JPH10240297A - 音響信号符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低ビットレート時における歪みの発生を抑
え、聴感的に品質の高い音響信号符号化装置を得る。 【解決手段】 入力信号を複数個のサブバンドに分割す
る帯域分割部１と、特定のサブバンドに対するビット割
当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出
力する帯域制御部４Ａと、帯域分割部１により分割され
た複数個のサブバンドに対し帯域制御部４Ａからの制御
信号に基づいて特定のサブバンドへのビット割り当てを
禁止し、その他のサブバンドに対して量子化ビットを割
り当てるビット割当て部２Ａと、上記ビット割当て部２
Ａによって割り当てられた量子化ビット数で帯域分割部
１から出力される複数個のサブバンド信号のうち上記他
のサブバンド信号を量子化する量子化部３Ａとを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、楽音信号及び音
声信号等可聴帯域の音響信号を高能率に符号化する音響
信号符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２５は例えば特開平５−３７３９５号
公報及び特開平６−２９１６７０公報に示されたのと同
様な従来の音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図において、１は入力されたディジタル信号をＮ個
のサブバンドに分割する帯域分割部、２は帯域分割部１
から出力されるＮ個のサブバンド信号を量子化するため
の量子化ビット数を決定するビット割当て部、３は帯域
分割部１から出力されるＮ個のサブバンド信号をビット
割当て部２で決定された量子化ビット数で量子化する量
子化部である。

【０００３】上記構成に係る従来の音響信号符号化装置
の動作について説明する。上記帯域分割部１は、楽音信
号や音声信号などの入力されたディジタル信号を、図２
６に示すようなフィルタ特性を有する帯域分割フィルタ
によってＮ個のサブバンド信号に分割する。音響信号の
符号化の場合には、通常人間の聴覚特性に合わせて３２
個の等しい帯域幅に分割されることが多いが、勿論、そ
の個数は任意であり、また不等分割であってもよい。

【０００４】上記ビット割当て部２は、帯域分割後のＮ
個のサブバンドに対して、サブバンド信号を量子化する
ための量子化ビットを割り当てる。ここでは、例えばＮ
個のサブバンド信号のレベルの大小を比較し、レベルの
大きなサブバンドに対して相対的に多くのビットを割り
当てるような適応的なビット割当てが行われる。また、
人間の聴覚特性であるマスキング効果を考慮した信号対
マスク比を指標としてビット割当てを行う場合もある
（例えばＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２−３ ＭＰＥＧ１
Ａｕｄｉｏ）。

【０００５】上記量子化部３は、上記帯域分割部１から
出力されるＮ個のサブバンド信号を上記ビット割当て部
２で決定された量子化ビット数で量子化する。このよう
な従来の音響信号符号化装置においては、図２７に示す
スペクトラムの入力信号に対して、図２８のようなビッ
ト割当てが行われていた。

【０００６】また、図２９は例えば特開平６−２９１６
７１号公報に示された従来の音響信号の符号化方法を示
す構成図である。図２９において、図２５に示す符号と
同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新た
な符号として、４は量子化部３において符号化されたサ
ブバンド信号を一つの符号語系列にまとめるための多重
化部である。

【０００７】図２９に示される構成において、ビット割
当て部２の詳細構成の一例を示す構成図を図３０に示
す。図３０に示すように、ビット割当て部２は、各サブ
バンド信号のレベルを算出するレベル算出部２１、レベ
ル算出部２１で算出されたレベル値をデシベル値などの
対数値に変換する対数値算出部２２、各サブバンドのレ
ベル対数値から各サブバンドの量子化ビット数を算出す
るための指標を算出する指標算出部２３、各サブバンド
に対する量子化ビット数を算出する量子化ビット数算出
部２４、予め対数値に従って定められる重み付けの値が
登録されている対数値に対する重み付けテーブル２５、
予めサブバンドごとに定められる重み付けの値が登録さ
れているサブバンドに対する重み付けテーブル２６を有
する。

【０００８】次に、図２９及び図３０に示す構成に係る
従来の音響信号符号化装置の動作を説明する。入力され
たオーディオ信号を帯域分割部１により複数のサブバン
ド信号に分割し、量子化部３においてサブバンド信号の
各サンプルを一定のサンプル数毎に量子化する。量子化
にあたっては、人間の聴覚の特性に基づいて量子化ビッ
ト数を制御し、人間の聴覚にとって重要な情報を効率よ
く符号化する。

【０００９】人間の聴覚に関する特性として良く知られ
ているものに、図３１に示す最小可聴限がある。これ
は、横軸に周波数、縦軸に音圧をとり、各周波数におけ
る人間の耳に知覚されなくなる平均的な音圧レベルを描
いたものであり、図の曲線が最小可聴限、即ちこの曲線
以下のレベルの音は聞き取ることが出来ない事を意味し
ている。

【００１０】人間の聴覚に関する特性として良く知られ
ているもう一つのものに、マスキング効果がある。これ
は、ある大きなレベルの周波数成分が存在すると、その
近辺の周波数において最小可聴限が上昇する現象であ
り、上昇した最小可聴限はマスキングしきい値と呼ばれ
る。この場合も先に述べた最小可聴限と同様に、マスキ
ングしきい値以下のレベルを有する周波数成分は人間が
知覚することが出来ない。

【００１１】従来例では、ビット割当て部２の構成を示
す図３０における対数値に対する重み付けテーブル２５
に信号レベルの関数であるマスキングしきい値と関連し
た重み付けの値を、サブバンドに対する重み付けテーブ
ル２６に最小可聴限と関連した重み付けの値をそれぞれ
持たせ、各サブバンドのレベルの対数値にこれらの重み
付けした値を乗じることにより、指標算出部２３におい
て該当サブバンドの指標を算出する。

【００１２】次に、量子化ビット数算出部２４におい
て、指標算出部２３で求められた各サブバンドに対する
指標と、予め与えられる符号化のために使用できるビッ
トレート（単位時間当たりのビット数）から、各サブバ
ンド信号の一定数のサンプルに対する量子化ビット数を
算出する。

【００１３】量子化ビット数の算出にあたっては、各サ
ブバンドの指標の総和を求め、これに対する各サブバン
ドにおける指標の値との比に基づいて当該サブバンドの
量子化ビット数を制御する。これにより、レベルが小さ
いサブバンドでは指標が小さくなるために該当サブバン
ドにはより少ない量子化ビット数が配分され、逆に最小
可聴限或いはマスキングしきい値に較べて信号レベルが
大きいサブバンドに対してより多くの量子化ビット数を
配分する構成となっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の音響信号符号化
装置においては、入力信号のスペクトル分布が広範囲に
渡るような場合には、信号帯域全てのサブバンド信号を
伝送しようとすると、全てのサブバンドに対して量子化
ビットが割り当てられることになり、サブバンド単位あ
たりの量子化ビット数が相対的に少なくなってしまい、
量子化歪みによる品質劣化が目立つという問題点があっ
た。また、サブバンドに対して量子化ビットが割り当て
られない場合には、折り返し歪みが発生するという問題
があった。これらは特に低ビットレートでの符号化の際
に顕著であった。

【００１５】また、人間の聴覚上の特性を利用した効率
的な符号化が行えるものの、ビットレートが低い場合に
は各帯域において割り当てる量子化ビット数の絶対数に
不足が生じ、結果的に量子化雑音が知覚され、良好な品
質が得られないという問題点があった。

【００１６】この発明は上記のような従来例に係る問題
点を解消するためになされたもので、特に、低ビットレ
ート時における歪みの発生を抑え、聴感的に品質の高い
音響信号符号化装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る音響信号
符号化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割す
る帯域分割手段と、特定のサブバンドに対するビット割
当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出
力する帯域制御手段と、上記帯域分割手段により分割さ
れた複数個のサブバンドに対し上記帯域制御手段からの
制御信号に基づいて特定のサブバンドへのビット割り当
てを禁止し、その他のサブバンドに対して量子化ビット
を割り当てるビット割当て手段と、上記ビット割当て手
段によって割り当てられた量子化ビット数で上記帯域分
割手段から出力される複数個のサブバンド信号のうち上
記他のサブバンド信号を量子化する量子化手段とを備え
たものである。

【００１８】また、他の発明に係る音響信号符号化装置
は、入力信号を帯域制限するフィルタ処理手段と、上記
フィルタ処理手段のフィルタ特性を決定して伝送帯域を
制御する帯域制御手段と、上記フィルタ処理手段からの
出力信号を複数個のサブバンドに分割する帯域分割手段
と、上記複数個のサブバンドに対して量子化ビットを割
り当てるビット割当て手段と、上記帯域分割手段から出
力される複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て手
段によって割り当てられた量子化ビット数で量子化する
量子化手段とを備えたものである。

【００１９】また、上記帯域制御手段は、フィルタ特性
として、カットオフ周波数を含む過渡域がサブバンドの
境界と重複しない特性を決定することを特徴とするもの
である。

【００２０】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割する帯
域分割手段と、特定のサブバンド信号をミュート処理す
ることを決定して伝送帯域を制御するための制御信号を
出力する帯域制御手段と、上記帯域分割手段により分割
された複数個のサブバンドに対して上記帯域制御手段か
らの制御信号に基づいて特定のサブバンド信号をミュー
ト処理する調整手段と、上記調整手段を介した複数個の
サブバンドに対して量子化ビットを割り当てるビット割
当て手段と、上記ビット割当て手段によって割り当てら
れた量子化ビット数で上記調整手段を介した複数個のサ
ブバンド信号を量子化する量子化手段とを備えたもので
ある。

【００２１】また、上記調整手段は、ミュート処理を適
用する特定のサブバンドに隣接するサブバンドに対し
て、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタ処理を適用
して折り返し歪みの発生原因となる成分を除去すること
を特徴とするものである。

【００２２】また、上記帯域制御手段は、入力信号のス
ペクトル分析に基づいて伝送帯域を制御することを特徴
とするものである。

【００２３】また、上記帯域制御手段は、入力信号のス
ペクトル分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割
当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出
力することを特徴とするものである。

【００２４】また、上記帯域制御手段は、上記量子化手
段による量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析し
その分析に基づいて伝送帯域を制御することを特徴とす
るものである。

