(57)【要約】  コード化された信号は、再生時にオーディオ情報の音量とダイナミックレンジとを制御するために用いることのできるエンコードされたオーディオ情報とメタデータとを伝達する。もし、メタデータパラメータの値が適切に設定されていないと、再生時に耳障りな音量の揺らぎが生じる可能性がある。本発明は、不適切なメタデータパラメータ値を検出し、この不適切な値を適切な値に置き換えることによりこの問題を克服する。
2008505586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジを修正する方法であって、
該方法は、
第１の音量正規化レベルと、第１のダイナミックレンジ調整レベルと、第１のエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する入力信号を受信するステップであって、前記入力信号により伝達されたデータは、聴覚心理原理による第１のエンコードされたオーディオ情報を生成させ、オーディオ情報の振幅と前記第１の音量正規化レベルと信号圧縮器の１以上の動作特性を特定する圧縮プロファイルとに応答して前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを決定させたエンコーディングプロセスにより作られたものであることを特徴とする、ステップと、
前記入力信号にデコーディングプロセスを適用することにより、デコードされたオーディオ情報を取得するステップと、
前記デコードされたオーディオ情報の分析により音量の指標を取得して該音量の指標から第２の音量正規化レベルを導き出すステップと、
前記デコードされたオーディオ情報の分析と前記第１のダイナミックレンジ調整レベルとからエンコーディングプロセスで使われる圧縮プロファイルの推定値を取得するステップと、
第３の音量正規化レベルと第３のダイナミックレンジ調整レベルとエンコードされた形式でオーディオ情報を表すエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する出力信号を生成するステップと、
を具備し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超えない場合は、前記第３の音量レベルが前記第１の音量正規化レベルを表し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルが前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表し、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３の音量レベルを前記第２の音量正規化レベルから導き出し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを前記オーディオ情報の振幅と前記第３の音量正規化レベルと前記圧縮プロファイルの推定値に応じて取得することを特徴とする、
方法
【請求項２】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、デコードされた前記オーディオ情報を聴覚心理原理によりエンコードすることにより前記第３のエンコードされたオーディオ情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より小さいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジを修正する装置であって、
該装置は、
第１の音量正規化レベルと、第１のダイナミックレンジ調整レベルと、第１のエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する入力信号を受信するための回路であって、前記入力信号により伝達されたデータは、聴覚心理原理による第１のエンコードされたオーディオ情報を生成させ、オーディオ情報の振幅と前記第１の音量正規化レベルと信号圧縮器の１以上の動作特性を特定する圧縮プロファイルとに応答して前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを決定させたエンコーディングプロセスにより作られたものであることを特徴とする、回路と、
前記入力信号にデコーディングプロセスを適用することにより、デコードされたオーディオ情報を取得する回路と、
前記デコードされたオーディオ情報の分析により音量の指標を取得して該音量の指標から第２の音量正規化レベルを導き出す回路と、
前記デコードされたオーディオ情報の分析と前記第１のダイナミックレンジ調整レベルとからエンコーディングプロセスで使われる圧縮プロファイルの推定値を取得する回路と、
第３の音量正規化レベルと第３のダイナミックレンジ調整レベルとエンコードされた形式でオーディオ情報を表すエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する出力信号を生成する回路と、
を具備し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超えない場合は、前記第３の音量レベルが前記第１の音量正規化レベルを表し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルが前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表し、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３の音量レベルを前記第２の音量正規化レベルから導き出し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを前記オーディオ情報の振幅と前記第３の音量正規化レベルと前記圧縮プロファイルの推定値に応じて取得する
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジを修正する方法を実施する装置により実行可能な命令のプログラムを伝達する媒体であって、
上記方法は、
第１の音量正規化レベルと、第１のダイナミックレンジ調整レベルと、第１のエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する入力信号を受信するステップであって、前記入力信号により伝達されたデータは、聴覚心理原理による第１のエンコードされたオーディオ情報を生成させ、オーディオ情報の振幅と前記第１の音量正規化レベルと信号圧縮器の１以上の動作特性を特定する圧縮プロファイルとに応答して前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを決定させたエンコーディングプロセスにより作られたものであることを特徴とする、ステップと、
前記入力信号にデコーディングプロセスを適用することにより、デコードされたオーディオ情報を取得するステップと、
前記デコードされたオーディオ情報の分析により音量の指標を取得して該音量の指標から第２の音量正規化レベルを導き出すステップと、
前記デコードされたオーディオ情報の分析と前記第１のダイナミックレンジ調整レベルとからエンコーディングプロセスで使われる圧縮プロファイルの推定値を取得するステップと、
第３の音量正規化レベルと第３のダイナミックレンジ調整レベルとエンコードされた形式でオーディオ情報を表すエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する出力信号を生成するステップと、
を具備し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超えない場合は、前記第３の音量レベルが前記第１の音量正規化レベルを表し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルが前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表し、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表し、
