexer, the global gain, and the sub-block gain, the inverse quantization unit 23 performs inverse quantization on the IMDCT coefficient. From the inverse quantization unit 23, the IMDCT coefficient represented by the following equation (7) is output for each frequency band according to the block length (long block or short block).

Figure 0004963955
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式(7)中の変数mはIMDCT係数のインデックス、MK(m)は量子化係数(ハフマン復号化値)、sgn(MK(m))は量子化係数の符号、scalefac_multiplierは1または0.5、grはグラニュールのインデックス、wndはウィンドウの形状のインデックス、sfbはスケールファクタバンドのインデックス、preflag[gr]はプリエンファシスの有無フラグで0または1、pretab[sfb] は所定のプリエンファシステーブルによって得られる値を表している。なお、ATRACにおけるスケールファクタ(例えば各6ビットで表され、約2dB単位で指定することができる)は、MP3におけるスケールファクタに関する値と同様であり、MP3におけるスケールファクタに関する値は、式(7)で示す如く、スケールファクタ、スケールファクタマルチプレクサ、グローバルゲイン及びサブブロックゲイン(式(7)の2の乗数以降の箇所)、プリエンファシスの有無フラグ、プリエンファシステーブルによって得られる値を用いて算出される。以下ではATRACにおけるスケールファクタ及びMP3におけるスケールファクタに関する値をまとめてスケールファクタとして説明する。ここで、スケールファクタとは、所定の分割された各周波数帯域のスペクトルを表現するために、仮数部と指数部で表した指数部分をいう。例えば、MP3においては、所定の分割された各周波数帯域のスペクトルを最大値が1.0となるように正規化され、その指数部分をスケールファクタとグローバルゲイン、及びサブブロックゲインとして符号化されている。上記スケールファクタとグローバルゲイン、及びサブブロックゲインの指数部を総称してスケールファクタに関する値と呼ぶ。   In Expression (7), the variable m is an IMDCT coefficient index, MK (m) is a quantization coefficient (Huffman decoded value), sgn (MK (m)) is a sign of the quantization coefficient, scalefac_multiplier is 1 or 0.5, gr Is the index of the granule, wnd is the index of the window shape, sfb is the index of the scale factor band, preflag [gr] is the pre-emphasis flag, 0 or 1, and pretab [sfb] is obtained by a predetermined pre-emphasis table Represents a value. Note that the scale factor in ATRAC (for example, expressed by 6 bits each and can be specified in units of about 2 dB) is the same as the value related to the scale factor in MP3, and the value related to the scale factor in MP3 is expressed by Equation (7). As shown in FIG. 4, the scale factor, the scale factor multiplexer, the global gain, and the sub-block gain (locations after the multiplier of 2 in Equation (7)), the pre-emphasis presence / absence flag, and the value obtained from the pre-emphasis table are used. . Hereinafter, the scale factor in ATRAC and the value related to the scale factor in MP3 are collectively described as a scale factor. Here, the scale factor means an exponent part represented by a mantissa part and an exponent part in order to express a spectrum of each predetermined frequency band. For example, in MP3, the spectrum of each predetermined frequency band is normalized so that the maximum value is 1.0, and the exponent part is encoded as a scale factor, a global gain, and a sub-block gain. Yes. The exponents of the scale factor, global gain, and sub-block gain are collectively referred to as values relating to the scale factor.

本実施の形態においては図に示すように32の周波数帯域毎block(0)〜block(31)にIMDCT係数I(0)、I(1)、…、I(m)、…、I(575)が出力される。サンプリング周波数が44.1kHzの場合、block(0)の周波数は0Hz〜689.0625Hz、block(1)は689.0625Hz〜1378.125Hz、またblock(31)は21360.9375Hz〜22050Hzである。なお、以下では任意の周波数帯域のブロックをblock(k)とする。ここでkは整数であり、0≦k≦31を満たすものとする。各周波数帯域のIMDCT係数I(0)〜I(575)は補間処理部1へ入力される。   In the present embodiment, as shown in the figure, 32 frequency band block (0) to block (31) include IMDCT coefficients I (0), I (1),..., I (m),. ) Is output. When the sampling frequency is 44.1 kHz, the frequency of block (0) is 0 Hz to 689.0625 Hz, block (1) is 689.0625 Hz to 1378.125 Hz, and block (31) is 21360.9375 Hz to 22050 Hz. In the following, a block of an arbitrary frequency band is assumed to be block (k). Here, k is an integer and satisfies 0 ≦ k ≦ 31. The IMDCT coefficients I (0) to I (575) of each frequency band are input to the interpolation processing unit 1.

各周波数帯域のIMDCT係数はブロック長に応じて複数の係数(スペクトル)から構成される。ロングブロックでは18の係数からなり、ショートブロックでは6の係数からなる。なお、本実施の形態においては、ブロック長はロングブロックであるものとして説明する。   The IMDCT coefficient of each frequency band is composed of a plurality of coefficients (spectrums) according to the block length. The long block consists of 18 coefficients, and the short block consists of 6 coefficients. In the present embodiment, description will be made assuming that the block length is a long block.

図2は周波数に対するIMDCT係数の変化を示すグラフである。横軸は周波数であり、縦軸は係数を示す。IMDCT係数(以下、係数I(m)で代表する)はロングブロックの場合、一周波数帯域内に18の係数I(18×k)乃至I(18×k+17)を有する。図2のグラフにおいては周波数18×k、18×k+1、…18×k+17に対応させて、係数I(18×k)、I(18×k+1)、…、I(18×k+17)の変化が示されている。この係数は正、負または零の値を取る。   FIG. 2 is a graph showing changes in the IMDCT coefficient with respect to frequency. The horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents the coefficient. In the case of a long block, an IMDCT coefficient (hereinafter, represented by a coefficient I (m)) has 18 coefficients I (18 × k) to I (18 × k + 17) in one frequency band. In the graph of FIG. 2, changes in coefficients I (18 × k), I (18 × k + 1),..., I (18 × k + 17) are associated with frequencies 18 × k, 18 × k + 1,. It is shown. This coefficient takes a positive, negative or zero value.

図1において係数I(m)は補間処理部1へ入力され、補間処理後の係数I’(m)が補間処理部1から出力される。バタフライ演算部240は、後述する式(33)のバタフライ演算式を用いて、帯域分割の境界から8サンプルの係数I’(m)に対して夫々の帯域でバタフライ演算が施される。ここで、式(33)に入力されるcは、i=0の場合、-0.6、i=1の場合、-0.535、i=2の場合、-0.33、i=3の場合、-0.185、i=4の場合、-0.095、i=5の場合、-0.041、i=6の場合、-0.0142、i=7の場合、-0.0037である。なお、iは、入力In1または入力In2と分割境界との間隔であり、これらの係数及び数式はバタフライ演算部240内の図示しないメモリに記憶されている。周波数時間変換部24には一部の係数についてバタフライ演算が施された補間処理後の係数I’(m)が入力される。周波数時間変換部24では係数I’(m)についてIMDCT処理が施され、時間軸の音響信号に変換される。更に、逆変換された音響信号は周波数帯域合成部25において、帯域合成フィルタであるIPFBによって帯域合成された後、音響信号出力部26へ出力される。 In FIG. 1, the coefficient I (m) is input to the interpolation processing unit 1, and the coefficient I ′ (m) after the interpolation processing is output from the interpolation processing unit 1. The butterfly computation unit 240 performs butterfly computation in each band on the coefficient I ′ (m) of 8 samples from the boundary of the band division, using a butterfly computation expression of Expression (33) described later. Here, c i input to the expression (33) is −0.6 when i = 0, −0.535 when i = 1, −0.33 when i = 2, −0.185 when i = 3, , I = 4, -0.095, i = 5, -0.041, i = 6, -0.0142, i = 7, -0.0037. Note that i is an interval between the input In1 or the input In2 and the division boundary, and these coefficients and mathematical expressions are stored in a memory (not shown) in the butterfly calculation unit 240. The frequency time conversion unit 24 receives the coefficient I ′ (m) after the interpolation process in which the butterfly operation is performed on some coefficients. The frequency time conversion unit 24 performs IMDCT processing on the coefficient I ′ (m) and converts it into a time-axis acoustic signal. Further, the inversely converted acoustic signal is band-synthesized by the frequency band synthesizing unit 25 by the IPFB which is a band synthesizing filter, and then output to the acoustic signal output unit 26.

図3は補間処理部1のハードウェア構成を示すブロック図である。補間処理部1は量子化ビット数検出部11、補間判定部12、選択部13及び算出部14を含んで構成される。量子化ビット数検出部11は周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を、入力されるフレームサイド情報に基づき検出する。具体的には、係数I(m)の量子化ビット数はアンパッキング部22にてアンパックされたビットストリーム中のフレームサイド情報のtable_select[ch][gr][region]を参照することにより検出することができる。
このtable_select[ch][gr][region]は、ハフマン符号化されたハフマンテーブルを指し示すセレクト信号であり、指し示されたハフマンテーブルを復号化する事により、ハフマン復号化値、即ち係数I(m)を得る。上記regionにおける一の領域のハフマン復号化値の最大の数字を取得することにより、量子化ビット数を検出することもできるが、table_select[ch][gr][region]が指し示すハフマンテーブルに存在する最大の数字は予め決まっているので、その語長を量子化ビット数とすることで検出する。
FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration of the interpolation processing unit 1. The interpolation processing unit 1 includes a quantization bit number detection unit 11, an interpolation determination unit 12, a selection unit 13, and a calculation unit 14. The quantization bit number detection unit 11 detects the quantization bit number at the time of quantizing the frequency band coefficient based on the input frame side information. Specifically, the number of quantized bits of the coefficient I (m) is detected by referring to table_select [ch] [gr] [region] of the frame side information in the bit stream unpacked by the unpacking unit 22. be able to.
The table_select [ch] [gr] [region] is a select signal indicating a Huffman-encoded Huffman table. By decoding the indicated Huffman table, a Huffman decoded value, that is, a coefficient I (m ) The number of quantization bits can be detected by obtaining the maximum number of Huffman decoded values of one region in the above region, but exists in the Huffman table indicated by table_select [ch] [gr] [region] Since the maximum number is determined in advance, the word length is detected as the number of quantization bits.