【００２５】また、上記帯域制御手段は、上記量子化手
段による量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析し
その分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割当て
を禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出力す
ることを特徴とするものである。

【００２６】また、上記帯域制御手段は、外部からのビ
ットレート情報に基づいて伝送帯域を制御することを特
徴とするものである。

【００２７】また、上記帯域制御手段は、外部からのビ
ットレート情報に基づいて特定のサブバンドへのビット
割当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を
出力することを特徴とするものである。

【００２８】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割する帯
域分割手段と、各サブバンドに対応した重み付け係数が
格納された重み付け係数テーブルを複数個有すると共
に、ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを選択
するための対応テーブルを有し、入力されるビットレー
トに応じて上記帯域分割手段から出力される各サブバン
ドのサンプルに対し各サブバンド毎に異なる重み付けを
行うサンプル重み付け演算部と、上記サンプル重み付け
演算手段により重み付けられた各サブバンドに対して入
力されるビットレートに応じた量子化ビット数を割り当
てるビット割当て手段と、上記帯域分割手段により分割
された複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て手段
により決定した量子化ビット数で量子化する量子化手段
とを備えたものである。

【００２９】また、上記サンプル重み付け演算部は、選
択された重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバ
ンドに割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビ
ットレートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブル
を切り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返
すことを特徴とするものである。

【００３０】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割する帯
域分割手段と、上記帯域分割手段から出力される各サブ
バンドのサンプルに対し入力されるビットレートに応じ
た量子化ビット数を割り当てるビット割当て手段と、上
記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド信
号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビット
数で量子化する量子化手段とを備えており、上記ビット
割当て手段は、各サブバンド信号のレベルを算出するレ
ベル算出部と、各サブバンドに対応した重み付け係数が
格納された重み付け係数テーブルを複数個有すると共
に、ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを選択
するための対応テーブルを有し、入力されるビットレー
トに応じて上記レベル算出部から出力される各サブバン
ドのレベルに対し各サブバンド毎に異なる重み付けを行
うレベル重み付け演算部と、上記レベル重み付け演算部
により重み付け演算されたレベル値を対数値に変換する
対数値算出部と、各サブバンドのレベル対数値に対する
重み付けの値があらかじめ登録された対数値に対する重
み付けテーブルと、各サブバンドに対する重み付けの値
があらかじめ登録されたサブバンドに対する重み付けテ
ーブルと、上記対数値算出部から出力される各サブバン
ドのレベルの対数値に対し上記対数値に対する重み付け
テーブルに登録されている対数値に応じた重みと上記サ
ブバンドに対する重み付けテーブルに登録されているサ
ブバンド毎に定められた重みを乗じた値を該当サブバン
ドの指標として算出する指標算出部と、上記指標算出部
から出力される指標と入力されるビットレートから各サ
ブバンドに割り当てられる量子化ビット数を算出する量
子化ビット数算出部とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００３１】また、上記レベル重み付け演算部は、選択
された重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバン
ドに割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビッ
トレートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを
切り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返す
ことを特徴とするものである。

【００３２】また、上記量子化ビット数算出部は、一旦
各サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った
後に、量子化ビット数の総数が与えられたビットレート
を下回った場合には、ビット割り当てがされなかった高
域側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから
順に余った量子化ビットの割り当てを行うことを特徴と
するものである。

【００３３】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割する帯
域分割手段と、上記帯域分割手段から出力される各サブ
バンドのサンプルに対し入力されるビットレートに応じ
た量子化ビット数を割り当てるビット割当て手段と、上
記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド信
号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビット
数で量子化する量子化手段とを備えており、上記ビット
割当て手段は、各サブバンド信号のレベルを算出するレ
ベル算出部と、上記レベル算出部で算出されたレベル値
を対数値に変換する対数値算出部と、各サブバンドのレ
ベル対数値に対する重み付けの値があらかじめ登録され
た対数値に対する重み付けテーブルと、各サブバンドに
対応して最小可聴限に関連した重み付け係数が格納され
た重み付け係数テーブルを複数個有すると共に、ビット
レートに応じた重み付け係数テーブルを選択するための
対応テーブルを有し、入力されるビットレートに応じて
各サブバンド毎に異なる重み付けを行うレベル重み付け
演算部と、上記対数値算出部から出力される各サブバン
ドのレベルの対数値に対し上記対数値に対する重み付け
テーブルに登録された対数値に応じた重みと上記サブバ
ンドに対する重み付け演算部から出力されるビットレー
トに応じてサブバンド毎に定められた最小可聴限に関連
した重みとを乗じた値を該当サブバンドの指標として算
出する指標算出部と、上記指標算出部から出力される指
標と入力されるビットレートから各サブバンドに割り当
てられる量子化ビット数を算出する量子化ビット数算出
部とを備えたことを特徴とするものである。

【００３４】また、上記サブバンドに対する重み付け演
算部は、量子化ビット数の総数が与えられたビットレー
トを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを切り替
えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返すことを
特徴とするものである。

【００３５】また、上記量子化ビット数算出部は、一旦
各サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った
後に、量子化ビットの総数が与えられたビットレートを
下回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域
側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順
に余った量子化ビットの割り当てを行うことを特徴とす
るものである。

【００３６】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置は、入力信号を複数個のサブバンドに分割する帯
域分割手段と、入力されるビットレートに応じて入力信
号の高域成分を減衰させるための特性の異なる複数個の
低域通過型フィルタを有する帯域制限手段と、上記帯域
制限部の出力信号を複数個の帯域に分割するためのビッ
ト割り当て用帯域分割手段と、上記ビット割り当て用帯
域分割手段から出力される各サブバンドに対して入力さ
れるビットレートに応じた量子化ビット数を割り当てる
ビット割当て手段と、上記帯域分割手段により分割され
た複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て手段によ
り決定した量子化ビット数で量子化する量子化手段とを
備えたものである。

【００３７】また、上記ビット割当て手段は、一旦各サ
ブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った後
に、量子化ビットの総数が与えられたビットレートを下
回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域側
サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順に
余った量子化ビットの割り当てを行うことを特徴とする
ものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る音
響信号符号化装置を示すブロック図である。図１におい
て、帯域分割部１は図２５に示す従来例と同一である。
新たな符号として、４Ａは入力信号のスペクトル分析結
果に基づいて特定のサブバンドへのビット割当てを禁止
することによって伝送帯域を制御するための制御信号を
出力する帯域制御部であり、ビット割当て部２Ａは、上
記帯域分割部１により分割された複数個のサブバンドに
対し上記帯域制御部４Ａからの制御信号に基づいて特定
のサブバンドへのビット割当てを禁止し、その他のサブ
バンドに対して量子化ビットを割当てるようになってお
り、また、量子化部３Ａは、上記ビット割当て部２Ａに
よって割り当てられた量子化ビット数で上記帯域分割部
１から出力される複数個のサブバンド信号のうち上記他
のサブバンド信号を量子化するようになっている。

【００３９】次に動作について説明する。ここで、上記
帯域分割部１は従来例と同様に動作する。すなわち、上
記帯域分割部１は、楽音信号や音声信号などの入力され
たディジタル信号を、内蔵する帯域分割フィルタによっ
てＮ個のサブバンド信号に分割する。一方、新たな構成
としての帯域制御部４Ａは、まず、入力信号のスペクト
ラム分析を行い、その分析結果に基づいて、信号成分が
存在しないサブバンドに対しては、伝送すべき情報がな
いと判断できるため、ビット割当てを禁止する。また、
人間の聴覚特性を示す指標である最小可聴限レベル以下
の信号についても同様に情報が存在しないものとして扱
うことができる。さらに、入力信号のスペクトラムが図
２７に示すように全てのサブバンドに渡って信号が存在
する場合には、信号のパワーによるサブバンドの情報の
重要度の優劣を決定し、情報として重要度の低いサブバ
ンドに対しては強制的にビット割当てを禁止する。例え
ば、あるサブバンドにおいて入力信号全体のパワーに対
するそのサブバンド信号のパワーの比を求め、その比が
ある設定値Ｐ以下であればビット割当てを禁止する。

【００４０】この処理を、ビット割当てが禁止されたサ
ブバンド信号のパワーの総計が、入力信号全体のパワー
に占める割合Ｈとなるまで繰り返す。なお、設定値Ｐ及
び割合Ｈの値については任意に設定するものである。ま
た、ビット割当てを禁止するサブバンドの選択方法は、
周波数軸上で最上位のサブバンドから選択するものであ
ってもよい。これは、符号化の対象となる楽音信号のス
ペクトラムが一般に低域で大きく、高域で小さいことに
よる。

【００４１】図２は、帯域分割後のＮ個のサブバンドに
対して、サブバンド信号を量子化するための量子化ビッ
トを割り当てるビット割当て部２Ａに対して、上記帯域
制御部４Ａにより、入力信号の分析結果から、複数のサ
ブバンドに対してビット割当てを禁止することによって
帯域制限を行った時のビット割当ての一例である。本
来、あるサブバンドに対して割り当てられるビットが、
ビット割当て禁止による帯域制限によって他のサブバン
ドに対して割り当てられる。従来、図２７の入力信号に
対するビット割当ては図２８のように行われており、多
くのサブバンドに対してビット割当てを行うため、特に
低ビットレート時にはサブバンド単位あたりの量子化ビ
ット数が少なくなり量子化歪みが目立っていた。

【００４２】しかし、上記帯域制御部４Ａを設けること
によって、ビット割当て部２Ａは、上記帯域分割部１に
より分割された複数個のサブバンドに対し上記帯域制御
部４Ａからの制御信号に基づいて特定のサブバンドへの
ビット割当てを禁止し、その他のサブバンドに対して量
子化ビットを割り当て、また、量子化部３Ａは、上記ビ
ット割当て部２Ａによって割り当てられた量子化ビット
数で上記帯域分割部１から出力される複数個のサブバン
ド信号のうち上記他のサブバンド信号を量子化するの
で、入力信号の特性に応じて強制的にビット割当てを禁
止にして帯域制限を行い、強制的にビット割当てを禁止
したサブバンドの量子化に使用される筈の量子化ビット
を他のサブバンドに充てることができる。これによって
サブバンド単位あたりの量子化ビット数を多くすること
ができ、したがって、量子化歪みの目立たない高品質な
符号化を行うことができる。

