(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報とし、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビット配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロツク内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、符号化の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたエンコード方法において、
上記周波数成分の表示については、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用することを特徴とするエンコード方法。
【請求項２】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報とし、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビット配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットであらかじめ規定した値より選択し、上記情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック毎の信号成分を、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて複号し、該復号の際に、復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたデコード方法において、
上記周波数成分の表示については、上記２次元ブロック毎に得られる正規化情報を利用することを特徴とするデコード方法。
【請求項３】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、該量子化係数を基にビット配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、情報圧縮の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するエンコード装置において、上記表示手段に表示される周波数成分を、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有することを特徴とするエンコード装置。
【請求項４】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロツク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、上記情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック内の信号成分を、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて復号する復号手段と、復号の際に復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するデコード装置において、
上記表示手段に表示される周波数成分を、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有することを特徴とするデコード装置。
【請求項５】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報とし、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビット配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得て、記録媒体に記録し、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号記録方法において、
上記周波数成分の衷示については、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用することを特徴とするディジタル信号記録方法。
【請求項６】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いて番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、上記圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を記録媒体に記録する記録手段と、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号記録装置において、
上記表示手段に表示される周波数成分を、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有することを特徴とするディジタル信号記録装置。
【請求項７】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、上記時間と周波数に関する２次元ブコック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報とし、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、該量子化係数を基にビット配分量を決定し、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、送信し、送信の際に入力ディジタ信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号送信方法において、
