JPH11272294A - エンコード方法、デコード方法、エンコード装置、デコード装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、記録媒体、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビット配分量が０でない２次元ブロックの個
数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情
報の値との差を可能な限り少なくして、より効率の良い
符号化を実現し得、静特性や信号品質の向上を図ること
ができ、記録媒体における記録容量や伝送路における伝
送容量の有効利用を行なうエンコード方法を得る。 【解決手段】 ビット配分量が０でない２次元ブロック
の個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個
数情報の値との差をも考慮してビット配分量の決定を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンコード方法、
デコード方法、エンコード装置、デコード装置、ディジ
タル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、記録媒
体、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号の高能率符号化の従来の
方法及び装置には種々あるが、以下に従来例の二、三を
説明する。時間領域のオーディオ信号を単位時間毎にブ
ロック化してこのブロック毎の時間軸の信号を周波数軸
上の信号に変換（直交変換）して複数の周波数帯域に分
割し、各帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割
方式の一つである変換符号化方法がある。時間領域のオ
ーディオ信号を単位時間毎にブロック化しないで、複数
の周波数帯域に分割して符号化する非ブロック化周波数
帯域分割方法の一つである帯域分割符号化｛サブバンド
コーディング（ＳＢＣ：Subband Coding）｝方法があ
る。又、上述の帯域分割符号化と 変換符号化とを組み
合わせた高能率符号化方法もある。この場合には、例え
ば、上述の帯域分割符号化方式で帯域分割を行った後、
その各帯域毎の信号を上述の変換符号化方式で周波数領
域の信号に直交変換し、この直交変換された各帯域毎に
符号化を施すことになる。

【０００３】ここで、上述した帯域分割符号化方式に使
用される帯域分割用フィルタの一例として、例えばＱＭ
Ｆ(Quadrature Mirror filter:直角ミラーフィルタ）等
のフィルタがある。このフィルタは1976 R.E.Crochiere
Digital coding of speechin subbands Bell Syst.
Tech. J. Vol.55, No.8 1976 に述べられている。ま
た、ICASSP 83,BOSTON Polyphase Quadrature filters-
A new subband codingtechnique Joseph H. Rothweiler
には、ポリフェーズクワドラチャフィルタ(Polyphase
Quadrature filter：多相直角フィルタ) などの等バン
ド幅のフィルタ分割手法及び装置が述べられている。

【０００４】また、上述した直交変換としては、例え
ば、入力オーディオ信号を所定単位時間（フレーム）で
ブロック化し、該ブロック毎に高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）やディスクリートコサイン変換（ＤＣＴ）、モディ
ファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）などを行うことで時間
軸を周波数軸に変換するような直交変換がある。上述の
ＭＤＣＴについては、ICASSP 1987 Subband/Transform
Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Dom
ain Aliasing Cancellation J.P.Princen A.B.Bradley
Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst.of Tech. に
述べられている。

【０００５】更に、周波数帯域分割された各周波数成分
を量子化する場合の周波数分割幅として、人間の聴覚特
性を考慮した帯域分割がある。即ち、一般に臨界帯域
（クリティカルバンド）と呼ばれている高域程帯域幅が
広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複数バンド
（例えば２５バント）の帯域に分割する。また、このと
きの各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に
所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的なビット配
分による符号化が行われる。例えば、上述のＭＤＣＴ処
理されて得られたＭＤＣＴ係数データを上述のビット配
分によって符号化する際には、上述の各ブロック毎のＭ
ＤＣＴ処理により得られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数デー
タに対して、適応的な配分ビット数で符号化が行われる
ことになる。

【０００６】更に、各帯域毎の符号化に際しては、各帯
域毎に正規化を行って量子化を行うことにより、より効
率的な符号化を実現するいわゆるブロックフローティン
グ処理が行われる。例えば、上述のＭＤＣＴ処理されて
得られたＭＤＣＴ係数データを符号化する際には、各帯
域毎に上述のＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値等に対応し
た正規化を行って量子化を行うことにより、より効率的
な符号化が行われることになる。

【０００７】上述のビット配分手法及としては、従来、
次の２方法が知られている。すなわち、IEEE Transacti
ons of Accoustics,Speech,and Signal Processing,vo
l.ASSP-25,No.4,August 1977 では、各帯域毎の信号の
大きさをもとに、ビット配分を行っている。またICASSP
1980 The critical band coder--digital encoding of
the perceptual requirements of the auditory system
M.A. Kransner MITでは、聴覚マスキングを利用するこ
とで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固定的なビ
ット配分を行う方法が述べられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の高能率符号化方法において、実際に符号化をする２
次元ブロックの個数情報については数ビットを用いて予
め規定した値より選択して符号化する場合、実際に符号
化を行ないたい２次元ブロックの個数と、２次元ブロッ
クの個数情報として選択される上述の数ビットを用いて
予め規定した個数情報の値との差が大きい時、実際には
無効である、すなわち符号化を行なう必要の無い２次元
ブロックについてもビット割当情報等を符号化する必要
が生じ、符号化の効率が悪くなる。

【０００９】かかる点に鑑み、本発明は、入力ディジタ
ル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波
数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、こ
の時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロ
ック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データを
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、そ
の量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波
数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配
分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮す
ると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
報圧縮パラメーターを得て、有効とする２次元ブロック
の個数情報を数ビットで予め規定した値より選択するエ
ンコード方法、デコード方法、エンコード装置、デコー
ド装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録
装置、記録媒体、ディジタル信号送信方法、又はディジ
タル信号送信装置において、ビット配分量が０でない２
次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元
ブロックの個数情報の値との差を可能な限り少なくし
て、より効率の良い符号化を実現し得、静特性や信号品
質の向上を図ることができ、記録媒体における記録容量
や伝送路における伝送容量の有効利用を行なうことので
きるものを提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力ディジタ
ル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波
数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時
間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック
内の信号成分を基に正規化を行って正規化データを得、
時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロッ
ク内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量
子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量
によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると
共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧
縮パラメーターを得て、有効となる２次元ブロックの個
数情報については数ビットを用いて予め規定した値より
選択するエンコード方法において、ビット配分量が０で
ない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した
２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し、この
差を可能な限り小さくする様なビット配分量の決定を行
なうことにより符号化効率を良好なものとするものであ
る。

【００１１】かかる本発明エンコード方法によれば、数
ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情報の値と
の差をも考慮し、この差を可能な限り小さくする様なビ
ット配分量の決定を行なうことによりより効率のよい符
号化を実現し、静特性や信号品質の向上を図ることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】第１の本発明は、入力ディジタル
信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数
に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間
と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内
の信号成分を基に正規化を行って正規化データを得、時
間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック
内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子
化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関
する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量に
よりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共
に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーターを得て、有効とする２次元ブロックの個数
情報を数ビットで予め規定した値より選択するエンコー
ド方法において、ビット配分量が０でない２次元ブロッ
クの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの
個数情報の値との差をも考慮してビット配分量の決定を
行なうようにしたエンコード方法である。

【００１３】第２の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する
複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成
分を基に正規化を行って正規化データを得、時間と周波
数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号
成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を
基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次
元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロ
ック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間
と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメー
ターを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報を数
ビットで予め規定した値より選択し、情報圧縮された時
間と周波数に関する２次元ブロック毎の信号成分を、時
間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメ
ータを用いて複号するようにしたデコード方法におい
て、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個数と、
数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情報の値
との差をも考慮してビット配分量の決定を行なうように
したデコード方法である。

【００１４】第３の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を
直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロッ
ク内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直
交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎
に２次元ブロック内の信号成分を基に正規化を行なって
正規化データを得る正規化データ算出手段と、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信
号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出
手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定する
ビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブ
ロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック
内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段
と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、有
効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予め規
定した値より選択する有効２次元ブロック個数情報決定
手段とを有するエンコード装置において、ビット配分算
出手段は、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個
数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情
報の値との差をも考慮してビット配分量の決定を行なう
ようんしたエンコード装置である。

【００１５】第４の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を
直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロッ
ク内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直
交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎
に２次元ブロック内の信号成分を基に正規化を行なって
正規化データを得る正規化データ算出手段と、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信
号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出
手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定する
ビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブ
ロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック
内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段
と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、有
効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予め規
定した値より選択する有効２次元ブロック個数情報決定
手段と、情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブ
ロック内の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブ
ロック毎の情報圧縮パラメータを用いて復号する復号手
段とを有するデコード装置において、ビット配分算出手
段は、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個数
と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情報
の値との差をも考慮してビット配分量の決定を行なうよ
うにしたデコード装置である。

【００１６】第５の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する
複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成
分を基に正規化を行って正規化データを得、時間と周波
数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号
成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を
基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次
元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロ
ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーター、及
び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予
め規定した値より選択したものと共に記録媒体に記録す
る、ディジタル信号記録方法において、ビット配分量が
０でない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定
した２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮して
ビット配分量の決定を行なうようにしたディジタル信号
記録方法である。