量子化ビット数検出部11は検出した量子化ビット数を補間判定部12及び算出部14へ出力する。補間判定部12は、周波数帯域内の係数I(m)の量子化ビット数に所定ビット数以下の係数I(m)が存在するか否かを判断する。例えば、補間判定部12は周波数帯域内の係数I(m)の量子化ビット数が、4以下の係数I(m)が存在するか否かを判断すればよい。そして、補間判定部12は、入力された周波数帯域内の係数I(m)に所定量子化ビット数以下の係数I(m)が存在すると判断した場合、当該周波数帯域の係数I(m)を補間処理すべく選択部13へ出力する。一方、補間判定部12は、入力された周波数帯域内の係数I(m)に所定量子化ビット数以下の係数I(m)が存在しないと判断した場合、当該周波数帯域の係数I(m)を補間処理することなく、補正後の係数I’(m)を、バタフライ演算部240を経ることなく周波数時間変換部24へ出力する。   The quantization bit number detection unit 11 outputs the detected quantization bit number to the interpolation determination unit 12 and the calculation unit 14. The interpolation determination unit 12 determines whether there is a coefficient I (m) that is equal to or smaller than a predetermined number of quantization bits of the coefficient I (m) in the frequency band. For example, the interpolation determination unit 12 may determine whether there is a coefficient I (m) in which the number of quantization bits of the coefficient I (m) in the frequency band is 4 or less. When the interpolation determination unit 12 determines that the coefficient I (m) within the input frequency band has a coefficient I (m) equal to or smaller than the predetermined number of quantization bits, the interpolation determination unit 12 calculates the coefficient I (m) of the frequency band. The data is output to the selection unit 13 for interpolation processing. On the other hand, when the interpolation determining unit 12 determines that there is no coefficient I (m) equal to or less than the predetermined number of quantization bits in the input coefficient I (m), the coefficient I (m) of the frequency band. Without being subjected to interpolation processing, the corrected coefficient I ′ (m) is output to the frequency time conversion unit 24 without going through the butterfly calculation unit 240.

選択部13は周波数帯域内の係数の中から複数の係数を選択する。これは、例えば、周波数帯域内の係数の両端の係数、すなわち最も低域にあたる係数及び最も高域にあたる係数を少なくとも選択する。図2の例においては、I(18×k)及びI(18×k+17)が選択される。さらに選択部13はこれらに加え、周波数帯域内の係数の中からスペクトルが最大及び最小の係数を選択するようにしても良い。図2の例においては、最小スペクトルであるI(18×k+3)、及び、最大スペクトルであり、また、最も高域にある係数I(18×k+17)が選択される。選択部13は入力された係数I(m)及び選択した複数の係数に係る情報を算出部14へ出力する。   The selection unit 13 selects a plurality of coefficients from the coefficients in the frequency band. For example, at least the coefficients at both ends of the coefficient in the frequency band, that is, the coefficient corresponding to the lowest band and the coefficient corresponding to the highest band are selected. In the example of FIG. 2, I (18 × k) and I (18 × k + 17) are selected. Further, in addition to these, the selection unit 13 may select the coefficient having the maximum and minimum spectrum from the coefficients in the frequency band. In the example of FIG. 2, the minimum spectrum I (18 × k + 3) and the maximum spectrum and the coefficient I (18 × k + 17) at the highest frequency are selected. The selection unit 13 outputs the input coefficient I (m) and information related to the selected plurality of coefficients to the calculation unit 14.

算出部14は選択部13において選択した係数を用い、選択されなかった係数の補間係数を、補間法を用いて算出する。この場合、算出部14は、量子化ビット数検出部11から出力される係数の量子化ビット数に基づき、量子化ビット数が零の係数について補間係数を算出する。この補間法は例えばラグランジュ補間法またはスプライン補間法が用いられる。以下では、スプライン補間法を用いた例について説明する。   The calculation unit 14 uses the coefficient selected by the selection unit 13 and calculates an interpolation coefficient of a coefficient that has not been selected using an interpolation method. In this case, the calculation unit 14 calculates an interpolation coefficient for a coefficient having a quantization bit number of zero based on the quantization bit number of the coefficient output from the quantization bit number detection unit 11. As this interpolation method, for example, a Lagrange interpolation method or a spline interpolation method is used. Hereinafter, an example using the spline interpolation method will be described.

N+1個の点(x0 ,y0 ),(x1 ,y1 ),・・・,(xN,yN )が与えられている。ただし、x0 <x1 <・・xN とする。これらの点を滑らかに接続するスプライン補間について述べる。3次スプライン補間で求まる曲線をy=S(x)とする。S(x)は各区間[xj ,yj]で区分的に定義されているとする。各区間xj ≦x≦xj+1 の区間でS(x)=Sj (x)とする。さらに、Sj (x)は式(8)で示す3次多項式で与えられる。 N + 1 points (x 0 , y 0 ), (x 1 , Y 1 ),..., (X N , y N ). However, x 0 <x 1 <.. x N. A spline interpolation that smoothly connects these points will be described. A curve obtained by cubic spline interpolation is assumed to be y = S (x). Assume that S (x) is defined piecewise in each section [x j , y j ]. S (x) = S j (x) in each section x j ≦ x ≦ x j + 1 . Further, S j (x) is given by a third order polynomial expressed by equation (8).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

係数aj ,bj ,cj ,dj は以下に述べる条件から決まる。すなわち、曲線y=S(x)は連続であり、点(xj,yj )(j=0,1,・・・,N)の全てをとおる(条件1)。また区間の境目x=xj(j=1,2,・・・,N-1 )で、y=S(x)の1階微分係数および2階微分係数が連続である(条件2)。条件1から、式(9)が導出される。 The coefficients a j , b j , c j , dj are determined from the conditions described below. That is, the curve y = S (x) is continuous and the point (x j , y j ) (J = 0, 1,..., N) are all satisfied (condition 1). Further, at the section boundary x = x j (j = 1, 2,..., N−1), the first and second order differential coefficients of y = S (x) are continuous (condition 2). From condition 1, equation (9) is derived.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

また条件2から式(10)が導出される。   Also, from condition 2, equation (10) is derived.

Figure 0004963955
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これら式(9)及び式(10)を用いることにより係数aj ,bj ,cj ,djが決定される。まず、x=xj (j=1,2,・・・,N-1 )でのS(x)の2階微分係数を式(11)のようにおく。 The coefficients a j , b j , c j , dj are determined by using these equations (9) and (10). First, the second-order differential coefficient of S (x) at x = x j (j = 1, 2,..., N−1) is set as in Expression (11).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

3次スプラインの定義は式(8)であるから、その2階微分係数は式(12)で表される。   Since the definition of the cubic spline is Expression (8), the second-order differential coefficient is expressed by Expression (12).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

これによりbj =uj /2となる。さらに、2階微分係数は式(13)で表すことができる。 As a result, b j = u j / 2. Further, the second-order differential coefficient can be expressed by Expression (13).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

式(13)から、式(14)が導出される。   Equation (14) is derived from Equation (13).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

また以上の式から式(15)の条件を自動的に満たす。   Moreover, the condition of Formula (15) is automatically satisfy | filled from the above formula.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

またdj=yjも明らかであることから、条件1を用いて式(16)が導出される。 Since d j = y j is also clear, Expression (16) is derived using Condition 1.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

さらに式(16)から最終的に式(17)が得られる。   Further, equation (17) is finally obtained from equation (16).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

ここで、式(18)で示す最後の条件を用いる。   Here, the last condition shown by Formula (18) is used.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

式(18)は3次多項式から式(19)の如く表現できる。   Expression (18) can be expressed from a cubic polynomial as Expression (19).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

式(19)にaj ,bj ,cj を代入することにより式(20)が導出される。 By substituting a j , b j , and c j into equation (19), equation (20) is derived.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

これを順に並べた場合、式(21)で示す連立方程式をなす。   When these are arranged in order, the simultaneous equations shown in Expression (21) are formed.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

ただし、hj ,vj は以下の式(22)で示す条件を満たすものとする。なお、hj ,vj は最初に与えられているxj ,yj だけから計算できるので既知の定数である。 However, it is assumed that h j and v j satisfy the condition shown in the following formula (22). Note that h j and v j are known constants because they can be calculated from only x j and y j given first.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

未知変数uj は、全部で N+1個あるが、上で述べた連立1次方程式の数は N-1個である。したがって、この連立1次方程式からuj を一意に決定できない。そこで、曲線の両端の点(x0 ,y0 ),(xN ,yN )で、それぞれ境界条件を1つずつ付け加える。この境界条件にはいくつか考えられるが、ここでは曲線の傾きの変化率が両端で0であるという条件を採用する。2階微分が0であることから式(23)が導出される。 There are N + 1 unknown variables u j in total, but the number of simultaneous linear equations described above is N-1. Therefore, u j cannot be uniquely determined from the simultaneous linear equations. Therefore, one boundary condition is added to each point (x 0 , y 0 ), (x N , y N ) at both ends of the curve. There are several possible boundary conditions, but here, the condition that the change rate of the slope of the curve is 0 at both ends is adopted. Since the second-order derivative is 0, Expression (23) is derived.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

式(23)から式(24)が導かれる。   Expression (24) is derived from Expression (23).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

またu0 =uN =0であることから、式(25)で示すu1 〜uN-1 に関する連立1次方程式が求まる。 Since u 0 = u N = 0, simultaneous linear equations relating to u 1 to u N-1 represented by the equation (25) are obtained.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

次に、スプライン補間のアルゴリズムを説明する。まず、 N+1個の点(xj ,yj )(j=0,1,・・・,N)を与え、3次スプラインは区分的に式(26)及び式(27)を満たすとする。 Next, a spline interpolation algorithm will be described. First, if N + 1 points (x j , y j ) (j = 0, 1,..., N) are given, and the cubic spline satisfies equations (26) and (27) piecewise, To do.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

Figure 0004963955
Figure 0004963955

曲線の両端での境界条件を式(28)とした場合、u0 =uN =0となる。 When the boundary condition at both ends of the curve is represented by equation (28), u 0 = u N = 0.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

j (j=0,1,・・・,N)及びuj (j=0,1,・・・,N)を計算し、連立一次方程式を解くことにより、u1 〜uN-1 が求まる。最後に係数aj ,bj ,cj ,dj を求め、曲線S(x)が決定される。算出部14は選択部13で選択された係数に基づき、曲線Sj (x)の係数aj ,bj ,cj ,dj を求める。そして、選択されていない係数であって、量子化ビット数が所定値以下の係数について、補間係数Sj (x)を算出し、補間後の補間係数Sj (x)及び補間されていない係数を係数I’(m)として、周波数時間変換部24へ出力する。 By calculating h j (j = 0, 1,..., N) and u j (j = 0, 1,..., N) and solving the simultaneous linear equations, u 1 to u N-1 Is obtained. Finally, the coefficients a j , b j , c j , dj are obtained, and the curve S (x) is determined. Calculation unit 14 based on the selected by the selection unit 13 coefficients, the coefficient a j of curve S j (x), b j , c j, obtaining the d j. Then, a coefficient which is not selected, the number of quantization bits for the coefficients below a predetermined value, the interpolation factor to calculate the S j (x), not the interpolation coefficient S j after interpolation (x) and interpolation coefficients As a coefficient I ′ (m) and output to the frequency time conversion unit 24.

