(57)【要約】  本発明は、データ符号化／復号化方法及び装置に関する。その復号化装置は、ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出するアンパッキング部と、前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する逆量子化部と、を備えることを特徴とする。本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置によると、量子化ビットを減少させることができるから、効率的な符号化／復号化が可能になる。
2009518659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルを有するオーディオ信号を符号化するマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法であって、
前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを求めるステップと、
前記二チャネルの位置的特性を考慮して、前記ＣＬＤを量子化するステップと、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項２】
前記複数のチャネルのうち、第１、２チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数と第３、４チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数とは互いに異なる、請求項１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項３】
前記量子化ステップは、一定の角度を量子化ステップのサイズにして、前記ＣＬＤを量子化する、請求項１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項４】
前記量子化ステップは、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにして、前記求められた二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを量子化するステップを含む、請求項１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項５】
ビットストリームを受信して、複数のチャネルを有するオーディオ信号を復号化する方法であって、
前記ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出するステップと、
前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化するステップと、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項６】
前記量子化テーブルにおいて、前記複数のチャネルのうち、第１、２チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数と第３、４チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数とは互いに異なる、請求項５に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項７】
前記量子化テーブルにおいて、一定の角度を量子化ステップのサイズにする、請求項５に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項８】
前記量子化テーブルにおいて、前記複数のチャネルのうち、第１、２チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップのサイズと第３、４チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップのサイズとが同じである、請求項７に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項９】
前記量子化テーブルにおいて、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにする、請求項５に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１０】
前記量子化テーブルにおいて、前記二チャネルの位置に応じて量子化ステップのサイズが変化する、請求項９に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１１】
前記量子化テーブルにおいて、正面又は後面から左右側面方向へ行くほど、前記量子化ステップのサイズが増加する、請求項９に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１２】
前記ビットストリームから前記量子化テーブルに対する情報を抽出するステップと、
前記抽出された情報を用いて、前記量子化テーブルを構成するステップと、をさらに有し、
前記量子化テーブルに対する情報は、量子化ステップのサイズに対する情報、量子化分解能及び前記量子化テーブルのインデックスのうち、最小値又は最大値に対する情報を含む、
請求項９に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１３】
ビットストリームを受信して、複数のチャネルを有するオーディオ信号を復号化する方法であって、
前記ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤ及び量子化モードに対する情報を抽出するステップと、
前記量子化モードが第１モードである場合には第１量子化テーブルを用いて前記量子化されたＣＬＤを逆量子化するステップと、前記量子化モードが第２モードである場合には前記二チャネルの位置的特性を考慮した第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化するステップと、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１４】
前記第２量子化テーブルにおいて、前記複数のチャネルのうち、第１、２チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数と第３、４チャネルのＣＬＤを量子化するためのステップの数とは互いに異なる、請求項１３に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１５】
前記第２量子化テーブルにおいて、一定の角度を量子化ステップのサイズにする、請求項１３に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１６】
前記第２量子化テーブルにおいて、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにする、請求項１３に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１７】
前記第２量子化テーブルにおいて、正面又は後面から左右側面方向へ行くほど、量子化ステップのサイズが増加する、請求項１６に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項１８】
複数のチャネルを有するオーディオ信号を符号化するマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置であって、
前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを求める空間情報抽出部と、
前記二チャネルの位置的特性を考慮して、前記ＣＬＤを量子化する量子化部と、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置。
【請求項１９】
ビットストリームを受信して、複数のチャネルを有するオーディオ信号を復号化する装置であって、
前記ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出するアンパッキング部と、
前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する逆量子化部と、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置。
【請求項２０】
前記量子化テーブルにおいて、一定の角度を量子化ステップのサイズにする、請求項１９に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置。
【請求項２１】
前記量子化テーブルにおいて、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにする、請求項１９に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置。