【００１７】第６の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を
直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロッ
ク内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直
交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎
に２次元ブロック内の信号成分を基に正規化を行なって
正規化データを得る正規化データ算出手段と、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信
号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出
手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定する
ビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブ
ロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック
内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段
と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、有
効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予め規
定した値より選択する有効２次元ブロック個数情報決定
手段とを有し、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ
決定手段及び有効２次元ブロック個数情報決定手段の各
出力を記録媒体に記録するようにしたディジタル信号記
録装置において、ビット配分算出手段は、ビット配分量
が０でない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規
定した２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し
てビット配分量の決定を行なうようにしたディジタル信
号記録装置である。

【００１８】第７の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する
複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成
分を基に正規化を行って正規化データを得、時間と周波
数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号
成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を
基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次
元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロ
ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーター、及
び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予
め規定した値より選択したものと共に記録された記録媒
体において、ビット配分量が０でない２次元ブロックの
個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数
情報の値との差をも考慮してビット配分量の決定を行な
うようにした記録媒体である。

【００１９】第８の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する
複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成
分を基に正規化を行って正規化データを得、時間と周波
数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号
成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を
基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次
元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロ
ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、時間と周波数
に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーター、及
び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予
め規定した値より選択したものと共に送信するディジタ
ル信号送信方法において、ビット配分量が０でない２次
元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブ
ロックの個数情報の値との差をも考慮してビット配分量
の決定を行なうようにしたディジタル信号送信方法であ
る。

【００２０】第９の本発明は、入力ディジタル信号を複
数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を
直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロッ
ク内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直
交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎
に２次元ブロック内の信号成分を基に正規化を行なって
正規化データを得る正規化データ算出手段と、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信
号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出
手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定する
ビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブ
ロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック
内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段
と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、有
効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで予め規
定した値より選択する有効２次元ブロック個数情報決定
手段とを有し、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ
決定手段及び有効２次元ブロック個数情報決定手段の各
出力を送信するディジタル信号送信装置において、ビッ
ト配分算出手段は、ビット配分量が０でない２次元ブロ
ックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロック
の個数情報の値との差をも考慮してビット配分量の決定
を行なうようにしたディジタル信号送信装置である。

【００２１】〔発明の実施の形態の具体例〕以下、図面
を参照し、本発明の実施の形態の具体例について説明す
る。この具体例では、オーディオＰＣＭ信号等の入力デ
ジタル信号を、帯域分割符号化（ＳＢＣ:Subband Codin
g ）、適応変換符号化（ＡＴＣ:Adaptive Transform Co
ding）及び適応ビツト割り当てての各技術を用いて高能
率符号化する。この技術について、図１以降を参照しな
がら説明する。

【００２２】図１に示す具体的な高能率符号化装置で
は、入力デジタル信号を複数の周波数帯域に分割すると
共に、各周波数帯域毎に、信号を直交変換して時間と周
波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び分
析のための信号成分を得、得られた周波数軸のスペクト
ルデータを、低域では、後述する人間の聴覚特性を考慮
したいわゆる臨界帯域幅（クリティカルバンド）毎に、
中高域ではブロツクフローティング効率を考慮して臨界
帯域幅を細分化した帯域毎に、適応的にビツト割り当て
して符号化している。通常このブロックが量子化雑音発
生ブロックとなる。さらに、この具体例においては、直
交変換の前に入力信号に応じて適応的にブロツクサイズ
（ブロツク長）を変化させでいる。

【００２３】即ち、図１において、入力端子１００に
は、０〜２２ｋＨｚのオーディオ信号が４４．１ｋＨｚ
でサンプリングされてデジタル信号に変換され、そのデ
ジタルオーディオ信号がパルスコード変調されて得られ
たオーディオＰＣＭ信号が供給される。この入力信号
は、例えばいわゆるＱＭＦ(Quadrature Mirror filte）
等の帯域分割フィルタ１０１により０〜１１ｋＨｚの帯
域の信号と、１１ｋＨｚ〜２２ｋＨｚの帯域の信号とに
分割される。０〜１１ｋＨｚの帯域の信号は同じくいわ
ゆるＱＭＦ等の帯域分割フィルタ１０２により０〜５.
５ｋＨｚの帯域の信号と、５. ５ｋＨｚ〜１１ｋＨｚの
帯域の信号とに分割される。

【００２４】帯域分割フィルタ１０１からの１１ｋＨｚ
〜２２ｋＨｚの帯域の信号は、直交変換回路の一例であ
るＭＤＣＴ(Modified Discrete Cosine Transform)回路
１０３に送られる。帯域分割フィルタ１０２からの５.
５ｋＨｚ〜１１ｋＨｚの帯域の信号はＭＤＣＴ回路１０
４に送られ、上述の帯域分割フィルタ１０２からの０〜
５. ５ｋＨｚの帯域の信号はＭＤＣＴ回路１０５に送ら
れることにより、それぞれＭＤＣＴ処理される。なお、
各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５では、各帯域毎
に設けたブロック決定回路１０９、１１０、１１１によ
り決定されたブロックサイズ（情報圧縮パラメータ）に
基づいてＭＤＣＴ処理がなされる。

【００２５】ここで、各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、
１０５に供給する各帯域毎のブロックについての標準的
な入力信号に対する一例を図２に示す。この図２の一例
においては、３つのフィルタ出力信号は、各帯域ごとに
独立におのおの複数の直交変換ブロックサイズ（情報圧
縮パラメータ）を持ち、信号の時間特性、周波数分布等
により時間分解能を切り換えられるようにしている。信
号が時間的に準定常的である場合には、直交変換ブロッ
クサイズを１１．６ｍＳ、即ち、図２Ａにおけるロング
モード（Ｌｏｎｇ Ｍｏｄｅ）のように大きくし、信号
が非定常的である場合には、直交変換ブロックサイズを
更に２分割、４分割とする。図２Ｂにおけるショートモ
ード（Ｓｈｏｒｔ Ｍｏｄｅ）のごとく、すべてを４分
割、２．９ｍＳとする場合や、図２Ｃにおけるミドルモ
ードＡ（Ｍｉｄｄｌｅ ＭｏｄｅＡ）、図２Ｄにおける
ミドルモードＢ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｍｏｄｅ Ｂ）のごと
く、一部を２分割、５．８ｍＳ、１部を４分割、２．９
ｍＳの時間分解能とすることで、実際の複雑な入力信号
に適応するようになっている。この直交変換ブロックサ
イズの分割は処理装置の規模が許せば、さらに複雑な分
割を行なうと、より効果的なことは明白である。

【００２６】このブロックサイズ（情報圧縮パラメー
タ）の決定は、図１におけるブロックサイズ決定回路１
０９、１１０、１１１でなされ、各ＭＤＣＴ回路１０
３、１０４、１０５及びビット割当算出回路（ビット配
分算出回路）（ビット配分演算回路）１１８に伝えられ
るとともに、該当ブロックのブロックサイズ情報として
出力端子１１３、１１５、１１７より出力される。

【００２７】再び図１において、各ＭＤＣＴ回路１０
３、１０４、１０５にてＭＤＣＴ処理されて得られた周
波数軸上のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数データ
（時間と周波数に関する２次元ブロック内の信号成分）
において、低域はいわゆる臨界帯域（クリティカルバン
ド）毎にまとめられ、中高域はブロックフローティング
の有効性を考慮して、臨界帯域幅を細分化して適応ビッ
ト割当符号化回路１０６、１０７、１０８、及びビット
割当算出回路１１８に送られる。このクリテイカルバン
ドとは、人間の聴覚特性を考慮して分割された周波数帯
域であり、ある純音の周波数近傍の同じ強さの狭帯域バ
ンドノイズによって当該純音がマスクされるときのその
ノイズの持つ帯域のことである。この臨界帯域（クリテ
ィカルバンド）は、高域ほど帯域幅が広くなっており、
上述の０〜２２ｋＨｚの全周波数帯域は例えば２５のク
リティカルバンドに分割されている。

【００２８】図１におけるビット割当算出回路１１８
は、上述のブロックサイズ情報及び、スペクトルデータ
又はＭＤＣＴ係数データに基づき、いわゆるマスキング
効果等を考慮して、上述の臨界帯域及びブロックフロー
ティングを考慮した各分割帯域毎の、マスキング量、及
び、同分割帯域毎のエネルギーあるいはピーク値等を算
出し、その結果に基づき、各帯域毎に割当ビット数（ビ
ット配分量）を求め、図１における適応ビット割当符号
化回路１０６、１０７、１０８へ伝送している。これら
の適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８で
は、上述のブロックサイズ情報、及び、臨界帯域及びブ
ロックフローティングを考慮した各分割帯域毎に割り当
てられたビット数に応じて、各スペクトルデータ又はＭ
ＤＣＴ係数データを再量子化（正規化して量子化）する
ようにしている。このようにして符号化されたデータ
は、図１における出力端子１１２、１１４、１１６を介
して取り出される。以下説明の便宜上、ビット割当の単
位となる、上述の臨界帯域及びブロックフローティング
を考慮した各分割帯域を、単位ブロックと称することに
する。