図4は補間処理の手順を示すフローチャートである。なお、以下では説明を容易にするために周波数帯域内の係数のブロック長をロングブロックであるとして説明する。まず量子化ビット数検出部11は量子化ビット数を検出する(ステップS41)。この検出した量子化ビット数は補間判定部12及び算出部14へそれぞれ出力される。補間判定部12は、周波数帯域内の係数の中に量子化ビット数が所定値以下のものが存在するか否かを判断する(ステップS42)。補間判定部12は係数の量子化ビット数に所定値以下のものが存在しないと判断した場合(ステップS42でNO)、一連の処理を終了する。この場合、補間判定部12は当該周波数帯域の係数を、バタフライ演算部240を経ることなく周波数時間変換部24へ出力する。   FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the interpolation process. In the following description, for ease of explanation, the block length of the coefficient in the frequency band is assumed to be a long block. First, the quantization bit number detection unit 11 detects the number of quantization bits (step S41). The detected number of quantization bits is output to the interpolation determination unit 12 and the calculation unit 14, respectively. The interpolation determining unit 12 determines whether there is a coefficient having a quantization bit number equal to or less than a predetermined value among the coefficients in the frequency band (step S42). If the interpolation determining unit 12 determines that there is no coefficient quantization bit number equal to or smaller than the predetermined value (NO in step S42), the series of processing ends. In this case, the interpolation determination unit 12 outputs the frequency band coefficient to the frequency time conversion unit 24 without passing through the butterfly calculation unit 240.

一方、補間判定部12は係数の量子化ビット数が所定値以下のものが存在すると判断した場合(ステップS42でYES)、補間判定部12は、当該周波数帯域内の係数を選択部13へ出力する。選択部13は、周波数帯域内の両端の係数、すなわち低域側の係数及び高域側の係数を、スプライン補間の節点とすべく選択する(ステップS43)。さらに、選択部13は周波数帯域内の係数の最大スペクトルの係数及び最小スペクトルの係数をスプライン補間の節点とすべく、選択する(ステップS44)。なお、最大スペクトルの係数及び最小スペクトルの係数はそれぞれ、周波数帯域内の両端の係数となることもあることから、節点数は2〜4となる。   On the other hand, when the interpolation determination unit 12 determines that there is a coefficient whose quantization bit number is equal to or smaller than a predetermined value (YES in step S42), the interpolation determination unit 12 outputs the coefficient in the frequency band to the selection unit 13. To do. The selection unit 13 selects the coefficients at both ends in the frequency band, that is, the low-frequency side coefficient and the high-frequency side coefficient, as the nodes of the spline interpolation (step S43). Further, the selection unit 13 selects the coefficient of the maximum spectrum and the coefficient of the minimum spectrum of the coefficients in the frequency band to be the nodes of the spline interpolation (Step S44). In addition, since the coefficient of the maximum spectrum and the coefficient of the minimum spectrum may be coefficients at both ends in the frequency band, the number of nodes is 2 to 4.

算出部14は、式(8)で示すステップS43及びS44で選択した係数に基づき、3次スプライン関数の係数aj ,bj ,cj ,dj を算出する(ステップS45)。算出部14はステップS43及びS44において選択されない係数の量子化ビット数が所定値(0)以下であるか否かを判断する(ステップS46)。算出部14は選択されない係数の量子化ビット数が所定値(0)以下であると判断した場合(ステップS46でYES)、求めた係数aj ,bj ,cj ,dj 及び式(8)から補間係数を算出する(ステップS47)。一方、選択されない係数の量子化ビット数が所定値(0)以下でないと判断した場合(ステップS46でNO)、補間処理を行わず、ステップS47の処理をスキップする。 Calculation unit 14, based on the coefficient selected in step S43 and S44 shown in equation (8), the coefficient a j of the cubic spline function, b j, c j, calculates a d j (step S45). The calculation unit 14 determines whether or not the number of quantization bits of the coefficient not selected in steps S43 and S44 is equal to or less than a predetermined value (0) (step S46). When the calculation unit 14 determines that the number of quantization bits of the unselected coefficient is equal to or less than the predetermined value (0) (YES in step S46), the calculated coefficients a j , b j , c j , dj and the equation (8) ) To calculate the interpolation coefficient (step S47). On the other hand, when it is determined that the number of quantized bits of the unselected coefficient is not equal to or smaller than the predetermined value (0) (NO in step S46), the interpolation process is not performed and the process of step S47 is skipped.

算出部14は全てのステップS43及びS44において選択されない係数に対するステップS46の処理が終了したか否かを判断する(ステップS48)。算出部14は、処理が終了していないと判断した場合(ステップS48でNO)、他の選択されていない係数の補関係数を求めるべく、ステップS46へ移行する。一方、全ての選択されない係数に対する処理を終了したと算出部14が判断した場合(ステップS48でYES)、一連の処理を終了する。以上の処理を全ての周波数帯域に対して実行し、量子化ビット数が0の係数に対するスプライン補間により、最適なスペクトルが補間係数として得られる結果、
量子化された係数の分解能を高めることができ、物足りなさや違和感を受けることなく再生が可能となる。なお、以上述べた節点となる係数の選択方法及び量子化ビット数の値はあくまで一例でありこれに限るものでない。
The calculation unit 14 determines whether or not the processing in step S46 has been completed for all coefficients that are not selected in steps S43 and S44 (step S48). If the calculation unit 14 determines that the process has not ended (NO in step S48), the calculation unit 14 proceeds to step S46 in order to obtain the number of complementary relationships of other unselected coefficients. On the other hand, when the calculation unit 14 determines that the processing for all unselected coefficients has been completed (YES in step S48), the series of processing ends. As a result of performing the above processing for all frequency bands and performing spline interpolation on a coefficient whose quantization bit number is 0, an optimum spectrum is obtained as an interpolation coefficient.
The resolution of the quantized coefficient can be increased, and reproduction can be performed without being unsatisfactory or uncomfortable. It should be noted that the above-described method of selecting a coefficient serving as a node and the value of the number of quantization bits are merely examples and are not limited thereto.

実施の形態2
実施の形態2は補間係数を補正する形態に関する。図5は実施の形態2に係る補間処理部1のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態1の構成に加え、有効範囲決定部15及び補正部16が追加されている。逆量子化部23から出力されるビットストリームのフレームサイド情報から各周波数帯域のスケールファクタが抽出され、抽出されたスケールファクタは、有効範囲決定部15へ入力される。量子化ビット数検出部11により検出される係数の量子化ビット数及び算出部14にて算出された補間係数は有効範囲決定部15へ入力される。さらに、補間判定部12から出力された補間処理を行わない係数も有効範囲決定部15へ入力される。
Embodiment 2
The second embodiment relates to a mode for correcting the interpolation coefficient. FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the interpolation processing unit 1 according to the second embodiment. In addition to the configuration of the first embodiment, an effective range determination unit 15 and a correction unit 16 are added. The scale factor of each frequency band is extracted from the frame side information of the bit stream output from the inverse quantization unit 23, and the extracted scale factor is input to the effective range determination unit 15. The quantization bit number of the coefficient detected by the quantization bit number detection unit 11 and the interpolation coefficient calculated by the calculation unit 14 are input to the effective range determination unit 15. Further, the coefficient that is not subjected to the interpolation process output from the interpolation determination unit 12 is also input to the effective range determination unit 15.

図6は有効範囲を説明するためのグラフである。図6のグラフにおいて横軸は周波数を、縦軸はスペクトルの大きさを示す。丸印はスプライン補間による補間がなされていない係数I(m)を示す。ここで例示のため係数の数は1≦m≦4としてあり、スケールファクタはSF、量子化ビット数は2としている。また×印は原音のMDCT係数(M(m))である。原音のM(m)は2ビットの量子化により矢印方向へ丸印まで量子化される。例えば、M(1)については、約0.3SFに位置するところ、0.5SF以下であることから、I(1)=0SFへ量子化される。またM(2)については0.5SFより大きいのでI(2)=SFへ量子化される。   FIG. 6 is a graph for explaining the effective range. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the spectrum size. A circle indicates a coefficient I (m) that has not been interpolated by spline interpolation. Here, for illustration purposes, the number of coefficients is 1 ≦ m ≦ 4, the scale factor is SF, and the number of quantization bits is 2. Further, the x mark represents the MDCT coefficient (M (m)) of the original sound. M (m) of the original sound is quantized to a circle in the direction of the arrow by 2-bit quantization. For example, M (1) is quantized to I (1) = 0SF because it is located at about 0.3SF and is 0.5SF or less. Since M (2) is larger than 0.5SF, it is quantized to I (2) = SF.

