JP4989095B2 - マルチチャネル符号化方法、その装置、そのプログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
<従来法1>
その1つとして、複数サンプル(通常数百〜数千サンプル、以下ではnとする)により構成される短時間区間であるフレーム毎に、Lチャネルの信号、Rチャネルの信号、Lチャネルの信号からRチャネルの信号を減算したL−Rチャネルの信号、の3つの信号のうち、2つの信号を符号化した符号を選択して圧縮符号列とする装置がある(従来法1。以下、「差分手法」と呼ぶ。)。従来法1の符号化装置の構成を図21に示し、各部の動作を下記で説明する。
予測分析部L:予測分析部Lは、Lチャネルの信号xL(1),xL(2),...,xL(n)の予測分析を行い、予測係数αL(1),αL(2),...,αL(p)(ただし、pはあらかじめ設定した予測次数)を求める。なお、予測分析には線形予測分析を用いるのが一般的であるが、如何なる予測分析装置を適用してもよい。
予測フィルタ部L:予測フィルタ部Lは、量子化予測係数αL^(1),αL^(2),...,αL^(p)を用いてLチャネルの入力信号xL(1),xL(2),...,xL(n)をフィルタリングし、Lチャネルの予測残差信号yL(1),yL(2),...,yL(n)を求める。
残差符号化部L:残差符号化部Lは、Lチャネルの予測残差信号yL(1),yL(2),...,yL(n)を、例えばエントロピー符号化を用いた可逆符号化により符号化して、残差符号CLを得る。
符号量比較・符号決定部:符号量比較・符号決定部は、Lチャネルの合計符号量である係数符号CpLと残差符号CLの符号量の合計、Rチャネルの合計符号量である係数符号CpRと残差符号CRとの符号量の合計、L−Rチャネルの合計符号量である係数符号CpL−Rと残差符号CL−Rとの符号量の合計、の3つを比較する。そして、符号量比較・符号決定部は、符号量の合計が最小であるチャネルと2番目に小さいチャネルとを選択し、選択したチャネルに対応する係数符号と残差符号を、それぞれ、Cp1とC1、Cp2とC2として出力する(装置1)。ただし、残差符号の符号量に比べ係数符号の符号量は非常に少ない。そのため、残差符号の符号量のみで比較・選択を行うことも可能である。この場合は、符号量比較・符号決定部は、Lチャネルの残差符号CLの符号量、Rチャネルの残差符号CRの符号量、L−Rチャネルの残差符号CL−Rの符号量、の3つを比較する。そして、符号量比較・符号決定部は、符号量が最小であるチャネルと2番目に小さいチャネルとを選択し、選択したチャネルに対応する係数符号と残差符号を、それぞれ、Cp1とC1、Cp2とC2として出力する(装置2)。また、符号量比較・符号決定部は、選択したチャネルを示す選択情報も出力する。
<従来法2>
また、線形予測残差信号間でのチャネル間相関を使ったチャネル間予測、すなわち、他チャネルを基準にした重み付差分により圧縮効率を改善する装置がある(従来法2。以下、「予測誤差重み付差分手法」と呼ぶ。)。従来法2の符号化装置の構成を図22に示し、図21と異なる部分の動作を下記で説明する。
符号量比較・符号決定部:符号量比較・符号決定部は、Lチャネルの残差符号CLの符号量、Rチャネルの残差符号CRの符号量、予測残差信号の重み付き差分信号の残差符号CWの符号量、の3つを比較する。そして、符号量比較・符号決定部は、符号量が最小であるチャネルと2番目に小さいチャネルとを選択し、選択したチャネルに対応する残差符号をC1、C2として出力する。また、符号量比較・符号決定部は、選択したチャネルを示す選択情報も出力する。なお、従来法2の場合は、符号量比較・符号決定部が選択する残差符号に関わらず、CpLとCpRとが係数符号として出力される。
さらに、従来法1と従来法2との両方を組み合わせ、符号量の少ない方を選択することも可能である(従来法3)。従来法3の符号化装置の構成を図23に示し、動作を下記で説明する。
図23中の点線枠部分は、図21の従来法1、図22の従来法2と同じ構成であり、従来法1、従来法2と同じ動作をする。
符号量比較・符号決定部(従来法3):従来法1の出力符号の合計符号量と従来法2の出力符号の合計符号量とを求め、これらから合計符号量が小さい方を選択し、合計符号量が小さい方の符号を出力する(装置1)。ただし、残差符号の符号量に比べ係数符号の符号量は非常に少ない。そのため、残差符号の符号量のみでの比較・選択を行うことも可能である。この場合は、従来法1の残差符号の合計符号量と従来法2の残差符号の合計符号量とを求め、これらから合計符号量が小さい方を選択し、合計符号量が小さい方の符号を出力する(装置2)。また、符号量比較・符号決定部(従来法3)は、従来法1及び従来法2において出力された、何れのチャネルを選択したかを示す選択情報1,2と、従来法1と従来法2のどちらを選択したかを示す情報とから、出力される符号が何れのチャネルのものであるかを示す選択情報3を生成して出力する。
ISO/IEC 14496−3:2005/AMD2(通称MPEG−4 ALS)
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、チャネル間相関を利用した符号化において、符号化のため演算量を低く抑えることが可能な技術を提供することを目的とする。
さらにここで、好ましくは、残差符号量推定値は、
また、入力信号又はそれらの他チャネルとの相関に基づく信号の振幅の絶対値をフレーム毎に総計した値をFとし、残差符号量推定値を、
また、本発明において好ましくは、さらに、残差符号量推定値の差が所定の閾値以下又は未満であるか否かを判定し(判定過程)、残差符号量推定値の差が所定の閾値以下又は未満であった場合、全ての予測残差信号を符号化し、残差符号を生成し(全残差符号化過程)、全残差符号化過程で生成された残差符号の符号量を比較し、N個の残差符号を選択する(残差符号選択過程)。残差符号量推定値の差が小さい場合、誤差の影響等より、残差符号量推定値の大小関係と、残差符号の符号量の大小関係とが逆転することもありうる。残差符号量推定値の差が小さい場合にのみ、実際の残差符号の符号量を比較する構成をとることにより、演算量をできるだけ低く抑えつつ、的確に符号量を最小値化することができる。
本発明では、各入力信号に対応する複数(N)個のチャネルと、当該N個のチャネル中の何れか1つ以上についての他チャネルとの相関に基づくチャネルと、からなるN+1個以上のチャネルの少なくとも一部であるM個のチャネルに対し、それぞれ、残差符号量推定値を算出する。そして、当該残差符号量推定値を比較し、残差符号量推定値が算出されたチャネルから、M個未満のチャネルを選択する。そして、選択されたM個未満のチャネルを含む合計N個のチャネルについて、それぞれ、第1の予測次数の予測が行われた予測残差信号の符号化を行って残差符号を生成する。
〔実施例1〕
まず、本発明の実施例1について説明する。実施例1は従来法1に対応するものである。実施例1では、予測残差信号を用い、3つのチャネル(Lチャネル、Rチャネル、L−Rチャネル)に対し、それぞれ残差符号量推定値を算出する。そして、算出した残差符号量推定値をチャネル間で比較して、2つのチャネルを選択し、選択されたチャネルについてのみ、予測残差信号を符号化し、残差符号を生成する。
図1は、実施例1のマルチチャネル符号化装置10の構成を示したブロック図である。
図1に示すように、実施例1のマルチチャネル符号化装置10は、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、予測残差符号量推定部10kと、符号決定部10mと、残差符号化部10n,10pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部10mは、比較部10maと、選択部10mbとを有している。
<処理>