【００２９】次に、図３を参照して、上述の図１におけ
るビット割当算出回路（ビット配分算出回路）（ビット
配分演算回路）１１８で行われるビット割当の具体的な
手法について説明する。図３は上述の図１におけるビッ
ト割当算出回路１１８の一例（ビット配分演算手段）
（ビット配分算出手段）の概略構成を示すブロックであ
る。この図３において、入力端子３０１には、上述の図
１におけるＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５からの
周波数軸上のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数（時間
と周波数に関する２次元ブロック内の信号成分）、及
び、上述の図１におけるブロック決定回路１０９、１１
０、１１１からのブロックサイズ情報が供給されてい
る。以後、図３で示された、上述の図１におけるビット
割当算出回路１１８のシステムにおいて、上述のブロッ
クサイズ情報に適応した、定数、重み付け関数等を用い
て処理していく。

【００３０】図３において、入力端子３０１より入力し
た周波数軸上のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数は、
エネルギー算出回路３０２に送られて、単位ブロック毎
のエネルギーが、例えば当該単位ブロック内での各振幅
値の総和を計算すること等により求められる。この各バ
ンド毎のエネルギーの代わりに、振幅値のピーク値、平
均値等が用いられることもある。

【００３１】このエネルギー算出回路３０２からの出力
として、例えば各バンドの総和値のスペクトルを図４に
ＳＢとして示している。ただし、この図４では、図示を
簡略化するため、単位ブロックによる分割数を１２ブロ
ック（Ｂ1 〜Ｂ12）で表現している。また、エネルギー
算出回路３０２においては、単位ブロックのブロックフ
ローティングの状態を示す、正規化データ（情報圧縮パ
ラメータ）であるスケールファクター値についても決定
するものとする。具体的には、例えば予めスケールファ
クタ値の候補として幾つかの正の値を用意し、その中か
ら単位ブロック内のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数
の絶対値の最大値以上の値をとる中で、最小のものを当
該単位ブロックのスケールファクタ値として採用する。
スケールファクタ値については、実際の値と対応した形
で、数ビットを用いて番号付けを行ない、その番号をＲ
ＯＭ等（図示せず）により記憶させておけばよい。ま
た、ある単位ブロックにおいて上述した方法で決定され
たスケールファクタ値は、決定された値に対応する上述
の番号を当該単位ブロックのスケールファクタを示すサ
ブ情報として使用する。

【００３２】次に、上述のエネルギー算出回路３０２で
求められた上述のスペクトルＳＢのいわゆるマスキング
に於ける影響を考慮するために、そのスペクトルＳＢに
所定の重み付け関数を掛けて加算するような畳込み（コ
ンボリユーション）処理を施す。このため、上述の帯域
毎のエネルギー算出回路３０２の出力、すなわちそのス
ペクトルＳＢの各値は、畳込みフイルタ回路３０３に送
られる。その畳込みフイルタ回路３０３は、例えば、入
力データを順次遅延させる複数の遅延素子と、これら遅
延素子からの出力にフイルタ係数（重み付け関数）を乗
算する複数の乗算器と、その各乗算器の出力の総和をと
る総和加算器とから構成される。この畳込み処理によ
り、図４中点線で示す部分の総和が得られる。

【００３３】次に、上述の畳込みフイルタ回路３０３の
出力は引算器３０４に送られる。その引算器３０４は、
上述の畳込んだ領域での後述する許容可能なノイズレベ
ル（量子化係数）に対応するレベルαを求めるものであ
る。なお、当該許容可能なノイズレベル（許容ノイズレ
ベル）に対応するレベルαは、後述するように、逆コン
ボリユーション処理を行うことによって、クリテイカル
バンドの各バンド毎の許容ノイズレベルとなるようなレ
ベルである。ここで、上述の引算器３０４には、上述の
レベルαを求めるための許容関数（マスキングレベルを
表現する関数）が供給される。この許容関数を増減させ
ることで上述のレベルαの制御を行っている。当該許容
関数は、次に説明するような（ｎ−ａｉ）関数発生回路
３０５から供給される。

【００３４】即ち、許容ノイズレベル（量子化係数）に
対応するレベルαは、クリテイカルバンドのバンドの低
域から順に与えられる番号をｉとすると、次の数１の式
で求めることができる。

【００３５】

【数１】α＝Ｓ−（ｎ−ａｉ）

【００３６】この数１の式において、ｎ，ａは定数でａ
＞０、Ｓは畳込み処理されたスペクトルの強度であり、
数１の式中（ｎ−ａｉ）が許容関数となる。例としてｎ
＝３８，ａ＝１を用いることができる。

【００３７】このようにして、上述のレベルαが求めら
れ、このデータは、割算回路３０６に伝送される。当該
割算回路３０６では、上述の畳込みされた領域での上述
のレベルαを逆コンボリユーションするためのものであ
る。したがって、この逆コンボリユーション処理を行う
ことにより、上述のレベルαからマスキングスペクトル
が得られるようになる。即ち、このマスキングスペクト
ルが許容ノイズスペクトルとなる。なお、上述の逆コン
ボリユーション処理は、複雑な演算を必要とするが、こ
の一例では簡略化した割算回路３０６を用いて逆コンボ
リユーションを行っている。

【００３８】次に、上述のマスキングスペクトルは、合
成回路３０８を介して減算回路３０９に伝送される。こ
こで、当該減算回路３０９には、上述の帯域毎のエネル
ギー算出回路３０２からの出力、すなわち前述したスペ
クトルＳＢが、遅延回路３１０を介して供給されてい
る。したがって、この減算回路３０９で上述のマスキン
グスペクトルとスペクトルＳＢとの減算の演算が行われ
ることで、図５に示すように、上述のスペクトルＳＢ
は、そのマスキングスペクトルＭＳのレベルで示すレベ
ル以下がマスキングされることになる。

【００３９】ところで、上述した合成回路３０８での合
成の際には、最小可聴カーブ発生回路３０７から供給さ
れる図６に示すような人間の聴覚特性であるいわゆる最
小可聴カーブＲＣを示すデータと、上述のマスキングス
ペクトルＭＳとを合成することができる。この最小可聴
カーブにおいて、雑音絶対レベルがこの最小可聴カーブ
以下ならばその雑音は聞こえないことになる。この最小
可聴カーブは、コーデイングが同じであっても例えば再
生時の再生ボリユームの違いで異なるものとなるが、現
実的なデジタルシステムでは、例えば１６ビツトダイナ
ミツクレンジへの音楽のはいり方にはさほど違いがない
ので、例えば４ｋＨｚ付近の最も耳に聞こえ易い周波数
帯域の量子化雑音が聞こえないとすれば、他の周波数帯
域ではこの最小可聴カーブのレベル以下の量子化雑音は
聞こえないと考えられる。したがって、このように例え
ばシステムの持つワードレングスの４ｋＨｚ付近の雑音
が聞こえない使い方をすると仮定し、この最小可聴カー
ブＲＣとマスキングスペクトルＭＳとを共に合成するこ
とで許容ノイズレベル（量子化係数）を得るようにする
と、この場合の許容ノイズレベルは、図６中の斜線で示
す部分までとすることができるようになる。なお、この
一例では、上述の最小可聴カーブの４ｋＨｚのレベル
を、例えば２０ビツト相当の最低レベルに合わせてい
る。また、この図６は、信号スペクトルＳＳも同時に示
している。

【００４０】この後、許容雑音補正回路３１１におい
て、例えば等ラウドネスカーブの情報に基づいて、上述
の減算回路３０９からの出力における許容雑音レベルを
補正している。ここで、等ラウドネスカーブとは、人間
の聴覚特性に関する特性曲線であり、例えば１ｋＨｚの
純音と同じ大きさに聞こえる各周波数での音の音圧を求
めて曲線で結んだもので、ラウドネスの等感度曲線とも
呼ばれる。またこの等ラウドネス曲線は、図６に示した
最小可聴カーブＲＣと略同じ曲線を描くものである。こ
の等ラウドネス曲線においては、例えば４ｋＨｚ付近で
は１ｋＨｚのところより音圧が８〜１０ｄＢ下がっても
１ｋＨｚと同じ大きさに聞こえ、逆に、５０Ｈｚ付近で
は１ｋＨｚでの音圧よりも約１５ｄＢ高くないと同じ大
きさに聞こえない。このため、上述の最小可聴カーブの
レベルを越えた雑音（許容ノイズレベル）（量子化係
数）は、当該ラウドネス曲線に応じたカーブで与えられ
る周波数特性を持つようにするのが良いことがわかる。
このようなことから、上述の等ラウドネス曲線を考慮し
て上述の許容ノイズレベル（量子化係数）を補正するこ
とは、人間の聴覚特性に適合していることが分かる。こ
こまでの一連の処理により許容雑音補正回路３１１で
は、上述してきたマスキング、聴覚特性等、様々なパラ
メータに基づき各単位ブロックに対して暫定的に割り当
てビットを算出する。

