【手続補正書】
【提出日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【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】
オーディオ入力信号をチャネルごとに処理単位のフレームに分割する分割手段と、
前記分割手段より得られた連続する２フレームの時間信号を周波数スペクトルに変換する処理を、１フレームずつずらしながら行う変換手段と、
前記変換手段より出力された周波数スペクトルの情報量を、量子化前のスペクトル情報量として算出するスペクトル情報量算出手段と、
ビットレートとサンプリングレートとから算出されるフレーム平均ビット量に基づいて、量子化後のスペクトル情報量を予測する予測手段と、
前記スペクトル情報量算出手段で算出された前記量子化前のスペクトル情報量から前記予測手段で予測された前記量子化後のスペクトル情報量を減じ、その減算結果に、量子化粗さの刻み幅から得られる係数を乗じることで、フレーム全体の量子化ステップを量子化前に決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記量子化ステップを利用して前記周波数スペクトルを量子化する量子化手段と、
符号化規格に準じた余剰ビット量を管理するビットリザーバと、
前記量子化手段で量子化された周波数スペクトルを所定のフォーマットに従って整形する整形手段と、
前記フレーム平均ビットに、前記ビットリザーバに蓄積されている余剰ビット量の一部を加算してスペクトル割当ビットを計算するスペクトル割当ビット計算手段と、
を備え、
前記量子化手段は、前記スペクトル割当ビット計算手段で計算された前記スペクトル割当ビット量に基づいて符号量を制御することを特徴とするオーディオ信号符号化装置。
【請求項２】
符号化形式がMPEG-1 Audio Layer IIIであることを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項３】
符号化形式がMPEG-2 AACであることを特徴とする請求項１に記載のオーディオ信号符号化装置。
【請求項４】
オーディオ入力信号をチャネルごとに処理単位のフレームに分割する分割ステップと、
前記分割ステップで得られた連続する２フレームの時間信号を周波数スペクトルに変換する処理を、１フレームずつずらしながら行う変換ステップと、
前記変換ステップで得られた周波数スペクトルの情報量を、量子化前のスペクトル情報量として算出するスペクトル情報量算出ステップと、
ビットレートとサンプリングレートとから算出されるフレーム平均ビット量に基づいて、量子化後のスペクトル情報量を予測する予測ステップと、
前記スペクトル情報量算出ステップで算出された前記量子化前のスペクトル情報量から前記予測ステップで予測された前記量子化後のスペクトル情報量を減じ、その減算結果に、量子化粗さの刻み幅から得られる係数を乗じることで、フレーム全体の量子化ステップを量子化前に決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された前記量子化ステップを利用して前記周波数スペクトルを量子化する量子化ステップと、
前記量子化ステップで量子化された周波数スペクトルを所定のフォーマットに従って整形する整形ステップと、
前記フレーム平均ビットに、符号化規格に準じた余剰ビット量を管理するビットリザーバに蓄積されている余剰ビット量の一部を加算してスペクトル割当ビットを計算するスペクトル割当ビット計算ステップと、
を備え、
前記量子化ステップは、前記スペクトル割当ビット計算ステップで計算された前記スペクトル割当ビット量に基づいて符号量を制御することを特徴とするオーディオ信号符号化方法。
【請求項５】
請求項４に記載のオーディオ信号符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明の一側面に係るオーディオ信号符号化装置は、オーディオ入力信号をチャネルごとに処理単位のフレームに分割する分割手段と、前記分割手段より得られた連続する２フレームの時間信号を周波数スペクトルに変換する処理を、１フレームずつずらしながら行う変換手段と、前記変換手段より出力された周波数スペクトルの情報量を、量子化前のスペクトル情報量として算出するスペクトル情報量算出手段と、ビットレートとサンプリングレートとから算出されるフレーム平均ビット量に基づいて、量子化後のスペクトル情報量を予測する予測手段と、前記スペクトル情報量算出手段で算出された前記量子化前のスペクトル情報量から前記予測手段で予測された前記量子化後のスペクトル情報量を減じ、その減算結果に、量子化粗さの刻み幅から得られる係数を乗じることで、フレーム全体の量子化ステップを量子化前に決定する決定手段と、前記決定手段で決定された前記量子化ステップを利用して前記周波数スペクトルを量子化する量子化手段と、符号化規格に準じた余剰ビット量を管理するビットリザーバと、前記量子化手段で量子化された周波数スペクトルを所定のフォーマットに従って整形する整形手段と、前記フレーム平均ビットに、前記ビットリザーバに蓄積されている余剰ビット量の一部を加算してスペクトル割当ビットを計算するスペクトル割当ビット計算手段とを備え、前記量子化手段は、前記スペクトル割当ビット計算手段で計算された前記スペクトル割当ビット量に基づいて符号量を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