ここで、図に示すようにI(1)=0の場合、原音M(1)は量子化ビット数が2であることから、−0.5SFから+0.5SFに理論上存在する。またI(2)=SFの場合、原音M(2)は上限SF、下限0.5SFの範囲内に理論上存在する。係数I(m)に対してスケールファクタ及び量子化ビット数により決定される原音の存在する理論上の範囲を有効範囲とする。ここで係数I(m)の有効範囲をP(m)、量子化ビット数をW、スケールファクタをSFとした場合、有効範囲P(m)は例えば下記式(29)により定義される。   Here, as shown in the figure, when I (1) = 0, the original sound M (1) theoretically exists from −0.5 SF to +0.5 SF because the number of quantization bits is two. When I (2) = SF, the original sound M (2) theoretically exists within the range of the upper limit SF and the lower limit 0.5SF. The theoretical range where the original sound exists determined by the scale factor and the number of quantization bits with respect to the coefficient I (m) is defined as an effective range. Here, when the effective range of the coefficient I (m) is P (m), the number of quantization bits is W, and the scale factor is SF, the effective range P (m) is defined by, for example, the following equation (29).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

ただし、I(m)=SFの場合、有効範囲P(m)は式(30)で定義される。   However, when I (m) = SF, the effective range P (m) is defined by Expression (30).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

さらに、I(m)=−SFの場合、有効範囲P(m)は式(31)で定義される。   Further, when I (m) = − SF, the effective range P (m) is defined by the equation (31).

Figure 0004963955
Figure 0004963955

これら有効範囲の定義はあくまで一例であり、係数I(m)の絶対値を用いて有効範囲P(m)を定義する等、係数に対するスケールファクタ及び量子化ビット数に基づき決定されるものであればこれに限るものではない。   The definition of these effective ranges is merely an example, and the effective range P (m) may be defined using the absolute value of the coefficient I (m), and may be determined based on the scale factor and the number of quantization bits for the coefficient. It is not limited to this.

図6において、三角印は図5における算出部14にて算出された補間係数S(m)を示している。S(1)、S(3)及びS(4)に着目すると、より原音に近い補間係数が算出され、またその補間係数は矢印で示す有効範囲内に存在していることが理解できる。しかし補間係数S(2)については、不適切な節点の係数を選択したことで、補間法のルンゲの現象等に起因する誤差が発生しており、理論上取り得る有効範囲から逸脱していることが理解できる。図5における補正部16は有効範囲決定部15から出力される有効範囲P(m)及び補間係数S(m)に基づき、この誤差を補正する。   In FIG. 6, the triangle marks indicate the interpolation coefficient S (m) calculated by the calculation unit 14 in FIG. Focusing on S (1), S (3), and S (4), it can be understood that an interpolation coefficient closer to the original sound is calculated, and that the interpolation coefficient exists within an effective range indicated by an arrow. However, with respect to the interpolation coefficient S (2), an error caused by the Runge phenomenon of the interpolation method or the like occurs due to the selection of an inappropriate node coefficient, which deviates from the theoretically possible effective range. I understand that. The correcting unit 16 in FIG. 5 corrects this error based on the effective range P (m) and the interpolation coefficient S (m) output from the effective range determining unit 15.

補正部16は補間係数が有効範囲内に存在していると判断した場合は、補正することなく補間係数を、バタフライ演算部240を経ることなく周波数時間変換部24へ出力する。一方、補正部16は補間係数が有効範囲内に存在しないと判断した場合は、補間係数を有効範囲内に属するよう補正する。この補正処理は例えば以下のように行う。例えば補間係数が式(29)乃至式(31)で定義される有効範囲の上限値を超える場合、上限値が補間係数となるよう補正する。また、補間係数が式(29)乃至式(31)で定義される下限値を下回る場合、下限値が補間係数となるよう補正する。   If the correction unit 16 determines that the interpolation coefficient is within the effective range, the correction unit 16 outputs the interpolation coefficient to the frequency time conversion unit 24 without passing through the butterfly calculation unit 240 without correction. On the other hand, when the correction unit 16 determines that the interpolation coefficient does not exist within the effective range, the correction unit 16 corrects the interpolation coefficient to belong within the effective range. This correction processing is performed as follows, for example. For example, when the interpolation coefficient exceeds the upper limit value of the effective range defined by the equations (29) to (31), the upper limit value is corrected to become the interpolation coefficient. Further, when the interpolation coefficient is lower than the lower limit value defined by the equations (29) to (31), the lower limit value is corrected to be the interpolation coefficient.

またこの他、所定のゲインgを補間係数に乗ずるようにしても良い。このゲインgは有効範囲P(m)の上限(または下限)と補間係数S(m)との比である。そしてこのゲインgを他の補間係数(例えば、隣接するS(m−2)、S(m−1)、S(m+1)、S(m+2))に乗じ、他の補間係数がそれぞれの有効範囲(P(m−2)、P(m−1)、P(m+1)、P(m+2))に属するか否かを判断する。そして補正部16は属すると判断した場合は、当該ゲインgを補間係数S(m)に乗じ、この値を、バタフライ演算部240を経ることなく周波数時間変換部24へ出力する。   In addition, an interpolation coefficient may be multiplied by a predetermined gain g. The gain g is a ratio between the upper limit (or lower limit) of the effective range P (m) and the interpolation coefficient S (m). Then, this gain g is multiplied by other interpolation coefficients (for example, adjacent S (m−2), S (m−1), S (m + 1), S (m + 2)), and the other interpolation coefficients have their respective effective ranges. It is determined whether it belongs to (P (m−2), P (m−1), P (m + 1), P (m + 2)). If it is determined that the correction unit 16 belongs, the gain g is multiplied by the interpolation coefficient S (m), and this value is output to the frequency time conversion unit 24 without going through the butterfly calculation unit 240.

一方、補正部16は、他の補間係数がそれぞれの有効範囲に属しないと判断した場合は、ゲインgの値を所定値変更(例えば1.5g、1.4g、1.3g・・・0.5g)し、他の補間係数がそれぞれの有効範囲に属するまでこれを繰り返し行う。以上の処理を行った場合にでも、他の補間係数がそれぞれの有効範囲に属しない場合は、上述したように当該補間係数S(m)についてのみ、上限値(または下限値)が補間係数となるよう補正する。これにより、何らかの原因により、補間誤差が生じた場合でも、原音が取り得る量子化の理論範囲内に補間係数を補正でき復号時の信号処理の安定化を図ることが可能となる。なお、上述した補正処理は、あくまで一例であり、補間係数が有効範囲内に存在するよう補正するのであれば、他の形態であっても良い。   On the other hand, when the correction unit 16 determines that the other interpolation coefficients do not belong to each effective range, the value of the gain g is changed by a predetermined value (for example, 1.5 g, 1.4 g, 1.3 g,... 0). And this is repeated until the other interpolation coefficients belong to their respective effective ranges. Even when the above processing is performed, if other interpolation coefficients do not belong to the respective effective ranges, the upper limit value (or lower limit value) is set as the interpolation coefficient only for the interpolation coefficient S (m) as described above. Correct so that As a result, even if an interpolation error occurs due to some reason, the interpolation coefficient can be corrected within the theoretical range of quantization that the original sound can take, and the signal processing at the time of decoding can be stabilized. The correction process described above is merely an example, and other forms may be used as long as the correction is performed so that the interpolation coefficient is within the effective range.

図7は補正処理の手順を示すフローチャートである。有効範囲決定部15にはスケールファクタ、量子化ビット数、補間係数及び係数が入力される(ステップS81)。有効範囲決定部15は係数に対する有効範囲を入力されたスケールファクタ及び量子化ビット数並びに式(29)乃至式(31)に基づき決定する(ステップS82)。有効範囲決定部15は決定した係数に対する有効範囲及び補間係数を補正部16へ出力する(ステップS83)。   FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the correction process. The effective range determination unit 15 receives a scale factor, the number of quantization bits, an interpolation coefficient, and a coefficient (step S81). The effective range determination unit 15 determines an effective range for the coefficient based on the input scale factor and the number of quantization bits and the equations (29) to (31) (step S82). The effective range determination unit 15 outputs the effective range and the interpolation coefficient for the determined coefficient to the correction unit 16 (step S83).

補正部16は補間係数と有効範囲とを比較し、補間係数が有効範囲内に存在するか否かを判断する(ステップS84)。補正部16は、補間係数が有効範囲内に存在すると判断した場合は(ステップS84でYES)、当該補間係数を補正することなく周波数時間変換部24へ出力する(ステップS87)。一方、補間係数が有効範囲内に存在しないと判断した場合(ステップS84でNO)、補正部16は補間係数が有効範囲内に属するよう補正する(ステップS85)。補正部16は補間係数が式(29)乃至式(31)で定義される有効範囲の上限値を超える場合、上限値が補間係数となるよう補正する。また、補間係数が式(29)乃至式(31)で定義される下限値を下回る場合、下限値が補間係数となるよう補正する。そして、補正部16は補正後の補間係数を周波数時間変換部24へ出力する(ステップS86)。   The correction unit 16 compares the interpolation coefficient with the effective range, and determines whether the interpolation coefficient is within the effective range (step S84). If the correction unit 16 determines that the interpolation coefficient is within the effective range (YES in step S84), the correction unit 16 outputs the interpolation coefficient to the frequency time conversion unit 24 without correction (step S87). On the other hand, when it is determined that the interpolation coefficient does not exist within the effective range (NO in step S84), the correction unit 16 corrects the interpolation coefficient to belong to the effective range (step S85). When the interpolation coefficient exceeds the upper limit value of the effective range defined by Expressions (29) to (31), the correction unit 16 corrects the upper limit value to be the interpolation coefficient. Further, when the interpolation coefficient is lower than the lower limit value defined by the equations (29) to (31), the lower limit value is corrected to be the interpolation coefficient. Then, the correction unit 16 outputs the corrected interpolation coefficient to the frequency time conversion unit 24 (step S86).

図8はゲインgの算出処理の手順を示すフローチャートである。ステップS85における処理は上述したようにゲインgを算出し、このゲインgを補間係数に乗じて補正するようにしても良い。補正部16は有効範囲決定部15から出力された有効範囲の上限(または下限)と補間係数との比(g)を算出し(ステップS91)、これをゲインgとする。なお、補正部16はゲインの初期値g’にこの算出したgを代入をしておく。補正部16はゲインg’を他の補間係数に乗ずる(ステップS92)。これは、例えば対象となる補間係数S(m)と量子化ビット数を同じくする周波数帯域内の補間係数について行えばよい。   FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of gain g calculation processing. In the processing in step S85, the gain g may be calculated as described above, and the gain g may be multiplied by an interpolation coefficient to be corrected. The correction unit 16 calculates the ratio (g) between the upper limit (or lower limit) of the effective range output from the effective range determination unit 15 and the interpolation coefficient (step S91), and sets this as the gain g. The correction unit 16 substitutes the calculated g for the initial gain value g ′. The correction unit 16 multiplies the gain g 'by another interpolation coefficient (step S92). This may be performed, for example, for an interpolation coefficient in a frequency band that has the same number of quantization bits as the target interpolation coefficient S (m).