【００４１】更に許容雑音補正回路３１１においては、
ここまでの処理により各単位ブロック毎に暫定的に算出
された割り当てビットを合計した総数が、一般には符号
化装置のビットレートにより決定される使用可能ビット
数と一致しないために、これを一致させるための補整操
作を行なっている。この補整方法は、各単位ブロック毎
に算出された割り当てビットの単位ブロック間の相対的
な関係を保つようにして、例えば上述の算出された割り
当てビットを合計した総数が使用可能ビット数より少な
い場合は、図７で示すように全体の割り当てビット数を
一様に引き上げ、また上述の算出された割り当てビット
を合計した総数が使用可能ビット数より多い場合は、図
８で示すように全体の割り当てビット数を一様に引き下
げるようにすればよい。すなわち許容雑音補正回路３１
１からは、この補整操作を行なった後の各単位ブロック
の割り当てビットを出力している。尚、この補整操作に
ついては上述の許容雑音補正回路３１１にて行なう例を
示したが、図３における一連の処理の中で、この補整処
理より後の最終的な処理の段階で後述する端数調整を行
なう場合は、上述の許容雑音補正回路３１１より以前の
段階で行なうことも可能である。

【００４２】上述の補整操作により、割り当てビットを
合計した総数と使用可能ビット数をほぼ同数とすること
は可能だが、ここまでの一連の処理により求まる各単位
ブロックのビット割当値は、実数値として算出されるた
め、実用上、切り捨て等による整数化を行なう必要が生
じる。また符号化のフォーマットで許される最大のビッ
ト割当数より多く算出された単位ブロックや、上述の補
整操作により負の値として算出された単位ブロックにつ
いても、符号化のフォーマットで許される範囲のビット
割当値として整数化を行なう必要が生じる。一般には、
この整数化の操作により、再び割り当てビットの総数と
ビットレートにより決定される使用可能ビット数が一致
せず、ビットの余り又はビットの不足が生じることとな
る。このとき、算出された割り当てビットを合計した総
数が使用可能ビット数より少ない場合は、ビットが余っ
ていることとなり、より効率的な符号化を行なうため
に、余っている使用可能ビットを可能な限り割り当てる
操作が必要となる。又逆に、算出された割り当てビット
を合計した総数が使用可能ビット数より多くビットが不
足している場合は正しく符号化が行なえないため、割り
当てビット数を減少させる操作が必要となる。以下、こ
の符号化フォーマットの範囲内での整数化等により必要
となる調整操作を説明の便宜上、端数調整と記す。

【００４３】図３における端数調整回路３１２では、各
単位ブロックのスケールファクターである正規化データ
及びワードレングスであるビット割当、又は単位ブロッ
ク内の最大の信号成分より、各単位ブロック内で起こり
うる最大の量子化誤差を算出し、この最大の量子化誤差
の大きさを各単位ブロックのビット必要度として、これ
を基に端数調整操作を行うようにしている。

【００４４】以下、端数調整回路３１２における、各単
位ブロックのビット必要度の指標となる最大の量子化誤
差の算出方法について説明する。まず図９を用いて、メ
イン情報として得られる直交変換出力スペクトルをサブ
情報により処理したデ−タと、サブ情報として得られる
ブロックフロ−ティングの状態を示すスケ−ルファクタ
−及び語長を示すワ−ドレングスによる符号化の一例を
説明する。図９は、ビット割当が３ビットとなった場合
の単位ブロックの様子を示した例である。縦軸について
は中心を０としたスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数の
大きさを示すもので、横軸については周波数を示してい
る。この例では単位ブロック内には、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ、ｈで示された、８本のスペクトルデータ又
はＭＤＣＴ係数が存在しており、それぞれ０から正方向
又は負方向に大きさを持っている。上述した通りブロッ
クフロ−ティングの状態を示すスケ−ルファクタ−（正
規化データ）（情報圧縮パラメータ）は予め幾つかの大
きさで正の値を用意し、その中から単位ブロック内のス
ペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値以上
の値を取る中で最小のものを採用し、該当単位ブロック
のスケールファクターとする。図９では、絶対値の最大
値を示すスペクトルａにより、スケールファクター値が
選択される。このスケールファクターとビット割り当て
の大きさにより、単位ブロック内の量子化幅が決定され
る。図９の例ではビット割当が３ビットの場合を示して
いるが、本来３ビットで符号化（量子化）する場合８値
を表現することが可能だが、ここでは０を中心に正方向
と負方向に等分割の量子化幅を３値づつ取り、０とあわ
せて７値の量子化値を取り３ビットで表現可能なもう一
つの符号は未使用としている。ここで、単位ブロック内
のスケールファクター値とビット割当値より、量子化値
が決定され、単位ブロック内のスペクトルデータ又はＭ
ＤＣＴ係数は、最も近い量子化値に量子化される。図９
における黒丸の部分は単位ブロック内のそれぞれのスペ
クトルデータ又はＭＤＣＴ係数が量子化された値を示し
たものである。すなわち図９は、再量子化（正規化して
量子化）の一例を示したものである。

【００４５】一般に、図９で示したような方法で、０を
中心として正方向と負方向に等分割の量子化幅を持つよ
うな形で量子化を行う場合の量子化幅をＱＶとすると、
ある単位ブロックの量子化幅ＱＶは、同単位ブロックの
スケールファクターの値をＳＦ、ビット割当数をＮｂと
したときに、以下の数２の式によって求めることができ
る。

【００４６】

【数２】 ＱＶ＝ＳＦ／｛２^(Nb-1)−１｝（但し、Ｎｂ≧２）

【００４７】この場合、単位ブロック内で起こりうる最
大の量子化誤差は量子化幅ＱＶの半分、即ち、ＱＶ／２
となる。

【００４８】また、ビット割当が０の単位ブロックにつ
いては、単位ブロック内の全てのスペクトルまたはＭＤ
ＣＴデータ（時間と周波数に関する２次元ブロック内の
信号成分）が０に量子化されることになるので、この場
合の単位ブロック内で起こりうる最大の量子化誤差は、
当該単位ブロック内のスペクトルまたはＭＤＣＴデータ
の絶対値の最大値となる。

【００４９】ここで単位ブロックの量子化雑音の大きさ
について考えると、厳密には、単位ブロック内に含まれ
るスペクトルの本数や、実際の量子化誤差の大きさの考
慮が必要となるが、全スペクトルについて計算が必要と
なるため、処理が非常に大きいものとなり、あまり実用
的ではない。しかし単位ブロック内のスペクトルの本数
に著しい差が無い場合、上述のの様な方法で求めた単位
ブロック内で起こりうる最大の量子化誤差が大きいもの
ほど、量子化雑音が大きくなる可能性が高くなるため、
簡易的にビット必要度が大きいと見なすことができ、単
位ブロック分だけ計算を行なえばよいので、全スペクト
ルについて計算する場合と比較して、処理を大幅に減少
することが可能となる。

【００５０】端数調整回路３１２では、まず上述の方法
を用いることにより全単位ブロックについて各単位ブロ
ックで起こりうる最大の量子化誤差を算出し、この値を
各単位ブロックのビット必要度とする。その後、例えば
算出された割り当てビットを合計した総数が使用可能ビ
ット数より少なく、余りビットが生じている場合は、ビ
ット必要度が最大の単位ブロックを検出し、同単位ブロ
ックに対し余りビットを割り当てる。新たに余りビット
を割り当てられた単位ブロックについては、余りビット
割当後のビット割当値で、上述の方法でビット必要度を
算出し直す。以後、端数調整回路３１２では、ビット必
要度が最大の単位ブロックの検出、余りビットの割り当
て、ビット必要度の算出のし直し、の一連の処理を、余
りビットが割り当て可能な限り繰り返す。このとき、既
に符号化フォーマットで許される最も大きな値のビット
が割り当てられ、ビット割当を増やすことが出来ない単
位ブロックや、単位ブロック内のスペクトルの本数によ
り、余りビットが当該単位ブロックのビット割当を増や
すには充分な量でない場合、当該単位ブロックを調整操
作対象から除外するようにすれば良い。

【００５１】ここでは、算出された割り当てビットを合
計した総数が使用可能ビット数より少なく、余りビット
が生じている場合の例を述べたが、算出された割り当て
ビットを合計した総数が使用可能ビット数より多く、ビ
ットが不足している場合においては、上述した例と逆の
操作、すなわちビット必要度の小さいものからビットを
削除していく方法が実現可能となるのは明白である。ま
た、必要に応じて、ビットを削除する場合においては、
単純に広域の単位ブロックからビットを削減していく等
の処理を行なうことも可能である。

【００５２】この後、端数調整回路３１２からの出力、
すなわち各単位ブロックの端数調整後のビット割り当て
値は、符号化修正回路３１３に送られる。この符号化修
正回路３１３では、予め用意されたスケールファクター
（正規化データ）（情報圧縮パラメータ）の中で最小の
ものを採用した単位ブロックで、２ビット以上のビット
割当がされているにも拘らず、単位ブロック内のスペク
トル又はＭＤＣＴ係数（時間と周波数に関する２次元ブ
ロック内の信号成分）がすべて０に量子化されてしまう
ものを検出し、当該単位ブロックのビット割り当てを０
にするこにより、スペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数の
符号化に使用していたビットを省略し、省略によって得
たビットを、より効率的に配分するものである。