上記周波数成分の表示については、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用することを特徴とするディジタル信号送信方法。
【請求項８】
入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する上記数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、該量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎に上記正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、上記時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を送信する送信手段と、送信の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号送信装置において、
上記表示手段に表示される周波数成分を、上記２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有することを特徴とするディジタル信号送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンコード方法、デコード方法、エンコード装置、デコード装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ信号の高能率符号化の従来の方法及び装置には種々あるが、以下に従来例のそのニ、三の側を説明する。時間領域のオーディオ信号を単位時間毎にブロック化してこのブロック毎の時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換（直交変換）して複数の周波数帯域に分割い各帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割方式の一つである変換符号化方法がある。時間領域のオーディオ信号を単位時間毎にブロック化しないで、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロック化周波数帯域分割方法の一つである帯域分割符号化（サブバンドコーディング）（ＳＢＣ:SubbandCoding）方法がある。又、上述の帯域分割符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化方法もある。この場合には、例えば、上述の帯域分割符号化方式で帯域分割を行った後、その各帯域毎の信号を上述の変換符号化方式で周波数領域の信号に直交変換いこの直交変換された各帯域毎に符号化を施すことになる。
【０００３】
ここで上述した帯域分割符号化方式に使用される帯域分割用フィルタとしては、例えばＯＭＦ（Ouadrature Mirror fiIter: 直角ミラーフィルタ）等のフィルタがあり、これは1976 R.E.Crochiere Digital coding of speech in subbands Bell Syst.Tech. Ｊ.VoI.55, N0.81976 に、述べられている。また、ICASSP 83, BOSTON PoIyphase Quadrature filters−A new subband coding technique    Ｊoseph H.Rothweilerにはポリフェーズクワドラチャフィルタ(Polyphase       Quadrature filter) などの等バンド幅のフィルタ分割手法及び装置が述べられている。
【０００４】
また、上述した直交変換としては、例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間（フレーム）でブロック化し、そのブロック毎に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）やコサイン変換（ＤＣＴ）、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）などを行うことで時間軸を周波数軸に変換するような直交変換がある。上述のＭＤＣＴについては、ICASSP 1987 Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs  Based on Time Domain Aliasing Cancellation  Ｊ.P.Princen A.B.Bradley    Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.に述べられている。
【０００５】
更に、周波数帯域分割された各周波数成分を量子化する場合の周波数分割幅として、人間の聴覚特性を考慮した帯域分割がある。すなわち、一般に臨界帯域
（クリティカルバンド）と呼ばれている高域程帯城幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複数バンド（例えば２５バント）の帯域に分割することがある。また、この時の各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的なビット配分による符号化が行われる。例えば、上述のＭＤＣＴ処理されて得られたＭＤＣＴ係数データを上述のビット配分によって符号化する際には、上述の各ブロック毎のＭＤＣＴ処理により得られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的な配分ビット数で符号化が行われることになる。