【００４３】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２に係る音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図３において、図１に示す実施の形態１と同一符号
は同一部分を示し、その説明は省略する。新たな符号と
して、帯域制御部４Ｂは、量子化部３Ａから出力される
サブバンド信号の量子化結果から量子化歪みの発生状況
を分析し、その分析に基づいて特定のサブバンドへのビ
ット割当てを禁止することによって伝送帯域を制御する
ようになっている。

【００４４】次に動作について説明する。帯域分割部１
とビット割当て部２Ａ及び量子化部３Ａについては図１
に示す実施の形態１と同一の動作を行うため説明を省略
する。帯域制御部４Ｂは、まず、一旦、ビット割当て部
２Ａによって割り当てられた量子化ビット数を用いて量
子化部３Ａで実際にサブバンド信号を量子化した結果か
ら、量子化歪みの発生状況を分析する。全体の量子化歪
みの発生量があらかじめ設定された限度値Ｌを越える場
合には、サブバンドに対してビット割当てを禁止するこ
とによる帯域制限を行うことを決定する。この限度値Ｌ
の値としては、純粋に量子化ビット数に対応するもので
あっても、最小可聴限などの人間の聴覚特性を考慮して
設定されたものであってもよい。

【００４５】次に、帯域制御部４Ｂは、帯域制限を行う
ことが決定された場合には、ビット割当てを禁止するサ
ブバンドを選択する。その選択方法としては、例えば、
あるサブバンドにおいて全体の量子化歪みの発生量に対
するそのサブバンドでの量子化歪みの発生量の比を求
め、その比がある設定値Ｒ以上であればビット割当てを
禁止する。この処理を、ビット割当てが禁止されたサブ
バンドの量子化歪みの総計が、サブバンド全体の量子化
歪みの発生量にしめる割合Ｋとなるまで繰り返す。この
設定値Ｒ及び割合Ｋの値については任意に設定するもの
である。また、サブバンド選択の方法は、一般に入力信
号の対象となる楽音信号や音声信号のパワー分布が低域
側に集中して高域側では少ないことから、周波数軸上で
上位のサブバンドから選択してもよい。

【００４６】上記のように帯域制御部４Ｂで複数のサブ
バンドに対して帯域制限を行うことによって、実際に量
子化を行うサブバンドの数が少なくなるため、サブバン
ド単位あたりの量子化ビット数を相対的に多くすること
ができ、量子化歪みの少ない高品質な符号化を行うこと
ができる。

【００４７】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３に係る音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図４において、図１に示す実施の形態１と同一符号
は同一部分を示し、その説明は省略する。新たな符号と
して、帯域制御部４Ｃは、外部から与えられるビットレ
ート情報に基づいて特定のサブバンドへのビット割当て
を禁止することによって伝送帯域を制御するようになっ
ている。

【００４８】次に動作について説明する。帯域分割部１
とビット割当て部２Ａ及び量子化部３Ａについては図１
に示す実施の形態１と同一の動作を行うため説明を省略
する。帯域制御部４Ｃは、外部設定スイッチ等からのビ
ットレート情報を受け、そのビットレート情報に応じて
ビット割当て部２Ａでビット割当てを禁止するサブバン
ドを決定する。例えば、あるビットレートｘで符号化を
行う場合にＮ個のサブバンド全てに対してビット割当て
を禁止しないとすると、その半分のビットレートｘ／２
で符号化を行う場合にはＮ個の全サブバンドのうち半分
のＮ／２個のサブバンドに対してビット割当てを禁止す
るようにする。ここで、このビットレートとビット割当
てを禁止するサブバンド数との関係は、ビットレートが
半分の場合に、ビット割当てを禁止するサブバンド数は
Ｎ／３個であるというように任意に設定可能である。

【００４９】Ｎ／２個のサブバンドの選択方法は、例え
ば周波数軸上で最上位のサブバンドから選択する。これ
は符号化の対象となる楽音信号のスペクトラムが一般に
低域で大きく、高域で小さいことによる。また、サブバ
ンドの選択方法は、入力信号のスペクトラムまたは帯域
分割部１からのサブバンド信号のパワーから判断して、
パワーの小さいサブバンドからＮ／２個を選択するもの
であってもよい。こうすることによって、実際に量子化
を行うサブバンドの数が少なくなるため，サブバンド単
位あたりの量子化ビット数を相対的に多くすることがで
き、量子化歪みの少ない高品質な符号化を行うことがで
きる。

【００５０】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４に係る音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図５において、図２５に示す従来例及び図１に示す
実施の形態１と同一符号は同一部分を示し、その説明は
省略する。新たな符号として、５は入力されたディジタ
ル信号を任意のフィルタ特性で帯域制限するフィルタ処
理部であり、このフィルタ処理部５のフィルタ特性は、
入力信号のスペクトラム分析に基づいて帯域制限を行う
サブバンドを決定して（特定のサブバンドへのビット割
当てを禁止して）伝送帯域を制御する帯域制御部４Ａか
らの制御信号により決定される。

【００５１】次に動作について説明する。帯域制御部４
Ａは、まず、上述した実施の形態１で述べたように、入
力信号のスペクトラム分析結果から帯域制限を行うサブ
バンドを決定する。次に、そのサブバンドに相当する周
波数帯域に対して、周波数成分を阻止するような低域通
過フィルタまたは高域通過フィルタまたは帯域通過フィ
ルタを選択し、帯域制限のフィルタ特性を決定する。

【００５２】図６は低域通過フィルタのフィルタ特性の
一例を示す。フィルタ処理部５は、帯域制御部４Ａで決
定されたフィルタ特性に基づいたフィルタ処理を行い、
入力信号の帯域制限を行う。フィルタ処理部５から出力
される信号は、従来と同様に、帯域分割部１、ビット割
当て部２及び量子化部３で処理されるが、この時、ビッ
ト割当て部２では、フィルタ処理部５によって阻止され
た周波数帯域に相当するサブバンドに対してビット割当
ては行われない。

【００５３】このように、入力信号をフィルタ処理して
帯域制限を行うことにより、残りのサブバンドに対して
割り当てられるサブバンド単位あたりの量子化ビット数
が相対的に多くなり、量子化歪みの目立たない高品質な
符号化を行うことができる。

【００５４】実施の形態５．上述した実施の形態４で
は、帯域制御部４Ａで決定するフィルタ処理部５のフィ
ルタ特性は任意の特性を有するものであったが、帯域制
御部４Ａは、フィルタ特性として、図７に示すようなカ
ットオフ周波数を含む過渡域がサブバンドの境界と重複
せず、かつ境界近傍に存在するような特性に限定するよ
うにしても良い。

【００５５】例えば、フィルタ処理部５でのフィルタ特
性として、カットオフ周波数を含む過渡域が図６のよう
にサブバンドの境界と重複するような特性を選択した場
合には、後のビット割当て処理において高域側のサブバ
ンドに対してはビット割当ての指標となる信号成分が小
さくなるためビット割当てが行われず、帯域合成時に折
り返し歪みが発生してしまい、結果として符号化品質が
劣化してしまう。

【００５６】このような場合に、図７に示すような、フ
ィルタ特性のカットオフ周波数を含む過渡域がサブバン
ドの境界と重複しないようなフィルタ特性を選択すれ
ば、折り返し歪みの発生を防ぐことができ、高品質な符
号化を行うことができる。さらには、この折り返し歪み
の発生を防ぐための効果的なビット割当てがなされるた
めには、サブバンド中に含まれる信号成分を全て通過さ
せる方が良い。

【００５７】そのため、この時のフィルタ特性の過渡域
は、図７に示すようなサブバンドの高域側の境界付近に
存在するものが望ましい。以上は、低域通過フィルタに
関しての説明であったが、高域通過フィルタについて
は、過渡域をサブバンドの低域側の境界付近に存在させ
れば良い。なお、上記フィルタ特性に限定すれば、処理
量の削減、装置の小型化も図ることができる。

【００５８】なお、上述した実施の形態４及び５におい
て、上記帯域制御部４Ａは、入力信号のスペクトラム分
析に基づいて帯域制限するサブバンドを決定して（特定
のサブバンドへのビット割当てを禁止して）伝送帯域を
制御するものであるが、図８に示すように、実施の形態
２と同様にして、量子化部３による量子化結果から量子
化歪みの発生状況を分析しその分析に基づいて帯域制限
するサブバンドを決定して（特定のサブバンドへのビッ
ト割当てを禁止して）伝送帯域を制御するようにしても
よく、また、図９に示すように、実施の形態３と同様に
して、外部からのビットレート情報に基づいて帯域制限
するサブバンドを決定して（特定のサブバンドへのビッ
ト割当てを禁止して）伝送帯域を制御するようにして、
帯域制限のフィルタ特性を決定ものであってもよく、同
様の効果を奏する。

【００５９】実施の形態６．図１０はこの発明の実施の
形態６に係る音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図１０において、図５に示す実施の形態４と同一部
分は同一符号を付し、その説明は省略する。新たな符号
として、６は帯域分割部１により分割されたＮ個のサブ
バンドに対して帯域制御部４Ａからの制御信号に基づい
て特定のサブバンド信号をミュート処理する調整部を示
し、量子化部３は、調整部６を介した複数個のサブバン
ド信号を量子化するようになっている。

【００６０】次に動作について説明する。帯域制御部４
Ａは、上述した実施の形態１で述べたように、入力信号
のスペクトラム分析結果から帯域制限を行うサブバンド
を決定する。調整部６は、帯域制御部４Ａで帯域制限を
行うことを決定したサブバンドに対してサブバンド信号
をミュート処理する。具体的には、サブバンド信号のサ
ンプル値をゼロにする。調整部６から出力される信号
は、従来例と同様に、ビット割当て部２及び量子化部３
で処理されるが、この時、ビット割当て部２では、調整
部６によってサブバンド信号をミュートされたサブバン
ドに対してビット割当てを行わず、これに相当するビッ
トを他のサブバンドに割当てることになる。

