(57)【要約】  本発明は、パラメータがタプルの第１のシーケンスおよびタプルの第２のシーケンスに配列され、タプルの第１のシーケンスが、元の信号の１つの部分からの２つのパラメータを有するパラメータのタプルを含み、タプルの第２のシーケンスが、元の信号の第１の部分からの１つのパラメータと第２の部分からの１つのパラメータとを有するパラメータのタプルを含む場合、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットと元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットとを含むパラメータを効率的に符号化できるとする知見に基づく。効率的な符号化は、第１および第２のタプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するビット推定器を用いて実現することができ、よりビット数が少ないタプルのシーケンスのみが符号化される。
2008536182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータの圧縮のための圧縮ユニットであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、圧縮ユニットが、
第１のタプルおよび第２のタプルを供給するためのサプライヤを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータと第２のパラメータのセットからの１つのパラメータとを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化するのに必要なビット数を推定するためのビット推定器と、
符号化ブロックを与えるプロバイダとを備え、このプロバイダが、よりビット数が少ないタプルのシーケンスを用いて符号化されたブロックを与えるよう機能し、かつ符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるためのものである、圧縮ユニット。
【請求項２】
第１および第２のパラメータのセットが、表現として、元の信号の第１および第２の部分のスペクトル表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項３】
元の信号の第１および第２の部分が、時間または空間において、隣接する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項４】
第１のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第１のフレームの表現を含み、かつ第２のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第２のフレームの表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項５】
サプライヤが、第１のタプルと第１のタプルのシーケンスのうち残りの全てのタプルとを、１つのパラメータのセットからのパラメータを有するタプルのみを用いて供給し、かつ第１のタプルと第２のタプルのシーケンスのうちの残りの全てのタプルとを第１のパラメータのセットからの１以上のパラメータと第２パラメータのセットからの１以上のパラメータを有するタプルのみを用いて供給するよう機能し、かつ
プロバイダが、１つの符号化ブロックについて１つのシーケンス表示を与えるよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項６】
サプライヤが、１つのパラメータのセットからの２つのパラメータからなる第１のタプルを供給するよう機能し、その２つのパラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第１のパラメータのセットからの第１のパラメータと第２のパラメータのセットからの第２のパラメータからなる第２のタプルを供給するよう機能し、第１および第２のパラメータが、表現内の元の信号の同じ特性を記述する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項７】
サプライヤが、１つのパラメータのセットからの２つのパラメータの整数倍からなる第１のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第１のパラメータのセットからの２以上のパラメータからなる第２のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接しかつ第２のパラメータのセットからの同じ数のパラメータからなり、パラメータが、元の信号の表現内で隣接し、第１および第２のパラメータのセットからのパラメータが、表現内で元の信号の同じ特性を記述する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項８】
サプライヤが、一方のパラメータのセットから元の信号の表現の奇数の隣接するパラメータからなる第１のタプルを供給し、かつ一方のパラメータのセットからの元の信号の表現の大多数の隣接するパラメータと他方のパラメータのセットからの元の信号の表現の少数の隣接するパラメータとからなる第２のタプルを供給するよう機能し、
第２のタプルのシーケンスの連続するタプルについては、大多数のパラメータは、第１および第２のパラメータのセットから交互に取得される、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項９】
ビット推定器が、符号化ルールを用いて、第１のタプルのシーケンスを符号化して、第１の符号化ブロックを生成しかつ第２のタプルのシーケンスを符号化して第２の符号化ブロックを生成し、かつ
第１および第２の符号化ブロックのビットを数えることにより必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ないブロックを選んで、第１または第２の符号化ブロックを転送するよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１０】
ビット推定器が、符号化ルールに従い、タプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ない符号化ブロックを与えるタプルのシーケンスを符号化するよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１１】
パラメータのセットが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１２】
符号化ルールでは、長さが同じで異なるパラメータを有するタプルを符号化すると、異なる長さの符号語を得ることができるようにされる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１３】
パラメータが、第１および第２の元のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するＢＣＣパラメータを含み、
ＢＣＣパラメータが、以下のＢＣＣパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス／相関（ＩＣＣ）、チャネル間レベル差（ＩＣＬＤ）、チャネル間時間差（ＩＣＴＤ）およびチャネル間位相差（ＩＰＤ）から選ばれる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１４】
第１のパラメータのセットおよび第２のパラメータのセットが差分表現を含むように、元の信号を処理するための差分エンコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分である、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１５】
サプライヤが、第１のタプルのグループと第２のタプルのグループとを供給するよう機能し、タプルのグループ内のタプルが、以下の表現のうちの１つからのパラメータを有し、表現は、時間における差分表現、周波数における差分表現、時間および周波数における差分表現ならびに絶対表現であり、
第１のタプルのグループが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有するタプルを有し、第２のタプルのグループが、第１のパラメータのセットからの１つのパラメータと第２のパラメータのセットからの１つのパラメータとを有し、
ビット推定器が、８以上のタプルのシーケンスについてタプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、各シーケンスがタプルのグループのタプルの１つを有し、かつ
プロバイダが、シーケンス表示に加えて、少ないビット数の表現を示す表現表示を送信するよう機能する、請求項１４に記載の圧縮ユニット。
【請求項１６】
プロバイダが、３以上のビットを有する二値データ語を用いて、シーケンス表示および表現表示を送信するよう機能する、請求項１５に記載の圧縮ユニット。
【請求項１７】