【請求項２２】
前記量子化テーブルにおいて、正面又は後面から左右側面方向へ行くほど、前記量子化ステップのサイズが増加する、請求項２１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出すことができる記録媒体。
【請求項２４】
請求項５に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出すことができる記録媒体。
【請求項２５】
マルチチャネルオーディオ信号のビットストリームであって、
量子化された二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤに対した情報を有するＣＬＤフィールドと、
前記量子化に使用された量子化テーブルに対する情報を有するテーブル情報フィールドと、を有し
前記量子化テーブルは、前記二チャネルの位置的特性が考慮されている、
を特徴とするマルチチャネルオーディオ信号のビットストリーム。
【請求項２６】
前記量子化テーブルにおいて、一定の角度を量子化ステップのサイズにする、請求項２５に記載のマルチチャネルオーディオ信号のビットストリーム。
【請求項２７】
前記量子化テーブルにおいて、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにする、請求項２５に記載のマルチチャネルオーディオ信号のビットストリーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置に関し、特に、ビット率を減少させるためにマルチチャネルオーディオ信号の空間情報（Ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を効率的に符号化及び復号化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、デジタルオーディオ信号に対する多様なコーディング技術及び方法が開発されつつあり、これと関連した製品が生産されている。また、心理音響モデル（Ｐｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃ  ｍｏｄｅｌ）を用いたマルチャンネルオーディオ信号（ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ  ａｕｄｉｏ  ｓｉｇｎａｌ）のコーディング方法が開発されており、これに対する標準化作業が進められている。
【０００３】
心理音響モデルは、人間が音を認識する方式、例えば大きな音に続く小さな音は聞けず、２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数に該当する音のみを聞くことができるという事実を用いて、コーディング過程において不必要な部分に対するオーディオ信号を除去することによって、必要なデータの量を効果的に減らすことができるものである。
【０００４】
マルチャンネルオーディオ信号のビットストリームを構成するにおいて、従来では、符号化する情報に対して固定的量子化、例えば一つの量子化テーブルを用いて量子化を行ったため、ビット率が増加するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、マルチチャネルオーディオ信号及びその空間情報を効率的に符号化／復号化する方法及び装置を提供し、任意のチャネルに拡張された場合にも適用されうるマルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明によるマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法は、複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを求めるステップと、前記二チャネルの位置的特性を考慮して、前記ＣＬＤを量子化するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によるマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法は、ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出するステップと、前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によるマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置は、前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを求める空間情報抽出部と、前記二チャネルの位置的特性を考慮して、前記ＣＬＤを量子化する量子化部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によるマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置は、ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出するアンパッキング部と、前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する逆量子化部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によるまた他のマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置は、ビットストリームから量子化された前記複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤ及び量子化モードに対する情報を抽出するアンパッキング部と、前記量子化モードが第１モードである場合に、第１量子化テーブルを用いて前記量子化されたＣＬＤを逆量子化し、第２モードである場合には、前記二チャネルの位置的特性を考慮した第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する逆量子化部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるマルチチャネルオーディオ信号のビットストリームは、量子化された二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤに対した情報を有するＣＬＤフィールドと、前記量子化に使用された量子化テーブルに対する情報を有するテーブル情報フィールドと、を備え、前記量子化テーブルは、前記二チャネルの位置的特性を考慮したことを特徴とする。
【００１２】
本発明によるマルチチャネルオーディオ信号のビットストリームは、量子化される二チャネル間のエネルギー差（ＣＬＤ）に対した情報を有するデータフィールドと、前記量子化されたＣＬＤの集合を代表するパイロットに対する情報を有するパイロットフィールドと、及び前記量子化に使用された量子化テーブルに対する情報を有するテーブル情報フィールドを含んで、前記量子化テーブルは、前記二チャネルの位置的特性を考慮したことを特徴とする。
【００１３】
前記マルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法は、好ましくは、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出すことができる記録媒体で具現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置によると、量子化ビットを減少させることができるから、効率的な符号化／復号化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について詳細に述べるが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有したものであれば、添付された請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲内で本発明を様々に変形又は変更して実施できるということが分かるはずである。したがって、本発明の今後の実施の形態の変更は、本発明の技術範囲に属するものとする。
【００１６】
以下、添付された図面を参照しつつ本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置（ｅｎｃｏｄｅｒ）及び復号化装置（ｄｅｃｏｄｅｒ）の構成に対する一実施の形態を示したブロック図である。
【００１８】
マルチチャネルオーディオ信号の符号化装置は、ダウンミックス部１１０及び空間情報測定部１２０を備え、復号化装置は、空間情報復号化部１３０及び空間情報合成部１４０を備える。ダウンミックス部１１０は、５．１チャネルなどのマルチチャネルソースからステレオ又はモノにダウンミックスされた信号を作り出し、空間情報測定部（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）１２０は、マルチチャネルを生成させるのに必要な空間情報を求める。