以下、実施例1のマルチチャネル符号化装置を説明していく。なお、実施例1のマルチチャネル符号化装置10は、制御部10qの制御のもと各処理を実行する。また、マルチチャネル符号化装置10の各処理過程におけるデータは、メモリ10rに逐一読み書きされるが、以下ではその説明を省略する。さらに、説明する処理の順序はあくまで一例であり、本実施例の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なことはいうまでもない。さらには、少なくとも一部の処理を並列的に実行してもよい(以下の各実施例でも同様)。
次に、予測分析部10bが、Lチャネルの入力信号xL(j)の予測分析を行い、予測係数αL(i)(i=1,...,p)を算出して出力する。なお、pは予測次数(第1の予測次数に相当)である。pは予め設定されたものであっても良いし、入力信号等に応じてその都度算出されるものであっても良い。また、予測分析には線形予測分析を用いるのが一般的であるが、如何なる予測分析装置を適用してもよい。なお、予測分析の詳細については、例えば、“守谷健弘著、「音声符号化」、社団法人 電子情報通信学会、ISBN4−88552−156−4”や“古井貞煕著、「音響・音声工学」、株式会社 近代科学社、ISBN4−7649−0196−X”等に詳しいため説明を省略する。次に、予測係数符号化部10eが、入力された予測係数αL(i)を量子化した量子化予測係数αL^(i)と、量子化予測係数αL^(i)の係数符号CpLとを求め、これらを出力する。次に、予測フィルタ部10fが、入力された量子化予測係数αL^(i)を用い、Lチャネルの入力信号xL(j)をフィルタリングし、Lチャネルの予測残差信号yL(j)を求めて出力する。なお、ここでのフィルタリングとは、量子化予測係数を代入した予測モデル(フィルタ)と入力信号との差を求める処理を意味する。
また、同様に、予測分析部10dが、入力されたL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)の予測分析を行い、予測係数αL-R(i)を算出して出力する(ステップS10)。次に、予測係数符号化部10iが、入力された予測係数αL-R(i)を量子化した量子化予測係数αL-R^(i)と、量子化予測係数αL-R^(i)の係数符号CpL-Rとを求め、これらを出力する。次に、予測フィルタ部10jが、入力された量子化予測係数αL-R^(i)を用い、L−Rチャネルの入力信号xL-R(j)をフィルタリングし、L−Rチャネルの予測残差信号yL-R(j)を求めて出力する。
<実施例1の特徴>
予測残差符号量推定部10kで算出される残差符号量推定値は、予測残差信号の振幅の絶対値、又は、予測残差信号のエネルギーを、フレーム内で総計した値である。この値を計算するための演算量は、エントロピー符号化等の符号化に必要な処理量よりも相当少ない。そのため、全体としては、従来例1よりも大幅に処理量を少なくすることができる。また、予測残差信号の振幅の絶対値の総和、又は、予測残差信号のエネルギーの総和の大小は、実際の残差符号の符号量の大小とほぼ一致している。そのため、誤った推定により、符号量が多いチャネルが選択されてしまい、全体の圧縮符号量が増大してしまうこともほとんどない。
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例2は従来法2に対応するものである。実施例2では、予測残差信号を用い、2のチャネル(Lチャネル、Rチャネル)に対し、それぞれ、残差符号量推定値を算出し、算出した残差符号量推定値をチャネル間で比較して1つのチャネルを選択する。また、これら2つのチャネルの予測残差信号の重み付き差分信号を求める。そして、選択されたチャネルの予測残差信号と2つのチャネルの予測残差信号の重み付き差分信号についてのみ残差符号を生成する。なお、以下では、実施例1と共通する事項について説明を簡略化する。
図2は、実施例2のマルチチャネル符号化装置20の構成を示したブロック図である。なお、図2において実施例1と共通する部分については図1と同じ符号を付した。
図2に示すように、実施例2のマルチチャネル符号化装置20は、予測分析部10b,10cと、予測係数符号化部10e,10gと、予測フィルタ部10f,10hと、予測残差符号量推定部10kと、符号決定部20mと、残差符号化部20n,20qと、重み付差分生成部20pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部20mは、比較部20maと、選択部20mb,20mcとを有しており、重み付差分生成部20pは、チャネル間相関計算部20paと乗算部20pbと減算部20pcとを有している。
以下、実施例2のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、予測分析部10bが、Lチャネルの入力信号xL(j)の予測分析を行い、予測係数αL(i)(i=1,...,p)を算出して出力する。次に、予測係数符号化部10eが、入力された予測係数αL(i)を量子化した量子化予測係数αL^(i)と、量子化予測係数αL^(i)の係数符号CpLとを求め、これらを出力する。次に、予測フィルタ部10fが、入力された量子化予測係数αL^(i)を用い、Lチャネルの入力信号xL(j)をフィルタリングし、Lチャネルの予測残差信号yL(j)を求めて出力する。
次に、符号決定部20mの比較部20maが、予測残差符号量推定部10kで求められた残差符号量推定値PCL,PCRの大小を比較し、その比較結果を出力する。選択部20mbは、この比較結果を用い、Lチャネル,Rチャネルから、残差符号量推定値が小さい方のチャネルを基準チャネルAとして選択し、基準チャネルAの予測残差信号yA(j)を出力する。また、選択部20mbは、この比較結果を用い、残差符号量推定値が大きい方のチャネルを符号化チャネルBとして選択し、符号化チャネルBの予測残差信号yB(j)を出力する。
次に、残差符号化部20qが、入力された重み付き差分信号yW(j)を符号化し、残差符号C2を生成する。そして、予測係数符号化部10e,10gが、それぞれ係数符号CpL,CpRを、残差符号化部20n,20qがそれぞれ残差符号C1,C2を、符号決定部20mが基準チャネルA及び符号化チャネルBが何れのチャネルなのかを示す選択情報を出力する。これらの残差符号、選択情報、係数符号がマルチチャネル符号化装置20から出力される符号列となる。なお、本実施例の場合は、選択部20mb,20mcが選択するチャネルに関わらず、係数符号CpL,CpRが符号列として出力される。
予測残差符号量推定部10kで算出される残差符号量推定値は、予測残差信号の振幅の絶対値、又は、予測残差信号のエネルギーを、フレーム内で総計した値である。この値を計算するための演算量は、エントロピー符号化等の符号化に必要な処理量よりも相当少ない。そのため、全体としては、従来例2よりも大幅に処理量を少なくすることができる。また、予測残差信号の振幅の絶対値の総和、又は、予測残差信号のエネルギーの総和の大小は、実際の残差符号の符号量の大小とほぼ一致している。そのため、誤った推定により、符号量が多いチャネルが選択されてしまい、全体の圧縮符号量が増大してしまうこともほとんどない。
次に、実施例3について説明する。実施例3は、従来法3に対応するものである。本実施例は、図23の「従来法1」及び「従来法2」の処理を共用し、処理量を減らすものである。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
<構成>
図3は、実施例3のマルチチャネル符号化装置30の構成を示したブロック図である。なお、図3において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