符号化ルールでは、各タプルが、関連する異なる符号語のグループからなる１つの符号語を有するようにされる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１８】
符号化ルールが、ハフマン・コードブックを含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１９】
パラメータの符号化ブロックを復号化するためのデコーダであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、デコーダは、シーケンス表示を処理するためのもであり、
デコンプを備え、このデコンプは、タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成し、各タプルが、２以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するためのフレームビルダを備え、シーケンス表示が、符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつフレームビルダが、使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するためののもである、デコーダ。
【請求項２０】
第１および第２のパラメータのセットが、表現として元の信号の第１および第２の部分のスペクトル表現を含む、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２１】
元の信号の第１および第２の部分が、時間または空間において隣接する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２２】
第１のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第１のフレームの表現を含み、かつ第２のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第２のフレームの表現を含む、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２３】
フレームビルダが、パラメータの１つの符号化ブロックの１つのシーケンス表示を受けかつシーケンス表示が示す型のタプルのみを含むタプルのシーケンスを用いることによりパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２４】
フレームビルダが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含むパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２５】
フレームビルダが、第１および第２のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するＢＣＣパラメータを含むパラメータのセットを構築するよう機能し、
ＢＣＣパラメータが、以下のＢＣＣパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス／相関（ＩＣＣ）、チャネル間レベル差（ＩＣＬＤ）、チャネル間時間差（ＩＣＴＤ）およびチャネル間位相差（ＩＰＤ）から選ばれる、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２６】
表現表示を受信しかつパラメータが、差分スペクトル表現から生成されるよう、パラメータのセットを処理するための差分デコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分であり、差分デコーダが、表現表示に基づいて、第１および第２のパラメータのセットを処理するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２７】
フレームビルダと差分デコーダとが、シーケンス表示および表現表示を、３以上のビットを有する二値データ語として受信するよう機能する、請求項２６に記載のデコーダ。
【請求項２８】
復号化ルールでは、パラメータの符号化ブロック内の各符号語が、関連する異なるタプルのグループの１つのタプルを有する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２９】
パラメータを圧縮する方法であって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、方法が、
第１のタプルおよび第２のタプルを供給するステップを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとを備える、方法。
【請求項３０】
パラメータの符号化ブロックを復号化する方法であって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが、２以上のパラメータを有し、さらに、
符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を受信するステップと、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップとを備える、方法。
【請求項３１】
コンピュータ上で作動させて、パラメータの圧縮方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、
パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、方法が、
第１のタプルおよび第２のタプルを供給するステップを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとを備える、コンピュータプログラム。
【請求項３２】
コンピュータ上で作動させて、パラメータの符号化ブロックを復号化する方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いて、パラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが、２以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するステップを備え、シーケンス表示が符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつさらに、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップを備える、コンピュータプログラム。
【請求項３３】
パラメータの圧縮表現であって、
パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は元の信号の第１の部分に隣接し、圧縮表現が、
使用されたタプルのシーケンスを表すパラメータの符号化ブロックと、
パラメータの符号化ブロックの基礎となる第１または第２のシーケンスのタプルの使用されたシーケンスを示すシーケンス表示とを含み、第１のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有する第１のタプルを含み、かつ第２のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有する第２のタプルを含む、圧縮表現。
【請求項３４】
コンピュータ可読媒体上に記憶される、請求項３３に記載のパラメータの圧縮表現。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラメータの無損失符号化に関し、特にパラメータの効率的な圧縮のための符号化ルールの生成および利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景および先行技術］
最近、マルチチャネルオーディオ再生技術の重要性がますます増大している。これは、周知のｍｐ３技術等のオーディオ圧縮/符号化技術により、インターネットや他の帯域幅が限られた伝送チャネルを経由してオーディオ録音を配信することが可能になったことが要因としてあげられる。ｍｐ３符号化技術が有名になったのは、この技術のおかげで、ステレオ方式の全ての録音、すなわち第１または左ステレオチャネルおよび第２または右ステレオチャネルからなるオーディオ録音のデジタル表現を配信できるからである。
【０００３】
しかしながら、従来技術の２チャンネル音声システムには、基本的な欠点がある。そこで、サラウンド技術が開発された。推奨のマルチチャネルサラウンド表現は、２つのステレオチャネルＬおよびＲに加えて、追加の中央チャネルＣならびに２つのサラウンドチャネルＬｓおよびＲｓを備える。この参照音声形式は、３つの前方チャネルと２つのサラウンドチャネルとを意味する、３／２ステレオのことも指す。一般に、５つの伝送チャネルが必要である。再生環境においては、ラウドスピーカからある距離の位置で最適のスィートスポットを取得するには、５つの良好な場所に設置された５つ以上のスピーカが必要である。
【０００４】