【００１９】
空間情報は、マルチチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差を表すＣＬＤ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅｖｅｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、二チャネル信号から三チャネル信号を生成するために用いられる予測係数であるＣＰＣ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）、二チャネル間の相関関係（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を表すＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、及び二チャネル間の時間差を表すＣＴＤ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）などを備える。
【００２０】
ダウンミックス信号は、場合によって外部で加工した任意のダウンミックス信号（Ａｒｔｉｓｔｉｃ  Ｄｏｗｎｍｉｘ）１０３に入力される場合もある。空間情報復号化部１３０は、送信された空間情報（ｓｐａｔｉａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を復号化し、空間情報合成部（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）１４０では、符号化されたダウンミックス信号を復号化し、空間情報と前記復号化されたダウンミックスされた信号とを用いて、マルチチャネルオーディオ信号１０５を合成する。
【００２１】
図２は、マルチチャネルの構成に対する一実施形態を示したものであって、５．１チャネルの使用例を示す。図２では、位置に関わらないＬＦＥ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）チャネルである０．１チャネルは省略した。図３に示すように、左側チャネル（Ｌｅｆｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）Ｌ、右側チャネル（Ｒｉｇｈｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）Ｒは、センターチャネル（Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）Ｃを基準にそれぞれ３０度ずつ離れて位置し、左側サラウンドチャネル（Ｌｅｆｔ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）Ｌｓと右側サラウンドチャネル（Ｒｉｇｈｔ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）Ｒｓは、センターチャネル（Ｃｅｎｔｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を基準にそれぞれ１１０度ずつ、左側チャネル（Ｌｅｆｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と右側チャネル（Ｒｉｇｈｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）とを基準にそれぞれ８０度ずつ離れて位置できる。
【００２２】
図３は、人間がオーディオ信号を認識する方法を説明するための図であって、オーディオ信号に対する空間情報を人間がどのように認識するかを示す。マルチャンネルオーディオ信号に対するコーディング方法は、人間がオーディオ信号を３次元的空間と認知するという事実に基づき、複数のパラメータセット（ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｓｅｔｓ）により前記オーディオ信号を３次元的空間情報で表現できたということを用いる。マルチャンネルオーディオ信号の空間情報を表示するための空間情報（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）には、ＣＬＤ（Ｃｈａｎｎｅｌ  ｌｅｖｅｌ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）、ＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅｓ）及びＣＰＣ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ）、ＣＴＤ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）などがありうる。ＣＬＤは、チャネル間のレベル差を表す値であり、レベル差とは、エネルギー差を意味する。ＩＣＣは、二チャネル間の相関関係を意味し、ＣＰＣは、二チャネルから三チャネルを生成するときに用いられる予測係数（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を意味し、ＣＴＤは、二チャネル間の時間差を意味する。
【００２３】
人間がオーディオ信号をどのように空間的に認識し、空間パラメータの概念がどのように生成されるかは図３に示される。遠距離にある音源３０１からの直接的な音波（ｄｉｒｅｃｔ  ｓｏｕｎｄ  ｗａｖｅ）３０３が人間の左側耳３０７に到達し、さらに他の直接的な音波３０２は、頭の周囲で回折されて右側耳３０６に到達するようになる。二音波３０２及び３０３は、到達時間及びエネルギーレベルで差を見せるようになり、このような差がＣＬＤ、ＣＰＣ及びＣＴＤなどを生成するようになる。
【００２４】
上記のような原理で生成された空間情報の量子化を行うにおいて、本発明を適用すると、より効率的な量子化を行うことができる。
【００２５】
図４は、本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化装置の構成に対する一実施の形態を示したブロック図である。
【００２６】
マルチチャネルオーディオ信号が入力されると、フィルタバンク３００を通過してサブバンド別に分けられる。フィルタバンク４０１は、すべての周波数帯域にわたったオーディオ信号を各サブバンド別に分け、フィルタバンク４０１には、サブバンドフィルタバンク（ｓｕｂ−ｂａｎｄ  ｆｉｌｔｅｒ  ｂａｎｋ）又はＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタバンクなどが使用されうる。
【００２７】
空間情報抽出部４０２は、サブバンド別に分けられたオーディオ信号から空間情報を抽出する。量子化部４０３は、前記抽出された空間情報、好ましくは、複数のチャネルのうち、二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを前記二チャネルの位置的特性を考慮して量子化する。すなわち、前記ＣＬＤを量子化するために用いられる量子化テーブルは、前記二チャネルの位置的特性を考慮して構成される。例えば、左側チャネルＬと右側チャネルＲのＣＬＤとを量子化するための量子化ステップのサイズ又は量子化ステップの数は、左側チャネルＬと左側サラウンドチャネルＬｓのＣＬＤを量子化するための量子化ステップのサイズ又は量子化ステップの数と異なりうる。
【００２８】
本発明に係る空間情報量子化方法に対する第１の実施の形態を、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
空間情報抽出部４０２は、サブバンド別に分けられたオーディオ信号から空間情報を抽出する（ステップ９４０）。空間情報には、ＣＬＤ、ＣＴＤ、ＩＣＣ又はＣＰＣなどが含まれることができる。量子化部４０３は、前記抽出された空間情報のうち、ＣＬＤを所定の角度を量子化ステップのサイズ（ｑｕａｔｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔｅｐ  ｓｉｚｅ）にする量子化テーブルを用いて量子化する（ステップ９４５）。
【００３０】
量子化部４０３は、前記量子化されたＣＬＤ値に対応するインデックス情報をビットストリーム生成部４０４に出力することが好ましい。前記ＣＬＤは、以下の式１のように、マルチチャネルオーディオ信号の電力比（ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）のログ形態で定義されうる。
【００３１】
【数１】
2009518659.tif 000003
前記式１において、ｎは、タイムスロットインデックスを表し、ｍは、ハイブリッドサブバンドインデックスを表す。
【００３２】