【０００６】
更に、各帯域毎の符号化に際しては、各帯域毎に正規化を行って量子化を行うことにより、より効果的な符号化を実現するいわゆるブロックフローティング処理が行われる。例えば、上述のＭＤＣＴ処理されて得られたＭＤＣＴ係数データを符号化する際には、各帯域毎に上述のＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値等に対応した正規化を行うことにより、より効率的な符号化が行われることとなる。正規化は、あらかじめ複数の大きさの情報に対応した番号付けを規定しておき、この番号を正規化情報として使用する。このあらかじめ容易された正規化の大きさの情報は一定の大きさの割合で番号付けがなされている。
【０００７】
上述のビット配分手法及びそのための装置としては、従来次の２つの方法が知られていた。
【０００８】
IEEE Transactions of Accoustics, Speech,and Signal Processing, vol.   ASSP-25, No.4.August 1977 では、各帯域毎の信号の大きさをもとに、ビット配分を行っている。またICASSP 198O The critical band coder −digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system M.A.Kransner MlT では、聴覚マスキングを利用することで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固定的なビット配分を行う方法が述べられている。
【０００９】
上述の方法で高能率符号化がなされた信号は、以下の様な方法で復号化が行なわれる。まず、高能率符号化ががなされた信号は、各帯域毎のビット配分情報、正規化情報等を用いてＭＤＣＴ係数データとして算出されることになる。このＭＤＣＴ係数データはいわゆる逆直交変換が行なわれ、時間領域のデータヘと変換される。符号化の際に帯域分割用フィルタによる帯域分割が行なわれていた場合は、更に帯域合成フィルタを用いて合成を行なう。これらの操作により、もとの時間領域のデータが復号化されることになる。
【００１０】
前で説明してきたような高能率符号化によるオーディオ信号も含め、一般的にオーディオ信号の記録、あるいは再生等を行う場合に、該当オーディオ信号の周波数成分を、ほぼリアルタイムで表示装置に表示させて、該当オーディオ信号の特徴を視覚的に表示するいわゆるスペクトラムアナライズ表示方法がある。この具体的な方法としては、例えばまずアナログオーディオ信号をバンドパスフィルタを用いて、数バンドのアナログ出力信号として取り出す。この数バンドのアナログ出力信号について、いわゆるＡ／Ｄ変換を行い、それぞれのバンドについてアナログ出力レベルに対応した値に量子化を行う。この量子化した値に対応した長さ、または高さの、線、あるいは長方形といった図形を表示装置に表示させる。ここでの線、あるいは長方形の図形は、フィルタによって分割したバンド数以上あるものとする。表示させるバンド数がフィルタによって分割したバンド数を上回る様な場合は、フィルタ分割によって取り出された値を２バンド間で平均化する等の手段をとって補間するようにする。この一連の操作を、例えば約１０ｍＳといった非常に短い時間間隔で行うことによって、音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表現することが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させようとした場合、これを実現するために何らかの形でバンドパスフィルタを構成する必要が生じる。最も単純には抵抗やコンデンサといった素子を利用した、いわゆるバンドパスフィルタを利用する方法があるが、ある程度のバンド数を確保するためには、素子数を増やすことにより、バンドパスフィルタの構成を大きくする必要がある。また、フィルタ精度を上げようとする場合は、ＯＰアンブ等を利用したいわゆるアクティブフィルタ等を構成する方法が考えられるが、これもバンドパスフィルタそのものの構成を大きくする必要がある。また、この他にも前に説明したような、バンドパスフィルタからのアナログ出力信号をディジタル信号に変換する、いわゆるＡ／Ｄコンバータも必要となる。
【００１２】
従って、この発明の目的は、上述した高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるエンコード方法、デコード方法、エンコード装置、デコード装置、ディジタル信号記録方法、ディジタル信号記録装置、ディジタル信号送信方法及びディジタル信号送信装置を提案しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明によるエンコード方法は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、符号化の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたエンコード方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するものである。
【００１４】