補正部16はゲインg’を乗じた他の補間係数が、当該他の補間係数に係る有効範囲内に存在するか否かを判断する(ステップS93)。補正部16は、ゲインg’を乗じた他の補間係数の全てが各補間係数に係る有効範囲内に存在すると判断した場合(ステップS93でYES)、当該ゲインg’を補間係数S(m)に乗じ(ステップS94)、処理を終了する。一方、補正部16は、ゲインg’を乗じた他の補間係数の少なくとも一つが当該他の補間係数に係る有効範囲内に存在しないと判断した場合(ステップS93でNO)、ゲインg’を段階的に変更すべく以下の処理を行う。   The correction unit 16 determines whether or not another interpolation coefficient multiplied by the gain g ′ is within the effective range related to the other interpolation coefficient (step S <b> 93). When the correction unit 16 determines that all the other interpolation coefficients multiplied by the gain g ′ are within the effective range related to each interpolation coefficient (YES in step S93), the correction unit 16 converts the gain g ′ to the interpolation coefficient S (m). Is multiplied (step S94), and the process is terminated. On the other hand, when the correction unit 16 determines that at least one of the other interpolation coefficients multiplied by the gain g ′ is not within the effective range related to the other interpolation coefficient (NO in step S93), the correction unit 16 determines the gain g ′. The following processing is performed in order to make changes.

補正部16は変数nにn+1を代入する(ステップS95)。なお、nの初期値は0である。補正部16はゲインg(初期値のゲインg’)の1.5倍から(n/10)gを減算し、新たなゲインg’を算出する(ステップS96)。すなわちゲインgから±50%の範囲で10%段階的に変化させる処理を行う。また量子化ビット数が2、3と大きくなるに従って、ゲインgの1.5倍から(n/10)gを減算する、1.25倍から(n/10)gを減算するといったように、範囲を狭くして段階の分解能を上げてもよい。補正部16は変数nが10であるか否かを判断する(ステップS97)。補正部16は変数nが10でないと判断した場合(ステップS97でNO)、ステップS92へ移行し、新たなゲインg’を他の補間係数に乗ずる。このように変数nをインクリメントさせてゲインgを段階的に変更させる処理を繰り返し行う。   The correcting unit 16 substitutes n + 1 for the variable n (step S95). Note that the initial value of n is 0. The correcting unit 16 subtracts (n / 10) g from 1.5 times the gain g (initial value gain g ') to calculate a new gain g' (step S96). That is, a process of changing in steps of 10% within a range of ± 50% from the gain g is performed. Also, as the number of quantization bits increases to 2 and 3, (n / 10) g is subtracted from 1.5 times the gain g, and (n / 10) g is subtracted from 1.25 times. The resolution may be increased by narrowing the range. The correcting unit 16 determines whether or not the variable n is 10 (step S97). When the correction unit 16 determines that the variable n is not 10 (NO in Step S97), the correction unit 16 proceeds to Step S92 and multiplies another interpolation coefficient by a new gain g '. In this way, the process of incrementing the variable n and changing the gain g stepwise is repeated.

補正部16はnが10であると判断した場合(ステップS97でYES)、すなわちゲインgが1.5g以上、0.5g以下となる場合、ゲインgによる補正は困難であるとして、補間係数を有効範囲の上限(または下限)に補正する(ステップS98)。なお、本実施の形態においては、ステップS96において、gに1.5を乗ずる処理を行ったが、あくまで一例であり、適宜の値を乗ずるようにすればよい。   When the correction unit 16 determines that n is 10 (YES in step S97), that is, when the gain g is 1.5 g or more and 0.5 g or less, it is determined that correction by the gain g is difficult, and an interpolation coefficient is set. Correction is made to the upper limit (or lower limit) of the effective range (step S98). In the present embodiment, the process of multiplying g by 1.5 is performed in step S96. However, this is merely an example, and an appropriate value may be multiplied.

本実施の形態2は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。   The second embodiment is configured as described above, and the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Therefore, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

実施の形態3
図9は実施の形態3に係る信号処理装置20の構成を示すブロック図である。実施の形態3に係る信号処理装置20の各処理はパーソナルコンピュータで実行されるソフトウェアにより実現しても良い。以下では信号処理装置20をパーソナルコンピュータ20であるものとして説明する。パーソナルコンピュータ20は公知のものであり、CPU(Central Processing Unit)61にバス67を介してRAM(Random Access Memory)62、ハードディスク等の記憶部65、入力部63、スピーカ等の出力部64、インターネット等の通信網に接続可能な通信部66を備える。
Embodiment 3
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the signal processing device 20 according to the third embodiment. Each process of the signal processing device 20 according to the third embodiment may be realized by software executed on a personal computer. Hereinafter, the signal processing device 20 will be described as being a personal computer 20. The personal computer 20 is a publicly known computer, and a CPU (Central Processing Unit) 61 via a bus 67, a RAM (Random Access Memory) 62, a storage unit 65 such as a hard disk, an input unit 63, an output unit 64 such as a speaker, the Internet. The communication unit 66 is connectable to a communication network such as the above.

パーソナルコンピュータ20を動作させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態3のように、CD−ROM、MO、またはDVD−ROM等の可搬型記録媒体1Aで提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを、通信部66を介して図示しないサーバコンピュータからダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。   A computer program for operating the personal computer 20 can also be provided by a portable recording medium 1A such as a CD-ROM, MO, or DVD-ROM as in the third embodiment. Further, the computer program can be downloaded from a server computer (not shown) via the communication unit 66. The contents will be described below.

図9に示すパーソナルコンピュータ20の図示しないリーダ/ライタに、係数を選択させ、補間係数を算出させるコンピュータプログラムが記録された可搬型記録媒体1A(CD−ROM、MO又はDVD−ROM等)を、挿入して記憶部65の制御プログラム内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、通信部66を介して外部の図示しないサーバコンピュータからダウンロードし、記憶部65にインストールするようにしても良い。かかるプログラムはRAM62にロードして実行される。これにより、上述のような本発明の信号処理装置20として機能する。   A portable recording medium 1A (CD-ROM, MO, DVD-ROM or the like) on which a computer program for causing a reader / writer (not shown) of the personal computer 20 shown in FIG. 9 to select a coefficient and calculate an interpolation coefficient is recorded. Insert this program into the control program of the storage unit 65. Alternatively, such a program may be downloaded from an external server computer (not shown) via the communication unit 66 and installed in the storage unit 65. Such a program is loaded into the RAM 62 and executed. Thereby, it functions as the signal processing apparatus 20 of the present invention as described above.

本実施の形態3は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1及び2と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。   The third embodiment is configured as described above, and the other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. To do.

実施の形態4
図10は実施の形態4に係る復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図において20Aは、符号化された音響信号を復号する復号装置であり、MP3方式以外の、AACまたはATRAC方式に適用される。以下では復号装置20AをATRAC方式に適用した例について説明する。復号装置20Aは、音響信号入力部21、アンパッキング部22、逆量子化部23、量子化ビット数検出部11、演算部であるバタフライ演算部31、周波数時間変換部24、周波数帯域合成部25及び音響信号出力部26を含んで構成される。なお、周波数帯域合成部25は、IQMFである。
Embodiment 4
FIG. 10 is a block diagram showing a hardware configuration of the decoding apparatus according to the fourth embodiment. In the figure, reference numeral 20A denotes a decoding device that decodes an encoded acoustic signal, and is applied to an AAC or ATRAC system other than the MP3 system. Below, the example which applied decoding apparatus 20A to the ATRAC system is demonstrated. The decoding device 20A includes an acoustic signal input unit 21, an unpacking unit 22, an inverse quantization unit 23, a quantization bit number detection unit 11, a butterfly calculation unit 31, which is a calculation unit, a frequency time conversion unit 24, and a frequency band synthesis unit 25. And an acoustic signal output unit 26. The frequency band synthesizer 25 is IQMF.

記録媒体から読み出された符号化音響信号またはデジタルチューナにより受信した符号化音響信号等は、音響信号入力部21へ入力され、入力された符号化音響信号はアンパッキング部(デマルチプレクサ)22へ出力される。アンパッキング部22は、音響信号のフレーム情報から量子化係数、量子化ビット数、スケールファクタをそれぞれアンパッキングする。アンパッキングされた量子化係数、量子化ビット数、及びスケールファクタは逆量子化部23において逆量子化される。逆量子化部23からは式(32)で示すIMDCT係数が周波数帯域毎に量子化ビット数検出部11へ出力される。   The encoded acoustic signal read from the recording medium or the encoded acoustic signal received by the digital tuner is input to the acoustic signal input unit 21, and the input encoded acoustic signal is input to the unpacking unit (demultiplexer) 22. Is output. The unpacking unit 22 unpacks the quantization coefficient, the number of quantization bits, and the scale factor from the frame information of the acoustic signal. The unpacked quantization coefficient, the number of quantization bits, and the scale factor are inversely quantized by the inverse quantization unit 23. From the inverse quantization unit 23, the IMDCT coefficient represented by Expression (32) is output to the quantization bit number detection unit 11 for each frequency band.

Figure 0004963955
Figure 0004963955

ここで、式32中の変数mはIMDCT係数のインデックス、iは逆量子化周波数帯域のインデックス、MK(m)は量子化係数、WL(i)は量子化ビット数、SF(i)はスケールファクタを表している。   Here, the variable m in Equation 32 is the index of the IMDCT coefficient, i is the index of the inverse quantization frequency band, MK (m) is the quantization coefficient, WL (i) is the number of quantization bits, and SF (i) is the scale. Represents a factor.