ビットストリーム生成部４０４は、前記量子化されたＣＬＤを備える空間情報とダウンミックスされたオーディオ信号などとを用いて、ビットストリームを生成する。
【００３３】
図５は、図４の量子化部が音源の仮想位置を抽出する方法に対する第１の実施の形態を説明するために示したものであって、サイン／タンジェント法則を説明するための振幅パンニング法（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ  Ｌａｗ）を示す。
【００３４】
聴取者が正面を見ている場合に、２つのチャネルの大きさを適切に調節すると、Ｃ点のように、任意の位置に仮想音源を位置させることができる。この場合に、音源の仮想位置の二チャネルの大きさは、チャネル間の角度と位置しようとする音源の位置に応じて、以下の式２のように表現されることができる。
【００３５】
【数２】
2009518659.tif 000004
前記式２において、φは、音源がセンターから離れている角度を意味し、φ０は、対称に位置したスピーカーの角度を意味する。ｇｉは、対応するチャネルに対するゲイン因子（ｇａｉｎ  ｆａｃｔｏｒ）を意味する。
【００３６】
聴取者が仮想音源を見ている場合には、前記式２は、以下の式３のように表現されることができる。
【００３７】
【数３】
2009518659.tif 000005
【００３８】
前記式１、式２及び式３に基づいて、ＣＬＤは、以下の式４のように定義されうる。
【００３９】
【数４】
2009518659.tif 000006
【００４０】
また、前記式２と式４に基づいて、ＣＬＤは、音源の角度とその周辺の二チャネルの角度に応じて、以下の式５及び式６のように表現されることができる。
【００４１】
【数５】
2009518659.tif 000007
【００４２】
【数６】
2009518659.tif 000008
【００４３】
前記式５及び式６を用いて、それぞれのＣＬＤ値は、一つの角度φに対応できる。すなわち、前記式５及び式６を用いて、二チャネル間のエネルギーレベル差であるＣＬＤは、前記二チャネルの間で仮想音源が位置する地点の角度φに対応できる。
【００４４】
図６は、図４の量子化部４０３が音源の仮想位置を抽出する方法に対する第２の実施の形態を説明するために示されたものである。
【００４５】
任意のスピーカーの位置が図６のように配置されているとき、ＣＬＤは、前記式４及び式５に基づいて、以下の式７及び式８のように表現されることができる。  
【００４６】
〔式７〕
ＣＬＤ＝２０ｌｏｇ（Ｇｉ）
【００４７】
【数７】
2009518659.tif 000009
前記式８において、θｉは、ｉ番目のチャネルとｉ−１番目のチャネルとの間に位置している仮想音源の角度を意味し、Φｉは、ｉ番目のスピーカーの角度を意味する。
【００４８】
前記式７及び式８を利用すると、任意のスピーカー構造に対してもＣＬＤをある二チャネル間で仮想音源が位置する地点の角度に対応させることができる。
【００４９】
図７は、複数のチャネルのうち、二チャネル間を所定の角間隔に分割する方法に対する一実施の形態を示したものであって、３０度の角を有するセンターチャネルと左側チャネルとの間を分割する場合を示したものである。
【００５０】
人間の空間情報知覚力の分解能とは、人間が任意の音に関する空間情報に対して認識できる最小限の差を意味するものであって、心理音響の研究によると、人間の空間情報知覚力の分解能は、約３度である。したがって、ＣＬＤの量子化のための量子化ステップのサイズは、３度又はそれに近い値を有することが好ましく、それにより、前記センターチャネルと左側チャネルとの間を３度の角度間隔に分割することが好ましい。
【００５１】
図８の場合に、Φｉ−Φｉ−１は３０度であるから、Φｉを０度から３０度まで３度ずつ増加させながらＣＬＤを計算すると、以下の表１のとおりである。
【００５２】
【表１】
2009518659.tif 000010
【００５３】
前記表１を量子化テーブルとして用いて、センターチャネルと左側チャネルとの間のＣＬＤを量子化できる。表１を量子化テーブルとして用いる場合に、センターチャネルと左側チャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化ステップの数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔｅｐ）は、１１ステップになる。
【００５４】
図８は、図４の量子化部が量子化テーブルを用いてＣＬＤを量子化する方法に対する一実施形態を示すものである。図８に示すように、量子化テーブルの角度のうち、互いに隣接した二角度の平均値を量子化基準値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）として設定できる。
【００５５】
３０度の角度を有するセンターチャネル（ｃｅｎｔｅｒ  ｃｈａｎｎｅｌ）と右側チャネル（ｒｉｇｈｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）との間を３度間隔に分割してＣＬＤ量子化を行う場合を例に挙げてＣＬＤ量子化方法について説明すると、以下のとおりである。
【００５６】
前記式７及び式８を用いて、空間情報抽出部４０２により抽出されたＣＬＤを仮想音源位置の角度に変換する。前記変換されたＣＬＤ角度が１．５度と４．５度との間の値を有すると、前記抽出されたＣＬＤ値は、表１のような量子化テーブルにおいて３度に対応するＣＬＤ値に量子化される。
【００５７】
また、変換されたＣＬＤ角度が４．５度と７．５度との間の値を有する場合に、前記抽出されたＣＬＤ値は、表１のような量子化テーブルにおいて６度に対応するＣＬＤ値に量子化される。
【００５８】
量子化されたＣＬＤ値は、その対応するインデックス情報で表現されることが好ましく、そういう場合に、表１は、以下の表２のようなインデックスを含む量子化テーブルとして表現されることができる。
【００５９】
【表２】
2009518659.tif 000011
【００６０】
前記表２は、前記表１に現れたＣＬＤのうち、小数点以下の値を除いたものであり、∞値を１５０としたものである。
【００６１】
前記表２に現れたＣＬＤ値は、絶対値が同じく、符号のみが異なる対が存在するので、前記表２の量子化テーブルは、以下の表３のように簡単に表現されうる。
【００６２】
【表３】
2009518659.tif 000012
【００６３】
３以上のチャネルのＣＬＤ量子化を行う場合に、二チャネルの対のそれぞれに対して互いに異なる量子化テーブルが使用されることができる。すなわち、それぞれ異なる配置を有したチャネルに対して、その配置に合うＣＬＤ量子化テーブルを使用することができる。各チャネル対に対するＣＬＤ量子化テーブルは、前記説明した方法により生成されることができる。
【００６４】
次の表４は、６０度の狭角を有する左側チャネルと右側チャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化テーブルに対する実施の形態を示すものであって、前記量子化テーブルは、３度の量子化ステップのサイズを有する。
【００６５】
【表４】
2009518659.tif 000013
【００６６】
次の表５は、８０度の狭角を有する左側チャネルと左側サラウンドチャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化テーブルに対する実施の形態を示すものであって、前記量子化テーブルは、３度の量子化ステップのサイズを有する。
【００６７】
【表５】
2009518659.tif 000014
【００６８】
前記表５の量子化テーブルは、８０度の狭角を有する右側チャネルと右側サラウンドチャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化テーブルとしても使用されることができる。
【００６９】
次の表６は、８０度の狭角を有する左側サラウンドチャネルと右側サラウンドチャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化テーブルに対する実施の形態を示すものであって、前記量子化テーブルは、３度の量子化ステップのサイズを有する。
【００７０】
【表６】
2009518659.tif 000015
前記したような本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法を使用してＣＬＤを量子化する場合に、ＣＬＤ値に線形的にＣＬＤを量子化せず、二チャネルの間で音源が位置する角度に線形的に量子化して心理音響モデルに適し、かつ効率的な量子化を行うことができる。
【００７１】
前記したような本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法は、ＣＬＤのみならず、ＩＣＣ、ＣＰＣなどのような空間情報に対しても適用可能でありうる。
【００７２】
復号化装置でＣＬＤの量子化に使用された量子化テーブルを有していない場合に、前記使用された量子化テーブルに対する情報がビットストリーム生成部４０４で生成されるビットストリームに含まれて復号化装置に送信されることが好ましい。