先行技術において、マルチチャネルオーディオ信号を送信するために必要なデータ量を減らすための技術が、いくつか知られている。これらの技術は、ジョイントステレオ技術と呼ばれる。これについて、ジョイントステレオ装置６０を示す図９を参照する。この装置は、たとえば強度ステレオ（ＩＳ）またはバイノーラルキューコーディング（ＢＣＣ）等を実現する装置でもよい。この装置は、一般に入力として２以上のチャネル（ＣＨ１、ＣＨ２、…、ＣＨｎ）を受信しかつ少なくとも１つのキャリアチャネルおよびパラメトリックデータを出力する。パラメトリックデータは、デコーダ内で、元のチャネル（ＣＨ１、ＣＨ２、…、ＣＨｎ）の概算が計算できるように定義される。
【０００５】
通常、キャリアチャネルは、基礎信号の比較的細かい表現を与えるサブバンドサンプル、スペクトル係数、時間領域サンプル等を含み、パラメトリックデータは、スペクトル係数のサンプルのようなものは含まず、乗算、時間シフト、周波数シフト、位相シフト等による重み付けなど、ある再構成アルゴリズムを制御するための制御パラメータを含む。したがって、パラメトリックデータは、信号または関連のチャネルの比較的粗い表現のみを含む。数字を挙げると、キャリアチャネルにより必要とされるデータ量は、６０から７０ｋｂｉｔ／ｓであり、１チャネルのパラメトリック補助情報に必要とされるデータ量は、１．５から２．５ｋｂｉｔ／ｓの範囲である。パラメトリックデータの例は、後述のとおり、周知のスケールファクタである、強度ステレオ情報、またはバイノーラルキューパラメータである。
【０００６】
ＢＣＣ技術については、たとえば、ＡＥＳ会議論文５５７４の「ステレオおよびマルチチャネルオーディオ圧縮に適用するバイノーラル・キュー・符号化」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、２００２年５月、ミュンヘン（AES convention paper 5574, Binaural Cue Coding applied to Stereo and Multi-Channel Audio Compression", C. Faller, F. Baumgarte, 
May 2002, Munich）、ＩＥＥＥ  ＷＡＳＰＡＡ論文、「知覚パラメタライゼーションを用いる空間オーディオの効率的表現」、２００１年１０月、ニューヨーク州、モホンク（IEEE WASPAA Paper "Efficient representation of spatial audio using perceptual parametrization", October 2001, Mohonk, NY）、「フレキシブルレンダリングを伴うオーディオ圧縮に適用するバイノーラル・キュー・符号化」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、ＡＥＳ第１１３回会議、ロサンジェルス、予稿５６８６、２００２年１０月（"Binaural cue coding applied to audio compression with flexible rendering", C. Faller and F. Baumgarte, AES 113th Convention, Los   Angeles, Preprint 5686, October 2002）、および「バイノーラル・キュー・符号化−パートＩＩ：構成と応用」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、音声とオーディオ処理に関するＩＥＥＥ会議録、第１１巻、第６号、２００３年１１月（"Binaural cue coding-Part II: Schemes and applications", C. Faller and F. Baumgarte, IEEE Trans. on Speech and Audio Proc., volume level. 11, no. 6, Nov. 2003）に記載される。
【０００７】
ＢＣＣ符号化においては、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）を用いて、オーバラッピングウィンドウでの変換に基づき、オーディオ入力チャネルのいくつかが、スペクトル表現に変換される。結果として得られる一定のスペクトルは、非オーバラップのパーティションに分けられる。各パーティションは、等価矩形帯域幅（ＥＲＢ）に概ね比例する帯域幅を有する。そして、ＢＣＣパラメータは、各パーティションについて、２つのチャネル間で予測される。これらのＢＣＣパラメータは、通常、参照チャネルに関してチャネルごとに与えられ、かつさらに量子化される。伝送されたパラメータは、最終的に所定の方式で計算され（符号化され）るが、これは、処理する信号の特定のパーティションにも依存し得る。
【０００８】
いくつかのＢＣＣパラメータが存在する。ＩＣＬＤパラメータは、たとえば２つの比較されるチャネルに含まれるエネルギの差（比率）を記述する。ＩＣＣパラメータ（チャネル間コヒーレンス／相関）は、２つのチャネル間の相関を記述し、これはその２つのチャネルの波形の類似性として理解することができる。ＩＣＴＤパラメータ（チャネル間時間差）は、２つのチャネル間の全体的時間シフトを記述し、ＩＰＤパラメータ（チャネル間位相差）は、信号の位相についてのそれを記述する。
【０００９】
オーディオ信号のフレーム処理においては、ＢＣＣ分析が、フレーム的、すなわち、時間可変で、かつ周波数によっても行われることに留意すべきである。これは、各スペクトル帯について、ＢＣＣパラメータを個々に得ることを意味する。これはまた、オーディオフィルタバンクが入力信号をたとえば３２の帯域通過信号に分解する場合、ＢＣＣ分析ブロックが、３２の帯域各々について、ＢＣＣパラメータのセットを得ることを意味する。
【００１０】
パラメトリック・ステレオとしても知られる関連技術が、ジェイ・ブリーバート、エス・ヴァン・デ・パル、エイ・コールラウシュ、イー・シュイジャーズ、「低ビットレートでの高品質パラメトリック空間オーディオ符号化」、ＡＥＳ、第１１６回会議、ベルリン、予稿６０７２、２００４年５月（J. Breebaart, S. van de Par, A. Kohlrausch, E. Schuijers, "High-Quality Parametric Spatial Audio Coding at Low Bitrates", AES 116th Convention, Berlin, Preprint 6072, May 2004）およびイー・シュイジャーズ、ジェイ・ブリーバート、エイチ・プルナゲン、ジェイ・エンゲガルド、「低複雑性パラメトリック・ステレオ符号化」、ＡＥＳ、第１１６回会議、ベルリン、予稿６０７３、２００４年５月（E. Schuijers, J. Breebaart, H. Purnhagen, J. Engdegard, "Low Complexity Parametric Stereo Coding", AES 116th Convention, Berlin, Preprint 6073, May 2004）に説明されている。
【００１１】
マルチチャネルオーディオ信号のパラメトリック符号化に関する最近のやり方（「空間オーディオ符号化」、「バイノーラル・キュー・符号化」（ＢＣＣ）等）を要約すると、ダウンミックス信号によるマルチチャネルオーディオ信号（モノフォニックかまたは複数チャネルを含み得る）およびその知覚空間音声ステージを特徴付けるパラメトリック補助情報（「空間キュー」）により代表される。付加情報を最小限にして、ダウンミックス信号の符号化に利用可能な伝送容量をできるだけ確保するために、補助情報のレートをできるだけ低く保つことが望ましい。
【００１２】
補助情報のビットレートを低く保つ１つの方法は、たとえば補助情報にエントロピー符号化アルゴリズム等を適用することにより、空間オーディオ構成の補助情報を無損失で符号化する方法である。
【００１３】
無損失符号化は、量子化スペクトル係数および他の補助情報の表現を確実に最適にコンパクトにできるよう、一般のオーディオ符号化では、広範に適用されてきた。適切な符号化構成および方法の例がＩＳＯ／ＩＥＣ標準ＭＰＥＧ１、パート３、ＭＰＥＧ２、パート７およびＭＰＥＧ４、パート３の範囲に示される。
【００１４】
これらの標準およびたとえばＩＥＥＥ論文「ＭＰＥＧ２高度オーディオ符号化における量子化スペクトル係数のノイズレス符号化」、エス・アール・クァッケンブッシュ、ジェイ・ディー・ジョンストン、ＩＥＥＥ  ＷＡＳＰＡＡ、モホンク、ニューヨーク州、１９９７年１０月（IEEE paper "Noiseless Coding of Quantized Spectral Coefficients in MPEG-2 Advanced Audio Coding", S. R. Quackenbush, J. D. Johnston, IEEE WASPAA, Mohonk,  NY, October 1997）は、量子化パラメータを無損失で符号化する以下の手段を含む前提技術を記載する。
【００１５】
・量子化スペクトル係数の多次元ハフマン符号化。
【００１６】
・係数のセットについて、共通の（多次元）ハフマン・コードブックを用いる方法。
【００１７】
・ホールまたは符号化サイン情報としての値と大きさの情報とを別に符号化する（すなわち必要なコードブックの大きさを減じる所与の絶対値についてのみハフマン・コードブックのエントリを有する、すなわち「有符号」対「無符号」コードブック）方法。
【００１８】