【００６１】このように、帯域分割後のサブバンド信号
をミュート処理して帯域制限を行うことにより、残りの
サブバンドに対して割り当てられるサブバンド単位あた
りの量子化ビット数が相対的に多くなり、量子化歪みの
目立たない高品質な符号化を行うことができる。また、
このミュート処理を行う調整部６は、実施の形態１にお
けるビット割当て禁止や、実施の形態４におけるフィル
タ処理による帯域制限の方法と比較して構成が簡易であ
り、装置の小型化を図ることができる。

【００６２】実施の形態７．上述した実施の形態６で
は、調整部６は、特定のサブバンドに対してミュート処
理のみを行うものであったが、ミュートを行うサブバン
ドに隣接するサブバンドに対して低域通過フィルタ、高
域通過フィルタを適用する機能を設けてもよい。帯域分
割部１のフィルタ特性は、一般に、図２６のような特性
をしており、隣接するサブバンド同士で折り返し歪みを
キャンセルし合う構成になっている。従って、単純にサ
ブバンド信号をミュートすると、折り返し歪みが発生し
てしまい、符号化品質が劣化する。

【００６３】調整部６に、図１１に示すような低域通過
フィルタ、高域通過フィルタを適用すれば、折り返し歪
みの発生原因となる成分を除去することができ、符号化
品質を劣化させないことができる。各フィルタの適用の
選択方法としては、ある周波数帯域のサブバンド以上に
対してミュートを行う場合には、そのサブバンドよりも
周波数の低いサブバンドに対して低域通過フィルタを適
用し、また、ある周波数帯域のサブバンド以下に対して
ミュートを行う場合には、そのサブバンドよりも周波数
の高いサブバンドに対して高域通過フィルタを適用する
などの方法がある。これらの方法は、ミュート処理を行
うサブバンドの個数や分布状況に応じて変化するもので
あり、入力信号の特性に合わせた効率の良い処理を行う
ことができる。

【００６４】なお、上述した実施の形態６及び７におい
て、上記帯域制御部４Ａは、入力信号のスペクトラム分
析に基づいて帯域制限するサブバンドを決定して（特定
のサブバンドへのビット割当てを禁止して）伝送帯域を
制御するものであるが、図１２に示すように、実施の形
態２と同様にして、量子化部３による量子化結果から量
子化歪みの発生状況を分析しその分析に基づいて帯域制
限するサブバンドを決定して（特定のサブバンドへのビ
ット割当てを禁止して）伝送帯域を制御するようにして
もよく、また、図１３に示すように、実施の形態３と同
様にして、外部からのビットレート情報に基づいて帯域
制限するサブバンドを決定して（特定のサブバンドへの
ビット割当てを禁止して）伝送帯域を制御するようにし
て、ミュート処理するサブバンドを決定するものであっ
てもよく、同様の効果を奏する。

【００６５】実施の形態８．図１４はこの発明の実施の
形態８に係る音響信号符号化装置を示すブロック図であ
る。図１４において、図１に示す実施の形態１及び図２
９に示す従来例と同一符号は同一部分を示し、その説明
は省略する。新たな符号として、５は各サブバンドに対
応した重み付け係数が格納された重み付け係数テーブル
を複数個有すると共に、ビットレートに応じた重み付け
係数テーブルを選択するための対応テーブルを有し、入
力されるビットレートに応じて帯域分割部１から出力さ
れる各サブバンドのサンプルに対し各サブバンド毎に異
なる重み付けを行うサンプル重み付け演算部である。ま
た、２Ｂはサンプル重み付け演算部５により重み付けさ
れた各サブバンドに対して入力されるビットレートに応
じた量子化ビット数を割り当てるようになされている。

【００６６】ここで、上記サンプル重み付け演算部５
は、図１５に示す構成を備えている。すなわち、図１５
に示すように、重み付け用の係数を格納した重み付け係
数テーブル５０１、５０２、・・・、５０Ｎと、重み付
けテーブル切換手段５１０と、乗算器５２０とを備えて
おり、上記重み付けテーブル切換手段５１０は、図１６
に示す如く、与えられたビットレートに応じて一意にテ
ーブルを選択するビットレートとテーブルとの対応テー
ブルを有し、また、各重み付け係数テーブル５０１、５
０２、・・・、５０Ｎには、図１７に示す如く、分割さ
れた各サブバンドの帯域に対応した重み付け係数がそれ
ぞれあらかじめ登録されている。

【００６７】次に動作について説明する。帯域分割部１
から多重化部４までの動作は基本的に従来例と同一なの
で説明を省略する。サンプル重み付け演算部５は、入力
された各サブバンドのサンプルに対し各サブバンド毎に
異なる重み付けを行うものであり、ビットレートが低い
場合には、図１６に示す対応テーブルにしたがった番号
の重み付け係数テーブルを選択し、特に高域側のサブバ
ンドにおいてサンプル値を０とする重み付けを行う。高
域側サブバンドのサンプル値を０とする重み付けを行う
目的は、あたかも高域側の信号レベルを低く見せること
により、ビット割当て部２における高域側のサブバンド
へのビット割り当てを減らし、その分低域側に必要充分
なビット割り当てを行わせることにある。

【００６８】重み付けテーブル５０１、５０２、５０Ｎ
は、それぞれ各サブバンドに対応した重み付け係数が格
納されており、重み付けテーブル切換手段５１０により
選択されたテーブルの係数が乗算器５２０によって乗じ
られ、重み付けされたサンプル値を出力する。重み付け
テーブル切換手段５１０は、装置外部から与えられるビ
ットレート情報に基づいて図１６に示す対応テーブルに
したがって切り替え動作を行い、ビットレートが高く量
子化ビット数に余裕がある場合には、全て１の値が格納
されたテーブルが選択される。一方、ビットレートが低
い場合には、高域側のサブバンドに対する係数値を０と
したテーブルが選択される。

【００６９】これにより、低ビットレート時にはビット
割当て部２に入力される高域側のサブバンドのサンプル
値が０となり、ビット割当て部２における高域側のサブ
バンドへのビット割り当てが必要なくなるため低域側の
サブバンドサンプルに充分なビット割り当てを行うこと
が出来る。また、係数値を０とした高域側サブバンドの
数が異なる複数のテーブルを用意することにより、ビッ
トレートに応じてこれを使い分け、低域側のサブバンド
サンプルに充分なビット割り当てを行うことが出来る。

【００７０】上記のような構成とすれば、低ビットレー
ト時には高域のサブバンド信号に割り当てる量子化ビッ
ト数を削減することにより、入力信号の高域成分は符号
化されないものの、低域成分に充分な量子化ビット数を
割り当てることができ、量子化歪みが知覚されない符号
化音を提供できるという効果がある。

【００７１】実施の形態９．前記実施の形態８におい
て、重み付けテーブル切換手段５１０は、装置外部から
与えられるビットレート情報に基づいて図１６に示す対
応テーブルにしたがって切り替え動作を行うものである
が、図１８に示すフローチャートの如く、まず、ビット
レート情報に基づいて図１６に示す対応テーブルにした
がって重み付け係数テーブルを選択すると共に、そのと
きに指定されるビットレートをＢＤとし（ステップＳ
１）、最初に選択したテーブルを用いて量子化ビット数
の割り当てまでを一旦行って各サブバンドに割り当てた
量子化ビット数の総数を求め、そのときのビットレート
をＢＸとし（ステップＳ２）、これが与えられたビット
レートＢＤよりも少なかった場合には、図１６に示す対
応テーブルの番号が若いテーブル、つまり高域側の重み
付け係数において０の数がより少ない重み付けテーブル
に切り換えて（ステップＳ３、Ｓ４）、量子化ビット数
の割り当て処理を再度実行し（ステップＳ５→Ｓ１）、
これを量子化ビット数の総数が与えられたビットレート
ＢＤを超えない範囲で繰り返しても構わない。これによ
り、可能な限り高域側にもビット割り当てを行うことが
可能となり、より原音に近い品質の符号化音を提供でき
るという効果がある。

【００７２】実施の形態１０．この実施の形態１０で
は、図２９に示す従来例の構成におけるビット割当て部
２、すなわち図３０に示す構成を改良したものである。
図１９はこの発明の実施の形態１０に係るビット割当て
部２Ｂの内部構成を示すブロック図である。図１９にお
いて、２１は各サブバンド信号のレベルを算出するレベ
ル算出部、２２はレベル算出部２１で算出されたレベル
値をデシベル値などの対数値に変換する対数値算出部、
２３は各サブバンドのレベル対数値に対し後述するテー
ブル２５に登録されているサブバンド毎に定められてい
る対数値に対する重みと後述するテーブル２６に登録さ
れているサブバンド毎に定められた重みを乗じた値を各
サブバンドの量子化ビット数を算出するための指標とし
て算出する指標算出部、２４は各サブバンドに対する量
子化ビット数を算出する量子化ビット数算出部、２５は
予め対数値に従って定められる重み付けの値が登録され
ている対数値に対する重み付けテーブル、２６は予めサ
ブバンドごとに定められる重み付けの値が登録されてい
るサブバンドに対する重み付けテーブル、６はビットレ
ートに応じて各サブバンド信号のレベル値に対する重み
付けを行うためのテーブルを複数個有するレベル重み付
け演算部であり、図１５に示す構成と同様な構成を有す
ると共に、図１６に示す対応テーブル及び図１７に示す
複数の重み付け係数テーブルと同様なテーブルを有す
る。

【００７３】次に動作について説明する。レベル算出部
２１からサブバンドに対する重み付けテーブル２６まで
の動作は基本的に従来例と同一なので説明を省略する。
レベル重み付け演算部６は、入力された各サブバンドの
レベル値に対し、各サブバンド毎に異なる重み付けを行
うものであり、図１５に示す構成と同様な構成を有する
と共に、図１６に示す対応テーブル及び図１７に示す複
数の重み付け係数テーブルと同様なテーブルを有し、ビ
ットレートが低い場合には特に高域側のサブバンドにお
いてレベル値を０とする重み付けを行う。高域側サブバ
ンドのレベル値を０とする重み付けを行う目的は、あた
かも高域側の信号レベルを低く見せることにより、量子
化ビット数算出部２４における高域側のサブバンドへの
ビット割り当てを減らし、その分低域側に必要充分なビ
ット割り当てを行わせることにある。