【００７３】
符号化装置で使用された量子化テーブルに対する情報をビットストリームに含めて送信する方法に対する第１の実施の形態として、量子化テーブルが有するすべての値、すなわちインデックス及びそれに対応するＣＬＤ値に対する情報を全てビットストリームに含めることができる。
【００７４】
符号化装置で使用された量子化テーブルに対する情報をビットストリームに含めて送信する方法に対する第２の実施の形態として、復号化装置で量子化テーブルを生成できるようにするための情報を送信できる。例えば、量子化テーブルが有する最小角度及び最大角度と量子化ステップの数に対する情報をビットストリームに含めて復号化装置に送信すると、復号化装置は、前記送信された情報及び前記式７及び式８を用いて符号化装置で使用されたＣＬＤ量子化テーブルを生成できる。
【００７５】
本発明に係る空間情報量子化方法に対する第２の実施の形態を、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。本発明に係る空間情報量子化方法は、互いに異なる量子化分解能を有する２以上の量子化テーブルを使用して、空間情報を量子化できる。
【００７６】
空間情報抽出部４０２は、サブバンド別に分けられたオーディオ信号から空間情報を抽出する（ステップ９５０）。空間情報には、ＣＬＤ、ＣＴＤ、ＩＣＣ又はＣＰＣなどが含まれることができる。
【００７７】
量子化部４０３は、フル量子化分解能（ｆｕｌｌ  ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を有するファインモード（ｆｉｎｅ  ｍｏｄｅ）と前記ファインモードより低い量子化分解能を有するコースモード（ｃｏａｒｓｅ  ｍｏｄｅ）のうちのいずれか一つを量子化モードと決定する（ステップ９５５）。前記ファインモードの量子化ステップの数は、前記コースモードの量子化ステップの数より多く、前記ファインモードの量子化ステップのサイズは、前記コースモードの量子化ステップのサイズより小さい。
【００７８】
量子化部４０３は、符号化するオーディオ信号のエネルギーに応じて、ファインモードとコースモードのうちのいずれか一つを量子化モードと決定できる。心理音響モデルによると、オーディオ信号のエネルギーが小さな場合より大きな場合に、より精密に処理することが効率的であるため、量子化部３２０は、符号化するオーディオ信号のエネルギーが基準値以上である場合にファインモードで量子化し、基準値より小さな場合にはコースモードで量子化できる。
【００７９】
例えば、量子化部３２０は、Ｒ−ＯＴＴモジュールの信号の大きさと全体信号の大きさとを比較して、Ｒ−ＯＴＴモジュールで処理する信号の大きさが小さな場合にコースモードで量子化し、Ｒ−ＯＴＴモジュールで処理する信号の大きさが大きな場合には、ファインモードで量子化できる。
【００８０】
モジュール構成が５−１−５−１の場合に、Ｒ−ＯＴＴ３に入力されるオーディオ信号に対するＣＬＤ量子化モードを決定するために、量子化部４０３は、符号化する全体オーディオ信号のエネルギーと左側チャネルと右側チャネルとに入力されるオーディオ信号のエネルギーとを比較することによって、量子化モードを決定できる。
【００８１】
量子化モードがファインモードである場合に、量子化部４０３は、フル量子化分解能を有する第１量子化テーブルを用いてＣＬＤを量子化する（ステップ９６０）。前記第１量子化テーブルは、３１個の量子化ステップの数を有して、二チャネル間のＣＬＤ値を３１段階に分けて量子化できる。また、量子化モードがファインモードである場合に、複数のチャネルのうち、二チャネル対の各々に対して同じ量子化ステップの数を有することができる。
【００８２】
量子化モードがコースモードである場合に、量子化部４０３は、前記第１量子化テーブルより低い量子化分解能を有する第２量子化テーブルを用いて、ＣＬＤを量子化する（ステップ９６５）。前記第２量子化テーブルは、所定の角度を量子化ステップのサイズとして有することが好ましい。前記第２量子化テーブルを構成する方法及びそれを用いて量子化する方法については、図７〜図８を参照して説明した方法と同様でありうる。
【００８３】
本発明に係る空間情報量子化方法に対する第３の実施の形態を、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８４】
空間情報抽出部４０２は、サブバンド別に分けられたオーディオ信号から空間情報を抽出する（ステップ９７０）。空間情報には、ＣＬＤ、ＣＴＤ、ＩＣＣ又はＣＰＣなどが含まれることができる。量子化部４０３は、前記抽出された空間情報のうち、ＣＬＤを互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにする量子化テーブルを用いて量子化する（ステップ９７５）。量子化部４０３は、前記量子化されたＣＬＤ値に対応するインデックス情報をエンコーディング部４０４に出力することが好ましい。
【００８５】
図９は、複数のチャネルのうち、二チャネル間を互いに異なる２以上の角間隔に分割する方法に対する一実施の形態を示したものであって、これは、前記二チャネルの位置的特性に応じて、可変的な角度でＣＬＤ量子化を行うためである。
【００８６】
心理音響研究によると、人間の空間情報知覚力の分解能は、音源の位置に応じて変わり、音源が正面に位置する場合には、人間の空間情報知覚力の分解能が３．６度、側面に位置する場合には、９．２度、後面の場合には、５．５度になりうる。
【００８７】
前記心理音響研究に基づいて、正面の場合には、３．６度又はそれに近い角度間隔に量子化ステップのサイズを設定し、側面の場合には、９．２度又はそれに近い角度間隔に量子化ステップのサイズを設定し、後面の場合には、５．５度又はそれに近い角度間隔に量子化ステップのサイズを設定できる。
【００８８】
正面と側面又は側面と後面の互いに異なる間隔が滑らかに連結されるように、角度間隔を非均一に適用することもできる。すなわち、正面から側面方向へ行くほど、分割する角度間隔を増加させて量子化ステップのサイズを増加させ、側面から後面方向に行くほど、分割する角度間隔を減少させることによって、量子化ステップのサイズを減少させることができる。
【００８９】
図９に示すように、マルチチャネルのうち、チャネルＸは、正面方向に位置しており、チャネルＹは、側面方向に位置し、チャネルＺは、後面方向に位置している。チャネルＸとチャネルＹとの間のＣＬＤ値を測定する場合に、チャネル間を分割するにおいて、α１からαｋまでｋ個の間隔に分割し、角間隔の大きさは、以下の式９のような特性を有することができる。
【００９０】
〔式９〕
α１≦α２≦・・・≦αｋ
【００９１】
また、チャネルＹとチャネルＺとの間のＣＬＤ値を測定する場合に、両チャネル間を分割するにおいては、チャネルＹから側面方向へ行くほど、分割される角間隔は順次増加し、再度側面からチャネルＺ方向へ行くほど、分割される角間隔は順次減少する。すなわち、チャネルＹとチャネルＺとの間の分割される角間隔は、以下の式１０及び式１１のような特性を有することができる。
【００９２】
〔式１０〕
β１≦β２≦・・・≦βｍ
【００９３】
〔式１１〕
γ１≧γ２≧・・・≧γｎ
【００９４】
前記αｋ、βｍ、γｎは、二チャネル間を互いに異なる２以上の角間隔に分割する方法に対する一実施形態を説明するための角度に過ぎず、マルチチャネルの個数及び位置特性に応じて４以上の角を必要とすることができる。
【００９５】
また、角度αｋ、βｍ、γｎは、それぞれ一定の角度であり、可変的な角度でもありうる。ただし、複数のチャネル間を分割する間隔の角度が全て同じ場合は除く。したがって、それぞれ一定の角度である場合には、以下の式１２のような特性を有することができる。
【００９６】
〔式１２〕
αｋ≦γｎ≦βｍ（但し、αｋ＝βｍ＝γｎの場合は除く）
【００９７】
前記式１２に現れた特性は、人間の空間情報知覚力の分解能によるものであって、例えばαｋ＝３．６度、βｍ＝９．２度、γｎ＝５．５度の値を有することができる。
【００９８】
以下の表７は、３０度の狭角を有するセンターチャネルと左側チャネルとの間を互いに異なる２以上の角間隔に分割し、該分割された角のそれぞれに対してＣＬＤ値を対応させたものである。
【００９９】
【表７】
2009518659.tif 000016
【０１００】
前記角度は、仮想音源の位置がセンターチャネルとなす角を意味し、前記ＣＬＤ（Ｘ）は、角Ｘに対応するＣＬＤ値を表すものであって、式１１及び式１２を用いて計算できる。
【０１０１】
前記表７を量子化テーブルとして用いて、センターチャネルと左側チャネルとの間のＣＬＤを量子化できる。表７を量子化テーブルとして用いる場合に、センターチャネルと左側チャネルとの間のＣＬＤを量子化するための量子化ステップの数は、１１ステップになる。
【０１０２】
表７の場合に、正面から左側方向へ行くほど、角間隔が増加するに伴って量子化ステップのサイズが増加し、これは、正面から左側方向へ行くほど、人間の空間情報知覚力の分解能が増加することを反映したものである。
【０１０３】