【００５３】以下に、符号化修正回路３１３における修
正の例を、図１０を用いて説明する。図１０は図９と同
様にある単位ブロックの再量子化の様子を示しており、
縦方向はスペクトル又はＭＤＣＴ係数（時間と周波数に
関する２次元ブロック内の信号成分）の大きさを示し、
横方向は周波数を示すものとし、単位ブロック内には８
本のスペクトル又はＭＤＣＴ係数が存在している。この
例では、単位ブロック内のスペクトル又はＭＤＣＴ係数
の絶対値の最大値が、予め用意されたスケールファクタ
ー（正規化データ）（情報圧縮パラメータ）の中で最小
のものより小さく、この単位ブロックのスケールファク
ター値は予め用意されたスケールファクターの中で最小
のものが採用されており、ビット割り当ては２ビット
で、図１０に示した通り、０と、正方向と負方向に１値
づつ、計３値の量子化値を持つものとする。しかし２ビ
ット割り当ての場合図１０のように単位ブロック内のス
ペクトル又はＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値が、同図１
０の点線で示した、量子化幅の半分の値より小さい場合
は、単位ブロック内の全てのスペクトル又はＭＤＣＴ係
数は、０に量子化される。つまり、ａ〜ｈの８本のスペ
クトルが全て「００」で符号化され、少なくともスペク
トルの記録に１６ビットを必要とするが、量子化値がす
べて０となる。この場合サブ情報等により、当該単位ブ
ロックについては記録せず、すなわちビット割当を０ビ
ットと変更することにより、単位ブロック内のスペクト
ル又はＭＤＣＴ係数の値は全て０とみなすことが可能と
なるので、上述した２ビット割り当ての場合にスペクト
ル又はＭＤＣＴ係数の量子化値「００」に使用していた
１６ビット分を使わずにまったく同様の符号化を行うこ
とが可能となる。即ち、ある単位ブロック内で２ビット
以上のビット割当があるにも関わらずスペクトル又はＭ
ＤＣＴ係数の量子化値がすべて０となる様な場合、該当
単位ブロックのビット割当を０とすることにより、スペ
クトル又はＭＤＣＴ係数の符号化に使用していたビット
を省略し、まったく同様の符号化を行うことが可能であ
る。

【００５４】図１０に示した様な、２ビット割り当てで
ない場合にも、一般に予め用意されたスケールファクタ
ー（正規化データ）（情報圧縮パラメータ）の中で最小
のものがスケールファクター値として採用された単位ブ
ロックについて、当該単位ブロック内のスペクトル又は
ＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値をＳＰｍａｘとして、上
述の数２の式により求められる当該単位ブロックの量子
化幅ＱＶを用いて、次の数３の式の条件を満たす単位ブ
ロック内のスペクトル又はＭＤＣＴ係数（時間と周波数
に関する２次元ブロック内の信号成分）の量子化値はす
べて０となる。

【００５５】

【数３】ＳＰｍａｘ＜ＱＶ／２

【００５６】符号化修正回路３１３では、上述した方法
で数３の式を用いて符号化修正可能な単位ブロックを検
出し、ビット割当を０に修正することにより、新たに使
用可能なビットを得ることができる。

【００５７】また、符号化のフォーマットにもよるが、
例えば実質的なビット割当量を示すサブ情報でビット割
当を０とする方法以外に、単位ブロックの有効性、つま
り単位ブロックを記録するかしないかを示すサブ情報が
ある場合、その単位ブロックの有効性を示すサブ情報に
より当該単位ブッロクの符号化を行わないことを示せ
ば、当該処理ブロックのサブ情報であるスケールファク
タ、及びビット割当に使用しいていたサブ情報のビット
の省略も可能となるので、このような場合についても、
図３における符号化補正回路３１３により、適応した形
にサブ情報を変更し、ビットの省略を行い、新たな使用
可能なビットを得ることができる。

【００５８】符号化修正回路３１３では上述の方法によ
る修正が可能な場合、新たに獲得した使用可能ビットの
再配分を行なうが、この再配分の際に、上述の端数調整
回路３１２にて行なった、単位ブロックのビット必要度
算出による調整操作が使用できるのは明白である。

【００５９】符号化修正回路３１３からのデータは、符
号化帯域調整回路３１４に伝送される。符号化帯域調整
回路３１４では、符号化修正回路３１３までの過程で決
定されたビット割当、スケールファクタ、符号化帯域な
どについて、符号化フォーマットに鑑みた形での調整を
行なう回路である。

【００６０】まず、実際に符号化が行なわれるデータの
符号化フォーマットについて図１１を用いて説明する。
図１１の左に示した数値はバイト数を表しており、この
一例においては２１２バイトを１フレームの単位として
いる。

【００６１】図１１において一番先頭に位置する０バイ
トの位置には、図１におけるブロック決定回路１０９、
１１０、１１１において決定された、各帯域のブロック
サイズ情報を記録する。

【００６２】次の１バイト目の位置には記録する単位ブ
ロックの個数の情報を記録する。これは例えば一連のビ
ット割当算出回路により高域側になる程、ビット割当が
０となり記録が不必要な場合が多いため、これに対応し
た形で、記録個数を設定することにより、聴感上の影響
が大きい中低域に多くのビットを配分するようにしてい
る。また、この１バイトの位置にはビット割当情報の２
重書きを行なっている単位ブロックの個数、及びスケー
ルファクタ情報の２重書きを行なっている単位ブロック
の個数を記録する。２重書きとはエラー訂正用に、ある
バイト位置に記録されたデータと同一のデータを他の場
所に記録する方法である。この２重書き情報を多くすれ
ばするほど、エラーに対する強度が上がるが、この情報
を少なくすれば、スペクトラムデータに使用できるビッ
トが多くなる。上述したビット割当情報、およびスケー
ルファクタ情報のそれぞれについて独立に、２重書きを
行なっている単位ブロックの個数を設定し、エラーに対
する強度と、スペクトラムデータへの使用可能ビット数
の調整を行なうようにしている。尚、それぞれの情報に
ついて、規定されたビット内でのコードと単位ブロック
の個数の対応は、予めフォーマットとして定めている。
具体的には図１２に示したように、この１バイトの位置
の８ビットのうち３ビットを実際に記録される単位ブロ
ックの個数の情報とし、残り５ビット中の２ビットをビ
ット割当情報の２重書きを行なっている単位ブロックの
個数、残り３ビットをスケールファクタ情報の２重書き
を行なっている単位ブロックの個数を記録する。

【００６３】図１１の２バイト目からの位置には単位ブ
ロックのビット割当情報を記録している。ビット割当情
報の記録については一つの単位ブロックに対して例えば
４ビット使用することをフォーマットとして定めてお
く。これにより０番目の単位ブロックより順番に、上述
した図１１の実際に記録される単位ブロックの個数分の
ビット割り当て情報が記録されることになる。

【００６４】上述の様な方法で記録されたビット割当情
報のデータの後に、単位ブロックのスケールファクター
情報を記録している。スケールファクタ情報の記録につ
いては一つの単位ブロックに対して例えば６ビット使用
することをフォーマットとして定めておく。これによ
り、ビット割当情報の記録と全く同様に、０番目の単位
ブロックより順番に、実際に記録させる単位ブロックの
個数分だけスケールファクター情報を記録する。

【００６５】このように記録されたスケールファクター
情報の後に、単位ブロックのスペクトラムデータを記録
する。スペクトラムデータについても、０番目の単位ブ
ロックより順番に、実際に記録させる単位ブロックの個
数分だけ記録するようにする。各単位ブロック毎に何本
のスペクトラムデータが存在するかは、予めフォーマッ
トで定められているので、上述したビット割当情報によ
りデータの対応をとることが可能となる。尚、ビット割
当が０の単位ブロックについては、記録を行なわないよ
うにしている。

【００６６】このスペクトラム情報の後に上述のスケー
ルファクター情報の２重書き、及びビット割り当て情報
の２重書きを行なう。この記録方法については、個数の
対応を図１２で示した２重書きの情報に対応させるだけ
で、その他については上述のスケールファクター情報、
及びビット割り当て情報の記録と同様である。

【００６７】尚、図１１において、スケールファクター
２重書き及び／又はビット割り当て２重書きをやめて、
その分をスペクトラムデータ領域に割り当てても良い。

【００６８】一番後ろの２バイト分については、図１１
に示したように０バイト目と１バイト目の情報をそれぞ
れ２重書きしている。この２バイト分の２重書きはフォ
ーマットとして定めておき、スケールファクター情報の
２重書きや、ビット割り当て情報の２重書きのように２
重書き記録量の可変の設定は出来ない。