この第１の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、符号化の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにし、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
第１の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、符号化の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたエンコード方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するエンコード方法である。
【００１６】
第２の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットであらかじめ規定した値より選択し、情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック毎の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて複号し、その復号の際に、復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたデコード方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に得られる正規化情報を利用するデコード方法である。
【００１７】
第３の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、情報圧縮の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するエンコード装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するエンコード装置である。
【００１８】
第４の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック内の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて復号する復号手段と、復号の際に復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するデコード装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するデコード装置である。
【００１９】
第５の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得て、記録媒体に記録し、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号記録方法において、周波数成分の衷示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するディジタル信号記録方法である。
【００２０】
第６の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いて番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を記録媒体に記録する記録手段と、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号記録装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するディジタル信号記録装置である。
【００２１】
第７の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブコック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、送信し、送信の際に入力ディジタ信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号送信方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するディジタル信号送信方法である。
【００２２】
第８の本発明は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を送信する送信手段と、送信の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号送信装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するディジタル信号送信装置である。
【００２３】
〔発明の実施の形態の具体例〕
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態の具体例について説明する。この実施の形態の具体例では、オーディオＰＣＭ信号等の入力デジタル信号を、帯域分割符号化（ＳＢＣ）、適応変換符号化（ＡＴＣ）及び適応ビット割当ての各技術を用いて高能率符号化する。この技術について、図１以降を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示す具体的な高能率符号化装置では、入力デジタル信号を複数の周波数帯域に分割すると共に、各周波数帯増毎に直交変換を行って、得られた周波数軸のスペクトルデータを、低域では、後述する人間の聴覚特性を考慮したいわゆる臨界帯域幅（クリティカルバンド）毎に、中高域ではブロックフローティグ効率を考慮して臨界帯域幅を細分化した帯域毎に、適応的にビット割当して符号化している。通常このブロックが量子化雑音発生ブロックとなる。さらに、本発明の実施例の具体例においては、直交変換の前に入力信号に応じて適応的にブロッタサイズ（ブロック長）を変化させでいる。