量子化されたＣＬＤ値は、その対応するインデックス情報で表現されることが好ましく、そういう場合に、表７は、以下の表８のようなインデックスを含む量子化テーブルで表現されることができる。
【０１０４】
【表８】
2009518659.tif 000017
【０１０５】
図１１は、図４の量子化部が量子化テーブルを用いてＣＬＤを量子化する方法に対する一実施の形態を示すものである。図１１に示すように、量子化テーブルの角度のうち、互いに隣接した二角度の平均値を量子化基準値として設定できる。
【０１０６】
図１０に示すように、正面のチャネルＡと右側面のチャネルＢとの間のＣＬＤを量子化する場合に、両チャネル間を以下の式１３のような値を有するθ１、θ２、  、θｋの間隔に分割できる。
【０１０７】
〔式１３〕
θ１≦θ２≦・・・≦θｋ
【０１０８】
前記式１３は、チャネルの位置特性に応じたものであって、正面から側面へ行くほど、人間の空間知覚能力の分解能が大きくなるのを反映したものである。
【０１０９】
量子化部４０３は、前記式７及び式８を用いて空間情報抽出部４０２により抽出されたＣＬＤを仮想音源位置の角度に変換する。
【０１１０】
図１０に示すように、角度に変換されたＣＬＤ値が（θ１／２）と（θ１＋θ２／２）との間の場合に、前記抽出されたＣＬＤは、量子化テーブルでθ１に対応するＣＬＤ値に量子化される。また、角度に変換されたＣＬＤ値が（θ１＋θ２／２）と（θ１＋θ２＋θ３／２）と間の場合には、前記抽出されたＣＬＤは、量子化テーブルで（θ１＋θ２）に対応するＣＬＤ値に量子化される。
【０１１１】
３以上のチャネルのＣＬＤ量子化を行う場合に、二チャネルの対のそれぞれに対して互いに異なる量子化テーブルが使用されうる。すなわち、それぞれ異なる配置を有したチャネルに対して、その配置に合うＣＬＤ量子化テーブルを使用することができる。各チャネル対に対するＣＬＤ量子化テーブルは、前記説明した方法により生成されうる。
【０１１２】
前記したような本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法を使用してＣＬＤを量子化する場合に、ＣＬＤ値に線形的にＣＬＤを量子化せずに、二チャネルの位置的特性を考慮して、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズにして量子化することによって、心理音響モデルに適し、かつ効率的な量子化を行うことができる。
【０１１３】
前記したような本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法は、ＣＬＤのみならず、ＩＣＣ、ＣＰＣなどのような空間情報に対しても適用可能である。
本発明に係る空間情報量子化方法に対する第４の実施の形態を、図１６に示すフローチャートを参照して説明する。本発明に係る量子化方法は、互いに異なる量子化分解能を有する２以上の量子化テーブルを使用して空間情報を量子化できる。
【０１１４】
空間情報抽出部４０２は、サブバンド別に分けられたオーディオ信号から空間情報を抽出する（ステップ９８０）。空間情報には、ＣＬＤ、ＣＴＤ、ＩＣＣ又はＣＰＣなどが含まれることができる。
【０１１５】
量子化部４０３は、フル量子化分解能を有するファインモードと前記ファインモードより低い量子化分解能を有するコースモードのうちのいずれか一つを量子化モードと決定する（ステップ９８５）。前記ファインモードの量子化ステップの数は、前記コースモードの量子化ステップの数より多く、前記ファインモードの量子化ステップのサイズは、前記コースモードの量子化ステップのサイズより小さい。
【０１１６】
量子化部３２０は、符号化するオーディオ信号のエネルギーに応じて、ファインモードとコースモードのうちのいずれか一つを量子化モードと決定できる。心理音響モデルによると、オーディオ信号のエネルギーが小さな場合より大きな場合に、より精密に処理することが効率的であるため、量子化部４０３は、符号化するオーディオ信号のエネルギーが基準値以上である場合にファインモードで量子化し、基準値より小さな場合にはコースモードで量子化できる。
【０１１７】
例えば、量子化部４０３は、Ｒ−ＯＴＴモジュールの信号の大きさと全体信号の大きさとを比較して、Ｒ−ＯＴＴモジュールで処理する信号の大きさが小さな場合にコースモードで量子化し、Ｒ−ＯＴＴモジュールで処理する信号の大きさが大きい場合にはファインモードで量子化できる。
【０１１８】
モジュール構成が５−１−５−１の場合に、Ｒ−ＯＴＴ３に入力されるオーディオ信号に対するＣＬＤ量子化モードを決定するために、量子化部４０３は、符号化する全体オーディオ信号のエネルギーと左側チャネルと右側チャネルとに入力されるオーディオ信号のエネルギーとを比較することによって、量子化モードを決定できる。
【０１１９】
量子化モードがファインモードである場合に、量子化部３２０は、フル量子化分解能を有する第１量子化テーブルを用いて、ＣＬＤを量子化する（ステップ９９０）。前記第１量子化テーブルは、３１個の量子化ステップの数を有して、二チャネル間のＣＬＤ値を３１段階に分けて量子化できる。また、量子化モードがファインモードである場合に、複数のチャネルのうち、二チャネル対の各々に対して同じ量子化ステップの数を有することができる。
【０１２０】
量子化モードがコースモードである場合には、量子化部３２０は、前記第１量子化テーブルより低い量子化分解能を有する第２量子化テーブルを用いて、ＣＬＤを量子化する（ステップ９９５）。前記第２量子化テーブルは、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズとして有することが好ましい。前記第２量子化テーブルを構成する方法及びそれを用いて量子化する方法については、図９〜図１０を参照して説明した方法と同様でありうる。
【０１２１】
復号化装置において、ＣＬＤの量子化に使用された量子化テーブルを有していない場合に、前記使用された量子化テーブルに対する情報がビットストリーム生成部４０４から生成されるビットストリームに含まれて復号化装置に送信されることが好ましい。
【０１２２】
符号化装置で使用された量子化テーブルに対する情報をビットストリームに含めて送信する方法に対する第１の実施の形態として、量子化テーブルが有するすべての値、すなわちインデックス及びそれに対応するＣＬＤ値に対する情報を全てビットストリームに含めることができる。
【０１２３】
符号化装置で使用された量子化テーブルに対する情報をビットストリームに含めて送信する方法に対する第２の実施の形態として、復号化装置で量子化テーブルを生成できるようにするための情報を送信できる。例えば、量子化テーブルが有する最小角度及び最大角度と量子化ステップの数及び互いに異なる２以上の角間隔に対する情報をビットストリームに含めて復号化装置に送信すると、復号化装置は、前記送信された情報及び前記式７及び式８を用いて符号化装置で使用されたＣＬＤ量子化テーブルを生成できる。
【０１２４】
図１１は、図４の空間情報抽出部の構成に対する一実施の形態をブロック図で示したものであって、図１１に示すように、空間情報抽出部は、第１空間情報測定部９１１及び第２空間情報測定部９１３を備えて構成されることができる。
【０１２５】
第１空間情報測定部９１１は、入力されたマルチチャネルオーディオ信号から複数のチャネル間のレベル差ＣＬＤ値を測定する。第２空間情報測定部９１３は、複数のチャネルのうち、二チャネル間を一定の角度又は２以上の互いに異なる角度に分割して、前記二チャネルの組み合せに合う量子化テーブルを構成する。量子化部９２０は、抽出されたＣＬＤを前記構成された量子化テーブルに応じて量子化する。
【０１２６】
図１２は、本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化装置の構成に対する一実施の形態をブロック図で示したものであって、図１２に示された復号化装置は、アンパッキング部９３０、差分復号化部９３２及び逆量子化部９３５を備えてなる。
【０１２７】
アンパッキング部９３０は、受信されあビットストリームから量子化された二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを抽出する。逆量子化部９３５は、前記二チャネルの位置的特性を考慮した量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する。
【０１２８】
本発明に係る空間情報復号化方法に対する第１の実施の形態を、図１７に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１２９】
アンパッキング部９３０は、受信されたビットストリームから量子化された空間情報ＣＬＤを抽出する（ステップ１０００）。逆量子化部９３５は、所定の角度を量子化ステップのサイズとして有する量子化テーブルを用いて、前記抽出された量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１００５）。
【０１３０】
前記ビットストリームから抽出された量子化されたＣＬＤは、インデックスからなることが好ましく、前記インデックスは、前記量子化ステップのサイズである所定の角度を基準に区分されることが好ましい。また、前記量子化テーブルの量子化ステップのサイズは、３度又はそれに近い値を有することが好ましい。