【００６９】上述した方法により、図１１に示されたよ
うな形で一連のデータが記録される。ところで、このよ
うな方法で記録を行なった場合、記録する単位ブロック
の個数の設定については、図１２で示したように、ある
程度とびとびの値となり、この値の中からビット割当が
０でない最も高域の単位ブロックを符号化できる最も小
さな値を個数情報として選択する。この為、例えばビッ
ト割当が０でない最も高域の単位ブロックが４４番目の
単位ブロックで、０番目から４４番目までの４５個の単
位ブロックを記録したいような場合は、図１２で示され
る記録する単位ブロックの個数の設定を４８にする必要
がある。この時、４５番目、４６番目、４７番目の単位
ブロックについてはビット割当が０で実際には記録する
必要がなくても、記録される単位ブロックの個数の設定
に対応するために、少なくともビット割当情報を０とし
て記録する必要が生じる。また、ビット割当が０の場合
はスケールファクター情報を記録しない様なフォーマッ
トの場合は必要ないが、そのようなフォーマットでない
場合には、同様にして４５番目、４６番目、４７番目の
単位ブロックのスケールファクター情報についても記録
する必要が生ずる。つまり、実際に記録を行なおうとし
ている単位ブロックの数が、図１２で示した記録する単
位ブロックの個数設定で可能な数値と一致しない場合、
一致する場合と比較して、記録効率が悪くなる。更に具
体的に述べると、一般にこのフォーマットの場合、実際
に記録を行ないたい単位ブロックの数が図１２で示した
フォーマットにより予め規定された個数のどれかと一致
した場合は効率が良いが、一致しない場合、予め規定さ
れた個数のどれかより少しだけ大きい場合、つまり実際
に記録を行ないたい単位ブロックの数が４５個あるいは
４９個などの場合ほど、記録の効率が悪くなる。実際に
記録を行ないたい単位ブロックの数が４６個などの場合
も記録効率は良くないが４５個の場合よりは、効率が良
いと言うことになる。このように記録方法そのものを考
えた場合、記録効率の良い単位ブロック個数と悪い単位
ブロック個数が存在するが、符号化修正回路３１３まで
の過程ではこの点を考慮していない。

【００７０】符号化帯域調整回路３１４ではこのような
事情を鑑みて、上述の記録効率を考慮した調整を行なう
ものである。以下に一例を述べる。一連のビット割当算
出回路により、各単位ブロックのビット割当値が算出さ
れ、ビット割当値が０以外の値で最も大きい番号の単位
ブロックより高域側の単位ブロックについては、ビット
割当が０で記録する必要がないので、記録する単位ブロ
ックの個数が簡易的に決定される。ここで記録帯域調整
回路３１４では、簡易的に決定された記録する単位ブロ
ックの個数と図１２で示したフォーマットにより予め規
定された個数とを比較する。この時、簡易的に決定され
た記録する単位ブロックの個数が図１２で示したフォー
マットより予め規定された個数より１個大きいような場
合は、記録効率があまり良くないものと見なし、可能で
あれば記録効率を良くする形にビット割当を変更する。
例えば簡易的に決定された記録する単位ブロックの個数
が０番目から４４番目の４５個だった場合、４４番目の
単位ブロックのビット割当を０に変更して、０番目から
４３番目の４４個とする。この変更により４４番目の単
位ブロックのデータは失われるが、４４番目の単位ブロ
ックのスペクトラムデータに使用していたビットを獲得
することができる。また上述のビット割当の変更により
４４番目の単位ブロックを記録するために、図１２で示
したフォーマットより予め規定された個数を４８として
いたものを４４に変更が可能で、これにより４５番目、
４６番目、４７番目のビット割当情報、及び場合によっ
てはスケールファクター情報も獲得することができる。
この獲得したビットは０番目から４３番目の４４個の単
位ブロックのスペクトラムデータに使用することが可能
となる。このようにして符号化帯域調整回路３１４では
簡易的に決定された記録する単位ブロックの個数が、図
１２で示したフォーマットにより予め規定された個数よ
り１個だけ多く、かつビット割当が０以外の値で最も高
域の単位ブロックがあまり重要な要素でないと判断した
場合、そのビット割当が０以外の値で最も高域の単位ブ
ロックのビット割当を０に変更して、非常に多くの使用
可能ビットを獲得するようにしている。このビットを中
低域の単位ブロックに再配分することにより聴感上の音
質向上を図ることが可能となる。ビットの再配分方法に
ついては、端数調整回路３１２での操作を行なうように
する。上述した、ビット割当が０以外の値で最も高域の
単位ブロックのビット割当を０に変更する操作が可能で
あるか否かについては、スケールファクタ値やスペクト
ラムデータの最大値等のパラメータなどにより変更候補
となる単位ブロックの重要性の基準を設けて判断するよ
うにしている。この際、判断用のパラメータを増やすこ
とで操作がより精緻化されるのは明白である。

【００７１】尚、この操作については、簡易的に決定さ
れた記録するべき単位ブロックの個数が、図１２で示し
たフォーマットにより予め規定された個数より１個だけ
多い場合の全てに応用可能だが、中低域の領域では聴感
上、非常に大きな影響を及ぼすため、高域での場合にの
み限定するようにする。

【００７２】また、上述の例では簡易的に決定された記
録するべき単位ブロックの個数が、図１２で示したフォ
ーマットにより予め規定された個数より１個だけ多い場
合を対象としていたが、２個多い場合や、３個多い様な
場合についても適当なパラメータを設定して同様の変更
操作を行なうことが可能であるのは明白である。

【００７３】この一例においては、上述したように最終
的な段階でビット割当を０に変更する方法を述べたが、
符号化帯域調整回路３１４で行なわれている操作は、記
録フォーマットの性質上発生する単位ブロックの番号と
記録効率との関係を鑑みたビット割当調整操作である。
この操作については、例えば端数調整回路３１２より以
前の段階で、記録フォーマットの性質上発生する単位ブ
ロックの番号と記録効率との関係を重み付け関数などの
数値に対応させる形で実現することも可能である。

【００７４】この符号化帯域調整回路３１４より出力さ
れたデータは出力端子３１５より図１におけるビット割
当算出回路１１８の出力として出力される。

【００７５】即ち、図１におけるビット割当算出回路１
１８では、上述の説明してきた図３に示したシステムに
より、メイン情報として直交変換出力スペクトルをサブ
情報により処理したデ−タと、サブ情報としてブロック
フロ−ティングの状態を示すスケ−ルファクタ−及び語
長を示すワ−ドレングスが得られ、これを基に、図１に
おける、適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１
０８において、実際に再量子化を行い、符号化フォーマ
ットに則した形で符号化する。

【００７６】図１３は、上述した図１で示されたシステ
ムにより高能率符号化された信号を再び復号化するため
の復号回路（デコーダ）を示している。各帯域の量子化
されたＭＤＣＴ係数、即ち、図１における出力端子１１
２、１１４、１１６の出力信号と等価のデータは、図１
３おける復号回路入力端子１３０７に与えられ、使用さ
れたブロックサイズ情報、即ち、図１における出力端子
１１３、１１５、１１７の出力信号と等価なデータは、
図１３における入力端子１３０８に与えられる。図１３
における適応ビット割当復号化回路１３０６では適応ビ
ット割当情報を用いてビット割当を解除する。次に図１
３における逆直交変換（ＩＭＤＣＴ）回路１３０３、１
３０４、１３０５では周波数軸上の信号が時間軸上の信
号に変換される。これらの部分帯域の時間軸上信号は、
図１３における帯域合成フィルタ（ＩＱＭＦ）回路１３
０２、１３０１により、全帯域信号に復号化される。

【００７７】次に、図１４〜図１７を参照して、本発明
のディジタル信号記録装置（方法）、ディジタル信号再
生装置（方法）、ディジタル信号送信装置（方法）及び
ディジタル信号受信装置（方法）の実施の形態の具体例
を説明する。図１４〜図１７において、ＥＮＣは図１の
エンコーダを示し、Ｔinはその入力端子１００を示し、
ＤＥＣは図１３のデコーダを示し、Ｔout はその出力端
子１３００を示す。

【００７８】図１４の記録装置では、入力端子Ｔinから
の入力ディジタル信号をエンコーダＥＮＣに供給してエ
ンコードし、そのエンコーダＥＮＣの出力、即ち、図１
のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６及び１
１３、１１５、１１７よりの出力信号を、変調手段ＭＯ
Ｄに供給して、多重化した後所定の変調をするか、各出
力信号をそれぞれ変調した後、多重化又は再変調する。
変調手段ＭＯＤよりの被変調信号を記録手段（磁気ヘッ
ド、光学ヘッド等）によって、記録媒体Ｍに記録する。

【００７９】図１５の再生装置では、再生手段（磁気ヘ
ッド、光学ヘッド等）Ｐによって、図１４の記録媒体Ｍ
の記録信号を再生し、その再生信号を復調手段ＤＥＭに
よって、変調手段ＭＯＤによる変調に応じた復調を行な
う。復調手段ＤＥＭよりの復調出力、即ち、図１のエン
コーダの出力端子１１２、１１４、１１６よりの出力に
対応した信号を図１３のデコーダの入力端子１３０７に
供給すると共に、図１のエンコーダの出力端子１１３、
１１５、１１７よりの出力に対応した信号を図１３の入
力１３０８に供給してデコードして、出力端子Toutに、
入力ディジタル信号に対応した出力ディジタル信号が出
力される。

【００８０】図１６の送信装置では、入力端子Ｔinから
の入力ディジタル信号をエンコーダＥＮＣに供給してエ
ンコードし、そのエンコーダＥＮＣの出力、即ち、図１
のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６及び１
１３、１１５、１１７よりの出力端子を、変調手段ＭＯ
Ｄに供給して、多重化した後所定の変調をするか、各出
力信号をそれぞれ変調した後、多重化又は再変調する。
変調手段ＭＯＤよりの被変調信号を送信手段ＴＸに供給
して、周波数変換、増幅等を行なって送信信号を作り、
その送信信号を送信手段ＴＸの一部である送信アンテナ
ＡＮＴ−Ｔによって送信する。