【００２５】
即ち、図１において、入力端子１００には例えばサンブリング周波数が４４．１ｋＨｚの時、０〜２２ｋＨｚのオーディオＰＣＭ信号が供給されている。この入力信号は、例えばいわゆるＱＭＦフィルタ等の帯域分割フィルタ１０１により０〜１１ｋＨｚの帯域と、１１ｋＨｚ〜２２ｋＨｚの帯域とに分割され、０〜１１ｋＨｚの帯域の信号は同じくいわゆるＱＭＦフィルタ等の帯域分割フィルタ１０２により０〜５．５ｋＨｚの帯域と５．５ｋＨｚ〜１１ｋＨｚの帯域とに分割される。
【００２６】
上述の帯域分割フィルタ１０１からの１１ｋＨｚ〜２２ｋＨｚ帯域の信号は、直交変換回路の一例であるＭＤＣＴ（ Modified Discrete Cosine Transform ）回路１０３に送られ、上述の帯域分割フィルタ１０２からの５．５ｋＨｚ〜１１ｋＨｚ帯域の信号はＭＤＣＴ回路１０４に送られ、上述の帯域分割フィルタ１０２からの０〜５．５ｋＨｚ帯域信号はＭＤＣＴ回路１０５に送られることにより、それぞれＭＤＣＴ処理される。なお、各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５では、各帯域毎に設けたブロック決定回路１０９、１１０、１１１により決定されたブロックサイズ（ブロック長）（情報圧縮パラメータ）に基づいてＭＤＣＴ処理がなされる。
【００２７】
ここで、各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５に供給する各帯域毎のブロックについての標準的な入力信号に対する具体例を図２に示す。この図２の具体例においては、３つ、のフィルタ出力信号は、各帯域ごとに独立におのおの複数の直交変換ブロックサイズ（情報圧縮パラメータ）を持ち、信号の時間特性、周波数分布等により時間分解能を切り換えられる様にしている。信号が時関的に準定常的である場合には、直交変換ブロックサイズを１１．６ｍＳ、即ち、図２Ａのロングモードと大きくし、信号が非定常的である場合には、直交変換ブロックサイズを更に２分割、４分割とする。図２Ｂのショートモードのごとく、すべてを４分割、２．９ｍＳとする場合や図２ＣのミドルモータＡ、図２ＤのミドルモータＢのごとく、一部を２分割、５．８ｍＳ、１部を４分割、２．９ｍＳの時間分解能とすることで、実際の複雑な入力信号に適応するようになっている。この直交変換ブロックサイズの分割は処理装置の規模が許せば、さらに複雑な分割を行なうと、より効果的なことは明白である。このブロックサイズの決定は、図１におけるブロックサイズ決定回路１０９、１１０、１１１で決定され、各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５及びビット割当算出回路１１８に伝えられるとともに、該当ブロックのブロックサイズ情報として出力端子１１３、１１５、１１７より出力される。
【００２８】
再び図１において、各ＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５にてＭＤＣＴ処理されて得られた周波数軸上のスペクトルデータヌはＭＤＣＴ係数データは、低域はいわゆる臨界帯域（クリティカルバンド）毎にまとめられて、中高域はブロックフローティングの有効性を考慮して、臨界帯域幅を細分化して適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８及びビット割り当て算出回路１１８に送られる。このクリティカルバンドとは、人間の聴覚特性を考慮して分割された周波数帯域であり、ある純音の周波数近傍の同じ強さの狭帯域バンドノイズによって当該純音がマスクされるときのそのノイズの持つ帯域のことである。この臨界帯域（クリティカルバンド）は、高域ほど帯域幅が広くなっており、上述の０〜２２ｋＨｚの全周波数帯域は例えば２５のクリティカルバンドに分割されている。図１におけるビット割当算出回路１１８は、上述のブロックサイズ情報及び、スペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数データに基づき、いわゆるマスキング効果等を考慮して、上述の臨界帯域及びブロックフローティングを考慮した各分割帯域毎の、マスキング量、及び、同分割帯域毎のエネルギーあるいはピーク値等を算出し、その結果に基づき、各帯域毎に割当ビット数を求め、図１における適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８へ伝送している。これらの適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８では、上述のブロックサイズ情報、及び、臨界帯域及びブロックフローティングを考慮した各分割帯域毎に割り当てられたビット数に応じて、各スペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数データを再量子化（正規化して量子化）するようにしている。このようにして符号化されたデータは、図１における出力端子１１２、１１４、１１６を介して取り出される。以下説明の便宜上、ビット割当の単位となる、上述の臨界帯域及びブロックフローティングを考慮した各分割帯域を、単位ブロックと記している。
【００２９】