スペクトル情報量計算器１５は、フィルタバンク３から出力された各周波数スペクトルの総計をとり、これに基づいて量子化前の周波数スペクトルが持つ情報量を計算する。量子化ステップ計算器７は、スペクトル情報量計算器１５で求めた量子化前のスペクトルが持つ情報量から、後述の量子化スペクトル情報量予測器１６で予測した量子化後のスペクトル情報量を減じることによって量子化ステップを求める。スペクトル量子化器８は、各周波数スペクトルを量子化する。ビット整形器９は、スケールファクタと量子化スペクトルを適宜規定のフォーマットに整形してビットストリームを作成し、出力する。ビットリザーバ１３は、各符号化規格により規定される余剰ビット（リザーブビット）数を管理する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
オーディオPCM信号などのオーディオ入力信号はフレーム分割器１によってフレーム単位に分割され、フィルタバンク３に送出される。MPEG-2 AAC LC(Low-Complexity)プロファイルの場合、1フレームは1024サンプルのPCM信号で構成され、この信号が送出される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
量子化スペクトル情報量予測器１６は、各フレームに割り当てられる平均ビット数に基づいて量子化スペクトル情報量の予測計算を行う。この計算では、まず、フレーム平均ビットに基づいて量子化スペクトル総量の予測計算が行われる。本実施形態において、この計算は、従来の量子化器によって量子化した際の、フレームビットと量子化スペクトル総量との関係を実際に測定し、その結果に基づいて作成した近似式によって計算する。例えば、この近似式をF(x)として、フレーム平均ビットをaverage_bitsとすると、量子化スペクトル予測総量は次式によって求めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
１０５はメディアドライブである。記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）に記録されているプログラムやデータ、デジタルオーディオ信号などはこのメディアドライブ１０５が読み取ることにより本オーディオ信号符号化装置にロードされる。また、外部記憶装置１０４に蓄えられた各種データや実行プログラムを、記録媒体に書き込むこともできる。なお上記の記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭに限らず、ＨＤＤ、ＤＶＤ、ＭＯ、半導体メモリなどを用いてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
本実施形態のオーディオ信号符号化装置は、ＣＰＵ１００が、メモリ１０１に格納されている基本Ｉ／Ｏプログラムを実行し、これより外部記憶装置１０４に記憶されているＯＳをメモリ１０１にロードしてこれを実行することによって、動作する。具体的には、本装置の電源がＯＮにされると、基本Ｉ／Ｏプログラム中のＩＰＬ（イニシャルプログラムローディング）機能により外部記憶装置１０４からＯＳがメモリ１０１に読み込まれ、ＯＳの動作が開始される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図７は、オーディオ信号符号化処理プログラムのオーディオ信号符号化装置（ＰＣ）への導入を示す模式図である。記録媒体に記録されたオーディオ信号符号化処理プログラムおよびその関連データは、図７に示したようにメディアドライブ１０５を通じて本装置にロードすることができる。この記録媒体１１０をメディアドライブ１０５にセットすると、ＯＳ及び基本Ｉ／Ｏプログラムの制御のもとにオーディオ信号符号化処理プログラムおよびその関連データが記録媒体１１０から読み出され、外部記憶装置１０４に格納される。その後、再起動時にこれらの情報がメモリ１０１にロードされて動作可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
まず、ステップＳ１は、符号化する入力オーディオ信号をユーザが端末１０３を用いて指定する処理である。本実施形態において、符号化するオーディオ信号は、外部記憶装置１０４に格納されているオーディオＰＣＭファイルでも良いし、マイク１０６で捉えたリアルタイムの音声信号をアナログ・デジタル変換した信号でも良い。この処理を終えると、ステップＳ２へ進む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
ステップＳ２０２は、ステップＳ２０１で計算された量子化スペクトル全てを符号化した時に使用されるビット数を計算する処理である。例えば、MPEG-2 AACの場合は、量子化スペクトルは複数個をまとめた上でハフマン符号化されるため、この処理においてハフマンコード表の探索が行われ、符号化ビット数の総計が計算される。計算された使用ビット数はメモリ１０１上のワークエリアに格納される。このステップＳ２０２を終えると、処理はステップＳ２０３へ進む。