図11は対称帯域にある係数を説明するためのグラフである。図11のグラフは横軸を周波数、縦軸をスペクトルとし、帯域分割フィルタであるQMFにより512サンプルのPCMが2分割された低域側の周波数帯域block(L)と高域側の周波数帯域block(H)内のIMDCT係数を表示している。また、図12はQMFの周波数応答を示すグラフである。横軸は各周波数を示し、サンプリング周波数が44.1kHzの場合、π/2が22.05Hzである。縦軸は強度を示し単位はデシベルである。図12のように、周波数の中央(帯域の分割境界)から低域側(H0(z))の応答と高域側(H1(z))の応答は対称な特性になるように設計されており、H0(z)とH1(z)との阻止域減衰が約−70dBの周波数を低域境界、及び高域境界と呼ぶことにする。block(L)とblock(H)との分割境界はI(255)とI(256)との間である。また低域境界はI(191)とI(192)との間、高域境界はI(319)とI(320)との間として説明する。量子化ビット数検出部11は、入力された一の周波数帯域の係数が一の周波数帯域の分割境界と低域境界との間に存在するか否かを判断し、さらに量子化ビット数が0であるか否かを判断する。そして、係数が一の周波数帯域の分割境界と低域境界の間に含まれない場合は、折り返し歪みは非常に小さいので、バタフライ演算部31を経ることなく当該係数を周波数時間変換部24へ出力する。量子化ビット数検出部11は、係数の量子化ビット数が0であると判断した場合、帯域分割境界を中心に折り返した高域側の係数の量子化ビット数を判断する。すなわち、量子化ビット数検出部11は帯域内の全ての係数について検出するのではなく、所定周波数内の係数のみを検出してバタフライ演算部31による演算を行う。この所定周波数は、例えば、上述したように、帯域の分割境界(I(255)とI(256)との間)と、図12の周波数応答に基づく所定強度(−70dB)以上の周波数(I(191)とI(192)との間)との間に存在する周波数とすればよい。量子化ビット数検出部11が検出する係数の範囲は、帯域分割フィルタの特性、音質及び消費電力等によって適宜設定すれば良く、検出する係数の範囲を予め量子化ビット数検出部11の図示しないメモリに記憶しておけばよい。また本実施の形態においては、周波数応答に基づく強度が−70dB以上の周波数としたが、これに限るものではなく、例えば高域側の周波数応答においては帯域の分割境界から周波数が小さくなるにつれて強度が減少するが、最初に極値をとる強度(図12では−74dB)以上の周波数としても良い。この場合、量子化ビット数検出部11が検出する係数は、帯域の分割境界に対応する周波数と、高域側の周波数応答において分割境界を経て最初に極値をとる強度に対応する周波数との間に属する係数となる。   FIG. 11 is a graph for explaining the coefficients in the symmetric band. In the graph of FIG. 11, the horizontal axis represents frequency, the vertical axis represents spectrum, and a 512-sample PCM is divided into two by QMF, which is a band division filter, and a low frequency band block (L) and a high frequency band block. The IMDCT coefficient in (H) is displayed. FIG. 12 is a graph showing the frequency response of QMF. The horizontal axis represents each frequency. When the sampling frequency is 44.1 kHz, π / 2 is 22.05 Hz. The vertical axis represents intensity and the unit is decibel. As shown in FIG. 12, the response from the center of the frequency (band division boundary) to the low frequency side (H0 (z)) and the high frequency side (H1 (z)) are designed to have symmetrical characteristics. Therefore, the frequency where the stopband attenuation between H0 (z) and H1 (z) is about −70 dB is referred to as a low-frequency boundary and a high-frequency boundary. The division boundary between block (L) and block (H) is between I (255) and I (256). The low frequency boundary is described as being between I (191) and I (192), and the high frequency boundary is described as being between I (319) and I (320). The quantization bit number detection unit 11 determines whether or not the input coefficient of one frequency band exists between the division boundary and the low band boundary of one frequency band, and the number of quantization bits is 0. It is determined whether or not. If the coefficient is not included between the division boundary and the low frequency boundary of one frequency band, the aliasing distortion is very small, and the coefficient is output to the frequency time conversion unit 24 without going through the butterfly operation unit 31. To do. When the quantization bit number detection unit 11 determines that the coefficient quantization bit number is 0, the quantization bit number detection unit 11 determines the quantization bit number of the high-frequency coefficient folded around the band division boundary. That is, the quantization bit number detection unit 11 does not detect all the coefficients in the band, but only the coefficients within a predetermined frequency are detected and the butterfly calculation unit 31 performs the calculation. This predetermined frequency is, for example, as described above, a frequency (I) that is equal to or higher than a predetermined intensity (−70 dB) based on the band division boundary (between I (255) and I (256)) and the frequency response of FIG. (191) and I (192)). The range of coefficients detected by the quantization bit number detection unit 11 may be set as appropriate according to the characteristics of the band division filter, sound quality, power consumption, and the like. The range of coefficients to be detected is not illustrated in the quantization bit number detection unit 11 beforehand. Just store it in memory. In the present embodiment, the intensity based on the frequency response is a frequency of −70 dB or more. However, the present invention is not limited to this. For example, in the frequency response on the high frequency side, the intensity decreases as the frequency decreases from the band division boundary. However, the frequency may be higher than the intensity (-74 dB in FIG. 12) that takes the extreme value first. In this case, the coefficient detected by the quantization bit number detection unit 11 includes a frequency corresponding to the division boundary of the band and a frequency corresponding to an intensity that first takes an extreme value through the division boundary in the high frequency response. Coefficients that fall between them.

量子化ビット数検出部11は、帯域分割境界を中心に折り返した高域側の係数の量子化ビット数が0と判断した場合、折り返し成分も0であり、折り返し歪みは発生しないので、量子化ビット数検出部11は一の周波数帯域の係数を、バタフライ演算部31を経ることなく周波数時間変換部24へ出力する。   When the quantization bit number detection unit 11 determines that the quantization bit number of the higher frequency coefficient folded around the band division boundary is 0, the folding component is also 0, and no aliasing distortion occurs. The bit number detection unit 11 outputs the coefficient of one frequency band to the frequency time conversion unit 24 without passing through the butterfly calculation unit 31.

当該係数または帯域分割境界を中心に折り返した高域側の係数の量子化ビット数のどちらか一方が0でない場合、当該係数と帯域分割境界を中心に折り返した高域側の係数をバタフライ演算部31へ出力する。   If either one of the coefficients or the number of quantization bits of the high frequency side coefficient folded around the band division boundary is not 0, the butterfly operation unit calculates the coefficient and the high frequency side coefficient folded around the band division boundary. To 31.

バタフライ演算部31は、当該係数と帯域分割境界を中心に折り返した高域側の係数及びバタフライ係数を用いてバタフライ演算を行い、バタフライ演算後の係数を周波数時間変換部24へ出力する。なお、バタフライ演算は帯域分割された境界帯域の折り返し歪みを削減するために行われる。またバタフライ係数については後述する。周波数時間変換部24ではIMDCT処理が施され、時間軸の音響信号に変換される。更に、逆変換された音響信号は周波数帯域合成部25において、帯域合成フィルタであるIQMFによって帯域合成された後、音響信号出力部26へ出力される。   The butterfly computation unit 31 performs a butterfly computation using the high-frequency side coefficient and the butterfly coefficient folded around the coefficient and the band division boundary, and outputs the coefficient after the butterfly computation to the frequency time conversion unit 24. The butterfly calculation is performed in order to reduce the aliasing distortion of the band-divided boundary band. The butterfly coefficient will be described later. The frequency time conversion unit 24 performs an IMDCT process and converts it into a time axis acoustic signal. Further, the inversely converted acoustic signal is subjected to band synthesis by the frequency band synthesis unit 25 using IQMF, which is a band synthesis filter, and then output to the acoustic signal output unit 26.

図11に示すI(255)とI(256)とを中心として、図12に示すQMFの周波数応答の約−70dBまでの低域側64個のIMDCT係数と高域側の64個のIMDCT係数に対し、すなわち、低域境界までのI(192)〜I(255)と、高域境界までのI(256)〜I(319)に対して折り返し歪み成分を打ち消すバタフライ演算が行われる。ここで一の周波数帯域block(L)の係数I(193)及びI(317)に着目する。なお、I(193)及びI(317)の量子化ビット数は0であるものとする。   Centering on I (255) and I (256) shown in FIG. 11, the low frequency side 64 IMDCT coefficients and the high frequency side 64 IMDCT coefficients up to about −70 dB of the frequency response of the QMF shown in FIG. On the other hand, the butterfly operation for canceling the aliasing distortion component is performed on I (192) to I (255) up to the low frequency boundary and I (256) to I (319) up to the high frequency boundary. Here, attention is focused on the coefficients I (193) and I (317) of one frequency band block (L). It is assumed that the number of quantization bits of I (193) and I (317) is zero.

I(193)については、分割境界の対称位置にあるI(318)との比較が行われる。量子化ビット数検出部11は係数I(318)の量子化ビット数を検出し、0であるか否かを判断する。ここで、係数I(318)の量子化ビット数は0でないので、I(193)及びI(318)を用いたバタフライ演算が行われる。   For I (193), a comparison is made with I (318) at the symmetrical position of the dividing boundary. The quantization bit number detection unit 11 detects the number of quantization bits of the coefficient I (318) and determines whether or not it is zero. Here, since the number of quantization bits of the coefficient I (318) is not 0, a butterfly operation using I (193) and I (318) is performed.

図13はバタフライ演算の手順を示す説明図である。バタフライ演算部31は入力In1及びIn2を、式(33)へ代入することにより出力Out1及びOut2を得る。上述の例では、係数I(193)及びI(318)がそれぞれ入力され、係数I’(193)及びI’(318)がバタフライ演算部31から周波数時間変換部24へ出力される。   FIG. 13 is an explanatory diagram showing the procedure of the butterfly calculation. The butterfly operation unit 31 obtains outputs Out1 and Out2 by substituting the inputs In1 and In2 into the equation (33). In the above example, the coefficients I (193) and I (318) are input, and the coefficients I ′ (193) and I ′ (318) are output from the butterfly operation unit 31 to the frequency time conversion unit 24.