次に、上述の図１におけるビット割り当て算出回路１１８で行われるビット割当の具体的な手法について説明する。図３は上述の図１におけるビット割り当て算出回路１１８の一具体例の概略構成を示すブロック回路図である。この図３において、入力端子３０１には、上述の図１におけるＭＤＣＴ回路１０３、１０４、１０５からの周波数軸上のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数、及び、上述の図１におけるブロック決定回路１０９、１１０、１１１からのブロックサイズ情報が供給されている。以後、図３で示された、上述の図１におけるビット割り当て算出回路１１８のシステムにおいて、上述のブロックサイズ情報に適応した、定数、重み付け関数等を用いて処理していく。図３において、入力端子３０１より入力した周波数軸上のスペクトルデータ又はＭＤＣＴ係数エネルギー算出回路３０２に送られて、単位ブロック毎のエネルギーが、例えば当該単位ブロック内での各振幅値の総和を計算すること等により求められる。この各バンド毎のエネルギーの代わりに、振幅値のピーク値、平均値等が用いられることもある。このエネルギー算出回路３０２からの出力として、例えば各バンドの総和値のスペクトルを図４にＳＢとして示している。ただしこの図４では、図示を簡略化するため、単位ブロックによる分割数を１２ブロック（Ｂ１〜Ｂ１２）で表現している。また、エネルギー算出回路３０２においては、単位ブロックのブロックフローティングの状態を示す、正規化データであるスケールファクター（情報圧縮パラメータ）値についても決定するものとする。具体的には、例えばあらかじめスケールファクタ値の候補として幾つかの正の値を用意いその中から単位ブロック内のスペクトルデータヌはＭＤＣＴ係数の絶対値の最大値以上の値をとる中で、最小のものを当該単位ブロックのスケールファクタ値として採用する。スケールファクタ値については、実際の値と対応した形で、数ビットを用いて番号付けを行ない,その番号をＲＯＭ等(図示せず)により記憶させておけばよい。番号に対応したスケールファクタ値については、番号順に例えば２ｄＢの間隔で値を持つように規定しておく。ここで、ある単位ブロックにおいて前に説明した方法で決定されたスケールファクタ値は、決定された値に対応する上述の番号を当該単位ブロックのスケールファクタを示すサブ情報として使用する。
【００３０】
次に、上述のエネルギー算出回路３０２で求められた上述のスペクトルＳＢのいわゆるマスキングにおける影響を考慮するために、そのスペクトルＳＢに所定の重み付け関数を掛けて加算するような畳込み（コンボリューション）処理を施す。このため、上述の帯域毎のエネルギー算出回路３０２の出力すなわちそのスペクトルＳＢの各値は、畳込みフィルタ回路３０３に送られる。その畳込みフィルタ回路３０３は、例えば、入力データを願次遅延させる複数の遅延素子と、これら遅延素子からの出力にフィルタ係数（重み付け関数）を乗算する複数の乗算器と、各乗真器出力の総和をとる総和加算器とから構成されるものである。この畳込み処理により図４中点線で示す部分の総和が得られる。
【００３１】
次に、上述の畳込みフィルタ回路３０３の出力は引算器３０４に送られる。その引算器３０４は、上述の畳込んだ領域での後述する許容可能なノイズレベルに対応するレベルαを求めるものである。なお、当該許容可能なノイズレベル（許容ノイズレベル）に対応するレベルαは、後述するように、逆コンボリューション処理を行うことによって、クリティカルバンドの各バンド毎の許容ノイズレベルとなるようなレベルである。ここで、上述の引算器３０４には、上述のレベルαを求めるための許容関数（マスキングレベルを表現する関数）が供給される。この許容関数を増減させることで上述のレベルαの制御を行っている。当該許容関数は、次に説明するような（ｎ−ａｉ）関数発生回路３０５から供結されているものである。
【００３２】
すなわち、許容ノイズレベルに対応するレベルαは、クリティ力ルバンドのバンドの低域から順に与えられる番号をｉとすると、次の数１の式で求めることができる。
【００３３】
【数１】
α＝Ｓ−（ｎ−ａｉ）
【００３４】
この数１の式において、ｎ、ａは定数でａ＞０、Ｓは畳込み処理されたスペクトルの強度であり、数１の式中（ｎ−ａｉ）が許容関数となる。例としてｎ＝３８、ａ＝１を用いることができる。
【００３５】
このようにして、上述のレベルαが求められ、このデータは、割り算回路３０６に伝送される。当該割り算回路３０６では、上述の畳込みされた領域での上述のレベルαを逆コンボリューションするためのものである。したがって、この逆コンボリューション処理を行うことにより、上述のレベルαからマスキングスペクトルが得られるようになる。すなわち、このマスキングスペクトルが許容ノイズスペクトルとなる。なお、上述の逆コンボリューション処理は、複雑な演算を必要とするが、本実施例では簡略化した割り算回路３０６を用いて逆コンボリューションを行っている。
【００３６】
次に、上記マスキングスペクトルは、合成回路３０８を介して減算回路３０９伝送される。ここで、当該減算回路３０９には、上述の帯域毎のエネルギー検出回路３０２からの出力、すなわち前述したスペクトルＳＢが、遅延回路３１０を介して供給されている。したがって、この減算回路３０９で上述のマスキングスペクトルとスペクトルＳＢとの減算演算が行われることで、図５に示すように、上述のスペクトルＳＢは、そのマスキングスペクトルＭＳのレベルで示すレベル以下がマスキングされることになる。
【００３７】