・異なる最大絶対値（ＬＡＶ）、すなわち符号化するパラメータの範囲の様々な最大絶対値からなる別のコードブックを使用する方法。
【００１９】
・各ＬＡＶについて異なる統計的分布の別のコードブックを使用する方法。
【００２０】
ハフマン・コードブックの選択を補助情報としてデコーダへ送信する方法。
【００２１】
・各選択されたハフマン・コードブックの適用範囲を規定する「セクション」を使用する方法。
【００２２】
・周波数にわたるスケールファクタの差分符号化を行い、その結果を引き続きハフマン符号化する方法。
【００２３】
粗く量子化した値を単一のＰＣＭ符号に符号化するための無損失符号化のもうひとつの技術が、ＭＰＥＧ１オーディオ標準（標準内でのグルーピングと呼ばれ、層２に使用）の範囲で提案されている。これについては、標準ＩＳＯ／ＩＥＣ  １１１７２−３：９３に詳しい。
【００２４】
刊行物「バイノーラル・キュー符号化−パートＩＩ：構成と応用」、シー・ファーラーおよびエフ・バウムガルト、音声とオーディオ処理に関するＩＥＥＥ会議録、第１１巻、第６号、２００３年１１月により、ＢＣＣパラメータの符号化に関する情報が得られる。量子化されたＩＣＬＤパラメータを以下のように差分符号化することが提案されている。すなわち、
・周波数にわたって差分符号化し、かつその結果をその後、ハフマン符号化（一次元ハフマン符号で）する。
【００２５】
・時間にわたって差分符号化し、その結果をその後、ハフマン符号化（一次元ハフマン符号で）する。
【００２６】
そして、最終的に元のオーディオ信号の表現としてより効率的な変形を選択することが提案されている。
【００２７】
上記のとおり、差分符号化を周波数にわたってかつまたは時間にわたって適用することにより圧縮性能を最適化し、より効率的な変形を選択することが提案されている。そして、選択された変形をなんらかの補助情報を経由してデコーダへ信号で送る。
【００２８】
これまで、ダウンミックスオーディオチャネルおよび対応の補助情報の大きさを低減するために、かなりの努力が払われてきた。にもかかわらず、達成可能なビットレートは、可能な全ての応用を実現するには、依然高すぎる。たとえば、携帯電話へのオーディオおよび映像コンテンツのストリーミングには、最小限のビットレートしか必要とせず、したがってコンテンツのより効率的な符号化が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明の目的は、より効率の高いパラメータ値の無損失圧縮を達成する、向上した符号化概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
発明の第１の局面によれば、この目的は、パラメータの圧縮のための圧縮ユニットにより達成され、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、圧縮ユニットが、第１のタプルおよび第２のタプルを供給するためのサプライヤを供え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータと第２のパラメータのセットからの１つのパラメータとを有し、さらに、符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化するのに必要なビット数を推定するためのビット推定器と、符号化ブロックを与えるプロバイダとを備え、このプロバイダが、よりビット数が少ないタプルのシーケンスを用いて符号化されたブロックを与えるよう機能し、かつ符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるためのものである。
【００３１】
発明の第２の局面によれば、この目的は、パラメータの符号化ブロックを復号化するためのデコーダにより達成され、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、デコーダは、シーケンス表示を処理するためのもであり、デコンプを含み、このデコンプは、タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成し、各タプルが、２以上のパラメータを有し、さらに、シーケンス表示を受信するためのフレームビルダを備え、シーケンス表示が、符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつフレームビルダが、使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するためのものである。
【００３２】
発明の第３の局面によれば、この目的は、パラメータを圧縮する方法により達成され、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接する。
【００３３】
発明の第４の局面によれば、この目的は、コンピュータ上で作動させて、上記の方法を実現するコンピュータプログラムにより達成される。
【００３４】
発明の第５の局面によれば、この目的は、パラメータの符号化ブロックを復号化する方法により達成され、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもである。
【００３５】
発明の第６の局面によれば、この目的は、コンピュータ上で作動させて、上記の方法を実現するコンピュータプログラムにより達成される。
【００３６】
発明の第７の局面によれば、この目的は、パラメータの圧縮表現により達成され、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は元の信号の第１の部分に隣接し、この圧縮表現が、使用されたタプルのシーケンスを表すパラメータの符号化ブロックと、パラメータの符号化ブロックの基礎となる第１または第２のシーケンスのタプルの使用されたシーケンスを示すシーケンス表示とを含み、第１のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有する第１のタプルを含み、かつ第２のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有する第２のタプルを含む。
【００３７】
この発明は、パラメータがタプルの第１のシーケンスおよびタプルの第２のシーケンスに配列され、タプルの第１のシーケンスが、元の信号の１つの部分からの２つのパラメータを有するパラメータのタプルを含み、タプルの第２のシーケンスが、元の信号の第１の部分からの１つのパラメータと第２の部分からの１つのパラメータとを有するパラメータのタプルを含む場合、元の信号の第１の部分の表現の第１のパラメータのセットと元の信号の第２の部分の表現の第２のパラメータのセットとを含むパラメータを効率的に符号化できるとする知見に基づく。効率的な符号化は、タプルの第１および第２のシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するビット推定器を用いて実現することができ、その場合、よりビット数が少ないタプルのシーケンスのみが符号化される。
【００３８】
したがって、基本的な原則は、たとえば時間および周波数において符号化されるパラメータを再配列し、かつ最終的には圧縮されたパラメータについてよりビット数の少なくなる、圧縮のためのパラメータの配列（タプルのシーケンス）を使用する。
【００３９】
発明の１実施例においては、元の信号の２つの連続する時間部分のスペクトル表現を記述するスペクトルパラメータの２つのセットを２つのパラメータの対に適応グループ化し、符号化効率を向上させる。したがって、同じ時間部分からの２つの隣接する周波数パラメータからなるパラメータのタプルを用いてタプルのシーケンスが生成される一方、タプルの第２のシーケンスは、第１の時間部分からの第１のパラメータと元の信号の第２の時間部分からの対応するパラメータとを用いて構築されるタプルを用いて生成される。そして、いずれのタプルのシーケンスも２次元ハフマン符号を用いて符号化される。これらのタプルの２つの符号化シーケンスを大きさにおいて比較し、ビット数が少ないタプルを最終的には選択して送信する。どの種のタプルを用いて符号化データを構築したかという情報が追加の補助情報としてデコーダへ送信される。
【発明の効果】
【００４０】
上記の発明のエンコーダの効果の１つは、パラメータを、２つのパラメータからなるタプルにグループ化することで、２次元ハフマン符号を、圧縮について適用することができ、それにより一般により低いビットレートが得られる点である。
【００４１】
第２の効果は、適応グループ化、すなわち符号化プロセスの際、２つの可能なグループ化方法の間で動的に判断するための概念により、補助情報のビットレートがさらに減じられる点である。
【００４２】
２つのグループ化方法の間で２つの連続するフレームのセットについて、一回だけ決定を行うことで、どのグループ化方法が符号化の際に使用されたかという表示を、２つの完全な連続する時間フレームのセットについて、一度だけ送信すればよいため、必要な補助情報の量がさらに減じられる。
【００４３】
発明の他の実施例においては、発明の圧縮ユニットが、差分エンコーダをさらに備え、このエンコーダが、適応グループ化の前に、時間または周波数のいずれかにおいて、パラメータを差分符号化する。差分符号化を適応グループ化および適切なハフマン・コードブックと組み合わせることで、送信する補助情報の大きさをさらに減じることができる。２つのグループ化方法とともに２つの差分符号化の実現により、合計４つの可能な組み合わせが得られ、より低い補助情報ビットレートを得られる符号化ルール発見の確率がさらに高まる。