以下、実施例3のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jとが、実施例1と同様な処理を行う。これにより、予測係数符号化部10e,10g,10iが、それぞれ、係数符号CpL,CpR,CpL-Rを出力し、予測フィルタ部10f,10h,10jが、それぞれ、予測残差信号yL(j),yR(j) ,yL-R(j)を出力する。
次に、符号決定部30jの比較部30jaが、入力された係数符号CpL,CpR,CpL-R及び残差符号CL,CR,CL-Rから各チャネル(Lチャネル、Rチャネル、L−Rチャネル)の合計符号量を算出し、それらを比較し、その比較結果を出力する。そして、選択部30jbが、この比較結果を用い、合計符号量が最小であるチャネル1と、合計符号量が2番目に小さいチャネル2とを選択し、選択されたチャネル1,2に対応する係数符号Cp1,Cp2と、残差符号C1,C2と、チャネル1,2が何れのチャネルなのかを示す選択情報1とを出力する。
次に、重み付き差分生成部20pが、入力された予測残差信号yL(j)と予測残差信号yR(j)との重み付き差分信号yW(j)=yL(j)−γ・yR(j)を生成して出力する。具体的には、まず、チャネル間相関計算部20paが、入力された予測残差信号yL(j)と予測残差信号yR(j)とを用い、これらの正規化自己相関
実施例3では、L、Rチャネルの入力信号に対する予測分析処理、予測係数符号化処理及び予測フィルタ処理を、差分手法と予測誤差重み付差分手法とで共用する構成とした。そのため、差分手法と予測誤差重み付差分手法とで、別々に予測分析処理、予測係数符号化処理及び予測フィルタ処理を実行していた従来例3に比べ、演算量を低減できる。
〔実施例3の変形例〕
実施例3では、依然としてLチャネルの予測残差信号とRチャネルの予測残差信号について、それぞれ2回の残差符号化を行っていた。この残差符号化の処理をそれぞれ1回ずつ行うようにしたのがこの変形例である。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図4は、実施例3の変形例のマルチチャネル符号化装置40の構成を示したブロック図である。なお、図4において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図4に示すように、マルチチャネル符号化装置40は、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、重み付差分生成部20pと、残差符号化部20q,40a〜40cと、符号決定部40dと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部40dは、比較部40daと選択部40dbとを有している。
以下、実施例3の変形例のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jとが、実施例1と同様な処理を行う。これにより、予測係数符号化部10e,10g,10iが、それぞれ、係数符号CpL,CpR,CpL-Rを出力し、予測フィルタ部10f,10h,10jが、それぞれ、予測残差信号yL(j),yR(j) ,yL-R(j)を出力する。
次に、重み付き差分生成部20pが、入力された予測残差信号yL(j)と予測残差信号yR(j)との重み付き差分信号yW(j)=yL(j)−γ・yR(j)を生成して出力し、残差符号化部20qが、入力された重み付き差分信号yW(j)を符号化し、重み付き差分信号チャネルの残差符号CWを生成し、出力する。
その後、符号決定部40dが、符号列として出力する係数符号と残差符号とを選択する。しかし、この例では、従来法1〜3の処理を組み合わせてこの選択処理を行うことができない。そのため、符号決定部40dは、例えば下記の処理により、符号列として出力する係数符号と残差符号とを決定する。以下、図5のフローチャートに沿って、この符号決定部の処理例を説明する。
そして、選択部40dbが、その比較結果を用い、これらのチャネル(Lチャネル,Rチャネル,チャネル1)から符号量が最小のチャネル2と、符号量が2番目に小さいチャネル3とを選択する。そして、選択部40dbは、チャネル2に対応する残差符号C2と、チャネル3に対応する残差符号C3と、を符号列の一部として出力する(ステップS13)。
<実施例3の変形例の特徴>
これにより、実施例3に比べ、残差符号化のための演算量を低減させることができる。
次に、本発明における実施例4について説明する。実施例4は、従来例3に対応するものである。実施例4では、予測残差符号量推定値を用いた比較により、符号化のための演算量を抑え、符号化のための演算量を大幅に低減させる。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
<構成>
図6は、実施例4のマルチチャネル符号化装置50の構成を示したブロック図である。なお、図6において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
<処理>
以下、実施例4のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
その後、予測残差符号量推定部10kが、入力された予測残差信号yL(j),yR(j)を用い、Lチャネル,Rチャネルそれぞれに対し、実施例1と同様な残差符号量推定値PCL,PCRを算出して出力する。
次に、選択部50eが、入力された上記の比較結果を用い、残差符号量推定値が大きい方のチャネルを符号化チャネルBとして選択する 。そして、選択部50eは、入力された予測残差信号yL(j),予測残差信号yR(j)から符号化チャネルBに対応する予測残差信号yB(j)を選択して出力する。また、残差符号化部50f,50gが、入力された基準チャネルAの予測残差信号yA(j)を符号化し、残差符号CAを生成し、これらを出力する。
次に、符号決定部50hの比較部50haが、入力された基準チャネルA及びL−Rチャネルに対応する係数符号CpA,CpL-R及び残差符号CA,CL-Rの合計符号量と、基準チャネルA及び重み付き差分信号チャネルに対応する係数符号CpL,CpR及び残差符号CA,CL-Rの合計符号量とを比較し、その比較結果を出力する。選択部50hbは、この比較結果を用い、基準チャネルAとL−Rチャネルとの組、及び、基準チャネルAと重み付き差分信号チャネルとの組から、合計符号量が小さいチャネルの組をチャネル1,2として選択する。そして、選択部50hbは、チャネル1,2に対応する残差符号C1,C2と、係数符号Cp1,Cp2と、チャネル1,2を示す選択情報2とを符号列として出力する。なお、選択情報2の生成には、基準チャネルAが何れのチャネルであるかを示す選択情報1が用いられる。
予測残差符号量推定部10kにおけるエネルギーの総和、又は、振幅の絶対値の総和の計算のための演算量は、エントロピー符号化等の符号化の処理量より相当少ない。よって、全体としては実施例3よりもさらに大幅に処理量を少なくすることができる。また、予測残差信号の振幅の絶対値の総和、又は、予測残差信号のエネルギーの総和の大小は、実際の残差符号の符号量の大小とほぼ一致している。そのため、誤った推定により、符号量が多いチャネルが選択されてしまい、全体の圧縮符号量が増大してしまうこともほとんどない。
実施例4では、予測残差信号のうち推定符号量が小さいものについて、残差符号化部50f,50gが、同じ2つの残差符号CAを生成し、これらが符号決定部50hでの処理に用いられていた。本変形例は、これらの残差符号化の処理を一度だけ行い、符号決定部での処理を変形した例である。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
<構成>
図7は、実施例4の変形例1のマルチチャネル符号化装置60の構成を示したブロック図である。なお、図7において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