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３の音量レベルを前記第２の音量正規化レベルから導き出し、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを前記オーディオ情報の振幅と前記第３の音量正規化レベルと前記圧縮プロファイルの推定値に応じて取得することを特徴とする、
媒体。
【請求項８】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、デコードされた前記オーディオ情報を聴覚心理原理によりエンコードすることにより前記第３のエンコードされたオーディオ情報を生成することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表すことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より大きいことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より小さいことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、デコードされた前記オーディオ情報を聴覚心理原理によりエンコードすることにより前記第３のエンコードされたオーディオ情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の媒体。
【請求項１３】
前記第１の音量正規化レベルと前記第３の音量正規化レベルとの差が閾値を超える場合は、前記第３のエンコードされたオーディオ情報が前記第１のエンコードされたオーディオ情報を表すことを特徴とする請求項７に記載の媒体。
【請求項１４】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より大きいことを特徴とする請求項７に記載の媒体。
【請求項１５】
前記入力信号は前記第１のダイナミックレンジ調整レベルを表す第１のビット数を伝達し、前記出力信号は、前記第３のダイナミックレンジ調整レベルを表す第２のビット数を受け入れるために再配置したデータと共に生成され、前記第１のビット数は前記第２のビット数より小さいことを特徴とする請求項７に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にオーディオエンコーディングと再生に関し、さらに詳細には再生時における音量とダイナミックレンジの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジオ放送、テレビジョン放送及びレコーディング前のオーディオ素材におけるオーディオの音量の非常に大きな変化と同様に消費者及びオーディオ専門家の間での不満のレベルが増大している。リスナーがひとつの局から他の局に変更するとき、ひとつの局から受信しているプログラムが主要内容と商業広告との間で切り替わるとき、及びリスナーが異なったコンパクトディスク又は異なったＤＶＤに媒体を切替えるときに、しばしば音量が大きく変化する。比較的一定な音量を維持するためにリスナーはしばしば受信器及び再生システムの音量つまみの調整を強いられる。
【０００３】
この問題を解決するために提案された１つの解決方法はオーディオ情報に付随する制御情報又は「メタデータ」を用いることである。メタデータ、すなわちオーディオデータを記述したデータは、オーディオ情報の再生音量を制御するために放送信号又はレコーディングされた信号内に提供されることがある。例えば、この形式のメタデータは、次世代テレビジョン方式協会（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）（ＡＴＳＣ）のＡ／５２Ａ書面、標題「ディジタルオーディオ圧縮（ＡＣ-３）標準」、２００１年８月２０日発行に記載されている。この詳細な標準には、再生信号レベル及びダイナミックレンジに関するパラメータ、すなわちＤＩＡＬＮＯＲＭ，ＣＯＭＰＲ，及びＤＹＮＲＮＧを含むメタデータが記載されている。信号レベル及びダイナミックレンジの両方が、音量と呼ばれる信号の知覚レベル又は主観的なレベルに影響を与える。ＡＴＳＣオーディオ標準に準拠する受信器は、再生信号レベルをコントロールするためにＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータを用い、再生信号のダイナミックレンジの圧縮をコントロールするためにＣＯＭＰＲパラメータ及びＤＹＮＲＮＧパラメータを用いることもある。
【０００４】
オーディオコンテンツの制作、分配、放送、及びレコーディングのプロセスにおいて、この形式のメタデータが適切に使われるならば、再生音量の過剰な変動に伴う問題はなくなるか又は少なくとも大きく減少するであろう。残念なことに、しかるべき人がメタデータの適切な使い方を知らず、芸術的な効果を不適切に生み出すように使われるので、メタデータは誤解されるため、しばしば誤用され又は全く使われない。
【発明の開示】
【０００５】
再生時のオーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジの修正を行うことが本発明の１つの目的である。
【０００６】
本発明の１形態によれば、オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジを修正する方法であって、第１の音量正規化レベルと、第１のダイナミックレンジ調整レベルと、エンコーディングプロセスにより生成されたエンコードされたオーディオ情報とを表すデータを伝達する入力信号を受信し、前記入力信号にデコーディングプロセスを適用することによりデコードされたオーディオ情報を取得し、前記デコードされたオーディオ情報の分析により音量の指標を取得して該音量の指標から第２の音量正規化レベルを導き出し、デコードされたオーディオ情報の分析と前記第１のダイナミックレンジ調整レベルとからエンコーディングプロセスで使われた圧縮プロファイルの推定値を取得し、オーディオ情報の振幅に応答して取得した第２の音量正規化レベル及び範囲調整レベルと、前記第２の音量正規化レベルと、前記圧縮プロファイルの推定値とを表すデータを条件付きで伝達する出力信号を生成する。
【０００７】
本発明のさまざまな特徴とその好ましい実施の形態とは、以下の説明と類似の参照番号で類似の構成要素を示した添付図を参照することにより良く理解できるであろう。以下の説明と図面は例示のためのものであり、本発明の技術的範囲を制限するためのものと理解すべきでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
Ａ．導入
図１は、典型的な放送システム又はレコーディングシステムにおいて生じるプロセスの概念を示したものである。ソースプロセス１は、ライブミュージック演奏やスポーツイベントのようなソースから合成又は捕捉することによりオーディオ情報を取得する動作を表す。分配プロセス２は、１以上の音源からオーディオ情報を受け取りこの情報の一部又は全部を組み立てて、放送又はレコーディングのための完成されたプログラムにする広い範囲の動作を示す。他の形式の情報と同様にビデオ情報をも取得し、さまざまな方法で完成されたプログラムに組み立てる。送出プロセス３は、前記完成されたプログラムを放送し又はレコーディングして再生プロセス４に送出する動作を示す。これらのプロセスのいくつか又はすべてにおいて、少ない空間に記憶し又は低い帯域幅を使って伝達することができるように、前記オーディオ情報をエンコードして情報容量要件を減少させることができる。
【０００９】
放送システム及びレコーディングシステムの好ましい実施の形態において、図１に示した各プロセスにおいて、オーディオコンテンツの作者及びオーディオ技術者は、オーディオ情報を再生する時の意図したその音量とダイナミックレンジを決めることができる。残念ながら、これらの好ましい実施の形態においてでさえ、この形式のメタデータは誤って不適切に使われたり、又は故意に誤用される。本発明は、再生時にオーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジとを修正するために使うことができる方法または装置を導くものである。本発明は図１に示したどんなプロセスででも１回以上使うことができる。しかし、本発明は、分配プロセス２の最後のほう又は送出プロセス３の始めのほうで用いるのが最も効率的な使用となることを期待している。例えば、本発明は、完成されたプログラムの放送又はレコーディングの直前に用いることができる。
【００１０】