【００７４】前記実施の形態８においては、サンプル重
み付け演算部５によってビット割当て部２Ｂに入力する
高域側サブバンドのサンプル値を０としていたが、本実
施の形態１０では、レベル算出部２１で算出したレベル
値に対してレベル重み付け演算部６により重み付けを行
うことで、実施の形態８と同様に量子化歪みが知覚され
ない符号化音を提供できるという効果がある。この効果
に加え、本実施の形態１０では、レベル重み付け演算部
６における重み付けの計算は一定サンプル数毎に算出さ
れるレベル値だけ行えば良く、実施の形態８よりも演算
量を削減した装置が得られると言う効果も有する。

【００７５】実施の形態１１．前記実施の形態１０にお
いて、レベル重み付け演算部１０は、図１５に示す構成
と同様な構成を備えて、装置外部から与えられるビット
レート情報に基づいて重み付けテーブルの切り替え動作
を行うものであるが、実施の形態９と同様にして、図１
８に示すフローチャートの如く、まず、最初に選択した
テーブルを用いて量子化ビット数の割り当てまでを一旦
行って各サブバンドに割り当てた量子化ビット数の総数
を求め、これが与えられたビットレートよりも少なかっ
た場合には、高域側の重み付け係数において０の数がよ
り少ない重み付けテーブルに切り替えて量子化ビット数
の割り当て処理を再度実行し、これを量子化ビット数の
総数が与えられたビットレートを超えない範囲で繰り返
しても構わない。これにより、可能な限り高域側にもビ
ット割り当てを行うことが可能となり、より原音に近い
品質の符号化音を提供できるという効果がある。

【００７６】実施の形態１２．前記実施の形態１０にお
いて、レベル重み付け演算部１０は、図１５に示す構成
と同様な構成を備えて、装置外部から与えられるビット
レート情報に基づいて切り替え動作を行うものである
が、まず、最初に選択したテーブルを用いて量子化ビッ
ト数の割り当てまでを一旦行って各サブバンドに割り当
てた量子化ビット数の総数を求め、これが与えられたビ
ットレートよりも少なかった場合には、量子化ビット数
算出部２４により、最初に選択したテーブルにおいて重
み付け係数が０であった高域側サブバンドに関して重み
付けを行わないレベル値をもとに必要な量子化ビット数
を算出し、ビット割り当てがされなかった高域側サブバ
ンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順に余った
量子化ビットの割り当てを行っても構わない。これによ
り、前記実施の形態１１と同様に、可能な限り高域側に
もビット割り当てを行うことが可能となり、より原音に
近い品質の符号化音を提供できるという効果がある。こ
の効果に加え、本実施の形態１２では、前記実施の形態
１１で必要となるレベル重み付けテーブルを切り替えて
の繰り返し計算を行う必要が無く、実施の形態１１より
も演算量を削減した装置が得られると言う効果も有す
る。

【００７７】実施の形態１３．この実施の形態１３で
は、図１０と同様に、図２９に示す従来例の構成におけ
るビット割当て部２、すなわち図３０に示す構成を改良
したものである。図２０はこの発明の実施の形態１３に
係るビット割当て部２Ｂの内部構成を示すブロック図で
ある。図２０において、２１は各サブバンド信号のレベ
ルを算出するレベル算出部、２２はレベル算出部２１で
算出されたレベル値をデシベル値などの対数値に変換す
る対数値算出部、２３は各サブバンドのレベル対数値に
対し後述するテーブル２５に登録された対数値に対する
重みと後述するテーブル演算部２７内のテーブルに登録
されているビットレートに応じてサブバンド毎に定めら
れた最小可聴限に関連した重みとを乗じた値を各サブバ
ンドの量子化ビット数を算出するための指標として算出
する指標算出部、２４は各サブバンドに対する量子化ビ
ット数を算出する量子化ビット数算出部、２５は予め対
数値に従って定められる重み付けの値が登録されている
対数値に対する重み付けテーブル、２７は予めサブバン
ドごとに定められる重み付けの値が登録されているテー
ブルを複数個有するサブバンドに対する重み付け演算部
であり、図１５に示す構成と同様な構成を有すると共
に、図１６に示す対応テーブル及び図２１に示す複数の
重み付け係数テーブル７０１、７０１、・・・、７０Ｎ
を有する。

【００７８】次に動作について説明する。レベル算出部
２１から対数値に対する重み付けテーブル２５までの動
作は基本的に従来例と同一なので説明を省略する。サブ
バンドに対する重み付け演算部２７は、図１６に示す対
応テーブルにしたがってビットレートに応じたテーブル
番号を選択し、図２１に示す複数のテーブルのうち選択
したテーブルの重み付け係数により、指標算出部２３に
入力された各サブバンドのレベル値に対し、各サブバン
ド毎に異なる重み付けを行うものである。

【００７９】基本的に、この重み付けテーブルに格納さ
れた係数は最小可聴限を考慮した値であり、最小可聴限
のしきい値が高いサブバンドでは比較的小さな値が、一
方、しきい値が低いサブバンドでは比較的大きな値がそ
れぞれ格納されている。係数が小さな値のサブバンドで
はそのサブバンドのレベル値にこの係数が乗じられるた
め、重み付け後の値が小さくなり、当該サブバンドに対
する量子化ビット数の割り当てが少なくなる。これは、
最小可聴限のしきい値が高いレベルの帯域では量子化に
伴う雑音が知覚されにくいことから、量子化ビット数の
割り当てが少なくても構わないという合理的な処置であ
る。

【００８０】この最小可聴限を考慮した重み付けテーブ
ルに置いて、高域側のサブバンドに対応した係数を０と
することにより、そのサブバンドの重み付け後の値が０
となり、結果的に当該サブバンドの量子化ビット数の割
り当てを０とすることができる。高域側サブバンドのレ
ベル値を０とする重み付けを行う目的は、他の実施の形
態と同様に、量子化ビット数算出部２４における高域側
のサブバンドへのビット割り当てを減らし、その分低域
側に必要充分なビット割り当てを行わせることにある。

【００８１】図２２はこのサブバンドに対する重み付け
演算部２７の詳細構成の一例を示す構成図であり、図に
おいて、７０１、７０２、５０Ｎは重み付け用の係数を
格納した重み付けテーブル、７１０は重み付けテーブル
切換手段である。

【００８２】重み付けテーブル７０１、７０２、７０Ｎ
は、それぞれ各サブバンドに対応した重み付け係数が格
納されており、重み付けテーブル切換手段７１０により
選択されたテーブルの係数が指標算出部２３に与えられ
る。重み付けテーブル切換手段７１０は、装置外部から
与えられるビットレート情報に基づいて切り替え動作を
行い、ビットレートが高く量子化ビット数に余裕がある
場合には通常の最小可聴限から定まる値が格納されたテ
ーブルが選択される。一方、ビットレートが低い場合に
は、高域側のサブバンドに対する係数値を０としたテー
ブルが選択される。これにより、低ビットレート時には
高域側のサブバンドにおける重み付け後の値が０とな
り、高域側のサブバンドへのビット割り当てが必要なく
なるため低域側のサブバンドサンプルに充分なビット割
り当てを行うことが出来る。このように、係数値を０と
した高域側サブバンドの数が異なる複数のテーブルを用
意することにより、ビットレートに応じてこれを使い分
け、低域側のサブバンドサンプルに充分なビット割り当
てを行うことが出来る。

【００８３】上記のような構成とすれば、低ビットレー
ト時には高域のサブバンド信号に割り当てる量子化ビッ
ト数を削減することにより、入力信号の高域成分は符号
化されないものの、低域成分に充分な量子化ビット数を
割り当てることができ、量子化歪みが知覚されない符号
化音を提供できるという効果がある。

【００８４】実施の形態１４．前記実施の形態１３にお
いて、サブバンドに対する重み付け演算部２７は、図２
２に示す構成を備えて、重み付けテーブル切換手段７１
０により装置外部から与えられるビットレート情報に基
づいて切り替え動作を行うものであるが、実施の形態９
と同様にして、図１８に示すフローチャートの如く、ま
ず、最初に選択したテーブルを用いて量子化ビット数の
割り当てまでを一旦行って各サブバンドに割り当てた量
子化ビット数の総数を求め、これが与えられたビットレ
ートよりも少なかった場合には、高域側の重み付け係数
において０の数がより少ない重み付けテーブルに切り替
えて量子化ビット数の割り当て処理を再度実行し、これ
を量子化ビット数の総数が与えられたビットレートを超
えない範囲で繰り返しても構わない。これにより、可能
な限り高域側にもビット割り当てを行うことが可能とな
り、より原音に近い品質の符号化音を提供できるという
効果がある。

【００８５】実施の形態１５．前記実施の形態１３にお
いて、サブバンドに対する重み付け演算部２７は、図２
２に示す構成を備えて、重み付けテーブル切換手段７１
０により装置外部から与えられるビットレート情報に基
づいて切り替え動作を行うものであるが、まず、最初に
選択したテーブルを用いて量子化ビット数の割り当てま
でを一旦行って各サブバンドに割り当てた量子化ビット
数の総数を求め、これが与えられたビットレートよりも
少なかった場合には、量子化ビット数算出部２４によ
り、最初に選択したテーブルにおいて重み付け係数が０
であった高域側サブバンドに関して高ビットレート時の
テーブルにおける係数を用いた重み付けを行って必要な
量子化ビット数を算出し、ビット割り当てがされなかっ
た高域側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンド
から順に余った量子化ビットの割り当てを行っても構わ
ない。これにより、前記実施の形態１４と同様に、可能
な限り高域側にもビット割り当てを行うことが可能とな
り、より原音に近い品質の符号化音を提供できるという
効果がある。この効果に加え、本実施の形態１５では、
前記実施の形態１４で必要となるレベル重み付けテーブ
ルを切り替えての繰り返し計算を行う必要が無く、実施
の形態１４よりも演算量を削減した装置が得られると言
う効果も有する。

【００８６】実施の形態１６．図２３はこの発明の実施
の形態１６に係る音響信号符号化装置を示すブロック図
である。図２３において、図２９に示す従来例の構成と
同一部分は同一符号を付して、その説明は省略する。新
たな符号として、８は特性の異なる複数個の低域通過型
フィルタを有する帯域制限部、９は帯域制限部８を介し
た入力信号を帯域分割部１と同様にＮ個の帯域に分割す
るためのビット割り当て用帯域分割部であり、ビット割
当て部２Ｃは、上記ビット割り当て用帯域分割部９から
出力される各サブバンド信号に対して入力されるビット
レートに応じた量子化ビット数を割り当てるようになっ
ている。