<処理>
以下、実施例4の変形例1のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
その後、予測残差符号量推定部10kが、入力された予測残差信号yL(j),yR(j)を用い、Lチャネル,Rチャネルそれぞれに対し、実施例1と同様な残差符号量推定値PCL,PCRを算出して出力する。
また、選択部50eが、入力された上記の比較結果を用い、残差符号量推定値が大きい方のチャネルを符号化チャネルBとして選択する 。そして、選択部50eは、入力された予測残差信号yL(j),予測残差信号yR(j)から符号化チャネルBに対応する予測残差信号yB(j)を選択して出力する。
次に、符号決定部60hが、符号列を決定する。しかし、この変形例では、この処理に従来法3のものを用いることができない。そのため、符号決定部60hは、例えば下記の処理により出力する係数符号と残差符号を決定する。
まず、符号決定部60hの比較部60haが、入力されたL−Rチャネルに対応する残差符号CL-Rの符号量と、重み付き差分信号チャネルに対応する残差符号CWの符号量とを比較し、符号量が小さい方のチャネルを選択する(ステップS51)。ここで選択されたチャネルをチャネル1とする。
次に、選択部60hbが、選択されたチャネル1に対応する残差符号C1と、基準チャネルA(チャネル2)の残差符号CA (残差符号C2)と、チャネル1,2を示す選択情報2とを符号列の一部として出力する(ステップS53)。
<実施例4の変形例1の特徴>
この変形例では、実施例4に比べ、少ない演算量で符号列を生成することができる。
実施例4の変形例2では、実施例4及び実施例4の変形例1において、比較部50bが、残差符号量推定値PCL,PCRが所定の閾値以下(或いは未満)であるか否かを判定する。そして、残差符号量推定値PCL,PCRが所定の閾値以下(或いは未満)であると判定された場合、予測分析部10dと、予測係数符号化部10iと、予測フィルタ部10jと、残差符号化部30cと、選択部50eと、重み付き差分生成部20pと、残差符号化部50gと、残差符号化部20qとの処理が省略される。この場合、選択部50cは、LチャネルとRチャネルを双方選択し、LチャネルとRチャネルとを選択したことを示す選択情報3を出力する。選択されたLチャネルとRチャネルの残差信号は、残差符号化部L及び残差符号化部Rによって、それぞれ符号化され、残差符号CL,CRが生成される。そして、符号決定部60hが、Lチャネルの係数符号CpLと、Rチャネルの係数符号CpRと、Lチャネルの残差符号CLと、Rチャネルの残差符号CRと、選択情報3とを符号列として出力する。
次に、本発明における実施例5について説明する。実施例5は従来法3に対応するものである。
本実施例では、実施例4のように残差符号量の推定によって、LチャネルとRチャネルとから残差符号量が小さいと推定されるチャネルを選択することに加え、L−Rチャネルと重み付き差分信号チャネルとについても、残差符号量の推定によって、残差符号量が小さいと推定されるチャネルを選択する。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図9は、実施例5のマルチチャネル符号化装置70の構成を示したブロック図である。なお、図9において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図9に示すように、マルチチャネル符号化装置70は、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、予測残差符号量推定部10k,70aと、重み付差分生成部20pと、選択部50a,50c,50e,70c,70eと、比較部50b,70bと、残差符号化部50f,50g,70dと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。
以下、実施例5のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、予測残差符号量推定部10kと、選択部50a,50c,50eと、重み付差分生成部20pと、比較部50bと、残差符号化部50f,50gとが、実施例4と同様な処理を実行する。これにより、予測係数符号化部10e,10g,10iから係数符号CpL,CpR,CpL-Rが、選択部50aから選択情報1と係数符号CpAが、残差符号化部50f,50gから残差符号CAが、予測フィルタ部10jから予測残差信号yL-R(j)が、それぞれ出力される。
次に、選択部70eが、他に出力する符号列を選択する。図10は、この選択部70eの処理を説明するためのフローチャートである。
ここで、選択情報2が示す選択チャネルが重み付き差分信号チャネルであると判断された場合、選択部70eは、入力された係数符号CpL,CpR,CpL-Rと、係数符号CpAと、残差符号CAと、残差符号CL-Rとから、基準チャネルAの残差符号CAである残差符号C1と、Lチャネルの予測係数符号CpLである係数符号Cp1と、Rチャネルの係数符号CpRである係数符号Cp2とを符号列の一部として出力する。また、基準チャネルA及び選択チャネルが何れのチャネルなのかを示す選択情報も符号列の一部として出力する(ステップS72)。一方、選択情報2が示す選択チャネルが重み付き差分信号チャネルでないと判断された場合、選択部70eは、基準チャネルAの残差符号CAである残差符号C1と、基準チャネルAの予測係数符号CpAである係数符号Cp1と、L−Rチャネルの係数符号CpL-Rである係数符号Cp2と、基準チャネルA及び選択チャネルを示す選択情報3とを、符号列の一部として出力する(ステップS73)。なお、選択情報3は、選択情報1,2に基づいて生成される。
本実施例によれば、実施例4よりも残差符号化処理が1つ少なくて済むため、さらに大幅に処理量を少なくすることができる。
〔実施例5の変形例〕
実施例5では、依然としてLチャネルの予測残差信号とRチャネルの予測残差信号のうち推定符号量が小さい方のチャネルについて符号化の処理を2回行っている。この変形例は、この残差符号化の処理を一度だけ行うようにしたものである。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図11は、実施例5の変形例のマルチチャネル符号化装置80の構成を示したブロック図である。なお、図11において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図11に示すように、マルチチャネル符号化装置80は、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、予測残差符号量推定部10k,70aと、重み付差分生成部20pと、選択部50c,50e,70c,80aと、比較部50b,70bと、残差符号化部50f,70dと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。
以下、実施例5の変形例のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部10f,10h,10jと、予測残差符号量推定部10kと、選択部50c,50eと、重み付差分生成部20pと、比較部50bと、残差符号化部50fとが、実施例4の変形例1と同様な処理を実行する。これにより、予測係数符号化部10e,10g,10iから係数符号CpL,CpR,CpL-Rが、選択部50cから選択情報1が、残差符号化部50fから残差符号C1が、予測フィルタ部10jから予測残差信号yL-R(j)が、それぞれ出力される。このうち残差符号C1はマルチチャネル符号化装置80が出力する符号列の一部となる。
次に、選択部80aが、他の符号列を選択する。図12は、この選択部80aの処理を説明するためのフローチャートである。