【０１３１】
前記逆量子化に用いられる量子化テーブルは、前記図７〜図８を参照して説明した符号化装置で用いられる量子化テーブルと同様なので、前記復号化に用いられる量子化テーブルに対する説明は省略する。
【０１３２】
逆量子化部９３０が前記量子化テーブルに対する情報を有していない場合に、アンパッキング部９３０は、受信されたビットストリームから前記量子化テーブルに対する情報を抽出することが好ましく、逆量子化部９３０は、前記抽出された量子化テーブル情報を用いて、逆量子化に使用される量子化テーブルを構成することが好ましい。
【０１３３】
ビットストリームに含まれる量子化テーブル情報に対する第１の実施の形態として、量子化テーブルが有するすべての値、すなわちインデックス及びそれに対応するＣＬＤ値に対する情報を全てビットストリームに含めることができる。
【０１３４】
ビットストリームに含まれる量子化テーブル情報に対する第２の実施の形態として、量子化テーブルが有する最小角度及び最大角度と量子化ステップの数に対する情報をビットストリームに含めることができる。
【０１３５】
図１８は、本発明に係る空間情報復号化方法に対する第２の実施の形態をフローチャートで示したものであって、図１８に示すように、互いに異なる量子化分解能を有する２以上の量子化テーブルを使用して、空間情報を逆量子化できる。
【０１３６】
アンパッキング部９３０は、受信されたビットストリームから量子化された空間情報ＣＬＤと量子化モードに対する情報を抽出する（ステップ１０１０）。
【０１３７】
逆量子化部９３５は、前記抽出された量子化モード情報を用いて、符号化装置で使用した量子化モードがフル量子化分解能を有するファインモードと前記ファインモードより低い量子化分解能を有するコースモードのうちのいずれか一つであるか否かを確認する（ステップ１０１５）。前記ファインモードの量子化ステップの数は、前記コースモードの量子化ステップの数より多く、前記ファインモードの量子化ステップのサイズは、前記コースモードの量子化ステップのサイズより小さい。
【０１３８】
量子化モードがファインモードである場合に、逆量子化部９３５は、フル量子化分解能を有する第１量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１０２０）。前記第１量子化テーブルは、３１個の量子化ステップの数を有して、二チャネル間のＣＬＤ値を３１段階に分けて量子化できる。また、量子化モードがファインモードである場合には、複数のチャネルのうち、二チャネル対の各々に対して同じ量子化ステップの数を有することができる。
【０１３９】
量子化モードがコースモードである場合に、逆量子化部９３５は、前記第１量子化テーブルより低い量子化分解能を有する第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１０２５）。前記第２量子化テーブルは、所定の角度を量子化ステップのサイズとして有することが好ましい。前記所定の角度を量子化ステップのサイズとして有する第２量子化テーブルは、図７〜図８を参照して説明した量子化テーブルと同様でありうる。
【０１４０】
本発明に係る空間情報復号化方法に対する第３の実施の形態を、図１９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１４１】
アンパッキング部９３０は、ビットストリームから量子化された空間情報ＣＬＤを抽出する（ステップ１０３０）。逆量子化部９３５は、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズとして有する量子化テーブルを用いて、前記抽出された量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１０３５）。
【０１４２】
前記ビットストリームから抽出された量子化されたＣＬＤは、インデックスからなることが好ましく、前記インデックスは、量子化ステップのサイズである互いに異なる２以上の角を基準に区分されることが好ましい。
【０１４３】
前記逆量子化に用いられる量子化テーブルは、前記図９〜図１０を参照して説明した符号化装置で用いられる量子化テーブルと同様なので、前記復号化に用いられる量子化テーブルに対する説明は省略する。
【０１４４】
逆量子化部９３０が前記量子化テーブルに対する情報を有していない場合に、アンパッキング部９３０は、受信されたビットストリームから前記量子化テーブルに対する情報を抽出することが好ましく、逆量子化部９３０は、前記抽出された量子化テーブル情報を用いて、逆量子化に使用される量子化テーブルを構成することが好ましい。
【０１４５】
ビットストリームに含まれる量子化テーブル情報に対する第１の実施の形態として、量子化テーブルが有するすべての値、すなわちインデックス及びそれに対応するＣＬＤ値に対する情報を全てビットストリームに含めることができる。
【０１４６】
ビットストリームに含まれる量子化テーブル情報に対する第２の実施の形態として、量子化テーブルが有する最小角度及び最大角度と量子化ステップの数及び互いに異なる２以上の角間隔に対する情報をビットストリームに含めることができる。
【０１４７】
図２０は、本発明に係る空間情報復号化方法に対する第４の実施の形態をフローチャートで示したものであって、図２０に示すように、互いに異なる量子化分解能を有する２以上の量子化テーブルを使用して空間情報を逆量子化できる。
【０１４８】
アンパッキング部９３０は、ビットストリームから量子化された空間情報ＣＬＤと量子化モードに対する情報とを抽出する（ステップ１０４０）。
【０１４９】
逆量子化部９３５は、前記抽出された量子化モード情報を用いて、符号化装置で使用した量子化モードがフル量子化分解能を有するファインモードと前記ファインモードより低い量子化分解能を有するコースモードのうちのいずれか一つであるか否かを確認する（ステップ１０４５）。前記ファインモードの量子化ステップの数は、前記コースモードの量子化ステップの数より多く、前記ファインモードの量子化ステップのサイズは、前記コースモードの量子化ステップのサイズより小さい。
【０１５０】
量子化モードがファインモードである場合に、逆量子化部９３５は、フル量子化分解能を有する第１量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１０５０）。前記第１量子化テーブルは、３１個の量子化ステップの数を有して、二チャネル間のＣＬＤ値を３１段階に分けて量子化できる。また、量子化モードがファインモードである場合に、複数のチャネルのうち、二チャネル対の各々に対して同じ量子化ステップの数を有することができる。
【０１５１】
量子化モードがコースモードである場合には、逆量子化部９３５は、前記第１量子化テーブルより低い量子化分解能を有する第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する（ステップ１０５５）。前記第２量子化テーブルは、互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズとして有することが好ましい。前記互いに異なる２以上の角を量子化ステップのサイズとして有する第２量子化テーブルは、図９〜図１０を参照して説明した量子化テーブルと同様でありうる。
【０１５２】
また、本発明は、コンピュータで読み出すことができる記録媒体にコンピュータが読み出すことができるコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み出すことができる記録媒体は、コンピュータシステムによって読み出されることができるデータが格納されるすべての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み出すことができる記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ格納装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されることも含む。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
以上で説明したように、本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化／復号化方法及び装置によると、量子化ビットを減少させることができるから、効率的な符号化／復号化が可能になる。任意の複数のチャネル間のＣＬＤ値を求めるにおいて、一律的に各チャネル間を３１段階に区分して行うことによって、５ビットを必要としたが、本発明では、これを一定の角度に分割することによって、例えば、３度間隔に分割する場合に、センターチャネルと左側チャネルとの間は３０度であるから、１１段階に分割できるので、４ビット以下でも充分になった。したがって、量子化ビットの減少を期待することができる。
【０１５４】