【００８７】次に動作について説明する。帯域分割部１
から多重化部４までの動作は基本的に従来例と同一なの
で説明を省略する。但し、ビット割当て部２Ｃの入力が
帯域分割部１の出力ではなくビット割り当て用帯域分割
部９の出力となっている点が従来例とは異なる。帯域制
限部８は、入力信号の高域成分を減衰させるための低域
通過型フィルタを複数個有しており、ビットレートが一
定以上の場合には低域通過型フィルタがバイパスされ、
ビットレートがそれ以下の場合にはカットオフ周波数の
低い低域通過型フィルタが選択される。この帯域制限部
８の出力がビット割り当て用帯域分割部９に与えられて
Ｎ個の帯域に分割されたサブバンド信号となり、これが
量子化ビット数割り当て部２に入力される。帯域制限部
８において、低ビットレート時にはカットオフ周波数の
低い低域通過型フィルタを選択する目的は、あたかも高
域側の信号レベルを低く見せることにより、ビット割当
て部２における高域側のサブバンドへのビット割り当て
を減らし、その分低域側に必要充分なビット割り当てを
行わせることにある。

【００８８】図２４は上記帯域制限部８の詳細構成の一
例を示す構成図である。図２４において、８０１、８０
２、８０Ｎはそれぞれカットオフ周波数の異なる低域通
過フィルタ、８１０は低域通過フィルタ切換手段であ
る。

【００８９】低域通過フィルタ８０１、８０２、８０Ｎ
は、それぞれビットレートに対応したカットオフ周波数
を有しており、低域通過フィルタ切換手段８１０により
選択された低域通過フィルタの出力もしくは低域通過フ
ィルタをバイパスした信号が出力される。低域通過フィ
ルタ切換手段８１０は、装置外部から与えられるビット
レート情報に基づいて切り替え動作を行い、ビットレー
トが高く量子化ビット数に余裕がある場合には低域通過
フィルタをバイパスした信号が選択される。一方、ビッ
トレートが低い場合には、入力信号の高域成分を減衰さ
せるための低域通過フィルタが選択される。これによ
り、低ビットレート時にはビット割当て部２Ｃに入力さ
れる高域側のサブバンドのサンプル値が０となり、ビッ
ト割当て部２における高域側のサブバンドへのビット割
り当てが必要なくなるため低域側のサブバンドサンプル
に充分なビット割り当てを行うことが出来る。また、カ
ットオフ周波数の異なる複数の低域通過フィルタを用意
することにより、ビットレートに応じてこれを使い分
け、低域側のサブバンドサンプルに対して充分なビット
割り当てを行うことが出来る。

【００９０】上記のような構成とすれば、低ビットレー
ト時には高域のサブバンド信号に割り当てる量子化ビッ
ト数を削減することにより、入力信号の高域成分は符号
化されないものの、低域成分に充分な量子化ビット数を
割り当てることができ、量子化歪みが知覚されない符号
化音を提供できるという効果がある。

【００９１】実施の形態１７．前記実施の形態１６にお
いて、帯域制限部８の低域通過フィルタ切換手段８１０
は、装置外部から与えられるビットレート情報に基づい
て低域通過フィルタの切り替え動作を行うものである
が、図１８に示すフローチャートの如く、まず、最初に
選択したフィルタを用いて量子化ビット数の割り当てま
でを一旦行って各サブバンドに割り当てた量子化ビット
数の総数を求め、これが与えられたビットレートよりも
少なかった場合には、ビット割当て部２Ｃにより、カッ
トオフ周波数がより高い低域通過フィルタに切り替えて
量子化ビット数の割り当て処理を再度実行し、これを量
子化ビット数の総数が与えられたビットレートを超えな
い範囲で繰り返しても構わない。これにより、可能な限
り高域側にもビット割り当てを行うことが可能となり、
より原音に近い品質の符号化音を提供できるという効果
がある。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、この発明の音響信号符号
化装置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割
する帯域分割手段と、特定のサブバンドに対するビット
割当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を
出力する帯域制御手段と、上記帯域分割手段により分割
された複数個のサブバンドに対し上記帯域制御手段から
の制御信号に基づいて特定のサブバンドへのビット割り
当てを禁止し、その他のサブバンドに対して量子化ビッ
トを割り当てるビット割当て手段と、上記ビット割当て
手段によって割り当てられた量子化ビット数で上記帯域
分割手段から出力される複数個のサブバンド信号のうち
上記他のサブバンド信号を量子化する量子化手段とを備
えたので、伝送帯域を制限することによって量子化ビッ
トが複数のサブバンドに分散することを抑制して量子化
歪み発生の増大を防ぎ、高品質な符号化を行うことがで
き、低ビットレート時における歪みの発生を抑え、聴感
的に品質の高い音響信号符号化装置を得ることができ
る。

【００９３】また、他の発明の音響信号符号化装置によ
れば、入力信号を帯域制限するフィルタ処理手段と、上
記フィルタ処理手段のフィルタ特性を決定して伝送帯域
を制御する帯域制御手段と、上記フィルタ処理手段から
の出力信号を複数個のサブバンドに分割する帯域分割手
段と、上記複数個のサブバンドに対して量子化ビットを
割り当てるビット割当て手段と、上記帯域分割手段から
出力される複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て
手段によって割り当てられた量子化ビット数で量子化す
る量子化手段とを備えたので、伝送帯域を制限すること
によって量子化ビットが複数のサブバンドに分散するこ
とを抑制して量子化歪み発生の増大を防ぎ、高品質な符
号化を行うことができる。

【００９４】また、上記帯域制御手段により、フィルタ
特性として、カットオフ周波数を含む過渡域がサブバン
ドの境界と重複しない特性を決定するようにしたので、
伝送帯域を制限する際に折り返し歪みの発生を防ぐこと
ができ、高品質な符号化を行うことができると共に、処
理量の削減及び装置の小型化を図ることができる。

【００９５】また、さらに他の発明の音響信号符号化装
置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割する
帯域分割手段と、特定のサブバンドに対してミュート処
理することを決定して伝送帯域を制御するための帯域制
御手段と、上記帯域分割手段により分割された複数個の
サブバンドに対して上記帯域制御手段からの制御信号に
基づいて特定のサブバンド信号をミュート処理する調整
手段と、上記調整手段を介した複数個のサブバンドに対
して量子化ビットを割り当てるビット割当て手段と、上
記ビット割当て手段によって割り当てられた量子化ビッ
ト数で上記調整手段を介した複数個のサブバンド信号を
量子化する量子化手段とを備えたので、伝送帯域を制限
することによって量子化ビットが複数のサブバンドに分
散することを抑制して量子化歪み発生の増大を防ぎ、高
品質な符号化を行うことができる。

【００９６】また、上記調整手段により、ミュート処理
を適用する特定のサブバンドに隣接するサブバンドに対
して、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタ処理を適
用して折り返し歪みの発生原因となる成分を除去するよ
うにしたので、伝送帯域を制限する際に折り返し歪みの
発生を防ぐことができ、高品質な符号化を行うことがで
きると共に、処理量の削減及び装置の小型化を図ること
ができる。

【００９７】また、上記帯域制御手段は、入力信号のス
ペクトル分析に基づいて伝送帯域を制御するようにした
ので、入力信号のスペクトル分析に基づいて伝送帯域を
制限することによって量子化ビットが複数のサブバンド
に分散することを抑制することができる。

【００９８】また、上記帯域制御手段は、入力信号のス
ペクトル分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割
当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出
力するようにしたので、入力信号のスペクトル分析に基
づいて伝送帯域を制限することによって量子化ビットが
複数のサブバンドに分散することを抑制することができ
る。

【００９９】また、上記帯域制御手段は、上記量子化手
段による量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析し
その分析に基づいて伝送帯域を制御するようにしたの
で、量子化歪みの発生状況の分析に基づいて伝送帯域を
制限することによって量子化ビットが複数のサブバンド
に分散することを抑制することができる。

【０１００】また、上記帯域制御手段は、上記量子化手
段による量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析し
その分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割当て
を禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出力す
るようにしたので、量子化歪みの発生状況の分析に基づ
いて伝送帯域を制限することによって量子化ビットが複
数のサブバンドに分散することを抑制することができ
る。

【０１０１】また、上記帯域制御手段は、外部からのビ
ットレート情報に基づいて伝送帯域を制御するようにし
たので、外部からのビットレート情報に基づいて伝送帯
域を制限することによって量子化ビットが複数のサブバ
ンドに分散することを抑制することができる。

【０１０２】また、上記帯域制御手段は、外部からのビ
ットレート情報に基づいて特定のサブバンドへのビット
割当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を
出力するようにしたので、外部からのビットレート情報
に基づいて伝送帯域を制限することによって量子化ビッ
トが複数のサブバンドに分散することを抑制することが
できる。

【０１０３】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割
する帯域分割手段と、各サブバンドに対応した重み付け
係数が格納された重み付け係数テーブルを複数個有する
と共に、ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを
選択するための対応テーブルを有し、入力されるビット
レートに応じて上記帯域分割手段から出力される各サブ
バンドのサンプルに対し各サブバンド毎に異なる重み付
けを行うサンプル重み付け演算部と、上記サンプル重み
付け演算手段により重み付けられた各サブバンドに対し
て入力されるビットレートに応じた量子化ビット数を割
り当てるビット割当て手段と、上記帯域分割手段により
分割された複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て
手段により決定した量子化ビット数で量子化する量子化
手段とを備えたので、低ビットレート時には高域のサブ
バンド信号に割り当てる量子化ビット数を削減すること
により、入力信号の高域成分は符号化されないものの、
低域成分に十分な量子化ビット数を割り当てることがで
き、量子化歪みが知覚されない良好な品質の符号化音を
提供できるという効果がある。

【０１０４】また、上記サンプル重み付け演算部は、選
択された重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバ
ンドに割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビ
ットレートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブル
を切り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返
すようにしたので、可能な限り高域側にもビット割り当
てを行うことができ、より原音に近い品質の符号化音を
提供できるという効果がある。