まず、選択部80aは、入力された選択情報2が示す選択チャネルが、重み付き差分信号チャネルであるか否かを判断する(ステップS101)。
この変形例では、実施例5に比べ、少ない演算量で符号列を生成することができる。
〔実施例6〕
次に、本発明の実施例6について説明する。実施例6は従来法1に対応するものである。実施例6では、各チャネルに対応する入力信号と、当該入力信号を予測分析して得られる予測係数とを用いて算出した近似値を残差符号量推定値とし、これにより、予測フィルタ部によるフィルタリング処理数を1つ減らす。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図13は、実施例6のマルチチャネル符号化装置90の構成を示したブロック図である。なお、図13において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図13に示すように、マルチチャネル符号化装置90は、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iと、予測フィルタ部90b,90cと、予測残差符号量推定部90kと、符号決定部90aと、残差符号化部10n,10pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部90aは、比較部90aaと選択部90abとを有している。
以下、実施例6のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dと、予測係数符号化部10e,10g,10iとが、実施例1の変形例と同様な処理を実行する。これにより、減算部10aからL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)が出力され、予測係数符号化部10e,10g,10iから、それぞれ、係数符号CpL,CpR,CpL-Rと量子化予測係数α^L(i),α^R(i),α^L-R(i)とが出力される。
[フレーム当りのエネルギーの総和を残差符号量推定値とする場合]
フレーム当りのエネルギーの総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部90kが、入力信号xL(j)のエネルギー|xL(j)|2のフレーム当りの総和Fを求める。次に、予測残差符号量推定部90kは、量子化予測係数αL^(i)から偏自己相関係数(PARCOR係数)をk(i)(i∈{1,2,...,p})算出する。なお、予測係数と偏自己相関係数とは等価なパラメータであり、それらの関係や変換装置も公知である。偏自己相関係数の算出アルゴリズムには、例えば、MATLAB(登録商標)で採用されているもの等を用いる。次に、予測残差符号量推定部90kは、残差符号量推定値E(= PCL)を、次式を用いて算出する。
フレーム当りの振幅の総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部90kが、入力信号xL(j)の振幅の絶対値|xL(j)|のフレーム当りの総和Fを求める。次に、予測残差符号量推定部90kは、量子化予測係数αL^(i)から偏自己相関係数(PARCOR係数)をk(i)(i∈{1,2,...,p})算出する。次に、予測残差符号量推定部90kは、残差符号量推定値E(= PCL)を式(1)を用いて算出する。また、より好ましくは、予測残差符号量推定部90kは、次式を用いて残差符号量推定値Eを算出する。式(2)を用いることにより、より推定精度の高い残差符号量推定値Eを算出することができる。
次に、符号決定部90aが、入力された残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを比較し、当該比較結果を出力する。そして、選択部90abが、この比較結果を用い、Lチャネル,Rチャネル,L−Rチャネルから、残差符号量推定値が最小であるチャネル1と、残差符号量推定値が2番目に小さいチャネル2とを選択する。さらに、選択部90abは、入力された入力信号xL(j) xR(j),xL-R(j)と係数符号CpL,CpR,CpL-Rと量子化予測係数α^L(i),α^R(i),α^L-R(i)とから、チャネル1,2に対応する入力信号x1(j),x2(j)と係数符号Cp1,Cp2と量子化予測係数α1^(i),α2^(i)とを選択し、出力する。また、選択部90abは、チャネル1,2が何れのチャネルなのかを示す選択情報と、係数符号Cp1,Cp2とを符号列の一部として出力する。
<実施例6の特徴>
本実施例では、実施例1より予測フィルタ部の処理数を1つ減らすことができる。そして、予測フィルタ部での演算量は、予測残差符号量推定部90kでの演算量よりも大幅に多いため、実施例1よりも少ない演算処理量で符号化を行うことができる。
次に、実施例6の変形例を説明する。この例は、実施例6において、さらに、予測係数符号化部での処理数を1つ減らした構成である。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
<構成>
図14は、実施例6の変形例のマルチチャネル符号化装置100の構成を示したブロック図である。なお、図14において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
以下、実施例6の変形例のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aと、予測分析部10b〜10dが、実施例1の変形例と同様な処理を実行する。これにより、減算部10aからL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)が出力され、予測分析部10b〜10dから、それぞれ、予測係数αL(i),αR(i),αL-R(i)が出力される。
次に、予測残差符号量推定部100kが、入力信号xL(j)と、予測係数αL(i)とを用い、Lチャネルに対する残差符号量推定値PCLを算出し、入力信号xR(j)と、予測係数αR(i)とを用い、Rチャネルに対する残差符号量推定値PCRを算出し、入力信号xL-R(j)と、予測係数αL-R(i)とを用い、L−Rチャネルに対する残差符号量推定値PCL-Rを算出し、各残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを出力する。以下、Lチャネルを例にとって、本実施例の残差符号量推定値の算出手順を例示する。
フレーム当りのエネルギーの総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部100kが、入力信号xL(j)のエネルギー|xL(j)|2のフレーム当りの総和Fを求める。次に、予測残差符号量推定部100kは、予測係数αL(i)から偏自己相関係数(PARCOR係数)をk(i)(i∈{1,2,...,p})算出する。次に、予測残差符号量推定部100kは、残差符号量推定値E(= PCL)を、前述の式(1)を用いて算出する。
フレーム当りの振幅の総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部100kが、入力信号xL(j)の振幅の絶対値|xL(j)|のフレーム当りの総和Fを求める。次に、予測残差符号量推定部100kは、予測係数αL(i)から偏自己相関係数(PARCOR係数)をk(i)(i∈{1,2,...,p})算出する。次に、予測残差符号量推定部100kは、残差符号量推定値E(= PCL)を前述の式(1)を用いて算出する。また、より好ましくは、予測残差符号量推定部100kは、前述の式(2)を用いて残差符号量推定値Eを算出する。式(2)を用いることにより、より推定精度の高い残差符号量推定値Eを算出することができる。