ところで、上述した合成回路３０８での合成の際には、最小可聴力ーブ発生回路３０７から供給される図６に示すような人間の聴覚特性であるいわゆる最小可聴カーブＲＣを示すデータと、上述のマスキングスペクトルＭＳとを合成することができる。この最小可聴力ーブにおいて、雑音絶対レベルがこの最小可聴力ーブ以下ならばその雑音は聞こえないことになる。この最小可聴力ーブは、コーディングが同じであっても例えば再生時の再生ポリュームの違いで異なるものとなるが、現実的なデジタルシステムでは、例えば１６ビットダイナミッタレンジヘの音楽のはいり方にはさほど遣いがないので、例えば４ｋＨｚ付近の最も耳に聞こえやすい周波数帯域の量子化雑音が聞こえないとすれば、他の周波数帯域ではこの最小可聴力ーブのレベル以下の量子化雑音は聞こえないと考えられる。したがって、このように例えばシステムの持つワードレングスの４ｋＨｚ付近の雑音が聞こえない使い方をすると仮定し、この最小可聴力ーブＲＣとマスキングスペクトルＭＳとを共に合成することで許容ノイズレベルを得るようにすると、この場合の許容ノイズレベルは、図６中の斜線で示す部分までとすることができるようになる。なお、本発明の実施の形態の具体例では、上述の最小可聴力ーブの４ｋＨｚのレベルを、例えば２０ビツト相当の最低レベルに合わせている。また、この図６は、信号スペクトルＳＳも同時に示している。
【００３８】
この後、許容雑音補正回路３１１において、例えば等ラウドネスカーブの情報に基づいて、上述の減算回路３０９からの出力における許容雑音レベルを補正している。ここで、等ラウドネスカーブとは、人間の聴覚特性に関する特性曲線であり、例えば１ｋＨｚの純音と同じ大きさに聞こえる各周波数での音の音圧を求めて曲線で結んだもので、ラウドネスの等感度曲線とも呼ばれる。またこの等ラウドネス曲線は、図６に示した最小可聴力ーブＲＣと略同じ曲線を描くものである。この等ラウドネス曲線においては、例えば４ｋＨｚ付近では１ｋＨｚのところより音圧が８〜１０ｄＢ下がっても１ｋＨｚと同じ大きさに聞こえ、逆に、５０Ｈｚ付近では１ｋＨｚでの音圧よりも約１５ｄＢ高くないと同じ大きさに聞こえない。このため、上述の最小可聴力ーブのレベルを越えた雑音（許容ノイズレベル）は、その等ラウドネス曲線に応じたカーブで与えられる周波数特性を持つようにするのが良いことがわかる。このようなことから、上述の等ラウドネス曲線を考慮して上述の許容ノイズレベルを補正することは、入間の聴覚特性に適合していることが分かる。ここまでの一連の処理により許容雑音補正回路３１１では、前に述べたマスキング、聴覚特性等、様々なパラメータに基づき各単位ブロックに対しての割り当てビットを算出する。
【００３９】
この許容雑音補正回路３１１より出力されたデータは出力端子３１２より図１におけるビット割当算出回路１１８の出力として出力される。
【００４０】
すなわち、図１におけるビット割当算出回路１１８では、前に説明してきた図３に示したシステムにより、メイン情報として直交変換出力スペクトルをサブ情報により処理したデータと、サブ情報としてブロックフローティングの状態を示すスケールファクター及び語長を示すワードレングスが得られ、これを基に、図１における、適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８において、実際に再量子化を行い、符号化フォーマットに則した形で符号化する。
【００４１】
次に、実際に符号化が行なわれるデータの符号化フォーマットについて図７を用いて説明する。図７の左に示した数値はバイト数を表しており、本実施例においては２１２バイトを１フレームの単位としている。
【００４２】
図７において一番先頭に位置する０バイトの位雷には、図１におけるブロック決定回路１０９、１１０、１１１において決定された、各帯域のブロックサイズ情報を記録する。
【００４３】
次の１バイト目の位置には記録する単位ブロックの個数の情報を記録する。これは例えば一連のビット割当算出回路により高域側になる程、ビット割当が０となり記録が不必要な場合が多いため、これに対応したかたちで、記録個数を設定することにより、聴感上の影響が大きい中低域に多くのビットを配分する様にしている。また、この１バイトの位置にはビット割当情報の２重書きを行なっている単位ブロックの個数、及びスケールファクタ情報の２重書きを行なっている単位ブロックの個数を記録する。２重書きとはエラー訂正用に、あるバイト位雷に記録されたデータと同一のデータを他の場所に記録する方法である。この２重書き情報を多くすればするほど、エラーに対する強度が上がるが、この情報を少なくすれば、スペクトラムデータに使用できるビットが多くなる。上述したビット割当情報、およびスケールファクタ情報のそれぞれについて独立に、２重書きを行なっている単位ブロックの個数を設定し、エラーに対する強度と、スペクトラムデータヘの使用可能ビット数の調整を行なうようにしている。尚、それぞれの情報について、規定されたビット内でのコードと単位ブロックの個数の対応は、あらかじめフォーマットとして定めている。具体的には図８に示した様に、この１バイトの位璽の８ビットのうち３ビットを実際に記録される単位ブロックの個数の情報とし、残り５ビット中の２ビットをビット割当情報の２重書きを行なっている単位ブロックの個数、残り３ビットをスケールファクタ情報の２重書きを行なっている単位ブロックの個数を記録する。
【００４４】
図７の２バイト目からの位置には単位ブロックのビット割当情報を記録している。ビット割当情報の記録については一つの単位ブロックに対して例えば４ビット使用することをフォーマットとして定めておく。これにより０番目の単位ブロツクより順番に、上述した図１の実際に記録される単位ブロックの個数分のビット割当情報が記録されることになる。
【００４５】