Figure 0004963955
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ここで、バタフライ演算における係数cは、入力In1または入力In2と分割境界との間隔に応じて定まる係数であり、図12のQMFの周波数応答特性から求められる。図14はバタフライ演算係数記憶部310のレコードレイアウトを示す説明図である。バタフライ演算係数記憶部310(図示せず)はバタフライ演算部31内部に記憶されており、入力In1または入力In2と分割境界との間隔iに対応付けて係数cが記憶されている。係数I(193)及びI(318)の場合、分割領域との間隔i=62となり、c=-0.00054932が選択される。この係数cから式(33)によって係数cs及びcaが算出される。なお、計算後のcs及びcaも予めバタフライ演算部31内部に記憶しておいても良い。一方、係数I(194)の場合、分割境界の対称位置にあるI(317)との比較が行われる。ここでI(317)の量子化ビット数が0であるとすると、量子化ビット数検出部11はバタフライ演算部31を経ることなく、係数I(194)及び、I(317)をそのまま周波数時間変換部24へ出力する。 Here, the coefficient c i in the butterfly calculation is a coefficient determined according to the interval between the input In1 or the input In2 and the division boundary, and is obtained from the frequency response characteristic of the QMF in FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a record layout of the butterfly calculation coefficient storage unit 310. Butterfly computation coefficient storage unit 310 (not shown) is stored in the internal butterfly operation unit 31, the coefficient c i in association with the distance i between the input In1 or input In2 and division boundary are stored. In the case of the coefficients I (193) and I (318), the interval with the divided region i = 62, and c i = −0.00054932 is selected. The coefficients cs i and ca i are calculated from the coefficient c i according to the equation (33). The calculated cs i and ca i may be stored in the butterfly calculation unit 31 in advance. On the other hand, in the case of the coefficient I (194), a comparison is made with I (317) at the symmetrical position of the division boundary. Here, assuming that the quantization bit number of I (317) is 0, the quantization bit number detection unit 11 passes the coefficients I (194) and I (317) as they are in the frequency time without passing through the butterfly operation unit 31. The data is output to the conversion unit 24.

図15はバタフライ演算処理の手順を示すフローチャートである。まず、量子化ビット数検出部11は係数の初期選択を行う(ステップS161)。量子化ビット数検出部11は選択された係数が一の周波数帯域の分割境界と低域境界との間に存在するか否かを判断する(ステップS162)。   FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of the butterfly calculation process. First, the quantization bit number detection unit 11 performs initial selection of coefficients (step S161). The quantization bit number detection unit 11 determines whether or not the selected coefficient exists between the division boundary and the low band boundary of one frequency band (step S162).

量子化ビット数検出部11は選択された係数が一の周波数帯域の分割境界と低域境界との間に存在すると判断した場合(ステップS162でYES)、選択された係数の量子化ビット数が0であるか否かを判断する(ステップS163)。量子化ビット数検出部11は選択された係数の量子化ビット数が0と判断した場合(ステップS163でYES)、分割境界を中心として折り返した高域側の周波数帯域の係数の量子化ビット数が0であるか否かを判断する(ステップS164)。量子化ビット数検出部11は、分割境界を中心として折り返した高域側の周波数帯域の係数の量子化ビット数が0でないと判断した場合(ステップS164でNO)、選択された係数及び高域側の周波数帯域の係数をバタフライ演算部31へ出力する。バタフライ演算部31は一の周波数帯域の係数及び高域側の周波数帯域の係数を用いてバタフライ演算を行う(ステップS166)。具体的にはバタフライ演算部31は式33を読み出し、またバタフライ演算係数記憶部310から読み出した係数C並びに一の周波数帯域の係数及び高域側の周波数帯域の係数を、読み出した式に代入し演算後の係数及び高域側の係数を求める。バタフライ演算後の一の周波数帯域の係数及び高域側の周波数帯域の係数は周波数時間変換部24へ出力される。 If the quantization bit number detection unit 11 determines that the selected coefficient exists between the division boundary and the low band boundary of one frequency band (YES in step S162), the quantization bit number of the selected coefficient is It is determined whether it is 0 (step S163). When the quantization bit number detection unit 11 determines that the number of quantization bits of the selected coefficient is 0 (YES in step S163), the quantization bit number of the coefficient in the high frequency band folded around the division boundary Whether or not is 0 is determined (step S164). When the quantization bit number detection unit 11 determines that the quantization bit number of the coefficient in the high frequency band turned around the division boundary is not 0 (NO in step S164), the selected coefficient and the high frequency band The side frequency band coefficient is output to the butterfly computing unit 31. The butterfly calculation unit 31 performs the butterfly calculation using the coefficient of one frequency band and the coefficient of the frequency band on the high frequency side (step S166). Specifically, the butterfly calculation unit 31 reads the expression 33, and substitutes the coefficient C i read from the butterfly calculation coefficient storage unit 310, the coefficient of one frequency band, and the coefficient of the high frequency band into the read expression. The coefficient after the calculation and the coefficient on the high frequency side are obtained. The frequency band coefficient after the butterfly calculation and the high frequency band coefficient are output to the frequency time conversion unit 24.

量子化ビット数検出部11は、選択された係数の量子化ビット数が0でないと判断した場合(ステップS163でNO)、分割境界を中心として折り返した高域側の周波数帯域の係数の量子化ビット数が0であるか否かを判断する(ステップS165)。量子化ビット数検出部11は、分割境界を中心として折り返した高域側の周波数帯域の係数の量子化ビット数が0と判断した場合(ステップS165でYES)、選択された係数及び高域側の周波数帯域の係数がバタフライ演算部31へ出力され、ステップS166で述べた処理が行われる。   If the quantization bit number detection unit 11 determines that the number of quantization bits of the selected coefficient is not 0 (NO in step S163), the quantization of the coefficient in the high frequency band that is turned back around the division boundary It is determined whether or not the number of bits is 0 (step S165). When the quantization bit number detection unit 11 determines that the quantization bit number of the high frequency band coefficient folded around the division boundary is 0 (YES in step S165), the selected coefficient and the high frequency side Are output to the butterfly computing unit 31 and the processing described in step S166 is performed.

ステップS162においてNOの場合、ステップS164においてYESの場合、及びステップS165においてNOの場合は、ステップS166の処理、すなわちバタフライ演算処理がスキップされ、この場合選択された係数はバタフライ演算部31を経ることなく周波数時間変換部24へ出力される。その後、バタフライ演算部31はblock(L)の全係数に対して処理を終了したか否かを判断する(ステップS167)。バタフライ演算部31は全ての係数について処理を終えていないと判断した場合(ステップS167でNO)、ステップS162乃至ステップS166の処理を未だ終えていない係数へ変更し、ステップS162以降の処理を繰り返す。一方、バタフライ演算部31は全ての係数について処理を終えたと判断した場合(ステップS167でYES)、一連の処理を終了する。   In the case of NO in step S162, in the case of YES in step S164, and in the case of NO in step S165, the process of step S166, that is, the butterfly calculation process, is skipped. In this case, the selected coefficient passes through the butterfly calculation unit 31. Without being output to the frequency time conversion unit 24. Thereafter, the butterfly calculation unit 31 determines whether or not the processing has been completed for all the coefficients of block (L) (step S167). When it is determined that the processing has not been completed for all the coefficients (NO in step S167), the butterfly calculation unit 31 changes the processes in steps S162 to S166 to coefficients that have not been completed, and repeats the processes in and after step S162. On the other hand, when the butterfly calculation unit 31 determines that the processing has been completed for all the coefficients (YES in step S167), the series of processing ends.

本実施の形態4は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1乃至3と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。   The fourth embodiment is configured as described above, and the other configurations and operations are the same as those of the first to third embodiments. Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. To do.

実施の形態5
図16は実施の形態5に係る信号処理装置たる復号装置20及び復号装置20Aのハードウェア構成を示すブロック図である。図16は実施の形態1の復号装置20及び実施の形態4の復号装置20Aをそれぞれ組み合わせたものであり、これらに方式判断部32を加えたものである。方式判断部32は入力される音響信号の符号化方式を判断し、符号化方式に応じて入力される音響信号を復号装置20または復号装置20Aのいずれかへ出力する。方式判断部32は、入力された符号化方式が、折り返し歪みを削減するバタフライ演算を行う方式であると判断した場合、補間処理部1を備える復号装置20へ音響信号を出力する。一方、入力された符号化方式が、折り返し歪みを削減するバタフライ演算を行う方式でないと判断した場合、バタフライ演算部31を備える復号装置20Aへ音響信号を出力する。例えば方式判断部32は、入力音響信号中のヘッダ等を参照することにより、符号化方式がMP3方式であると判断した場合、入力音響信号を復号装置20へ出力する。その後、入力音響信号は実施の形態1で述べた補間処理が行われる。一方、方式判断部32は、入力音響信号の符号化方式がAAC方式、または、ATRAC方式であると判断した場合、入力音響信号を復号装置20Aへ出力する。その後、入力音響信号は実施の形態4で述べたバタフライ演算処理が行われる。
Embodiment 5
FIG. 16 is a block diagram showing a hardware configuration of decoding apparatus 20 and decoding apparatus 20A as signal processing apparatuses according to the fifth embodiment. FIG. 16 is a combination of the decoding device 20 according to the first embodiment and the decoding device 20A according to the fourth embodiment, to which a method determining unit 32 is added. The method determination unit 32 determines the encoding method of the input acoustic signal and outputs the input acoustic signal according to the encoding method to either the decoding device 20 or the decoding device 20A. When determining that the input encoding method is a method for performing a butterfly operation to reduce aliasing distortion, the method determination unit 32 outputs an acoustic signal to the decoding device 20 including the interpolation processing unit 1. On the other hand, when it is determined that the input coding method is not a method for performing butterfly computation to reduce aliasing distortion, an acoustic signal is output to the decoding device 20A including the butterfly computation unit 31. For example, when the method determination unit 32 determines that the encoding method is the MP3 method by referring to a header or the like in the input sound signal, the method determination unit 32 outputs the input sound signal to the decoding device 20. Thereafter, the interpolation processing described in the first embodiment is performed on the input acoustic signal. On the other hand, when determining that the encoding method of the input sound signal is the AAC method or the ATRAC method, the method determining unit 32 outputs the input sound signal to the decoding device 20A. Thereafter, the butterfly calculation process described in the fourth embodiment is performed on the input acoustic signal.