【００８１】図１７の受信装置では、受信手段ＲＸの一
部である受信アンテナＡＮＴ−Ｒによって、図１５の送
信アンテナＡＮＴ−Ｔからの送信信号を受信すると共
に、その受信信号を受信手段ＲＸによって、増幅、逆周
波数変換等を行なう。受信手段ＲＸよりの受信信号を復
調手段ＤＥＭによって、変調手段ＭＯＤによる変調に応
じた復調を行なう。復調手段ＤＥＭよりの復調出力、即
ち、図１のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１
６よりの出力に対応した信号を図１３のデコーダの入力
端子１３０７に供給すると共に、図１のエンコーダの出
力端子１１３、１１５、１１７よりの出力に対応した信
号を図１３の入力１３０８に供給してデコードして、出
力端子Ｔout に、入力ディジタル信号に対応した出力デ
ィジタル信号が出力される。

【００８２】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、種々の変形、変更が可能である。エンコ
ーダ及びデコーダは別体でも一体でも良い。記録装置及
び再生装置は別体でも一体でもよい。記録媒体は磁気テ
ープ。磁気ディスク、光磁気ディスク等が可能である。
又、記録媒体の代わりに、ＩＣメモリ、メモリカード等
の記憶手段であっても良い。送信装置及び受信装置間の
伝送路は、無線伝送路｛電波、光（赤外線等）等｝でも
有線伝送路（導線、光ケーブル等）でも良い。例えば、
入力ディジタル信号としては、ディジタルオーディオ信
号（オーディオ信号は、人の話声、歌声、楽器の音等の
各種の音の信号が可能である）、ディジタルビデオ信号
等が可能である。本発明は、ディジタル信号記録再生方
法（又は装置）、ディジタル信号送受信方法（又は装
置）、ディジタル信号受信方法（又は装置）等に適用す
ることができる。

【００８３】

【発明の効果】上述せる第１の本発明によれば、入力デ
ィジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間
と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データ
を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、
その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット
配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮
すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の
情報圧縮パラメーターを得て、有効とする２次元ブロッ
クの個数情報を数ビットで予め規定した値より選択する
エンコード方法において、ビット配分量が０でない２次
元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブ
ロックの個数情報の値との差をも考慮してビット配分量
の決定を行なうようにしたので、ビット配分量が０でな
い２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２
次元ブロックの個数情報の値との差を可能な限り少なく
して、より効率の良い符号化を実現し得、静特性や信号
品質の向上を図ることができ、記録媒体における記録容
量や伝送路における伝送容量の有効利用を行なうことの
できるエンコード方法を得ることができる。

【００８４】上述せる第２の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と
周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データ
を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、
その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット
配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮
すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の
情報圧縮パラメーターを得て、有効とする２次元ブロッ
クの個数情報を数ビットで予め規定した値より選択し、
情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック毎
の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブロック毎
の情報圧縮パラメータを用いて複号するようにしたデコ
ード方法において、ビット配分量が０でない２次元ブロ
ックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロック
の個数情報の値との差をも考慮してビット配分量の決定
を行なうようにしたので、ビット配分量が０でない２次
元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブ
ロックの個数情報の値との差を可能な限り少なくして、
より効率の良い符号化を実現し得、静特性や信号品質の
向上を図ることができ、記録媒体における記録容量や伝
送路における伝送容量の有効利用を行なうことのできる
デコード方法を得ることができる。

【００８５】上述せる第３の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割
手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数
の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信
号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２
次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
規化を行なって正規化データを得る正規化データ算出手
段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める
量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配
分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量
によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する
圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロッ
ク毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ
決定手段と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数
ビットで予め規定した値より選択する有効２次元ブロッ
ク個数情報決定手段とを有するエンコード装置におい
て、ビット配分算出手段は、ビット配分量が０でない２
次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元
ブロックの個数情報の値との差をも考慮してビット配分
量の決定を行なうようにしたので、ビット配分量が０で
ない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した
２次元ブロックの個数情報の値との差を可能な限り少な
くして、より効率の良い符号化を実現し得、静特性や信
号品質の向上を図ることができ、記録媒体における記録
容量や伝送路における伝送容量の有効利用を行なうこと
のできるエンコード装置を得ることができる。

【００８６】上述せる第４の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割
手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数
の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信
号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２
次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
規化を行なって正規化データを得る正規化データ算出手
段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める
量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配
分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量
によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する
圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロッ
ク毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ
決定手段と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数
ビットで予め規定した値より選択する有効２次元ブロッ
ク個数情報決定手段と、情報圧縮された時間と周波数に
関する２次元ブロック内の信号成分を、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて
復号する復号手段とを有するデコード装置において、ビ
ット配分算出手段は、ビット配分量が０でない２次元ブ
ロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元ブロッ
クの個数情報の値との差をも考慮してビット配分量の決
定を行なうようにしたので、ビット配分量が０でない２
次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次元
ブロックの個数情報の値との差を可能な限り少なくし
て、より効率の良い符号化を実現し得、静特性や信号品
質の向上を図ることができ、記録媒体における記録容量
や伝送路における伝送容量の有効利用を行なうことので
きるデコード装置を得ることができる。

【００８７】上述せる第５の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と
周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データ
を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、
その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット
配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮
し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーター、及び有効とする２次元ブロックの個数情
報を数ビットで予め規定した値より選択したものと共に
記録媒体に記録する、ディジタル信号記録方法におい
て、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個数と、
数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情報の値
との差をも考慮してビット配分量の決定を行なうように
したので、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個
数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情
報の値との差を可能な限り少なくして、より効率の良い
符号化を実現し得、静特性や信号品質の向上を図ること
ができ、記録媒体における記録容量や伝送路における伝
送容量の有効利用を行なうことのできるディジタル信号
記録方法を得ることができる。

【００８８】上述せる第６の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割
手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数
の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信
号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２
次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
規化を行なって正規化データを得る正規化データ算出手
段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める
量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配
分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量
によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する
圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロッ
ク毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ
決定手段と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数
ビットで予め規定した値より選択する有効２次元ブロッ
ク個数情報決定手段とを有し、圧縮符号化手段及び情報
圧縮パラメータ決定手段及び有効２次元ブロック個数情
報決定手段の各出力を記録媒体に記録するようにしたデ
ィジタル信号記録装置において、ビット配分算出手段
は、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個数と、
数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情報の値
との差をも考慮してビット配分量の決定を行なうように
したので、ビット配分量が０でない２次元ブロックの個
数と、数ビットで予め規定した２次元ブロックの個数情
報の値との差を可能な限り少なくして、より効率の良い
符号化を実現し得、静特性や信号品質の向上を図ること
ができ、記録媒体における記録容量や伝送路における伝
送容量の有効利用を行なうことのできるディジタル信号
記録装置を得ることができる。

【００８９】上述せる第７の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と
周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データ
を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、
その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット
配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮
し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーター、及び有効とする２次元ブロックの個数情
報を数ビットで予め規定した値より選択したものと共に
記録された記録媒体において、ビット配分量が０でない
２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した２次
元ブロックの個数情報の値との差をも考慮してビット配
分量の決定を行なうようにしたので、ビット配分量が０
でない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定し
た２次元ブロックの個数情報の値との差を可能な限り少
なくして、より効率の良い符号化を実現し得、静特性や
信号品質の向上を図ることができ、記録媒体における記
録容量や伝送路における伝送容量の有効利用を行なうこ
とのできる記録媒体を得ることができる。

【００９０】上述せる第８の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と
周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を
得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
ロック内の信号成分を基に正規化を行って正規化データ
を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、
その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周
波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット
配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮
し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮
パラメーター、及び有効とする２次元ブロックの個数情
報を数ビットで予め規定した値より選択したものと共に
送信するディジタル信号送信方法において、ビット配分
量が０でない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め
規定した２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮
してビット配分量の決定を行なうようにしたので、ビッ
ト配分量が０でない２次元ブロックの個数と、数ビット
で予め規定した２次元ブロックの個数情報の値との差を
可能な限り少なくして、より効率の良い符号化を実現し
得、静特性や信号品質の向上を図ることができ、記録媒
体における記録容量や伝送路における伝送容量の有効利
用を行なうことのできるディジタル信号送信方法を得る
ことができる。

【００９１】上述せる第９の本発明によれば、入力ディ
ジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割
手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数
の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信
号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２
次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
規化を行なって正規化データを得る正規化データ算出手
段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元
ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める
量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配
分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に
関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量
によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する
圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロッ
ク毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ
決定手段と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数
ビットで予め規定した値より選択する有効２次元ブロッ
ク個数情報決定手段とを有し、圧縮符号化手段及び情報
圧縮パラメータ決定手段及び有効２次元ブロック個数情
報決定手段の各出力を送信するディジタル信号送信装置
において、ビット配分算出手段は、ビット配分量が０で
ない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規定した
２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮してビッ
ト配分量の決定を行なうようにしたので、ビット配分量
が０でない２次元ブロックの個数と、数ビットで予め規
定した２次元ブロックの個数情報の値との差を可能な限
り少なくして、より効率の良い符号化を実現し得、静特
性や信号品質の向上を図ることができ、記録媒体におけ
る記録容量や伝送路における伝送容量の有効利用を行な
うことのできるディジタル信号送信装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の具体例のビツトレート圧
縮符号化に使用可能な高能率圧縮符号化エンコ−ダの一
例を示すブロツク回路図である。