【００４４】
本発明のさらに他の実施例においては、発明の概念が、非圧縮化ユニットに使用され、パラメータの符号化ブロックの基礎となるグループ化構成を伝える補助情報に基づき、パラメータの符号化ブロックを復号化しかつ元のフレームを再構築することが可能となる。効果的な変形例においては、発明のデコーダは、適応グループ化されていないデータの復号化も可能で、したがって、既存の装置と発明のデコーダとの互換性が得られる。
【００４５】
次に、発明の好ましい実施例について、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
［好ましい実施例の詳細な説明］
図１は、サプライヤ１００と、ビット推定器１０２と、プロバイダ１０４とを備える発明の圧縮ユニット９０を示す。
【００４７】
サプライヤ１００は、２つのデータ出力にタプルの第１のシーケンス１０６ａおよびタプルの第２のシーケンス１０６ｂを供給する。プロバイダ１０４は、タプル１０６ａおよび１０６ｂをそのデータ入力１０８ａおよび１０８ｂの２つで受信する。ビット推定器は、そのデータ入力１１０ａおよび１１０ｂ上で、２つのタプルを受信する。
【００４８】
ビット推定器１０２は、これら２つのタプル１０６ａおよび１０６ｂに符号化ルールを適用して生じるビットの数を推定する。ビット推定器１０２は、より少ないビット数のタプルを選び、信号出力１１２ａを介して、タプル１０６ａまたは１０６ｂのいずれのビット数が少なくすむかを送信する。
【００４９】
ビット推定器１０２の決定に基づき、最終的には、ビット数の少ないタプルが符号化ブロック１１８に符号化され、これらは、プロバイダ１０４の出力１２０ａを介して与えられ、プロバイダは、さらにその信号線１２０ｂで、元のどのタプルのシーケンス（１０６ａまたは１０６ｂ）が、符号化されて符号化ブロック１１８が生成されたかを示す、シーケンス表示を送信する。
【００５０】
別の実施例においては、サプライヤ１００およびプロバイダ１０４の間の点線の接続１２２ａおよび１２２ｂを省略する場合、同じ機能性が達成できる。この別のシナリオでは、ビット推定器１０２がタプル１０６ａおよび１０６ｂのシーケンスを符号化して、２つの異なる符号化ブロック１２４ａおよび１２４ｂをプロバイダ１０４へ転送し、プロバイダはさらに元のタプルのシーケンス１０６ａおよび１０６ｂのうちどちらに符号化ブロック１２４ａおよび１２４ｂが由来するかを送信する。このために、ビット推定器１０２の信号出力１１２ａを使用することができ、またはプロバイダ１０４により送信を暗黙的に導くことができる。
【００５１】
この別の実施例においては、プロバイダ１０４は、単にビット数の少ない符号化ブロックをその出力１２０ａへ転送し、さらにシーケンス表示も与える。
【００５２】
図２は、符号化するタプルのシーケンスを生成するために使用する２つの適応グループ化構成の例を示す。発明の適応グループ化の原則を説明するために、元の信号の以下に示す４つの時間フレーム１３０ａ〜１３０ｄを図示し、フレームの各々が５つのスペクトルパラメータ１３２ａ〜１３２ｅのセットを有する。
【００５３】
本発明によれば、タプル１３４ａおよび１３４ｂにより示される周波数において、またはタプル１３６ａおよび１３６ｂにより示される時間において、２つの連続するフレームのスペクトルパラメータをグループ化してタプルのシーケンスを構築する。時間におけるグループ化では、タプルの第１のシーケンス１３８が生じ、周波数におけるグループ化では、タプルの第２のシーケンス１４０が生じる。
【００５４】
タプルのシーケンス１３８および１４０は、たとえばハフマン・コードブックを用いて符号化され、その結果、２つの異なる符号語のシーケンス１４２および１４４が生じる。本発明によれば、よりビット数が少なくて済む符号語のシーケンスを最終的にデコーダに送り、デコーダは、時間グループ化または周波数グループ化のいずれが、符号語のシーケンスの基礎となっているかを送信する、シーケンス表示をさらに受信する必要がある。図２からわかるとおり、図示したパラメータ（２次元）の対の適応グループ化の例については、シーケンス表示は、１つのビットのみから構成することができる。
【００５５】
図３は、別のいくつかのグループ化方法を示し、これらの方法を用いて、発明の適応グループ化を行い、２より大きい次元のハフマン符号を許容することができる。
【００５６】
図３は、２次元ハフマン符号１４６ａ、３次元ハフマン符号１４６ｂおよび４次元ハフマン符号１４６ｃのためのグループ化方法を示す。各方法について、２つの連続する時間フレームを示し、同じタプルに属するパラメータを同じ大文字で表す。
【００５７】
２次元ハフマン符号の場合には、グループ化は、図２にすでに示すように行われ、周波数における２次元タプル１４８ａと時間における２次元タプル１４８ｂとを構築する。３つのパラメータからなるタプルを構築する場合、周波数タプル１５８ａは、１つのフレーム内の３つの隣接する周波数パラメータをともにグループ化してタプルを構成するようにされる。図３に示すとおり、時間タプル１５０ｂは、１つのフレームからの２つの隣接するパラメータを他のフレームからの１つのパラメータと組み合わせるようにして、構築することができる。
【００５８】
４次元時間グループ化されたタプル１５２ａは、１つのフレームの４つの隣接するパラメータを１つのタプルにグループ化することにより、もう一方の時間タプルに対応するよう構築される。時間グループ化タプル１５２ｂは、１つのフレームの２つの隣接するパラメーターが、もう一方のフレームの２つの隣接するパラメータと組み合わされるように構築され、単一のフレームのパラメータ対が２つの連続する時間フレームの同じスペクトル特性を記述する。
【００５９】
図３に示すとおり、異なるグループ化構成となるが、たとえば異なる次元の予め規定された様々なハフマン・コードブックを使用する場合には、補助情報のビットレートを顕著に減らすことが可能である。符号化プロセスの範囲内でいつでも、最小のビットレートとなる表現を利用できるように、符号化プロセス内でグループ化の次元を変更できる。
【００６０】
図４は、差分エンコーダをさらに備える発明の圧縮ユニット用いて、ハフマン符号化プロセスの前になんらかの差分符号化を適用することにより、補助情報をさらに減らすことができる態様を示す。
【００６１】
時間、周波数または時間および周波数における差分符号化を説明するため、すでに図２で示したパラメータ１６０の同じ絶対表現を様々な差分符号化ステップの基礎として使用する。第１の可能性としては、周波数における絶対表現１６０のパラメータを差分符号化して、差分符号化パラメータ１６２を得ることである。図４からわかるとおり、絶対表現１６０を差分符号化するために、各フレームの第１のパラメータは、変更しないままで、一方、第２のパラメータを、絶対表現１６０の第２のパラメータと第１のパラメータの差分で置き換える。差分符号化表現内の他のパラメータも、同じルールに従い構築される。
【００６２】
もうひとつの可能性は、時間における差分符号化であり、表現１６４を生成する。図４からわかるとおり、この表現は、完全な第１フレームを変更しないままにし、一方続くフレームのパラメータを絶対表現のパラメータとその前のフレームの同じパラメータとの差分で置き換える。
【００６３】
第３の可能性は、周波数においてまず差分符号化を行ったあとで、時間において差分符号化を行うか、その逆であり、いずれの場合も、同じ符号化表現１６６が得られ、これは、時間と周波数において差分符号化されている。
【００６４】
なお、元の信号のこれら４つのさまざまな表現を適応グループ化への入力として使用することが可能である。所与のパラメータ例の異なる表現１６０〜１６６をみると、差分符号化が、補助情報の伝送されるレートに与える影響は明白である。絶対表現１６０をみると、時間および周波数のいずれにおけるグループ化も同じ内容を有するタプルを生成しないことがわかる。したがって、最も発生するタプルに対して最短の符号語を割り当てる適切なハフマン・コードブックは構築できない。
【００６５】
周波数において差分符号化された表現１６２の場合は異なり、完全な表現をカバーするのに４つのエントリしか必要としないハフマン・コードブックを構築することが可能で、タプル（１、１）またはタプル（２、２）のいずれも、最小の長さの符号語が割り当てられ、コンパクトな補助情報が実現される。
【００６６】
時間において差分符号化された表現１６４においては、効果はそれほど顕著ではない。しかしながら、ここでも、周波数においてグループ化し、数の多いタプル（５，５）および（１０，１０）を利用することにより効果が得られる。
【００６７】
時間と周波数において差分符号化された表現１６６については、表現１６２の場合よりも補助情報ビットレートがさらに低減されており、これは、時間におけるグループ化によって、図示のとおりより多数のタプル（１，０）が得られるからであり、前のタプルに対して最短の符号語を割り当てるハフマン・コードブックを構築できる。
【００６８】
図４から明らかなとおり、適応グループ化および差分符号化を利用する発明の概念の高度な融通性によって、元のオーディオ信号に最も合致する方法を選択して、補助情報のビットレートを低く保つことができる。