【０１０５】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割
する帯域分割手段と、上記帯域分割手段から出力される
各サブバンドのサンプルに対し入力されるビットレート
に応じた量子化ビット数を割り当てるビット割当て手段
と、上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバ
ンド信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化
ビット数で量子化する量子化手段とを備えてなり、上記
ビット割当て手段は、各サブバンド信号のレベルを算出
するレベル算出部と、各サブバンドに対応した重み付け
係数が格納された重み付け係数テーブルを複数個有する
と共に、ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを
選択するための対応テーブルを有し、入力されるビット
レートに応じて上記レベル算出部から出力される各サブ
バンドのレベルに対し各サブバンド毎に異なる重み付け
を行うレベル重み付け演算部と、上記レベル重み付け演
算部により重み付け演算されたレベル値を対数値に変換
する対数値算出部と、各サブバンドのレベル対数値に対
する重み付けの値があらかじめ登録された対数値に対す
る重み付けテーブルと、各サブバンドに対する重み付け
の値があらかじめ登録されたサブバンドに対する重み付
けテーブルと、上記対数値算出部から出力される各サブ
バンドのレベルの対数値に対し上記対数値に対する重み
付けテーブルに登録されている対数値に応じた重みと上
記サブバンドに対する重み付けテーブルに登録されてい
るサブバンド毎に定められた重みを乗じた値を該当サブ
バンドの指標として算出する指標算出部と、上記指標算
出部から出力される指標と入力されるビットレートから
各サブバンドに割り当てられる量子化ビット数を算出す
る量子化ビット数算出部とを備えたので、低ビットレー
ト時には高域のサブバンド信号に割り当てる量子化ビッ
ト数を削減することにより、入力信号の高域成分は符号
化されないものの、低域成分に十分な量子化ビット数を
割り当てることができ、量子化歪みが知覚されない良好
な品質の符号化音を提供できるという効果がある。

【０１０６】また、上記レベル重み付け演算部は、選択
された重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバン
ドに割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビッ
トレートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを
切り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返す
ことにより、可能な限り高域側にもビット割り当てを行
うことができ、より原音に近い品質の符号化音を提供で
きるという効果がある。

【０１０７】また、上記量子化ビット数算出部は、一旦
各サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った
後に、量子化ビット数の総数が与えられたビットレート
を下回った場合には、ビット割り当てがされなかった高
域側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから
順に余った量子化ビットの割り当てを行うようにしたの
で、繰り返し演算を行うことなく、演算量を削減した装
置が得られる。

【０１０８】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割
する帯域分割手段と、上記帯域分割手段から出力される
各サブバンドのサンプルに対し入力されるビットレート
に応じた量子化ビット数を割り当てるビット割当て手段
と、上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバ
ンド信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化
ビット数で量子化する量子化手段とを備えてなり、上記
ビット割当て手段は、各サブバンド信号のレベルを算出
するレベル算出部と、上記レベル算出部で算出されたレ
ベル値を対数値に変換する対数値算出部と、各サブバン
ドのレベル対数値に対する重み付けの値があらかじめ登
録された対数値に対する重み付けテーブルと、各サブバ
ンドに対応して最小可聴限に関連した重み付け係数が格
納された重み付け係数テーブルを複数個有すると共に、
ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを選択する
ための対応テーブルを有し、入力されるビットレートに
応じて各サブバンド毎に異なる重み付けを行うレベル重
み付け演算部と、上記対数値算出部から出力される各サ
ブバンドのレベルの対数値に対し上記対数値に対する重
み付けテーブルに登録された対数値に応じた重みと上記
サブバンドに対する重み付け演算部から出力されるビッ
トレートに応じてサブバンド毎に定められた最小可聴限
に関連した重みとを乗じた値を該当サブバンドの指標と
して算出する指標算出部と、上記指標算出部から出力さ
れる指標と入力されるビットレートから各サブバンドに
割り当てられる量子化ビット数を算出する量子化ビット
数算出部とを備えたので、低ビットレート時には高域の
サブバンド信号に割り当てる量子化ビット数を削減する
ことにより、入力信号の高域成分は符号化されないもの
の、低域成分に十分な量子化ビット数を割り当てること
ができ、量子化歪みが知覚されない良好な品質の符号化
音を提供できるという効果がある。

【０１０９】また、上記サブバンドに対する重み付け演
算部は、量子化ビット数の総数が与えられたビットレー
トを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを切り替
えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返すことに
より、可能な限り高域側にもビット割り当てを行うこと
ができ、より原音に近い品質の符号化音を提供できると
いう効果がある。

【０１１０】また、上記量子化ビット数算出部は、一旦
各サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った
後に、量子化ビットの総数が与えられたビットレートを
下回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域
側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順
に余った量子化ビットの割り当てを行うことにより、繰
り返し演算を行うことなく、演算量を削減した装置が得
られる。

【０１１１】また、さらに他の発明に係る音響信号符号
化装置によれば、入力信号を複数個のサブバンドに分割
する帯域分割手段と、入力されるビットレートに応じて
入力信号の高域成分を減衰させるための特性の異なる複
数個の低域通過型フィルタを有する帯域制限手段と、上
記帯域制限部の出力信号を複数個の帯域に分割するため
のビット割り当て用帯域分割手段と、上記ビット割り当
て用帯域分割手段から出力される各サブバンドに対して
入力されるビットレートに応じた量子化ビット数を割り
当てるビット割当て手段と、上記帯域分割手段により分
割された複数個のサブバンド信号を上記ビット割当て手
段により決定した量子化ビット数で量子化する量子化手
段とを備えたので、低ビットレート時には高域のサブバ
ンド信号に割り当てる量子化ビット数を削減することに
より、入力信号の高域成分は符号化されないものの、低
域成分に十分な量子化ビット数を割り当てることがで
き、量子化歪みが知覚されない良好な品質の符号化音を
提供できるという効果がある。

【０１１２】また、上記ビット割当て手段は、一旦各サ
ブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った後
に、量子化ビットの総数が与えられたビットレートを下
回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域側
サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順に
余った量子化ビットの割り当てを行うことにより、可能
な限り高域側にもビット割り当てを行うことができ、よ
り原音に近い品質の符号化音を提供できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る音響信号符号
化装置を示すブロック図である。

【図２】 この発明によるビット割当ての状態を示す説
明図である。

【図３】 この発明の実施の形態２に係る音響信号符号
化装置を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係る音響信号符号
化装置を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態４に係る音響信号符号
化装置を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態４に係るフィルタ処理
部の低域通過フィルタのフィルタ特性の一例を示す特性
図である。

【図７】 この発明の実施の形態５に係るフィルタ処理
部の低域通過フィルタのフィルタ特性を示す特性図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態４及び５に係る他の音
響信号符号化装置を示すブロック図である。

【図９】 この発明の実施の形態４及び５に係るさらに
他の音響信号符号化装置を示すブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６に係る音響信号符
号化装置を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態７に係る調整部で使
用する低域通過フィルタ及び高域通過フィルタのフィル
タ特性の一例を示す特性図である。

【図１２】 この発明の実施の形態６及び７に係る他の
音響信号符号化装置を示すブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態６及び７に係るさら
に他の音響信号符号化装置を示すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態８に係る音響信号符
号化装置を示すブロック図である。