また、本発明は、実際のスピーカーの配置情報を活用して量子化を行うことによって、より効率的な符号化／復号化が可能になる。チャネル数が増加すると、３１＊Ｎの関数で（Ｎは、チャネルの数）情報量が増加するようになるが、本発明では、チャネル数が増加すると、各チャネル間のＣＬＤ量子化ステップが減少して、全体情報量は、一定に維持されるという効果がある。したがって、本発明は、５．１チャネルのみならず、任意のチャネルに拡張された場合にも同じ方法で適用可能なので、効率的な符号化／復号化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置（ｅｎｃｏｄｅｒ）及び復号化装置（ｄｅｃｏｄｅｒ）の構成に対する一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】マルチチャネルの構成に対する一実施の形態を示す図である。
【図３】人間がオーディオ信号を認識する方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化装置の構成に対する一実施の形態を示すブロック図である。
【図５】図４の量子化部が音源の仮想位置を抽出する方法に対する第１の実施の形態を説明するための図である。
【図６】図４の量子化部が音源の仮想位置を抽出する方法に対する第２の実施の形態を説明するための図である。
【図７】複数のチャネルのうち、二チャネル間を所定の角間隔に分割する方法に対する一実施の形態を示す図である。
【図８】図４の量子化部が量子化テーブルを用いて二チャネル間のエネルギー差（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅｖｅｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）ＣＬＤを量子化する方法に対する一実施の形態を示す図である。
【図９】複数のチャネルのうち、二チャネル間を互いに異なる２以上の角間隔に分割する方法に対する一実施の形態を示す図である。
【図１０】図４の量子化部が量子化テーブルを用いて二チャネル間のエネルギー差（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅｖｅｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）ＣＬＤを量子化する方法に対する一実施の形態を示す図である。
【図１１】図４の空間情報抽出部の構成に対する一実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化装置の構成に対する一実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法に対する第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法に対する第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法に対する第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報符号化方法に対する第４の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化方法に対する第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１８】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化方法に対する第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１９】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化方法に対する第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図２０】本発明に係るマルチチャネルオーディオ信号の空間情報復号化方法に対する第４の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月6日(2009.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットストリームを受信して、複数のチャネルを有するオーディオ信号を復号化する方法であって、
前記複数のチャネルのうちの二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤ及び量子化モードに対する情報を前記ビットストリームから抽出するステップと、
前記量子化モードが第１モードである場合には第１量子化テーブルを用いて前記量子化されたＣＬＤを逆量子化し、前記量子化モードが第２モードである場合には前記二チャネルの位置的特性を考慮した第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化するステップと、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項２】
前記第１量子化テーブルの量子化分解能は、前記第２量子化テーブルの量子化分解能と異なる、請求項１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項３】
前記第１量子化テーブルは、前記第２量子化テーブルより多い量子化ステップ数を有する、請求項２に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項４】
前記第１量子化テーブルは、前記第２量子化テーブルより少ない量子化ステップ数を有する、請求項２に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項５】
前記量子化モードは、量子化される信号のエネルギーレベルに基づいて決定される、請求項１に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項６】
前記第１モードで量子化される信号のエネルギーレベルが量子化基準値より高い場合、前記第１量子化テーブルは、前記第２量子化テーブルより多い量子化ステップ数を有する、請求項５に記載のマルチチャネルオーディオ信号の復号化方法。
【請求項７】
複数のチャネルを有するオーディオ信号を符号化するマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法であって、
前記複数のチャネルのうちの二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを取得するステップと、
符号化されるオーディオ信号のエネルギー差に基づいて量子化モードを決定するステップと、
前記量子化モードに基づいて求めた量子化テーブルを用いて、前記ＣＬＤを量子化するステップと、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項８】
前記符号化されるオーディオ信号のエネルギーレベルが量子化基準値より高い場合、前記第１量子化テーブルが前記ＣＬＤの量子化に用いられ、それ以外の場合、前記第２量子化テーブルが前記ＣＬＤの量子化に用いられ、
前記第１量子化テーブルは、前記第２量子化テーブルより多い量子化ステップ数を有する、請求項７に記載のマルチチャネルオーディオ信号の符号化方法。
【請求項９】
ビットストリームを受信して、複数のチャネルを有するオーディオ信号を復号化する装置であって、
前記複数のチャネルのうちの二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤ及び量子化モードに対する情報を前記ビットストリームから抽出するアンパッキング部と、
前記量子化モードが第１モードである場合には第１量子化テーブルを用いて前記量子化されたＣＬＤを逆量子化し、前記量子化モードが第２モードである場合には前記二チャネルの位置的特性を考慮した第２量子化テーブルを用いて、前記量子化されたＣＬＤを逆量子化する逆量子化部と、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の復号化装置。
【請求項１０】
複数のチャネルを有するオーディオ信号を符号化するマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置であって、
前記複数のチャネルのうちの二チャネル間のエネルギー差ＣＬＤを取得する空間情報抽出部と、
符号化されるオーディオ信号のエネルギー差に基づいて量子化モードを決定し、前記量子化モードに基づいて求めた量子化テーブルを用いて、前記ＣＬＤを量子化する量子化部と、
を有することを特徴とするマルチチャネルオーディオ信号の符号化装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み出すことができる記録媒体。
【国際調査報告】
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