【００６９】
要約すれば、好ましい１実施例においては、量子化パラメータ値は、まず時間にわたり差分符号化され（変形１）かつ周波数にわたり差分符号化される（変形２）。そして、結果として得られるパラメータに、時間にわたり（変形ａ）および周波数にわたり（変形ｂ）適応グループ化を行うことができる。結果として、４つの組み合わせが得られ（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）、そこから最良のものが選択されて、デコーダへ送られる。これは、たとえば、００、０１、１０、１１といったビットの組合せよる変形ｌａ、 ｌｂ、２ａ、 ２ｂを表す２ビット情報のみにより行うことが可能である。
【００７０】
図５は、パラメータの符号化ブロックを復号化する発明のデコーダを示し、パラメータのブロックは、第１のスペクトルパラメータのセットを有する第１のフレームと第２のスペクトルパラメータのセットを有する第２のフレームとを含む。
【００７１】
デコーダ２００は、デコンプ２０２とフレームビルダ２０４とを備える。デコンプは、入力上で、パラメータ２０６の符号化ブロックを受信する。デコンプは、復号化ルールを用いて、パラメータ２０６の符号化ブロックからパラメータ２０８のタプルのシーケンスを生成する。このパラメータ２０８のタプルのシーケンスが、フレームビルダ２０４に入力される。
【００７２】
フレームビルダは、さらにパラメータの符号化ブロックを構築するために、どのタプルのシーケンスがエンコーダにより使用されたかを示すシーケンス表示２１０を受信する。
【００７３】
そして、フレームビルダ２０４は、シーケンス表示２１０が導くタプル２０８のシーケンスを再順序付けして、パラメータ２０８のタプルのシーケンスから第１のフレーム１１２ａおよび第２のフレーム１１２ｂを再構成する。
【００７４】
上記の発明の好ましい実施例は、多次元ハフマン符号を用いて符号化する値に適応グループ化を導入することにより符号化効率のさらなる向上を達成する。たとえば、周波数にわたる値の２次元グループ化および時間にわたる値の２次元グループ化の両方を行うことができる。そして、符号化構成は、両方の種類の符号化を行って、より有利な方（すなわち必要なビットが少ない変形）を選択する。この決定が、補助情報を介してデコーダへ送られる。
【００７５】
図３に示す他の例では、より高次元のハフマン符号を構築し、異なるグループ化方法を適用してタプルを構築することも可能である。所与の例では、２つの連続するフレームのみからのパラメータをともにグループ化することによりタプルを構築するグループ化方法を示す。３以上の連続するフレームからのパラメータを用いてグループ化を行うことも可能で、その場合、グループ化はまっすぐな態様で行う。
【００７６】
発明のエンコーダの変形例では、差分グループ化方法と差分符号化方法とを異なるハフマン・コードブックの使用と組み合わせて、補助情報の最短表現を生成することも可能である。これにより、符号化のために使用するハフマン・コードブックを送信する補助情報のパラメータが増える代わりに、符号化オーディオ信号の補助情報ビットレートをさらに減らすことができる。
【００７７】
本発明の上記の好ましい実施例は、グループ化の方法が２つの連続する時間フレームで変更されない例について、発明の概念を示す。本発明の変形例では、当然、２つのフレームのセット内で時間および周波数におけるグループ化の間で複数の変更を行うことも可能で、この場合、シーケンス表示もそれらのフレーム内で供給されて、グループ化方法の変更を送信することを暗に意味する。
【００７８】
所与の例では、ハフマン符号化の前にパラメータは差分符号化される。当然、他の無損失符号化ルールも、パラメータのハフマン符号化の前に実行可能で、符号化の目的は、できるだけ同じ内容のタプルを生成することである。
【００７９】
図４には、４つの異なる可能なパラメータ表現、すなわち、絶対表現、周波数における差分表現、時間における差分表現ならびに時間および周波数における差分表現が示される。４つの表現のなかで選択を行うために、どの表現が使用されたかを知らせる補助情報は、図４に示すとおり、少なくとも２ビットの大きさが必要である。符号化の可能な効率的向上の獲得と、追加されるスペクトル表現表示とのバランスをとるために、原則２つの可能な表現のみを許容することとして、スペクトル表現表示を１ビットの長さに減じることも当然可能である。
【００８０】
発明のデコーダの例として、図５は、パラメータ２０６の符号化ブロックに加えて、なんらかの補助情報を受信するデコーダ２００を示す。所与の例においては、フレームビルダ２０４を導く補助情報が、シーケンス表示２１０のみを含む。発明のデコーダは、当然、他の必要な補助情報、特に、元のフレームを符号化するのに用いたスペクトル表現を示すスペクトル表現表示を処理することができる。
【００８１】
発明の方法の実現例の要件によっては、発明の方法をハードウェアまたはソフトウェアで実現することができる。このような例は、デジタル記憶媒体、特に、プログラマブルコンピュータシステムと協働して、発明の方法が実現されるようにする、ディスク上に電子的に読み取り可能な制御信号を記憶したＤＶＤやＣＤなどのディスクを用いて実行が可能である。したがって、本発明は一般には、機械可読担体に記憶されたプログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品であって、このプログラムコードは、このコンピュータプログラム製品をコンピュータ上で作動させて、発明の方法を実行するために作用する。したがって、言い換えれば、発明の方法は、コンピュータプログラムをコンピュータ上で作動させて、発明の方法の少なくとも１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【００８２】
上記の発明は、特定の実施例について詳細に図示説明したが、当業者は、形式および細部において、本発明の趣旨を逸脱することなく、様々な変更が可能であることを理解するであろう。ここに開示されかつ添付の請求項により解釈される広義の概念から逸脱することなく、様々な実施例に適合させる上で、様々な変更が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】発明の圧縮ユニットの図である。
【図２】パラメータを適応グループ化する２つの可能性を示す図である。
【図３】パラメータを適応グループ化するいくつかの別の可能性を示す図である。
【図４】差分符号化構成を示す図である。
【図５】発明のデコーダを示す図である。
【図６】先行技術のマルチチャネルエンコーダを示す図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月7日(2007.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ボジ・エム他、「ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＭＰＥＧ‐２高度オーディオ符号化」、音響学会ジャーナル、第４５巻、第１０号、７８９頁−８１２頁（Bosi M. et al.: "ISO/IEC MPEG-2 Advanced audio coding" Journal of the Audio Engineering Society, vol. 45, no. 10, pages 789-812）では、ハフマン符号化を行う前に、パラメータをグループ化およびインターリーブすることを提案する。
米国出願第５，５２８，６２８号は、複数の可変長符号表を用いた入力記号の可変長符号化に関連する。記号の同じシーケンスを、異なる可変長コーダまたは異なる符合表を有するハフマンコーダを用いて符号化する。どの符号化表現を送信するかという決定は、得られた符号の長さに基づいて行われる。
ヨーロッパ特許出願１０４７１９８Ａ３は、さらに絶対値コードブックのみを用いた類似の方法を提案する。
シェン‐チュアン・タイ他、「医用画像圧縮のための適応３Ｄ離散コサイン変換コーダ」生物医学における情報技術に関するＩＥＥＥ会議録、第４巻、第３号、２５９頁−２６３頁（Shen-Chuan Tai et al.: "An adaptive 3-D discrete cosine transform coder for medical image compression" IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, vol. 4, no. 3, pages 259-263）は、本来、３次元情報を符号化するために開発された符号化アルゴリズムを用いて、２次元画像データを符号化する方法を提案する。提案の方法では、局所エネルギの大きさに基づく分割技術を用いて、画像のサブブロックを異なるエネルギレベルに分割する。同じエネルギレベルのサブブロックを集めて、３次元立方体を形成する。３次元ＤＣＴで、その３次元立方体を個々に圧縮する。