【図１５】 図１４のサンプル重み付け演算部７の内部
構成図である。

【図１６】 図１５の重み付けテーブル切換手段５１０
に備えられるビットレートとテーブル番号との対応テー
ブルを示す説明図である。

【図１７】 図１４のサンプル重み付け演算部７に備え
られる複数の重み付けテーブルの説明図である。

【図１８】 図１４のサンプル重み付け演算部７の動作
フローチャートである。

【図１９】 この発明の実施の形態１０に係る音響信号
符号化装置のビット割当て部を示す構成図である。

【図２０】 この発明の実施の形態１３に係る音響信号
符号化装置のビット割当て部を示す構成図である。

【図２１】 図２０のサブバンドに対する重み付け演算
部２７に備えられる複数の重み付けテーブルの説明図で
ある。

【図２２】 図２０のサブバンドに対する重み付け演算
部２７の内部構成図である。

【図２３】 この発明の実施の形態１６に係る音響信号
符号化装置を示すブロック図である。

【図２４】 図２３の帯域制限部９の内部構成図であ
る。

【図２５】 従来例に係る音響信号符号化装置を示すブ
ロック図である。

【図２６】 従来例に係る帯域分割フィルタのフィルタ
特性を示す特性図である。

【図２７】 入力信号のスペクトラムの一例を示す説明
図である。

【図２８】 従来例に係るビット割当ての状態を示す説
明図である。

【図２９】 他の従来例に係る音響信号符号化装置を示
すブロック図である。

【図３０】 図２９のビット割当て部２の内部構成図で
ある。

【図３１】 最小可聴限を説明する特性図である。

【符号の説明】

１ 帯域分割部、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ ビット割当て
部、３、３Ａ 量子化部、４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 帯域
制限部、５ フィルタ処理部、６ 調整部、７ サンプ
ル重み付け演算部、８ レベル重み付け演算部、９ 帯
域制限部、１０ ビット割り当て用帯域分割部、２１
レベル算出部、２２ 対数値算出部、２３ 指標算出
部、２４ 量子化ビット数算出部、２５ 対数値に対す
る重み付けテーブル、２６ サブバンドに対する重み付
けテーブル、２７ サブバンドに対する重み付け演算
部、５０１、５０２、・・・、５０Ｎ、７０１、７０
２、・・・、７０Ｎ 重み付けテーブル、５１０、７１
０ 重み付けテーブル切換手段、８０１、８０２、・・
・、８０Ｎ 低域通過フィルタ、８１０ 低域通過フィ
ルタ切換手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉野 幸正 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 内藤 悠史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を複数個のサブバンドに分割す
   る帯域分割手段と、 特定のサブバンドに対するビット割当てを禁止して伝送
   帯域を制御するための制御信号を出力する帯域制御手段
   と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
   に対し上記帯域制御手段からの制御信号に基づいて特定
   のサブバンドへのビット割り当てを禁止し、その他のサ
   ブバンドに対して量子化ビットを割り当てるビット割当
   て手段と、 上記ビット割当て手段によって割り当てられた量子化ビ
   ット数で上記帯域分割手段から出力される複数個のサブ
   バンド信号のうち上記他のサブバンド信号を量子化する
   量子化手段とを備えた音響信号符号化装置。
2. 【請求項２】 入力信号を帯域制限するフィルタ処理手
   段と、 上記フィルタ処理手段のフィルタ特性を決定して伝送帯
   域を制御する帯域制御手段と、 上記フィルタ処理手段からの出力信号を複数個のサブバ
   ンドに分割する帯域分割手段と、 上記複数個のサブバンドに対して量子化ビットを割り当
   てるビット割当て手段と、 上記帯域分割手段から出力される複数個のサブバンド信
   号を上記ビット割当て手段によって割り当てられた量子
   化ビット数で量子化する量子化手段とを備えた音響信号
   符号化装置。
3. 【請求項３】 上記帯域制御手段は、フィルタ特性とし
   て、カットオフ周波数を含む過渡域がサブバンドの境界
   と重複しない特性を決定することを特徴とする請求項２
   記載の音響信号符号化装置。
4. 【請求項４】 入力信号を複数個のサブバンドに分割す
   る帯域分割手段と、 特定のサブバンド信号をミュート処理することを決定し
   て伝送帯域を制御するための制御信号を出力する帯域制
   御手段と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
   に対して上記帯域制御手段からの制御信号に基づいて特
   定のサブバンド信号をミュート処理する調整手段と、 上記調整手段を介した複数個のサブバンドに対して量子
   化ビットを割り当てるビット割当て手段と、 上記ビット割当て手段によって割り当てられた量子化ビ
   ット数で上記調整手段を介した複数個のサブバンド信号
   を量子化する量子化手段とを備えた音響信号符号化装
   置。
5. 【請求項５】 上記調整手段は、ミュート処理を適用す
   る特定のサブバンドに隣接するサブバンドに対して、低
   域通過フィルタ及び高域通過フィルタ処理を適用して折
   り返し歪みの発生原因となる成分を除去することを特徴
   とする請求項４記載の音響信号符号化装置。
6. 【請求項６】 上記帯域制御手段は、入力信号のスペク
   トル分析に基づいて伝送帯域を制御することを特徴とす
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の音響信号符号化
   装置。
7. 【請求項７】 上記帯域制御手段は、入力信号のスペク
   トル分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割当て
   を禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出力す
   ることを特徴とする請求項６記載の音響信号符号化装
   置。
8. 【請求項８】 上記帯域制御手段は、上記量子化手段に
   よる量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析しその
   分析に基づいて伝送帯域を制御することを特徴とする請
   求項１ないし５のいずれかに記載の音響信号符号化装
   置。
9. 【請求項９】 上記帯域制御手段は、上記量子化手段に
   よる量子化結果から量子化歪みの発生状況を分析しその
   分析に基づいて特定のサブバンドへのビット割当てを禁
   止して伝送帯域を制御するための制御信号を出力するこ
   とを特徴とする請求項８記載の音響信号符号化装置。
10. 【請求項１０】 上記帯域制御手段は、外部からのビッ
    トレート情報に基づいて伝送帯域を制御することを特徴
    とする請求項１ないし５のいずれかに記載の音響信号符
    号化装置。
11. 【請求項１１】 上記帯域制御手段は、外部からのビッ
    トレート情報に基づいて特定のサブバンドへのビット割
    当てを禁止して伝送帯域を制御するための制御信号を出
    力することを特徴とする請求項１０記載の音響信号符号
    化装置。
12. 【請求項１２】 入力信号を複数個のサブバンドに分割
    する帯域分割手段と、 各サブバンドに対応した重み付け係数が格納された重み
    付け係数テーブルを複数個有すると共に、ビットレート
    に応じた重み付け係数テーブルを選択するための対応テ
    ーブルを有し、入力されるビットレートに応じて上記帯
    域分割手段から出力される各サブバンドのサンプルに対
    し各サブバンド毎に異なる重み付けを行うサンプル重み
    付け演算部と、 上記サンプル重み付け演算手段により重み付けられた各
    サブバンドに対して入力されるビットレートに応じた量
    子化ビット数を割り当てるビット割当て手段と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
    信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビッ
    ト数で量子化する量子化手段とを備えた音響信号符号化
    装置。
13. 【請求項１３】 上記サンプル重み付け演算部は、選択
    された重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバン
    ドに割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビッ
    トレートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを
    切り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返す
    ことを特徴とする請求項１２記載の音響信号符号化装
    置。
14. 【請求項１４】 入力信号を複数個のサブバンドに分割
    する帯域分割手段と、 上記帯域分割手段から出力される各サブバンドのサンプ
    ルに対し入力されるビットレートに応じた量子化ビット
    数を割り当てるビット割当て手段と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
    信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビッ
    ト数で量子化する量子化手段とを備えてなり、 上記ビット割当て手段は、 各サブバンド信号のレベルを算出するレベル算出部と、
    各サブバンドに対応した重み付け係数が格納された重み
    付け係数テーブルを複数個有すると共に、ビットレート
    に応じた重み付け係数テーブルを選択するための対応テ
    ーブルを有し、入力されるビットレートに応じて上記レ
    ベル算出部から出力される各サブバンドのレベルに対し
    各サブバンド毎に異なる重み付けを行うレベル重み付け
    演算部と、 上記レベル重み付け演算部により重み付け演算されたレ
    ベル値を対数値に変換する対数値算出部と、 各サブバンドのレベル対数値に対する重み付けの値があ
    らかじめ登録された対数値に対する重み付けテーブル
    と、 各サブバンドに対する重み付けの値があらかじめ登録さ
    れたサブバンドに対する重み付けテーブルと、 上記対数値算出部から出力される各サブバンドのレベル
    の対数値に対し上記対数値に対する重み付けテーブルに
    登録されている対数値に応じた重みと上記サブバンドに
    対する重み付けテーブルに登録されているサブバンド毎
    に定められた重みを乗じた値を該当サブバンドの指標と
    して算出する指標算出部と、 上記指標算出部から出力される指標と入力されるビット
    レートから各サブバンドに割り当てられる量子化ビット
    数を算出する量子化ビット数算出部とを有する音響信号
    符号化装置。
15. 【請求項１５】 上記レベル重み付け演算部は、選択さ
    れた重み付け係数テーブルを用いたときの各サブバンド
    に割り当てた量子化ビット数の総数が入力されるビット
    レートを超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを切
    り替えつつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返すこ
    とを特徴とする請求項１４記載の音響信号符号化装置。
16. 【請求項１６】 上記量子化ビット数算出部は、一旦各
    サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った後
    に、量子化ビット数の総数が与えられたビットレートを
    下回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域
    側サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順
    に余った量子化ビットの割り当てを行うことを特徴とす
    る請求項１４記載の音響信号符号化装置。
17. 【請求項１７】 入力信号を複数個のサブバンドに分割
    する帯域分割手段と、 上記帯域分割手段から出力される各サブバンドのサンプ
    ルに対し入力されるビットレートに応じた量子化ビット
    数を割り当てるビット割当て手段と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
    信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビッ
    ト数で量子化する量子化手段とを備えてなり、 上記ビット割当て手段は、 各サブバンド信号のレベルを算出するレベル算出部と、 上記レベル算出部で算出されたレベル値を対数値に変換
    する対数値算出部と、 各サブバンドのレベル対数値に対する重み付けの値があ
    らかじめ登録された対数値に対する重み付けテーブル
    と、 各サブバンドに対応して最小可聴限に関連した重み付け
    係数が格納された重み付け係数テーブルを複数個有する
    と共に、ビットレートに応じた重み付け係数テーブルを
    選択するための対応テーブルを有し、入力されるビット
    レートに応じて各サブバンド毎に異なる重み付けを行う
    レベル重み付け演算部と、 上記対数値算出部から出力される各サブバンドのレベル
    の対数値に対し上記対数値に対する重み付けテーブルに
    登録された対数値に応じた重みと上記サブバンドに対す
    る重み付け演算部から出力されるビットレートに応じて
    サブバンド毎に定められた最小可聴限に関連した重みと
    を乗じた値を該当サブバンドの指標として算出する指標
    算出部と、 上記指標算出部から出力される指標と入力されるビット
    レートから各サブバンドに割り当てられる量子化ビット
    数を算出する量子化ビット数算出部とを有する音響信号
    符号化装置。
18. 【請求項１８】 上記サブバンドに対する重み付け演算
    部は、量子化ビット数の総数が与えられたビットレート
    を超えない範囲で上記重み付け係数テーブルを切り替え
    つつ量子化ビット数の割り当て処理を繰り返すことを特
    徴とする請求項１７記載の音響信号符号化装置。
19. 【請求項１９】 上記量子化ビット数算出部は、一旦各
    サブバンド信号への量子化ビットの割り当てを行った後
    に、量子化ビットの総数が与えられたビットレートを下
    回った場合には、ビット割り当てがされなかった高域側
    サブバンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順に
    余った量子化ビットの割り当てを行うことを特徴とする
    請求項１７記載の音響信号符号化装置。
20. 【請求項２０】 入力信号を複数個のサブバンドに分割
    する帯域分割手段と、 入力されるビットレートに応じて入力信号の高域成分を
    減衰させるための特性の異なる複数個の低域通過型フィ
    ルタを有する帯域制限手段と、 上記帯域制限部の出力信号を複数個の帯域に分割するた
    めのビット割り当て用帯域分割手段と、 上記ビット割り当て用帯域分割手段から出力される各サ
    ブバンドに対して入力されるビットレートに応じた量子
    化ビット数を割り当てるビット割当て手段と、 上記帯域分割手段により分割された複数個のサブバンド
    信号を上記ビット割当て手段により決定した量子化ビッ
    ト数で量子化する量子化手段とを備えた音響信号符号化
    装置。
21. 【請求項２１】 上記ビット割当て手段は、一旦各サブ
    バンド信号への量子化ビットの割り当てを行った後に、
    量子化ビットの総数が与えられたビットレートを下回っ
    た場合には、ビット割り当てがされなかった高域側サブ
    バンドの内で最も低い周波数のサブバンドから順に余っ
    た量子化ビットの割り当てを行うことを特徴とする請求
    項２０記載の音響信号符号化装置。