次に、符号決定部100aが、入力された残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを比較し、当該比較結果を出力する。そして、選択部100abが、この比較結果を用い、Lチャネル,Rチャネル,L−Rチャネルから、残差符号量推定値が最小であるチャネル1と、残差符号量推定値が2番目に小さいチャネル2とを選択する。さらに、選択部100abは、入力された入力信号xL(j) xR(j),xL-R(j)と予測係数αL(i),αR(i),αL-R(i)とから、チャネル1,2に対応する入力信号x1(j),x2(j)と予測係数α1(i),α2(i)とを選択し、出力する。また、選択部100abは、チャネル1,2が何れのチャネルなのかを示す選択情報を符号列の一部として出力する。
この変形例では、実施例6より予測係数符号化部の処理を1つ減らすことができる。そのため、実施例6よりも少ない演算処理量で符号化を行うことができる。
〔実施例7〕
次に、本発明の実施例7について説明する。実施例7は従来法1に対応するものである。実施例7では、低次(第2の予測次数)の予測が行われた予測残差信号に対応する残差符号量推定値を用いて、チャネル間での符号量の大小を比較し、選択されたチャネルに対し、高次(第1の予測次数)の予測が行われた予測残差信号を符号化し、残差符号を生成する。ここで、第1の予測次数>第2の予測次数である。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図15は、実施例7のマルチチャネル符号化装置110の構成を示したブロック図である。なお、図15において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図15に示すように、マルチチャネル符号化装置110は、減算部10aと、低次予測分析部110b〜110dと、高次予測分析部110f,110gと、予測係数符号化部110g,110iと、予測フィルタ部110h,110jと、予測残差符号量推定部110kと、符号決定部110eと、残差符号化部10n,10pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部110eは、比較部110eaと選択部110ebとを有している。
以下、実施例7のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aが、Lチャネルの各入力信号xL(j)からRチャネルの各入力信号xR(j)をそれぞれ減算したL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)を算出して出力する。
次に、予測分析部110bが、Lチャネルの入力信号xL(j)の低次(第2の予測次数q)までの予測分析を行い、低次予測係数αL(i)(i=1,...,q)を算出して出力する。なお、qはp未満の予測次数である。予測次数qは、予め設定された値であっても良いし、入力信号等に応じてその都度算出される値であっても良い。また、予測分析には線形予測分析を用いるのが一般的であるが、如何なる予測分析装置を適用してもよい。同様に、予測分析部110c,110dそれぞれが、R,L−Rチャネルの入力信号xR(j),xL-R(j)の低次(第2の予測次数q)までの予測分析を行い、低次予測係数αR(i),αL-R(i)を算出して出力する。
次に、予測係数符号化部110g,110iが、それぞれ、チャネル1,2に対応する高次予測係数α1(i),α2(i)を量子化した量子化予測係数α1^(i),α2^(i)と、量子化予測係数α1^(i),α2^(i)の係数符号Cp1,Cp2とを求め、これらを出力する。そして、予測フィルタ部110h,110jが、それぞれ、入力された量子化予測係数α1^(i),α2^(i)を用い、入力信号x1(j),x2(j)をフィルタリングし、チャネル1,2の予測残差信号y1(j),y2(j)を求めて出力する。次に、残差符号化部10n,10pが、入力された予測残差信号y1(j),y2(j)を、それぞれ符号化し、残差符号C1とC2とを生成し、これらを符号列の一部として出力する。
次に、本発明の実施例8について説明する。実施例8は、従来法3に対応するものである。本実施例では、L、R,L−Rチャネルの入力信号の予測分析によって符号量を推定し、L−Rの推定符号量がL,Rどちらかのチャネルの推定符号量より小さい場合は、実施例4,5等によって符号化を行い、そうでない場合はLチャネルとRチャネルを独立して符号化する。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図16は、実施例8のマルチチャネル符号化装置120の構成を示したブロック図である。なお、図16において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図16に示すように、マルチチャネル符号化装置120は、減算部10aと、予測分析部120b〜120dと、予測フィルタ部120f〜120fと、予測残差符号量推定部120kと、符号化装置決定部120mと、符号化部120n,120pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号化装置決定部120mは、比較部120maと選択部120mbとを有している。
以下、実施例8のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aが、Lチャネルの各入力信号xL(j)からRチャネルの各入力信号xR(j)をそれぞれ減算したL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)を算出して出力する。
次に、予測分析部120bが、Lチャネルの入力信号xL(j)の低次(第2の予測次数q)までの予測分析を行い、低次予測係数αL(i)(i=1,...,q)を算出して出力する。同様に、予測分析部120c,120dそれぞれが、R,L−Rチャネルの入力信号xR(j),xL-R(j)の低次(第2の予測次数q)までの予測分析を行い、低次予測係数αR(i),αL-R(i)を算出して出力する。
次に、符号化装置決定部120mが、残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを用い、符号化装置を決定する。図17は、この符号化装置決定部120mの処理を説明するためのフローチャートである。
〔実施例9〕
次に本発明の実施例9について説明する。実施例9は、従来法1に対応するものである。実施例9では、短期予測分析(例えば、線形予測分析)によって、短期係数符号や短期予測残差信号を算出した後、短期予測残差信号の長期予測分析(ピッチ予測分析)を行って長期予測遅延量(ピッチ周期)や長期予測ゲインを算出する。そして、短期予測残差信号を用いて推定された短期残差符号量推定値と、長期予測ゲインとを用い、長期予測残差符号量を推定し、符号化を行うチャネルを選択する。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図18は、実施例9のマルチチャネル符号化装置130の構成を示したブロック図である。なお、図18において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図18に示すように、マルチチャネル符号化装置130は、減算部10aと、短期予測分析部130b〜130dと、短期予測係数符号化部130e,130g,130iと、短期予測フィルタ部と130f,130h,130jと、長期予測係数算出部130s〜130uと、予測残差符号量推定部130kと、符号決定部130mと、長期予測係数符号化部130n,130qと、長期予測フィルタ部130p,130rと、残差符号化部10n,10pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部130mは、比較部130maと選択部130mbとを有している。