ファーラー・シー他、「バイノーラル・キュー・符号化−パートＩＩ：構成と応用」、音声とオーディオ処理に関するＩＥＥＥ会議録、第１１巻、第６号、２００３年１０月６日、５２０頁−５３１頁（Faller C et al.: "Binaural Cue Coding-Part II: Schemes and Applications", IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, Vol. 11, no. 6, 6 October 2003, pages 520-531）は、ハフマン符号化に先立つ、時間と周波数方向における差分符号化を提案する。最終的に、より少ないビットレートになる差分表現を選択する。
上記のとおり、差分符号化を周波数にわたってかつまたは時間にわたって適用することにより圧縮性能を最適化し、より効率的な変形を選択することが提案されている。そして、選択された変形をなんらかの補助情報を経由してデコーダへ信号で送る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月19日(2007.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
４次元周波数グループ化されたタプル１５２ａは、１フレームの４つの隣接するパラメータを１つのタプルにグループ化することにより、もう一方の周波数タプルに対応するよう構築される。時間グループ化タプル１５２ｂは、１つのフレームの２つの隣接するパラメーターが、もう一方のフレームの２つの隣接するパラメータと組み合わされるように構築され、単一のフレームのパラメータ対が２つの連続する時間フレームの同じスペクトル特性を記述する。
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月17日(2007.4.17)
【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】
パラメータの圧縮のための圧縮ユニットであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、圧縮ユニットが、
等しい長さの第１のタプルおよび第２のタプルを供給するためのサプライヤを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータと第２のパラメータのセットからの１つのパラメータとを有し、第１のタプルは、第１のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化するのに必要なビット数を推定するためのビット推定器と、
符号化ブロックを与えるプロバイダとを備え、このプロバイダが、よりビット数が少ないタプルのシーケンスを用いて符号化されたブロックを与えるよう機能し、かつ符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるためのものである、圧縮ユニット。
【請求項２】
第１および第２のパラメータのセットが、表現として、元の信号の第１および第２の部分のスペクトル表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項３】
元の信号の第１および第２の部分が、時間または空間において、隣接する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項４】
第１のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第１のフレームの表現を含み、かつ第２のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第２のフレームの表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項５】
サプライヤが、第１のタプルと第１のタプルのシーケンスのうち残りの全てのタプルとを、１つのパラメータのセットからのパラメータを有するタプルのみを用いて供給し、かつ第１のタプルと第２のタプルのシーケンスのうちの残りの全てのタプルとを第１のパラメータのセットからの１以上のパラメータと第２パラメータのセットからの１以上のパラメータを有するタプルのみを用いて供給するよう機能し、かつ
プロバイダが、１つの符号化ブロックについて１つのシーケンス表示を与えるよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項６】
サプライヤが、１つのパラメータのセットからの２つのパラメータからなる第１のタプルを供給するよう機能し、その２つのパラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第１のパラメータのセットからの第１のパラメータと第２のパラメータのセットからの第２のパラメータからなる第２のタプルを供給するよう機能し、第１および第２のパラメータが、表現内の元の信号の同一の特性を記述する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項７】
サプライヤが、１つのパラメータのセットからの２つのパラメータの整数倍からなる第１のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接するパラメータであり、かつ
第１のパラメータのセットからの２以上のパラメータからなる第２のタプルを供給するよう機能し、パラメータが、元の信号の表現内で隣接しかつ第２のパラメータのセットからの同じ数のパラメータからなり、パラメータが、元の信号の表現内で隣接し、第１および第２のパラメータのセットからのパラメータが、表現内で元の信号の同一の特性を記述する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項８】
サプライヤが、一方のパラメータのセットから元の信号の表現の奇数の隣接するパラメータからなる第１のタプルを供給し、かつ一方のパラメータのセットからの元の信号の表現の大多数の隣接するパラメータと他方のパラメータのセットからの元の信号の表現の少数の隣接するパラメータとからなる第２のタプルを供給するよう機能し、
第２のタプルのシーケンスの連続するタプルについては、大多数のパラメータは、第１および第２のパラメータのセットから交互に取得される、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項９】
ビット推定器が、符号化ルールを用いて、第１のタプルのシーケンスを符号化して、第１の符号化ブロックを生成しかつ第２のタプルのシーケンスを符号化して第２の符号化ブロックを生成し、かつ
第１および第２の符号化ブロックのビットを数えることにより必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ないブロックを選んで、第１または第２の符号化ブロックを転送するよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１０】
ビット推定器が、符号化ルールに従い、タプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、かつ
プロバイダが、よりビット数が少ない符号化ブロックを与えるタプルのシーケンスを符号化するよう機能する、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１１】
パラメータのセットが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１２】
符号化ルールでは、長さが同じで異なるパラメータを有するタプルを符号化すると、異なる長さの符号語を得ることができるようにされる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１３】
パラメータが、第１および第２の元のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するＢＣＣパラメータを含み、
ＢＣＣパラメータが、以下のＢＣＣパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス／相関（ＩＣＣ）、チャネル間レベル差（ＩＣＬＤ）、チャネル間時間差（ＩＣＴＤ）およびチャネル間位相差（ＩＰＤ）から選ばれる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１４】
第１のパラメータのセットおよび第２のパラメータのセットが差分表現を含むように、元の信号を処理するための差分エンコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分である、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１５】
サプライヤが、第１のタプルのグループと第２のタプルのグループとを供給するよう機能し、タプルのグループ内のタプルが、以下の符号化表現のうちの１つからのパラメータを有し、表現は、時間における差分表現、周波数における差分表現、時間および周波数における差分表現ならびに絶対表現であり、
第１のタプルのグループが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有するタプルを有し、第２のタプルのグループが、第１のパラメータのセットからの１つのパラメータと第２のパラメータのセットからの１つのパラメータとを有し、