以下に記載した本発明の実施の形態には、上述のＡＴＳＣ標準に準拠した様式でエンコードされたオーディオ情報を伝達する信号と共に用いるのに適切な形態が含まれている。これらの特定の実施例と形態は単に例示したものである。オーディオ情報とこのオーディオ情報の音量とダイナミックレンジに関するメタデータとを伝達する信号の形式において、本発明の原理を都合よく用いることができる。
【００１１】
Ｂ．装置の概要
図２は、再生時に、オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジとを修正するために使うことのできる本発明の種々の形態を組み込んだ装置１０の概略ブロック図である。装置１０は、エンコードされたオーディオ情報とメタデータとを伝達する通信経路１１から入力信号を受け取り、この情報を処理し、エンコードされたオーディオ情報と修正されたメタデータとを伝達する経路１８に沿って出力信号を生成する。メタデータはこのオーディオ情報の再生時に用いる音量正規化レベルとダイナミックレンジ調整レベルとを表す。
【００１２】
デコーダ１２は、入力信号を処理し、入力信号を発生させるために用いられるプロセスを補完するプロセスを実行することによりメタデータとオーディオ情報のデコードされた表現とを取得する。このデコードされたオーディオ情報は経路１３に沿って送られる。メタデータは経路１４に沿って送られる。もし装置１０が上述のＡＴＳＣ標準に準拠する形式の入力信号と共に用いられるならば、例えば、デコーダ１２は、オーディオ信号のスペクトル内容を表現するためにどのようにビットを配置するかを定めるプロセスを実行し、この配置を用いて入力信号から量子化されたスペクトル成分を復元し、復元したスペクトル成分に合成フィルタを適用して、デコードされたオーディオ情報を生成する。付加的な情報は上述のＡＴＳＣ書面から取得することができる。
【００１３】
デコーダ１２は、デコードされた情報における調整を行うために音量正規化レベルとダイナミックレンジの調整レベルとのメタデータを使わないので、デコーダ１２で行われるデコーディングプロセスは、通常の再生システムで行われるデコーディングプロセスほんの少し違うだけである。
【００１４】
代替的な実施の形態において、このデコーダ１２は、エンコードされたオーディオ情報を時間領域の情報にデコードすることがない点で、通常のデコーダとは顕著に異なる。その代わり、エンコードされたオーディオ情報を、それ以降の処理のために経路１３に送られる量子化されたスペクトル成分又は変換係数にデコードする。デコーダ１２の実施の形態におけるこの変化は、すべて以下に説明するとおり、音量アナライザ１５、ダイナミックレンジアナライザ２３、ダイナミックレンジカリキュレータ２５、スケーラ３１、及びエンコーダ３３の実施の形態の詳細に影響を及ぼすが、これらの要素により実行される処理の特性を変化させるものではない。
【００１５】
音量アナライザ１５は、経路１３から受け取ったデコードされたオーディオ情報を分析し音量の指標を取得し、それを経路１６に送る。原則的にはどんな分析を使ってもよいが、分析方法の選択によっては音量指標の精度に影響を及ぼす。音量の指標は、顕著なスピーチとなるオーディオ情報のセグメントを切り離すことにより取得することが好ましい。これを行う方法については、Ｖｉｎｔｏｎ他による米国特許出願番号１０／２３３，０７３、表題「Controlling  Loudness  of  Speech  in  Signals  That  Contain  Speech  and  Other  Types  of  Audio  Material」、２００２年８月３０日出願、公開番号ＵＳ２００４−００４４５２５、２００４年３月４日公開、に記載されている。顕著なスピーチとなるセグメントを特定することは本質的ではないが、これにより通常は音量指標の精度が改善される。スピーチが現れないか又は優勢とはならない場合、全体のオーディオ情報の平均音量指標を十分な指標とすることができる。
【００１６】
音量の指標は、オーディオプログラム全体に対して又は要求される本質的には任意の長さのセグメントに対して取得される。音量指標を計算する１つの方法Ｌｅｑｍは以下で表すことができる。
【数１】
2008505586.tif 000003
【００１７】
ここで、Ｐ（ｔ）は、時刻ｔにおける信号の、周波数で重み付けされたサウンドプレッシャーレベルであり、
Ｐｏは、時刻ｔ＝０における信号の、周波数で重み付けされたサウンドプレッシャーレベルであり、
ｍは信号に適用される周波数重み付けを示す。
【００１８】
使用することのできる良く知られた周波数重み付けの例は、いわゆる「等感度」重み付けである、Ｂ標準又はＣ標準で重み付けられた音圧指標を用いることができる。あるいはその代わり、「音響・・・音量レベルを計算する方法」、ＩＳＯ５３２（１９７５）、に記載されているような音量の聴覚心理モデルを用いてもよい。音量の指標を、オーディオ情報を表現するために用いられる有限長のディジタル値で表すことのできる最大ディジタルレベルである、ディジタル「フルスケール」正弦波（０ｄＢＦＳ）の振幅に比例するｄＢ単位で計算することが好ましい。
【００１９】
出力信号発生器２０は、経路１１から受け取った入力信号と、経路１４から受け取った音量正規化レベルとダイナミックレンジ調整レベルメタデータと、経路１３から受け取ったデコードされたオーディオ情報の表現と、経路１６から受け取った導き出された音量の指標とを処理し、経路１８に、エンコードされたオーディオ情報の表現と再生時にオーディオ情報の音量とダイナミックレンジを修正するために用いることのできる１組のメタデータとを伝達する出力信号を出力する。
【００２０】
さらなる実施の形態の詳細を以下に記載する。
【００２１】
Ｃ．信号形式
ここに記載の装置により、エンコードされたオーディオ情報と上述のＡＴＳＣ標準に準拠し他形式で伝達されたメタデータとを有する入力信号が処理される。入力信号はフレームに用意されるバイナリーデータを具備する。各フレームは、エンコードされたオーディオ情報と１から６チャンネルのディジタルオーディオ信号の１５３６個のサンプルを表すメタデータを含有する。メタデータは設定することが可能であり、オーディオコンテンツで話される言語や、オーディオコンテンツは著作権で保護されているかどうかや、タイミング情報などの情報を含ませることができる。メタデータにはまた、オーディオ情報の再生時に用いるための音量正規化レベルとダイナミックレンジ調整レベルとが含まれる。
【００２２】
各入力信号フレームは、図５に概念的に示したようなセクションに分割される。図６に示した同期情報（ＳＩ）セクションは、同期ワード（ＳＷ）とフレームの最初の５／８内のビットエラーを検出するための２つあるうちの最初のサイクリカルリダンダンシコード（ＣＲＣｌ）とを伝達する。図７に示したビットストリーム情報（ＢＳＩ）セクションは、フレームのメタデータの多くを伝達する。図８に示すように、６個のオーディオ
ブロック（ＡＢ０〜ＡＢ５）はエンコードされたオーディオ情報と付加的なメタデータとを伝達する。フレームの残りのセクションには、各フレームが一定数のビットを有するようにオーディオコンテンツをエンコードした後に残った未使用のビットを伝達するウエイスト（Ｗ）ビットセクションと、本発明には関係のない付加的なメタデータを伝達する補助（ＡＵＸ）セクションと、フレームの最後の３／８内のビットエラーを検出するための２つあるうちの２番目のサイクリカルリダンダンシコード（ＣＲＣ２）とを伝達する。
【００２３】
［音量正規化］
各フレームのＢＳＩセクションは、再生時に用いる音量正規化レベルである、ＤＩＡＬＮＯＲＭと称されるメタデータパラメータを伝達する。このパラメータは、オーディオ情報中のスピーチすなわち会話の平均音量又は顕著な音量を示すためのものである。スピーチが無い場合、このパラメータはオーディオアイテムの全コンテンツの平均音量を表すことができる。「オーディオアイテム」とは、例えば、３０秒間のテレビジョンの広告のオーディオ又は全長に亘る動画のすべてのサウンドトラックのような１区間のオーディオ情報である。
【００２４】
図９は、３つの仮想的なオーディオアイテムの信号レベルを図示したものである。各オーディオアイテムの「ディジタルレベル」は、ディジタルフルスケール正弦波（０ｄＢＦＳ）の振幅に比例するオーディオ情報の振幅である。各オーディオアイテムの最大と最小の信号レベルは、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの値と共に図示されている。各オーディオアイテムのＤＩＡＬＮＯＲＭ値は１ｄＢ単位に丸められている。