以下、実施例9のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
まず、減算部10aが、Lチャネルの各入力信号xL(j)からRチャネルの各入力信号xR(j)をそれぞれ減算したL−Rチャネルの入力信号xL-R(j)を算出して出力する。
次に、短期予測分析部130bが、Lチャネルの入力信号xL(j)の短期予測分析を行い、短期予測係数αL(i)(i=1,...,q)を算出して出力する。同様に、短期予測分析部130c,130dそれぞれが、R,L−Rチャネルの入力信号xR(j),xL-R(j)の短期予測分析を行い、短期予測係数αR(i),αL-R(i)を算出して出力する。
その後、予測残差符号量推定部130kが、入力された短期予測残差信号yL(j)を用い、短期残差符号量推定値PCL’を算出し、短期残差符号量推定値PCL’と入力された長期予測ゲインγLとを用い、Lチャネルに対する長期残差符号量推定値PCLを算出し、出力する。同様に、R,L−Rチャネルに対しても長期残差符号量推定値PCR,PCL-Rを算出する。以下、これらの処理例を、Lチャネルを例にとって具体的に説明する。
フレーム当りのエネルギーの総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部130kが、短期予測残差信号yL(j)のエネルギー|yL(j)|2のフレーム当りの総和E(=PCL’)を求める。次に、予測残差符号量推定部130kは、このEと長期予測ゲインγLとを用い、以下の式により長期残差符号量推定値G(=PCL)を算出する。
G=E(1−γL 2) …(3)
[フレーム当りの振幅の絶対値の総和を残差符号量推定値とする場合]
フレーム当りの振幅の総和を残差符号量推定値とする場合、まず、予測残差符号量推定部130kが、短期予測残差信号yL(j)の振幅の絶対値|yL(j)|のフレーム当りの総和Eを求める。次に、予測残差符号量推定部130kは、このEと長期予測ゲインγLとを用い、式(3)により長期残差符号量推定値G(=PCL)を算出する。また、より好ましくは、予測残差符号量推定部130kは、次式を用いて長期残差符号量推定値Gを算出する。式(4)を用いることにより、より推定精度の高い長期残差符号量推定値Gを算出することができる。
また、前段のL,R,L−Rチャネルそれぞれに対し、長期フィルタ部及び長期予測係数符号化部を設け、これらによって実際の長期予測残差エネルギーの総和や振幅の絶対値の総和を実際に求め、それを残差符号量推定値としてもよい。
その後、符号決定部130mの比較部130maが、入力された長期残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを比較し、比較結果を出力する。また、選択部130mbが、この比較結果を用い、Lチャネル,Rチャネル,L−Rチャネルから、長期残差符号量推定値が最小であるチャネル1と、長期残差符号量推定値が2番目に小さいチャネル2とを選択する。さらに、選択部130mbは、入力された係数符号CpL,CpR,CpL-Rからチャネル1,2に対応する係数符号Cp1,Cp2を選択し、これらとチャネル1,2が何れのチャネルのものかを示す選択情報とを、符号列の一部として出力する。また、選択部130mbは、入力された長期予測遅延量τL,τR,τL-Rと、長期予測ゲインγL,γR,γL-Rと、短期予測残差信号yL(j),yR(j),yL-R(j)とから、チャネル1,2に対応する長期予測遅延量τ1,τ2と、長期予測ゲインγ1,γ2と、短期予測残差信号y1(j),y2(j)とを選択し、出力する。
〔実施例9の変形例〕
次に、実施例9の変形例について説明する。この変形例では、長期予測残差符号量の推定を、短期予測残差信号を用いて行う。なお、以下では、既に説明した実施例と共通する事項を簡略化して説明する。
図19は、実施例9の変形例のマルチチャネル符号化装置140の構成を示したブロック図である。なお、図19において既に説明した実施例と共通する部分については、これまで用いたものと同じ符号を付した。
図19に示すように、マルチチャネル符号化装置140は、減算部10aと、短期予測分析部130b〜130dと、短期予測係数符号化部130e,130g,130iと、短期予測フィルタ部と130f,130h,130jと、長期予測係数算出部140s,140tと、予測残差符号量推定部140kと、符号決定部140mと、長期予測係数符号化部130n,130qと、長期予測フィルタ部130p,130rと、残差符号化部10n,10pと、制御部10qと、メモリ10rとを有している。また、符号決定部140mは、比較部140maと選択部140mbとを有している。
以下、実施例9の変形例のマルチチャネル符号化装置を説明していく。
減算部10aと、短期予測分析部130b〜130dと、短期予測係数符号化部130e,130g,130iと、短期予測フィルタ部と130f,130h,130jとが、実施例9と同様な処理を行う。これにより、短期予測係数符号化部130e,130g,130iから、それぞれ係数符号CpL,CpR,CpL-Rが出力され、短期予測フィルタ部130f,130h,130jから、それぞれ短期予測残差信号yL(j),yR(j),yL-R(j)が出力される。
次に、符号決定部140mの比較部140maが、入力された残差符号量推定値PCL,PCR,PCL-Rを比較し、比較結果を出力する。また、選択部140mbが、この比較結果を用い、Lチャネル,Rチャネル,L−Rチャネルから、残差符号量推定値が最小であるチャネル1と、残差符号量推定値が2番目に小さいチャネル2とを選択する。さらに、選択部140mbは、入力された係数符号CpL,CpR,CpL-Rからチャネル1,2に対応する係数符号Cp1,Cp2を選択し、これらとチャネル1,2が何れのチャネルのものかを示す選択情報とを、符号列の一部として出力する。また、選択部140mbは、入力された短期予測残差信号yL(j),yR(j),yL-R(j)から、チャネル1,2に対応する短期予測残差信号y1(j),y2(j)とを選択し、出力する。
その後、長期予測係数符号化部130n,130qと、長期予測フィルタ部130p,130rと、残差符号化部10n,10pとが、実施例9と同様な処理を行い、長期予測係数符号Cp1’,Cp2’と残差符号CL1,CL2とを符号列の一部として出力する。
<実施例9の変形例の特徴>
この変形例は、実施例9に比べ、長期予測分析部による演算数を1つ減らすことができるため、実施例9よりもさらに演算量を低減することができる。また、本変形例では、短期予測残差信号から予測残差符号量推定値(短期予測残差信号のエネルギー又は振幅の絶対値のフレーム当りの総和等)を求め、これを長期予測残差信号の符号量の大小の推定に用いている。しかし、長期予測による符号量の低減効果は各チャネルにおいてほぼ同等であるため、これによって選択部140mbでの選択が誤ってしまうことは少ない。
次に実施例10について説明する。実施例10は実施例3の適用例である。前述のように、実施例3では、L、Rチャネルの入力信号に対する予測分析処理、予測係数符号化処理及び予測フィルタ処理を、差分手法と予測誤差重み付差分手法とで共用し、演算量の低減を実現していた。実施例10では、この手法を、1フレームを複数の階層フレームに時間的にブロック分割(副フレーム分割)する場合や、複数のチャネルの系列を2チャネル毎に処理する場合に適用する。
〔その他共通事項〕
また、上述の残差符号量推定値を比較してチャネル選択を行う実施例において、残差符号量推定値の差が所定の閾値以下又は未満であった場合、全てのチャネルの予測残差信号を符号化し、残差符号を生成し、生成された残差符号の符号量を比較し、他の残差符号よりも符号量が小さな残差符号を選択する構成としてもよい。具体的には、図1の構成と図3の構成とを複合させたマルチチャネル符号化装置を例示できる。この場合、制御部10qの制御のもと、通常は、図1の構成のみによって符号列を生成し、比較部10maにおいて残差符号量推定値の差が所定の閾値以下又は未満であったと判断された場合にのみ、図3の構成によって符号列を生成する。