【図２】ビット圧縮の際の直交変換ブロックの構造を表
す図である。

【図３】ビット配分演算手段の一例を示すブロック回路
図である。

【図４】各臨界帯域及びブロックフロ−ティングを考慮
して分割された帯域のスペクトルを示す図である。

【図５】マスキングスペクトルを示す図である。

【図６】最小可聴カーブ、マスキングスペクトルを合成
した図である。

【図７】ビット割り当て量を一様に引き上げる総量補整
操作を示す図である。

【図８】ビット割り当て量を一様に引き下げる総量補整
操作を示す図である。

【図９】ビット割り当て単位ブロックにおける信号成分
の量子化の一例を示す図である。

【図１０】ビット割り当て単位ブロックにおいて、信号
成分が全て０に量子化される一例を示す図である。

【図１１】データの符号化の様子を示す図である。

【図１２】図１１における１バイト目のデータの詳細を
示した図である。

【図１３】本発明の実施の形態の具体例のビツトレート
圧縮符号化に使用可能な高能率圧縮符号化デコ−ダの一
例を示すブロック線図である。

【図１４】本発明の実施の形態の具体例の記録装置の一
例を示すブロック線図である。

【図１５】本発明の実施の形態の具体例の再生装置の一
例を示すブロック線図である。

【図１６】本発明の実施の形態の具体例の送信装置の一
例を示すブロック線図である。

【図１７】本発明の実施の形態の具体例の受信装置の一
例を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１０１、１０２ 帯域分割フィルタ、１０３、１０４、
１０５直交変換回路（ＭＤＣＴ）、１０９、１１０、１
１１ ブロック決定回路、１１８ ビット割り当て算出
回路、１０６、１０７、１０８ 適応ビット割当符号化
回路、３０２ 帯域毎エネルギー算出器、３０３ 畳込
みフィルタ、３０４ 加算器、３０５ 関数発生器、３
０６ 割り算器、３０７ 合成器、３０８ 減算器、３
０９ 遅延回路、３１０ 許容雑音補正器、３１２ 最
小可聴カーブ発生器、３１３ 端数調整器、３１４ 符
号化補正器、３１５ 符号化帯域調整器、７０１、７０
２帯域合成フィルタ（ＩＱＭＦ）、７０３、７０４、７
０５ 逆直交変換回路（ＩＭＤＣＴ）、７０６ 適応ビ
ット割当復号化回路、ＥＮＣ エンコーダ、ＭＯＤ変調
手段、ＲＥＣ 記録手段、Ｐ 再生手段、ＤＥＭ 復調
手段、ＤＥＣ デコーダ、ＴＸ 送信手段、ＲＸ 受信
手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブ
   ロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２
   次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
   規化を行って正規化データを得、上記時間と周波数に関
   する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の
   特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビッ
   ト配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブ
   ロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロ
   ック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記
   時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラ
   メーターを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報
   を数ビットで予め規定した値より選択するエンコード方
   法において、 ビット配分量が０でない上記２次元ブロックの個数と、
   上記数ビットで予め規定した上記２次元ブロックの個数
   情報の値との差をも考慮して上記ビット配分量の決定を
   行なうことを特徴とするエンコード方法。
2. 【請求項２】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブ
   ロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２
   次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
   規化を行って正規化データを得、上記時間と周波数に関
   する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の
   特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビッ
   ト配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブ
   ロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロ
   ック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記
   時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラ
   メーターを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報
   を数ビットで予め規定した値より選択し、上記情報圧縮
   された時間と周波数に関する２次元ブロック毎の信号成
   分を、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
   報圧縮パラメータを用いて複号するようにしたデコード
   方法において、 ビット配分量が０でない上記２次元ブロックの個数と、
   上記数ビットで予め規定した上記２次元ブロックの個数
   情報の値との差をも考慮して上記ビット配分量の決定を
   行なうことを特徴とするデコード方法。
3. 【請求項３】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時
   間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、
   及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、
   上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
   ロック内の信号成分を基に正規化を行なって正規化デー
   タを得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に
   関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分
   の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段
   と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット
   配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロ
   ック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロッ
   ク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手
   段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
   報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段
   と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで
   予め規定した値より選択する有効２次元ブロック個数情
   報決定手段とを有するエンコード装置において、 上記ビット配分算出手段は、ビット配分量が０でない上
   記２次元ブロックの個数と、上記数ビットで予め規定し
   た上記２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し
   て上記ビット配分量の決定を行なうことを特徴とするエ
   ンコード装置。
4. 【請求項４】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時
   間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、
   及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、
   上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
   ロック内の信号成分を基に正規化を行なって正規化デー
   タを得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に
   関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分
   の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段
   と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット
   配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロ
   ック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロッ
   ク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手
   段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
   報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段
   と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで
   予め規定した値より選択する有効２次元ブロック個数情
   報決定手段と、上記情報圧縮された時間と周波数に関す
   る２次元ブロック内の信号成分を、上記時間と周波数に
   関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて
   復号する復号手段とを有するデコード装置において、 上記ビット配分算出手段は、ビット配分量が０でない上
   記２次元ブロックの個数と、上記数ビットで予め規定し
   た上記２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し
   て上記ビット配分量の決定を行なうことを特徴とするデ
   コード装置。
5. 【請求項５】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブ
   ロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２
   次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
   規化を行って正規化データを得、上記時間と周波数に関
   する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の
   特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビッ
   ト配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブ
   ロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロ
   ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、上記時間と周
   波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータ
   ー、及び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビッ
   トで予め規定した値より選択したものと共に記録媒体に
   記録する、ディジタル信号記録方法において、 ビット配分量が０でない上記２次元ブロックの個数と、
   上記数ビットで予め規定した上記２次元ブロックの個数
   情報の値との差をも考慮して上記ビット配分量の決定を
   行なうことを特徴とするディジタル信号記録方法。
6. 【請求項６】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時
   間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、
   及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、
   上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
   ロック内の信号成分を基に正規化を行なって正規化デー
   タを得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に
   関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分
   の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段
   と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット
   配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロ
   ック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロッ
   ク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手
   段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
   報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段
   と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで
   予め規定した値より選択する有効２次元ブロック個数情
   報決定手段とを有し、上記圧縮符号化手段及び上記情報
   圧縮パラメータ決定手段及び上記有効２次元ブロック個
   数情報決定手段の各出力を記録媒体に記録するようにし
   たディジタル信号記録装置において、 上記ビット配分算出手段は、ビット配分量が０でない上
   記２次元ブロックの個数と、上記数ビットで予め規定し
   た上記２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し
   て上記ビット配分量の決定を行なうことを特徴とするデ
   ィジタル信号記録装置。
7. 【請求項７】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブ
   ロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２
   次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
   規化を行って正規化データを得、上記時間と周波数に関
   する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の
   特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビッ
   ト配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブ
   ロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロ
   ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、上記時間と周
   波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータ
   ー、及び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビッ
   トで予め規定した値より選択したものと共に記録された
   記録媒体において、 ビット配分量が０でない上記２次元ブロックの個数と、
   上記数ビットで予め規定した上記２次元ブロックの個数
   情報の値との差をも考慮して上記ビット配分量の決定を
   行なうことを特徴とする記録媒体。
8. 【請求項８】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブ
   ロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２
   次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に正
   規化を行って正規化データを得、上記時間と周波数に関
   する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の
   特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビッ
   ト配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブ
   ロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロ
   ック内信号成分を量子化して情報圧縮し、上記時間と周
   波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータ
   ー、及び有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビッ
   トで予め規定した値より選択したものと共に送信するデ
   ィジタル信号送信方法において、 ビット配分量が０でない上記２次元ブロックの個数と、
   上記数ビットで予め規定した上記２次元ブロックの個数
   情報の値との差をも考慮して上記ビット配分量の決定を
   行なうことを特徴とするディジタル信号送信方法。
9. 【請求項９】 入力ディジタル信号を複数の周波数帯域
   成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時
   間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、
   及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、
   上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブ
   ロック内の信号成分を基に正規化を行なって正規化デー
   タを得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に
   関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分
   の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段
   と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット
   配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロ
   ック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロッ
   ク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手
   段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情
   報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段
   と、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットで
   予め規定した値より選択する有効２次元ブロック個数情
   報決定手段とを有し、上記圧縮符号化手段及び上記情報
   圧縮パラメータ決定手段及び上記有効２次元ブロック個
   数情報決定手段の各出力を送信するディジタル信号送信
   装置において、 上記ビット配分算出手段は、ビット配分量が０でない上
   記２次元ブロックの個数と、上記数ビットで予め規定し
   た上記２次元ブロックの個数情報の値との差をも考慮し
   て上記ビット配分量の決定を行なうことを特徴とするデ
   ィジタル信号送信装置。