【００２５】
再生時、知覚されるスピーチの音量が異なったオーディオアイテム間で矛盾の生じないよう再生のための信号の振幅に倍率をかけるために、再生プロセス４ではＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの値を用いる。図１０は、この処理を図示したものである。再生プロセス４では、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータとして示された各オーディオの音量が−３１ｄＢＦＳの参照レベルに等しくなるように倍率をかけて、各オーディオの信号を調整する。望ましいサウンドプレッシャーレベルと一致するよう各再生システムにおいて、この参照レベルを較正することができる。
【００２６】
［ダイナミックレンジの調整］
入力信号の各フレームは、再生時に用いるためのダイナミックレンジ調整レベルである、ＣＯＭＰＲ及びＤＹＮＲＮＧと称されるメタデータパラメータを伝達する。図７と図８を参照して、フレームのＢＳＩセクションには、フレーム全体に適用するＣＯＭＰＲパラメータが含まれ、各オーディオブロックはそれぞれのＤＹＮＲＮＧパラメータを具備する。これらのパラメータの値は、いくつかの圧縮プロフィールの１つを用いてエンコード処理するときに決定される。各プロフィールには、圧縮比、アタック時定数（ａｔｔａｃｋ  ｔｉｍｅ  ｃｏｎｓｔａｎｔｓ）とリリース時定数（ｒｅｌｅａｓｅ  ｔｉｍｅ  ｃｏｎｓｔａｎｔｓ）、及び圧縮の振幅レンジのような動作特性を特定する標準的な圧縮パラメータが含まれる。ダイナミックレンジ圧縮パラメータの値は、オーディオアイテムの平均音量が圧縮により変化しないようにＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータを参照して決められる。
【００２７】
図９を再び参照して、３つの仮想的なオーディオアイテムの最大信号レベルと最小最大信号レベルとを、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの値と共に図示した。再生時、ダイナミックレンジを減少させるように再生のための信号を圧縮するために、ＣＯＭＰＲパラメータ又はＤＹＮＲＮＧパラメータを再生プロセス４で用いることができる。図１１は、このプロセスを図示したものである。再生プロセス４では、オーディオアイテムのダイナミックレンジが均一になるように各オーディオにおける信号を圧縮する。
【００２８】
オーディオアイテムのダイナミックレンジを減少させる能力があることは、さまざまな状況で役に立つ。例えば、就寝中の家族の一員又は住居のそばに住んでいる居住者に迷惑をかけないために夜遅く視聴する動画又はテレビジョンプログラムのオーディオ再生レベルを減少させることはしばしば好ましいことである。一般的な動画のように、オーディオアイテムが非常に大きなダイナミックレンジを有するとき、再生レベルを減少させ最大音量のセグメントを我慢できるレベルに維持することにより、多くの会話が聞き取りにくくなりほとんど理解できなくなる。会話セグメンを理解することができるように再生音量を高いレベルに設定しておいて、最大音量のセグメントの音量を減少させるためにダイナミックレンジ圧縮を用いることができる。加えて、ダイナミックレンジ圧縮は、再生環境にある周囲ノイズにより聞こえなくなるような静かなセグメントの音量を増加させるために用いることもできる。
【００２９】
ダイナミックレンジ圧縮を適切に動作させるためには、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの適切に設定することが求められる。ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが適切に設定されないと、ダイナミックレンジ圧縮により、顕著にかつうるさいと感じる程度に会話のレベルが変化してしまう。
【００３０】
［適切な値であることの重要性］
ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが適切に設定されたときは、さもなければ違うオーディオアイテムの再生において現れたであろう劇的な音量とダイナミックレンジの差を減少させることにより、再生システムは、より矛盾のない予見可能なリスニング体験を提供することができる。テレビジョン広告、テレビジョンエンターテインメント、及びニュース番組間での、あるいは異なったテレビ局間での、迷惑な格差を削除又は少なくとも大きく減少させることができる。
【００３１】
これまで、放送システム及びレコーディングシステムでは、ＤＩＡＬＮＯＲＭを適切に設定するためにはオーディオコンテンツの作者及びオーディオ技術者を頼らざるを得なかった。オーディオアイテムの平均会話レベル又は顕著な会話レベルを正しく測定し、ＤＩＡＬＮＯＲＭをそれにより設定することが期待されていた。残念ながら、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータはしばしば不適切に設定されたり設定されなかったりするため、適切でない初期値を用いることとなる。このことは、オーディオのＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータにより示されたレベルと実際の会話のレベルとに矛盾を生じさせ、再生システムが相異なるオーディオアイテム間で不変のリスニング体験を提供することを妨げるか又は少なくとも損なわせることになる。
【００３２】
多くの環境の下では、各フレームはすべてのチャンネルに適用する音量正規化とダイナミックレンジ調整のパラメータを一組伝達する。しかしながら、ＡＴＳＣ標準では、２チャンネルシステムにおいて、１つのフレームにチャンネル毎に別々のパラメータの組を伝達することを許容している。図７及び図８を参照すると、パラメータの第２の組がＤＩＡＬＮＯＲＭ２、Ｃ０ＭＰＲ２、及びＤＹＮＲＮＧ２として示されている。以下の説明では、パラメータの第１の組のみを参照する。１つのフレームに２組のパラメータが存在する場合は、第１の組のパラメータを使用するのと同様に、第２の組のパラメータを使用する。
【００３３】
Ｄ．出力信号発生器 
図３は、図２に関連して上記説明した出力信号発生器２０の概略ブロック図である。コンパレータ２１は、経路１４から受け取った音量正規化レベル（ＤＩＡＬＮＯＲＭ）のメタデータと経路１６から受け取った導出した音量の指標とを比較し、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが十分正確かを示す信号を経路２２に沿って出力する。この２つの入力の差の絶対値が閾値より小さい場合、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータは十分正確であると考えることができる。必要に応じて、この閾値はゼロに等しくしてもよいが、好ましい実施の形態においては、メタデータパラメータの精度と、本発明を実行するのに必要なコンピュータの計算資源と、他のメタデータパラメータの値のみならずＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの計算値が正しくなくてそれを使用することによる再生時のオーディオ情報における品質の低下の可能性とのトレードオフのバランスにより閾値を選択する。多くのアプリケーションにおいて３（３ｄＢ）が閾値として適当である。
【００３４】
信号アセンブラ３０は、経路２２から制御信号を受け取り、経路１１から入力信号を受け取る。もし制御信号によりＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが十分正確であることが示されたならば、入力信号は変更を加えずに経路１８に送られる。もし制御信号によりＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが十分正確であるとはいえないことが示されたならば、信号アセンブラ３０は経路１６から受け取った、導出した音量の指標を用いて修正したＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータを出力信号として出力する。
【００３５】
ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが変化するときはいつでも、ＣＯＭＰＲパラメータ及びＤＹＮＲＮＧパラメータもおそらく変化するであろう。ＣＯＭＰＲパラメータ及びＤＹＮＲＮＧパラメータは、通常の再生システムにおけるデコーダに適用されるゲインの変化を表す。ＣＯＭＰＲパラメータは、全フレームからデコードされるすべてのオーディオ情報に適用することのできる倍率を表す。それぞれのオーディオブロックにおけるＤＹＮＲＮＧパラメータは、オーディオブロックからデコードされるすべてのオーディオ情報に適用することのできる倍率を表す。
【００３６】
これらのパラメータの値は入力信号を生成させたエンコーダにより算出された。元の値は、出力信号において変化させないまま残しておくことができるが、通常の再生システムにより結果として出力される信号のデコーディングはおそらくゲインの深刻な変動とオーディオ信号のクリッピングを引き起こすであろう。本発明の好ましい実施の形態では、ＣＯＭＰＲパラメータ及び／又はＤＹＮＲＮＧパラメータの修正値を、その値が確かなものであるときに出力する。これらの修正値はダイナミックレンジアナライザ２３とダイナミックレンジカリキュレータ２５により作られる。しかし、エンコーダが元のメタデータの値をどのように計算したかについての情報がさらに得られるのならば、もっと正確に修正値を作ることができる。
【００３７】
必要とされる追加すべき情報はエンコーダが使用する圧縮プロフィールである。残念ながら、この情報は入力信号内では伝達されない。ダイナミックレンジアナライザ２３は、経路１４から受け取ったＤＹＮＲＮＧパラメータと、ＣＯＭＰＲパラメータと、ＤＹＮＲＮＧパラメータと、経路１３から受け取ったオーディオ情報のデコードされた表現とを分析することにより、エンコーダでどんな圧縮プロフィールが使われたかを推定する。このプロフィールは、現状のエンコーダ実行時に用いられることが知られている圧縮プロフィールに関してＣＯＭＰＲパラメータ及び／又はＤＹＮＲＮＧパラメータを計算するために、エンコーダにより使われる同じ計算プロセスを繰り返し使って推定してもよい。入力信号に伝達された元の値に非常に近い、計算されたパラメータ値をもたらすプロフィールは、エンコーダにより使われる圧縮プロフィールとみなされる。推定したプロフィールの表示は経路２４に沿ってダイナミックレンジカリキュレータ２５に送られる。
【００３８】
圧縮プロフィールの推定値はフレーム毎に更新してもよく又はそれより少ない頻度で更新してもよい。周波数は、正確さと計算の複雑さとのトレードオフのバランスを取るように選定してもよい。
【００３９】
推定した圧縮プロフィールが正しくないこともありうる。したがって、上述のように元のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値が十分正確でないと判断される場合にのみ、修正されたメタデータを出力信号に挿入した方が望ましいであろう。
【００４０】
Ｅ．出力信号アセンブラ
修正したメタデータが出力信号に挿入されたときはいつでも、結果として生じる出力信号はＡＴＳＣ標準に課せられたすべての要求に準拠する。これは信号アセンブラ３０により達成される。信号アセンブラの代替的な実施の形態を図４に示し、以下に説明する。
【００４１】
［出力信号のリパック］
ＡＴＳＣ標準に準拠する出力信号を生成するために用いることのできる１つのプロセスのステップについては図１２に示し、以下に説明する。
【００４２】
ステップ５０にて、出力信号のフレームは修正したＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値と共に生成されるべきかどうかを判断する。これは、元のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値が上述のように十分正確かどうかで決めることができる。もし、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値に修正の必要がないか、又は修正しないことが望ましい場合は、処理はステップ６１に続く。そうでない場合は、処理はステップ５１に続く。
【００４３】
ステップ５１では、出力信号のフレーム中のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの値を変更する。ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータは、ＡＴＳＣ標準に準拠するすべての信号フレーム内で８ビットで表現される。出力信号中のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータの値は、元のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータを表現するビットの値を変更するだけで簡単に修正することができる。
【００４４】
ステップ５２では、ＣＯＭＰＲパラメータの値又はＤＹＮＲＮＧパラメータの値に変化があるかどうかを判断する。もしなければ処理はステップ６１に続き、修正したＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値をもつ出力信号のフレームを生成する。そうでない場合は、処理はステップ５３に続く。
【００４５】
ＣＯＭＰＲパラメータとＤＹＮＲＮＧパラメータとはからなずしもフレーム内に存在しないので、ＣＯＭＰＲパラメータ値とＤＹＮＲＮＧパラメータ値とを修正するのに必要なステップは、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値を修正するのに必要なステップより複雑である。修正により、これらのパラメータを表現するために必要なビット数が変更されることもある。ステップ５３では、修正したＣＯＭＰＲパラメータ値又は修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値を表現するために必要なビット数の変更があるかどうかを判断する。もし変更がなければ、処理はステップ６０に続き、フレームの適当な位置に修正した値を挿入することによりこれらのパラメータを修正する。次にステップ６１では、修正したＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値と１以上の修正したＣＯＭＰＲパラメータ値とＤＹＮＲＮＧパラメータ値を含む出力信号のフレームを生成する。
【００４６】
もし、ステップ５３で、修正したＣＯＭＰＲパラメータ値又は修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値を表現するために必要なビット数の変更があると判断した場合は、データをフレーム内で変更に対応するために移動させなければならない。この特別な実施の形態において、パラメータを表現するために必要とされるビット数を変更することは、パラメータをフレームに追加するとき又はフレームから除去されるときのみに起こる。パラメータが追加される場合は、新しいパラメータのスペースを作るためにデータが動かされる。パラメータが除去される場合は、パラメータの除去により空いたスペースにデータが動かされる。
【００４７】
ＣＯＭＰＲパラメータとＤＹＮＲＮＧパラメータは、フレーム中にある場合は、それぞれ８ビットで表現される。フレーム中のＣＯＭＰＲパラメータの存在は１ビットのＣＯＭＰＲＥフラグにより示される。ＣＯＭＰＲＥフラグが１に設定されたとき、ＣＯＭＰＲパラメータが入力信号フレームのＢＳＩセクションにあることを示す。それぞれのオーディオブロック（ＡＢ０〜ＡＢ５）中のＤＹＮＲＮＧパラメータの存在は、そのブロック中の１ビットのＤＹＮＲＮＧＥフラグにより示される。ＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されたとき、ＤＹＮＲＮＧパラメータ値がそれぞれのオーディオブロック中にあることを示す。ＤＹＮＲＮＧパラメータがオーディオブロックＡＢ０中に無い場合は、０ｄＢの初期パラメータ値であることを意味する。ＤＹＮＲＮＧパラメータ値がそれ以降のオーディオブロックＡＢ１からＡＢ５までに無い場合は、そのオーディオブロックのパラメータ値は、直前のブロックのパラメータ値に等しいことを暗に示している。
【００４８】