本実施の形態5は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1乃至4と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。   The fifth embodiment has the above-described configuration, and the other configurations and operations are the same as those of the first to fourth embodiments. Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. To do.

実施の形態6
実施の形態5に係る処理を図9で示したパーソナルコンピュータを用いてソフトウェア処理として実現するようにしても良い。図17は実施の形態6に係る信号処理装置20の構成を示すブロック図である。信号処理装置たるパーソナルコンピュータ20を動作させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態6のように、CD−ROM、MO、またはDVD−ROM等の可搬型記録媒体1Aで提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを、通信部66を介して図示しないサーバコンピュータからダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。
Embodiment 6
The processing according to the fifth embodiment may be realized as software processing using the personal computer shown in FIG. FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the signal processing device 20 according to the sixth embodiment. A computer program for operating the personal computer 20 as a signal processing device can be provided by a portable recording medium 1A such as a CD-ROM, MO, or DVD-ROM as in the sixth embodiment. . Further, the computer program can be downloaded from a server computer (not shown) via the communication unit 66. The contents will be described below.

図17に示すパーソナルコンピュータ20の図示しないリーダ/ライタに、方式を判断させ、量子化ビット数を検出させ、バタフライ演算をさせるコンピュータプログラムが記録された可搬型記録媒体1A(CD−ROM、MO又はDVD−ROM等)を、挿入して記憶部65の制御プログラム内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、通信部66を介して外部の図示しないサーバコンピュータからダウンロードし、記憶部65にインストールするようにしても良い。かかるプログラムはRAM62にロードして実行される。これにより、上述のような本発明の信号処理装置20として機能する。   A portable recording medium 1A (CD-ROM, MO or recording medium) on which a computer program for causing a reader / writer (not shown) of the personal computer 20 shown in FIG. 17 to determine a method, detect the number of quantization bits, and perform a butterfly operation is recorded. DVD-ROM or the like) is inserted, and this program is installed in the control program of the storage unit 65. Alternatively, such a program may be downloaded from an external server computer (not shown) via the communication unit 66 and installed in the storage unit 65. Such a program is loaded into the RAM 62 and executed. Thereby, it functions as the signal processing apparatus 20 of the present invention as described above.

本実施の形態6は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1乃至5と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。   The sixth embodiment has the above-described configuration, and the other configurations and operations are the same as those of the first to fifth embodiments. Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. To do.

信号処理装置たる復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the decoding apparatus which is a signal processing apparatus. 周波数に対するIMDCT係数の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of IMDCT coefficient with respect to frequency. 補間処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of an interpolation process part. 補間処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of an interpolation process. 実施の形態2に係る補間処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an interpolation processing unit according to Embodiment 2. FIG. 有効範囲を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating an effective range. 補正処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a correction process. ゲインの算出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the calculation process of a gain. 実施の形態3に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing device according to a third embodiment. 実施の形態4に係る復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a decoding device according to a fourth embodiment. 対称帯域にある係数を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the coefficient in a symmetrical band. QMFの周波数応答を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response of QMF. バタフライ演算の手順を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the procedure of a butterfly calculation. バタフライ演算係数記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the record layout of a butterfly calculation coefficient memory | storage part. バタフライ演算処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a butterfly calculation process. 実施の形態5に係る信号処理装置たる復号装置及び復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a decoding device as a signal processing device according to Embodiment 5 and a hardware configuration of the decoding device. 実施の形態6に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing device according to a sixth embodiment. 従来の復号装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the conventional decoding apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 補間処理部
11 量子化ビット数検出部
12 補間判定部
13 選択部
14 算出部
15 有効範囲決定部
16 補正部
20、20A 復号装置(信号処理装置)
21 音響信号入力部
22 アンパッキング部
23 逆量子化部
24 周波数時間変換部
25 周波数帯域合成部
26 音響信号出力部
31 バタフライ演算部
32 方式判断部
1A 可搬型記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Interpolation processing part 11 Quantization bit number detection part 12 Interpolation determination part 13 Selection part 14 Calculation part 15 Effective range determination part 16 Correction | amendment part 20, 20A Decoding apparatus (signal processing apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Acoustic signal input part 22 Unpacking part 23 Dequantization part 24 Frequency time conversion part 25 Frequency band synthetic | combination part 26 Acoustic signal output part 31 Butterfly calculation part 32 Method judgment part 1A Portable recording medium

Claims (9)

帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法において、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、
該検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップと
を備えることを特徴とする信号処理方法。
In a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
A detection step for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
A coefficient in which the number of quantization bits of a coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero and a coefficient at a folding position in another frequency band adjacent to the one frequency band detected by the detection step And a calculation step of performing a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band when the number of quantization bits is non-zero .
帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理装置において、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出部と、
該検出部により検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出部により検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算部と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
In a signal processing apparatus that processes an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
A detection unit for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
A coefficient in which the number of quantization bits of a coefficient in one frequency band detected by the detection unit is zero , and a coefficient at a folding position in another frequency band adjacent to the one frequency band detected by the detection unit A signal processing apparatus comprising: an arithmetic unit that performs a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band when the number of quantization bits is non-zero .
前記検出部は、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の内、前記帯域分割の境界から所定周波数内に存在する係数の量子化時における量子化ビット数を検出するよう構成してある
ことを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
The detector is
The coefficient is configured to detect the number of quantization bits at the time of quantization of a coefficient existing within a predetermined frequency from the boundary of the band division among the coefficients of the frequency band of the inversely quantized acoustic signal. Item 3. The signal processing device according to Item 2.
前記所定周波数は、
前記帯域分割の境界の周波数と、帯域分割を行う帯域分割フィルタの周波数応答に基づく所定強度以上の周波数との間の周波数である
ことを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。
The predetermined frequency is
The signal processing apparatus according to claim 3, wherein the signal processing apparatus has a frequency between a frequency at a boundary of the band division and a frequency having a predetermined intensity or more based on a frequency response of a band division filter that performs band division.
帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号をコンピュータにより処理するプログラムにおいて、
コンピュータに、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、
該検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップと
を実行させるためのプログラム。
In a program for processing by a computer an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
On the computer,
A detection step for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
A coefficient in which the number of quantization bits of a coefficient in one frequency band detected by the detection step is zero and a coefficient at a folding position in another frequency band adjacent to the one frequency band detected by the detection step When the number of quantization bits is non-zero , a program for executing a butterfly operation on the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band .
帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理方法において、
符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断ステップと、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、
前記方式判断ステップにて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップとを備えることを特徴とする信号処理方法。
In a signal processing method for processing an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
A method determination step for determining whether or not the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing a butterfly operation;
A detection step for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
It is determined that the encoding method is not a method for performing a butterfly operation in the method determining step , and the number of quantized bits of the coefficient in one frequency band detected by the detecting step is zero , and the detecting step When the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the other frequency band adjacent to the one frequency band detected by the non-zero is non-zero , the butterfly for the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band A signal processing method comprising: an operation step for performing an operation.
帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号を処理する信号処理装置において、
符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断部と、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出部と、
前記方式判断部にて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出部により検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出部により検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算部と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
In a signal processing apparatus that processes an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
A method determination unit for determining whether or not the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing a butterfly operation;
A detection unit for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
The method determining unit determines that the encoding method is not a method for performing a butterfly operation , and the number of quantized bits of a coefficient in one frequency band detected by the detecting unit is zero , and the detecting unit When the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the other frequency band adjacent to the one frequency band detected by the non-zero is non-zero , the butterfly for the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band A signal processing apparatus comprising: an arithmetic unit that performs an arithmetic operation.
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の中から複数の係数を選択する選択部と、
前記方式判断部において符号化方式がバタフライ演算を行う方式と判断した場合に、前記選択部により選択した複数の係数を用いた補間法により、前記選択部により選択されない係数であって前記検出部にて検出した量子化ビット数が零の係数に対する補間係数を算出する算出部と
をさらに備えることを特徴とする請求項に記載の信号処理装置。
A selection unit that selects a plurality of coefficients from coefficients in the frequency band of the dequantized acoustic signal;
When it is determined that the encoding method is a method for performing a butterfly operation in the method determination unit, a coefficient that is not selected by the selection unit and is not selected by the selection unit by an interpolation method using a plurality of coefficients selected by the selection unit. The signal processing apparatus according to claim 7 , further comprising: a calculating unit that calculates an interpolation coefficient for a coefficient having a detected number of quantization bits of zero.
帯域分割された符号化音響信号を逆量子化した音響信号をコンピュータにより処理するプログラムにおいて、
コンピュータに、
符号化音響信号の符号化方式がバタフライ演算を行う方式であるか否かを判断する方式判断ステップと、
逆量子化した音響信号の周波数帯域の係数の量子化時における量子化ビット数を検出する検出ステップと、
前記方式判断ステップにて符号化方式がバタフライ演算を行う方式でないと判断し、また、前記検出ステップにより検出した一の周波数帯域内の係数の量子化ビット数が零であり、かつ、前記検出ステップにより検出した前記一の周波数帯域に隣接する他の周波数帯域内の折り返し位置にある係数の量子化ビット数が非零の場合、前記一の周波数帯域の係数および前記他の周波数帯域の係数についてバタフライ演算を行う演算ステップと
を実行させるためのプログラム。
In a program for processing by a computer an acoustic signal obtained by dequantizing a band-divided encoded acoustic signal,
On the computer,
A method determination step for determining whether or not the encoding method of the encoded acoustic signal is a method for performing a butterfly operation;
A detection step for detecting the number of quantization bits at the time of quantizing the frequency band coefficient of the dequantized acoustic signal;
It is determined that the encoding method is not a method for performing a butterfly operation in the method determining step , and the number of quantized bits of the coefficient in one frequency band detected by the detecting step is zero , and the detecting step When the number of quantization bits of the coefficient at the folding position in the other frequency band adjacent to the one frequency band detected by the non-zero is non-zero , the butterfly for the coefficient of the one frequency band and the coefficient of the other frequency band A program that executes a calculation step that performs a calculation.
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