また、本発明は上述の各実施例及びそれらの変更例に限定されるものではない。例えば、各実施例及びそれらの変更例では、予測残差信号の振幅の絶対値、又は、予測残差信号のエネルギーを、フレーム内で総計した値を残差符号量推定値とした。しかし、その他、予測残差信号の振幅の絶対値に対して単調増加の関係にある値を残差符号量推定値として用いてもよい。また、制御部10qの制御のもと、各実施例の構成を適宜組み合わせて実行してもよい。さらに、各実施例では、L,Rチャネルの2チャネルの入力信号を符号化する構成を例示したが、3チャネル以上の入力信号を符号化する構成に本発明を拡張適用してもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよいが、具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto-Optical disc)等を、半導体メモリとしてEEP−ROM(Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory)等を用いることができる。
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。
Claims (8)
- 2個以上のチャネルの中から選択された2個のチャネルに対し、それぞれ、第1の予測次数での予測分析を行い、上記第1の予測次数までの各次数に対応する量子化予測係数の係数符号を求める第1の予測係数符号化過程と、
上記2個のチャネルのそれぞれに対応する入力信号を、当該入力信号に対応する上記第1の予測係数符号化過程で求めた上記第1の予測次数までの量子化予測係数を用いてフィルタリングして得られる予測残差信号を求める第1の予測フィルタ過程と、
上記2個のチャネルのそれぞれに対し、当該各チャネルの予測残差信号のエネルギーに対応する値である残差符号量推定値を算出する残差符号量推定過程と、
上記2個のチャネルのうち上記残差符号量推定値が小さいほうのチャネルを基準チャネルとして選択する第1の選択過程と、
上記2個のチャネルのうち上記残差符号量推定値が大きいほうのチャネルを符号化チャネルとして選択する第2の選択過程と、
上記2個のチャネル間の差分信号について、第1の予測次数での予測分析を行い、各次数に対応する量子化予測係数の係数符号を求める第2の予測係数符号化過程と、
上記第2の予測係数符号化過程で求めた量子化予測次数を用い、上記差分信号をフィルタリングして得られる予測残差信号を求める第2の予測フィルタ過程と、
上記第2の予測フィルタ過程で求めた予測残差信号を符号化し、差分信号チャネルの残差符号を生成する第1の残差符号化過程と、
所定の時間区間における、上記基準チャネルの予測残差信号の値と上記符号化チャネルの予測残差信号の値との乗算値の総和を、当該所定の時間区間における、上記基準チャネルの予測残差信号の値同士の乗算値の総和で除算して得られる値を上記基準チャネルの予測残差信号に乗算したものを、上記符号化チャネルの予測残差信号から減ずることにより、基準チャネルと符号化チャネルとの重み付き差分信号を生成する重み付き差分生成過程と、
上記重み付き差分信号を符号化し、重み付き差分信号チャネルの残差符号を生成する第2の残差符号化過程と、
上記重み付き差分信号チャネルの残差符号の符号量が上記差分信号チャネルの残差符号の符号量よりも小さい場合には、上記重み付き差分信号チャネルの残差符号と、上記基準チャネルの残差符号と、上記2個のチャネルに対応する係数符号と、を符号列として出力し、
それ以外の場合には、上記差分信号チャネルの残差符号と、上記基準チャネルの残差符号と、上記差分信号チャネルと上記基準チャネルのそれぞれに対応する係数符号と、を符号列として出力する符号決定過程と、
を有することを特徴とするマルチチャネル符号化方法。 - 請求項1に記載のマルチチャネル符号化方法であって、
上記残差符号量推定過程は、
上記各チャネルの予測残差信号のエネルギーに対応する値である残差符号量推定値を、
当該チャネルの第1の予測次数よりも低次である第2の予測次数までの各量子化予測係数から求めた偏自己相関係数と、
当該チャネルの入力信号のエネルギーと、
を用いて算出する過程である、
ことを特徴とするマルチチャネル符号化方法。 - 2個以上のチャネルの中から選択された2個のチャネルに対し、それぞれ、第1の予測次数での予測分析を行い、上記第1の予測次数までの各次数に対応する量子化予測係数の係数符号を求める第1の予測係数符号化部と、
上記2個のチャネルのそれぞれに対応する入力信号を、当該入力信号に対応する上記第1の予測係数符号化部で求めた上記第1の予測次数までの量子化予測係数を用いてフィルタリングして得られる予測残差信号を求める第1の予測フィルタ部と、
上記2個のチャネルのそれぞれに対し、当該各チャネルの予測残差信号のエネルギーに対応する値である残差符号量推定値を算出する残差符号量推定部と、
上記2個のチャネルのうち上記残差符号量推定値が小さいほうのチャネルを基準チャネルとして選択する第1の選択部と、
上記2個のチャネルのうち上記残差符号量推定値が大きいほうのチャネルを符号化チャネルとして選択する第2の選択部と、
上記2個のチャネル間の差分信号について、第1の予測次数での予測分析を行い、各次数に対応する量子化予測係数の係数符号を求める第2の予測係数符号化部と、
上記第2の予測係数符号化部で求めた量子化予測次数を用い、上記差分信号をフィルタリングして得られる予測残差信号を求める第2の予測フィルタ部と、
上記第2の予測フィルタ部で求めた予測残差信号を符号化し、差分信号チャネルの残差符号を生成する第1の残差符号化部と、
所定の時間区間における、上記基準チャネルの予測残差信号の値と上記符号化チャネルの予測残差信号の値との乗算値の総和を、当該所定の時間区間における、上記基準チャネルの予測残差信号の値同士の乗算値の総和で除算して得られる値を上記基準チャネルの予測残差信号に乗算したものを、上記符号化チャネルの予測残差信号から減ずることにより、基準チャネルと符号化チャネルとの重み付き差分信号を生成する重み付き差分生成部と、
上記重み付き差分信号を符号化し、重み付き差分信号チャネルの残差符号を生成する第2の残差符号化部と、
上記重み付き差分信号チャネルの残差符号の符号量が上記差分信号チャネルの残差符号の符号量よりも小さい場合には、上記重み付き差分信号チャネルの残差符号と、上記基準チャネルの残差符号と、上記2個のチャネルに対応する係数符号と、を符号列として出力し、
それ以外の場合には、上記差分信号チャネルの残差符号と、上記基準チャネルの残差符号と、上記差分信号チャネルと上記基準チャネルのそれぞれに対応する係数符号と、を符号列として出力する符号決定部と、
を有することを特徴とするマルチチャネル符号化装置。 - 請求項4に記載のマルチチャネル符号化装置であって、
上記残差符号量推定部は、
上記各チャネルの予測残差信号のエネルギーに対応する値である残差符号量推定値を、
当該チャネルの第1の予測次数よりも低次である第2の予測次数までの各量子化予測係数から求めた偏自己相関係数と、
当該チャネルの入力信号のエネルギーと、
を用いて算出する、
ことを特徴とするマルチチャネル符号化装置。 - 請求項1から3の何れかに記載のマルチチャネル符号化方法の各過程をコンピュータに実行させるためのマルチチャネル符号化プログラム。
- 請求項7に記載のマルチチャネル符号化プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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