ステップ５４では、これらのパラメータのそれぞれの値の変化を表すために必要とするビットの実際の変化を計算する。これは以下のように表される。
【００４９】
Δ（ｋ）＝Ｍ（ｋ）−Ｏ（ｋ）
ここで、Δ（ｋ）＝パラメータｋを表現するのに必要とされる実際の変化
Ｍ（ｋ）＝修正したパラメータｋ値を表現するのに必要とされるビット数
Ｏ（ｋ）＝元のパラメータｋ値を表現するのに必要とされるビット数
メタデータパラメータを表現するために、ここでは簡単な表記が使われる。この表記において、パラメータ０〜５は、それぞれオーディオブロックＡＢ０〜ＡＢ５のＤＹＮＲＮＧパラメータに対応し、パラメータ６は、ＣＯＭＰＲパラメータに対応する。
【００５０】
ステップ５５では、パラメータ０，１及び６に対するΔ（ｋ）の値を用い、ＣＯＭＰＲパラメータとオーディオブロックＡＢ０とＡＢ１のＤＹＮＲＮＧパラメータの修正案がここで５／８ルールと称したルールに違反しないかどうかを判断する。ＡＴＳＣ標準では、フレーム内のオーディオブロックＡＢ１とＡＢ２との境界がそのフレームの最初の５／８内になければならない。もし、オーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１内のＣＯＭＰＲパラメータ及び／又はＤＹＮＲＮＧパラメータの修正した値を表すために必要な追加ビット数が、フレーム内の５／８ルールに違反するデータの移動を必要とするならば、ステップ５６のプロセスに続き、これらの１以上の修正したパラメータ値を表すために必要なビット数を減らす。それ以外の場合は、ステップ５７のプロセスに続く。
【００５１】
ステップ５６では、オーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１内の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータを表現するために必要なビット数の最初の削減を行う。これはオーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１内のＤＹＮＲＮＧＥフラグについての修正案を分析することにより行われる。オーディオブロックＡＢ０内の修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されさえすれば、このフラグは０にリセットされる。オーディオブロックＡＢ１内の修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されさえすれば、このフラグは０にリセットされる。もしオーディオブロックＡＢ０内とオーディオブロックＡＢ１内の両方の修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されれば、以下の試験結果に従いこれらのフラグのうちの１つがリセットされる。即ち、もし、オーディオブロックＡＢ０の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値と０ｄＢとの間の差の絶対値が、オーディオブロックＡＢ０の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値とオーディオブロックＡＢ１の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値との差より小さいならば、オーディオブロックＡＢ０の修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグは０にリセットされる。それ以外の場合は、オーディオブロックＡＢ１の修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグは０にリセットされ、オーディオブロックＡＢ０の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値は、オーディオブロックＡＢ０のＤＹＮＲＮＧパラメータ値の修正案とオーディオブロックＡＢ１のＤＹＮＲＮＧパラメータ値の修正案とのどちらか小さい方にリセットされる。もし、オーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１の両方でＤＹＮＲＮＧＥフラグが０にリセットされる場合は、ＣＯＭＰＲＥフラグが０にリセットされる。０にリセットされるフラグと関係付けられたパラメータは出力信号のフレームから削除される。実際の変化Δ（ｋ）に相当する値は８ビットの減少となるよう調整される。
【００５２】
最初の削減が不十分な場合、要求ビット数はさらに削減される。１に設定すべきオーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１の残りのＤＹＮＲＮＧＥフラグが０にリセットされる。関係付けられたＤＹＮＲＮＧパラメータは出力信号のフレームから削除され、実際の変化Δ（ｋ）に相当する値は８ビットの減少となるよう調整される。このステップでの１以上の削減により、入力信号のフレームが最初に５／８ルールを満足することを条件として、５／８ルールを満足することを保証する。
【００５３】
もし、ダイナミックレンジカリキュレータ２５が、オーディオブロックＡＢ２の０に等しい修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグを計算するとしたならば、その計算は、オーディオブロックＡＢ２の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値がオーディオブロックＡＢ１のパラメータ値と等しくなるだろうとの仮定の下になされた。５／８ルールを満足させるための、オーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１のＤＹＮＲＮＧＥフラグへのどんな修正も、おそらくこの仮定に違反し、オーディオブロックＡＢ２のＤＹＮＲＮＧパラメータ値の意図的な変更の原因となるだろう。この仮定を損なわない唯一の条件はオーディオブロックＡＢ０及びＡＢ１の両方に対する修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されオーディオブロックＡＢ０のみに対するフラグが０にリセットされる場合である。他のすべての場合において、本発明の好ましい実施の形態では、オーディオブロックＡＢ２のＤＹＮＲＮＧＥフラグは１にリセットされ、修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値は、ダイナミックレンジカリキュレータ２５により計算された適切な値に設定される。
【００５４】
十分なビット数を確保する出力信号を生成する前のこのプロセスにおける残りのステップで、すべての修正した圧縮パラメータを表現することが可能となる。
【００５５】
ステップ５７では、圧縮パラメータ値のすべての修正案を表現するのに必要な全ビット数とこれらの修正したパラメータを表現するためフレーム中で使うことのできる未使用の全ビット数を決定する。
【００５６】
圧縮パラメータ値のすべての修正案を表現するのに必要な全ビット数ＮＴＯＴは以下の総和を計算することにより定めることができる。
【数２】
2008505586.tif 000004
【００５７】
圧縮パラメータ値の修正値を表現するためのフレーム中で使うことのできる未使用の全ビット数ＮＡＶは、フレームから得た情報から計算する。図５を参照して、各フレームはフレームに付加された新しいメタデータパラメータを表現するために用いられる多くの未使用ビットを通常は含んでいる。オーディオ情報がエンコードされた後に残っている未配分のビットであるこれら未使用ビットのいくつかは、フレームのＷセクション内にある。未使用ビットのいくつかは、オーディオブロックのスキップデータ（ＳＫＩＰＤ）領域に存在することもある。各ＳＫＩＰＤ領域は、ＳＫＩＰＤ領域の長さをを８ビットバイトで表したＳＫＩＰＬパラメータと、１に設定されている場合は、ＳＫＩＰＬパラメータ及びそれと関連するＳＫＩＰＤ領域が存在することを示す、１ビットのＳＫＩＰＬＥフラグとに関係する。もし、それぞれのオーディオブロックが、例えば、ＳＫＩＰＬＥフラグを１に設定し、ＳＫＩＰＬパラメータを１０に設定した場合は、それぞれのオーディオブロックのＳＫＩＰＤ領域は１０バイトつまり８０ビットを有することになる。フレーム中の未使用ビットの総数は、フレームのＷセクション内にあるビット数にフレーム中のすべてのＳＫＩＰＬパラメータの値を加えることにより割り出すことができる。