ビット推定器が、８以上のタプルのシーケンスについてタプルのシーケンスを符号化するのに必要なビット数を推定するよう機能し、各シーケンスがタプルのグループのタプルの１つを有し、かつ
プロバイダが、シーケンス表示に加えて、少ないビット数の表現を示す符号化表現表示を送信するよう機能する、請求項１４に記載の圧縮ユニット。
【請求項１６】
プロバイダが、３以上のビットを有する二値データ語を用いて、シーケンス表示および符号化表現表示を送信するよう機能する、請求項１５に記載の圧縮ユニット。
【請求項１７】
符号化ルールでは、各タプルが、関連する異なる符号語のグループからなる１つの符号語を有するようにされる、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１８】
符号化ルールが、ハフマン・コードブックを含む、請求項１に記載の圧縮ユニット。
【請求項１９】
パラメータの符号化ブロックを復号化するためのデコーダであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、デコーダは、シーケンス表示を処理するためのもであり、
デコンプを備え、このデコンプは、タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成し、各タプルが、同じ長さを有しかつ２以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するためのフレームビルダを備え、シーケンス表示が、符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつフレームビルダが、使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するためののもである、デコーダ。
【請求項２０】
第１および第２のパラメータのセットが、表現として元の信号の第１および第２の部分のスペクトル表現を含む、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２１】
元の信号の第１および第２の部分が、時間または空間において隣接する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２２】
第１のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第１のフレームの表現を含み、かつ第２のパラメータのセットが、元のオーディオまたは映像信号の第２のフレームの表現を含む、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２３】
フレームビルダが、パラメータの１つの符号化ブロックの１つのシーケンス表示を受けかつシーケンス表示が示すタイプのタプルのみを含むタプルのシーケンスを用いることによりパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２４】
フレームビルダが、映像信号またはオーディオ信号のパラメトリック表現を含むパラメータのセットを構築するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２５】
フレームビルダが、第１および第２のオーディオチャネル間の空間的相関を記述するＢＣＣパラメータを含むパラメータのセットを構築するよう機能し、
ＢＣＣパラメータが、以下のＢＣＣパラメータのリスト、すなわちチャネル間コヒーレンス／相関（ＩＣＣ）、チャネル間レベル差（ＩＣＬＤ）、チャネル間時間差（ＩＣＴＤ）およびチャネル間位相差（ＩＰＤ）から選ばれる、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２６】
表現表示を受信しかつパラメータが、差分スペクトル表現から生成されるよう、パラメータのセットを処理するための差分デコーダをさらに備え、差分が、時間、周波数または時間および周波数における差分であり、差分デコーダが、表現表示に基づいて、第１および第２のパラメータのセットを処理するよう機能する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２７】
フレームビルダと差分デコーダとが、シーケンス表示および表現表示を、３以上のビットを有する二値データ語として受信するよう機能する、請求項２６に記載のデコーダ。
【請求項２８】
復号化ルールでは、パラメータの符号化ブロック内の各符号語が、関連する異なるタプルのグループの１つのタプルを有する、請求項１９に記載のデコーダ。
【請求項２９】
パラメータを圧縮する方法であって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、方法が、
等しい長さの第１のタプルおよび第２のタプルを供給するステップを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有し、第１のタプルは、第１のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとを備える、方法。
【請求項３０】
パラメータの符号化ブロックを復号化する方法であって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いてパラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが同じ長さを有しかつ２以上のパラメータを有し、さらに、
符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を受信するステップと、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップとを備える、方法。
【請求項３１】
コンピュータ上で作動させて、パラメータの圧縮方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、
パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は第１の部分に隣接し、方法が、
等しい長さの第１のタプルおよび第２のタプルを供給するステップを備え、各タプルが２以上のパラメータを有し、第１のタプルが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有し、第２のタプルが第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有し、第１のタプルは、第１のパラメータのセットからのパラメータのみを有し、さらに、
符号化ルールに基づき、第１のタプルを含む第１のタプルのシーケンスを用いてパラメータのセットを符号化しかつ第２のタプルを含む第２のタプルのシーケンスを用いてフレームを符号化するのに必要なビット数を推定するステップと、
ビット数がより少ないタプルのシーケンスを用いて、符号化ブロックを与えるステップと、
符号化ブロックが由来するタプルのシーケンスを示すシーケンス表示を与えるステップとを備える、コンピュータプログラム。
【請求項３２】
コンピュータ上で作動させて、パラメータの符号化ブロックを復号化する方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分が第１の部分に隣接し、方法は、シーケンス表示を処理するためのもであり、方法が、
タプルのシーケンスを符号化するために使用された符号化ルールに基づく復号化ルールを用いて、パラメータの符号化ブロックを非圧縮化して、パラメータのタプルのシーケンスを生成するステップを備え、各タプルが、同じ長さを有しかつ２以上のパラメータを有し、さらに、
シーケンス表示を受信するステップを備え、シーケンス表示が符号化ブロックの基礎となるいくつかの異なるシーケンスから、使用されたタプルのシーケンスを表示し、かつさらに、
使用されたタプルのシーケンスの情報を用いてパラメータのセットを構築するステップとを備える、コンピュータプログラム。
【請求項３３】
パラメータの圧縮表現であって、
パラメータが、元の信号の第１の部分の表現を含む第１のパラメータのセットを含み、パラメータが、元の信号の第２の部分の表現を含む第２のパラメータのセットをさらに含み、第２の部分は元の信号の第１の部分に隣接し、圧縮表現が、
等しい長さの使用されたタプルのシーケンスを表すパラメータの符号化ブロックと、
パラメータの符号化ブロックの基礎となる第１または第２のシーケンスのタプルの使用されたシーケンスを示すシーケンス表示とを含み、第１のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの２つのパラメータを有する第１のタプルを含み、かつ第２のシーケンスが、第１のパラメータのセットからの１つのパラメータおよび第２のパラメータのセットからの１つのパラメータを有する第２のタプルを含み、第１のタプルは、第１のパラメータのセットからのパラメータのみを有する、圧縮表現。
【請求項３４】
コンピュータ可読媒体上に記憶される、請求項３３に記載のパラメータの圧縮表現。
【国際調査報告】
2008536182.tif 000015
2008536182.tif 000016
2008536182.tif 000017