【００５８】
Ｗセクション内のビット数ＮＷは、３つの既知の値から計算することができる。第１の値は、サンプルレート（ＦＳＣＯＤ）とフレームサイズ（ＦＲＭＳＩＺＥＣＯＤ）とを特定するフレームのＳＩセクションに伝達されたパラメータから算出することができる、ビット数で表現されるフレームの長さＮＬである。さらなる情報を上述のＡＴＳＣ書面から得ることができる。第２の値は、ＳＩセクションとＢＳＩセクション、すべてのオーディオブロックＡＢ０〜ＡＢ５、及びフレーム中のＣＲＣ２に伝達されたデータを表現するために用いられるＮＤである。第３の値は、ビット数で表現する、フレームのＡＵＸセクションの長さＮＡである。この長さは、フレーム中のＡＵＸセクションの終端部に伝達される。この計算は、
ＮＷ＝ＮＬ−（ＮＤ＋ＮＡ）
で表すことができる。
【００５９】
ステップ５８では、使用可能なビット数ＮＡＶが修正した圧縮パラメータを表現するために必要な総ビット数ＮＴＯＴを満足するかどうかを判断する。もし十分なビット数が使用可能であるなら、このプロセスはステップ６０に続く。そうでない場合は、プロセスはステップ５９に続く。
【００６０】
ステップ５９では、修正した圧縮パラメータを表現するために必要なビット数を減らすために１以上の圧縮パラメータを変更する。このことは、１以上のオーディオブロックからＤＹＮＲＮＧパラメータを削除し、これらのオーディオブロックを先行するオーディオブロックのＤＹＮＲＮＧパラメータと関連付けることにより行うことができる。６つのオーディオブロック中の修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値とＤＹＮＲＮＧＥフラグは、ブロックを領域にグループ化するために用いられる。最初の領域には、オーディオブロックＡＢ０と、０に設定されたそれぞれのＤＹＮＲＮＧＥフラグを有しオーディオブロックＡＢ０に直接的に後続するすべてのオーディオブロックとが含まれる。もし追加領域があれば、それぞれは、１に設定された修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグを有するオーディオブロックから始まり、０に設定されたそれぞれのＤＹＮＲＮＧＥフラグを有しこの始まりのブロックに直接的に後続するすべてのオーディオブロックを含む。オーディオブロックＡＢ０が修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグを１に設定する場合があることを除いて、フレーム中にオーディオブロックがない場合は、領域の数は１にまで小さくすることができる。フレーム中のすべてのオーディオブロックが修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグを１に設定する場合は、領域の数は６にまで大きくすることができる。領域中のすべてのオーディオブロックはＤＹＮＲＮＧパラメータ値を共有する。もし、オーディオブロックＡＢ０のＤＹＮＲＮＧＥフラグが０に設定されるならば、第１の領域のこの値は上述したように特定される。
【００６１】
もし３以上の領域が存在するならば、第２の領域における修正した共有のＤＹＮＲＮＧパラメータ値が隣の各領域の修正した共有のＤＹＮＲＮＧパラメータ値と比較される。近似する値を有する１対の領域は、先行する領域の第１のオーディオブロックにおけるＤＹＮＲＮＧパラメータ値をこの２つの領域の２つの修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値の小さい方に設定し、後に続く領域の第１のブロックにおけるＤＹＮＲＮＧＥフラグを０に設定することにより、１つの領域に結合する。このことにより、修正したＤＹＮＲＮＧパラメータを表現するために必要なビット数が８ビットだけ減少する。領域はこのようにして、修正したＤＹＮＲＮＧパラメータ値を表現するために必要な全ビット数ＮＴＯＴが、表現するために使用可能な全ビット数ＮＡＶ以下になるまで、又は２つの領域のみが残るようになるまで、結合してゆくことができる。
【００６２】
２つの領域が存在しＮＡＶがＮＴＯＴより小さいときは、先に説明したようにこの２つの領域は結合される。
【００６３】
１つの領域のみが存在しＮＡＶがＮＴＯＴより小さいときは、さらなる削減が行われる。もし、オーディオブロックＡＢ０についてのＤＹＮＲＮＧＥフラグの修正案が１に設定されているならば、このフラグを０にリセットすることによりＮＴＯＴが８ビット減少する。もしこのフラグがすでに０に設定されているか又は０では差支えがあるならば、残った実行可能な変更は、ＣＯＭＰＲＥフラグを０にリセットすることである。入力信号のフレームが最初にビット要求を満足していることを条件として、この最後の変更はビット要求を満足することを保証する。
【００６４】
ステップ５９でＮＡＶ以下になるようＮＴＯＴを削減したとき、このプロセスは、ステップ６０に続く。
【００６５】
ステップ６０では、圧縮パラメータの追加又は削除に対応する必要があるときにデータをフレーム内で移動させる。
【００６６】
ＣＯＭＰＲパラメータを修正するために、もし元のＣＯＭＰＲＥフラグが１に設定されているならば、元のＣＯＭＰＲパラメータ値を修正した値に置き換える。もし元のＣＯＭＰＲＥフラグが０に設定され、修正したＣＯＭＰＲＥフラグが１に設定されているならば、ＣＯＭＰＲＥフラグの次のデータは新たなＣＯＭＰＲパラメータのための余白を作るために８ビットだけフレームの後方に動かされる。出力信号のフレーム中のＣＯＭＰＲＥフラグは１に設定され、新しいＣＯＭＰＲ値が新たに作られた余白に書き込まれる。もし元のＣＯＭＰＲＥフラグが１に設定され、修正したＣＯＭＰＲＥフラグが０に設定されているならば、出力信号のフレーム中のＣＯＭＰＲＥフラグは０に設定され、ＣＯＭＰＲパラメータの次のデータは、ＣＯＭＰＲパラメータがもはやフレーム内に存在しないので、８ビットだけフレームの先方に動かされる。
【００６７】
各オーディオブロックのＤＹＮＲＮＧパラメータを修正するために、もし元のＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されているならば、元のＤＹＮＲＮＧパラメータは修正した値に置き換えられる。もし元のＤＹＮＲＮＧＥフラグが０に設定され、修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定されているならば、ＤＹＮＲＮＧＥフラグの次のデータは、新たなＤＹＮＲＮＧパラメータのための余白を作るために８ビットだけオーディオブロックの後方に動かされる。オーディオブロック中のＤＹＮＲＮＧＥフラグは１に設定され、新しいＤＹＮＲＮＧ値が新たに作られた余白に書き込まれる。もし元のＤＹＮＲＮＧＥフラグが１に設定され、修正したＤＹＮＲＮＧＥフラグが０に設定されているならば、出力信号のフレーム中のＤＹＮＲＮＧＥフラグは０に設定され、ＤＹＮＲＮＧパラメータの次のデータは、ＤＹＮＲＮＧパラメータがもはやフレーム内に存在しないので、８ビットだけオーディオブロックの先方に動かされる。
【００６８】
それぞれのオーディオブロックにおいて修正したＤＹＮＲＮＧパラメータを表現するために必要なビット数の変更がそのオーディオブロックだけでの変更で十分であることもある。もしそうなら、これは、ＳＫＩＰＤ領域のビット数を調整し、オーディオブロック中のデータを移動することにより行うことができる。このＳＫＩＰＬパラメータは、ＳＫＩＰＤ領域の修正した長さを示すために変更される。もしＤＹＮＲＮＧパラメータがオーディオブロックに追加され、そのブロック中にＳＫＩＰＤ領域がないならば、Ｗセクション又はオーディオブロックから未使用のビットを取得しなければならない。
【００６９】
ステップ６１では、出力信号のフレームを生成する。もしメタデータパラメータが修正されないならば、出力信号フレームがそれぞれの入力信号フレームと同じになるであろう。フレーム中のデータが変更されたときは、そのフレームの１以上の誤差修正コードＣＲＣ１及びＣＲＣ２が再計算される。もしデータがフレームの最初の５／８番目でのみ変更されるならば、ＣＲＣ１コードのみを再計算するだけで十分である。もしデータがフレームの最後の３／８番目でのみ変更されるならば、ＣＲＣ２コードのみを再計算するだけで十分である。
【００７０】
［再エンコーディング］
ＡＴＳＣ標準によれば、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータは−１から−３１ｄＢの範囲の整数でなければならない。音量アナライザ１５により得られた音量の指標がこの範囲外になることもありえる。この状態は、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータをこの範囲内で近似する値に設定することにより対処できるが、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが音量の正しい指標を表現するように、オーディオ情報に倍率を掛け、音量の指標に倍率を掛けることが好ましい解決手段である。例えば、音量指標の計算値が−３６ｄＢならば、修正したＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータ値が−３１ｄＢに近い有効な値に正しく設定するために、オーディオ情報の強度を５ｄＢ押し上げることができる。この解決手段はデコードされたオーディオ情報は、倍率を掛けた後にエンコードする必要がある。これは、図４に示すように信号アセンブラ３０を実施することにより達成することができる。
【００７１】
この実施の形態において、スケーラ３１は、経路２６から受け取った音量指標の計算値に応答して、経路２８から受け取ったデコードされたオーディオ情報に倍率を掛ける。倍率を掛けたオーディオ情報は、経路３２を介して倍率を掛けたオーディオ情報をエンコードするエンコーダ３３に送られる。音量指標の値は、この値に倍率を掛けたことに対する補償のための調整を行って、出力信号に含めるために出力信号フォーマッタに送られる。
【００７２】
エンコーダ３３は、ＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータを除いてフレームのＢＳＩセクション及びＡＵＸセクションのすべての情報を保持することが好ましい。経路２７から受け取った情報により特定されるプロフィールを用いて、誤差修正コードＣＲＣ１及びＣＲＣ２が再計算され、圧縮メタデータパラメータＣＯＭＰＲ及び／又はＤＹＮＲＮＧが再計算される。この再エンコーディングプロセスは、再生時に知覚できるオーディオ情報の質を下げるかもしれない。したがって、上述のようにもとのＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが十分正確でないと考えられるときのみ再エンコーディングを行うことが望ましいかもしれない。
【００７３】
エンコードされた情報は経路３４を介して出力信号フォーマッタ４０に送られ、そこで、フォーマットし、再エンコードされたオーディオ情報と修正したメタデータパラメータ値を伝達する経路１８に信号を出力する。
【００７４】
もし経路２２から受け取った制御信号により元のＤＩＡＬＮＯＲＭパラメータが十分正確であることが示されていれば、オーディオ情報に倍率を掛ける必要もなくまた再エンコードする必要もない。このような状態において、出力信号フォーマッタ４０は、経路１１から受け取った入力信号におけるメタデータパラメータ値を修正することにより出力信号を生成する。
【００７５】
Ｆ．ハードウェアの実施
本発明のさまざまな特徴を組み込んだ装置は、コンピュータ又は汎用コンピュータに見られる構成要素と同様な構成要素と結合したディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）回路のような専用化した構成要素を含む他の装置により実行させるソフトウェアを含むさまざまな方法で実施することができる。図１３は
本発明の特徴を実施するために用いることのできる装置の概略ブロック図である。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）７２は計算手段を提供する。ＲＡＭ７３は処理のためのＤＳＰ７２により用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のシステムである。ＲＯＭ７４は、装置を動作させるのに必要なプログラムを保存するための、及び、おそらく本発明のさまざまな特徴を実行することのできるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）のような固定記憶の形態を示す。Ｉ／Ｏ制御７５は、通信チャンネル７６，７７を用いて信号を受信し送信するインターフェース回路を示す。図示の実施の形態では、すべての主要なシステム構成要素は、２以上の物理的または論理的バスを表すバス７１に接続されているが、バス構成は本発明を実施するためにからなずしも必要ではない。
【００７６】
汎用コンピュータシステムにより実施される実施の形態では、キーボードやマウスやディスプレイのような装置とのインターフェースのための構成要素、及び、磁気テープ又はディスク或いは光学的記憶媒体のような記憶媒体を有する記憶装置７８を制御するための構成要素を付加的に含めることができる。この記憶媒体はオペレーティングシステムに対する指令プログラム、ユーティリティープログラム、及びアプリケーションプログラムを記憶するために使うことができ、また、本発明のさまざまな特徴を実行するプログラムを含有することができる。このコンピュータシステムはハードウェア的な故障に対して耐性があることが好ましい。このためのひとつの方法は、２重電源と冗長記憶装置のような冗長な構成要素を用いること、及び、異常を検出し対応することのできるオペレーションシステムを用いることで行うことができる。
【００７７】
本発明のさまざまな特徴を実行するために必要な機能は、個別の論理要素、集積回路、１以上のＡＳＩＣｓ及び／又はプログラム制御されるプロセッサを含む広くさまざまな方法に用いられる構成要素により実行される。これらの構成要素を用いる方法は本発明にとって重要ではない。
【００７８】
本発明を実施するソフトウェアは、超音波から赤外周波数を含む範囲のスペクトルでのベースバンド通信経路又は変調通信経路のような機械的に読み出し可能なさまざまな媒体、又は、磁気テープ、磁気カード、磁気ディスク、光学カード又は光学ディスク、及び紙を含む媒体上の検出可能なマーキングを含んで、原則としてあらゆる記憶技術を含む、情報を伝達する記憶媒体により伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】典型的な放送システム及びレコーディングシステムにおいて生じるプロセスの概略ブロック図である。
【図２】オーディオ情報の再生音量とダイナミックレンジを修正するために使うことのできるオーディオ情報とメタデータを伴った出力信号を出力する装置の概略ブロック図である。
【図３】図２に示された装置の構成要素の概略ブロック図である。
【図４】図２に示された装置の構成要素の概略ブロック図である。
【図５】エンコードされたオーディオ情報とメタデータを伝達する信号の概念図である。
【図６】エンコードされたオーディオ情報とメタデータを伝達する信号の概念図である。
【図７】エンコードされたオーディオ情報とメタデータを伝達する信号の概念図である。
【図８】エンコードされたオーディオ情報とメタデータを伝達する信号の概念図である。
【図９】オーディオ情報の３つのセグメントにおける音量とダイナミックレンジを修正するためにメタデータをどのように用いることができるかを仮想的に示した図である。
【図１０】オーディオ情報の３つのセグメントにおける音量とダイナミックレンジを修正するためにメタデータをどのように用いることができるかを仮想的に示した図である。
【図１１】オーディオ情報の３つのセグメントにおける音量とダイナミックレンジを修正するためにメタデータをどのように用いることができるかを仮想的に示した図である。
【図１２】修正したメタデータパラメータと共に出力信号のフレームを生成するために用いられるプロセスのステップを示した図である。
【図１３】本発明のさまざまな形態を実施するために用いることができる装置の概略ブロック図である。
【図１】
2008505586.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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2008505586.tif 000019
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