上述の様な方法で記録されたビット割当情報のデータの後に、単位ブロックのスケールファクタ情報を記録している。スケールファクタ情報の記録については一つの単位ブロックに対して例えば６ビット使用することをフォーマットとして定めておく。これにより、ビット割当情報の記録と全く同様に、０番目の単位ブロックより順番に、実際に記録させる単位ブロックの個数分だけスケールファクター情報を記録する。
【００４６】
このように記録されたスケールファクタ情報の後に、単位ブロックのスペクトラムデータを記録する。スペクトラムデータについても、０番目の車位ブロックより順番に、実際に記録させる単位ブロックの個数分だけ記録する様にする。各庫位ブロック毎に何本のスペクトラムデータが存在するかは、あらかじめフォーマットで定められているので、上述したビット割当情報によリデータの対応をとることが可能となる。尚、ビット割当が０の単位ブロックについては、記録を行なわないようにしている。
【００４７】
このスペクトラム情報の後に上述のスケールファクター情報の２重書き、及びビット割当情報の２重書きを朽なう。この記録方法については、個数の対応を図８で示した２重書きの情報に対応させるだけで、その他については上述のスケールファクター情報、及びビット割当情報の記録と同様である。
【００４８】
一番後ろの２バイト分については、図７に示した様に０バイト目と１バイト目の情報をそれぞれ２重書きしている。この２バイト分の２重書きはフォーマットとして定めておき、スケールファクター情報の２重書きや、ビット割当情報の２重書きの様に２重書き記録量の可変の設定は出来ない。
【００４９】
すなわち、図１におけるビット割当算出回路１１８では、前に説明してきた図３に示したシステムにより、メイン情報として直交変換出力スペクトルをサブ情報により処理したデータと、サブ情報としてブロックフローティングの状態を示すスケールファクター及び語長を示すワードレングスが得られ、これを基に、ず１における、適応ビット割当符号化回路１０６、１０７、１０８において、実際に再量子化を行い、符号化フォーマットに則した形で符号化する。
【００５０】
ここで再び図１に戻り、表示値算出回路１２３及び表示装置１２４について説明する。ビット割当算出回路１１８からは、スペクトラムアナライズ表示に必要な周波数データが出力され、これが表示値算出回路１２３に入力される。このデータについてはいくつかの方法が可能である。まず、第１に各帯域で求められたＭＤＣＴ係数そのものを全てビット割当算出回路１１８から表示値算出回路１２３に送る方法がある。また、ＭＤＣＴ係数の絶対値の中からある一定の周波数の値を代表値としてビット割当算出回路１１８から表示値算出回路１２３に送る方法がある。また、ある一定の周波数の値をとるのではなく、ある周波数区間内で最大値となるようなＭＤＣＴ係数の絶対値を代表値とすることも可能である。また、例えば前に説明した通り、ビット割当算出回路１１８にて求めた、単位ブロック毎の正規化データを代表値として用いることも可能である。周波数情報としては、全ＭＤＣＴ係数を扱うのが最も正確なものとなるが、それに伴って処理量が大きくなる。最終的に表示させる周波数情報に鑑み、実用上問題とならないような形で代表値をビット割当算出回路１１８から表示値算出回路１２３に送るようにすれば良い。ここでは単位ブロック毎の正規化データを代表値としてビット割当算出回路１１８から表示値算出回路１２３に送る場合の説明をする。
【００５１】
表示値算出回路１２３は、ビット割当算出回路１１８より出力されたデータと最終的に表示装置１２４に表示させる周波数情報の形にするための制限や補間といった調整を行うようにする。因に表示装置１２４としては、いわゆるＦＬ（蛍光表示）管や、ディスブレイモニタ等が挙げられる。図９Ａは表示装置１２４によるスペクトラムアナライズ表示を行う為の方法の一例である。図９Ａでは横方向に１０個、縦方向に７個のマトリックス状に配された計７０個の長方形の表示素片が並んでいるが、この横方向が周波数を表し、縦方向がレベルを表している。そして、この周波数及びレベル方向に、ある一定の対応付けを行い、図９Ｂに示したように対応したレベルに相当する分だけ表示素片をある色で塗り潰すように表示させ、あるいはある色で発光させる等の処理を行うことで、スペクトラムアナライズ表示を実現する。ここでは周波数値が１０段階、レベルが７段階あることになるが、例えば前に説明してきた高能率符号化方式の正規化データは、周波数に対しては単位ブロックの数である５２段階、レベルに対してはあらかじめフォーマットで規定された正規化データの候補値の数である６４段階の数値が存在しているため、表示装置の周波数１０段階、レベル７段階に合わせ込む必要があり、それを行っているのが表示値算出回路１２３である。
【００５２】
例えば周波数に開しては、単位ブロック５２個を５つづつの単位ブロックのグループで区切り（この場合、最後のグルーブの単位ブロック数は７となる）各グループ毎に、正規化データの平均値を、あるいは最大値を採用する等の手法がある。このグループの区切り方は任意であり、例えば非線形な選択方法もあり、所望の表示効果を得るほうな形に調整を行えば良い。また、ここでは表示装置に入力される周波数情報より表示装置の周波数段階が少ない例を示しているが、これが逆の関係にある場合は、表示させたい周波数の前後の周波数の周波数情報を利用し、平均値、あるいは減算値を算出し、補間を行う方法がある。表示効果に鑑み、該当周波数の周波数情報を用いず、あえて補間情報を用いる場合もある。尚、後述するが、高能率符等化信号の復号化時にも同様の表示操作を行うことが可能であるが、高能率符号化された信号では、高域成分を除去する可能性が大きくなるため、表示装置の周波数段階の割り当てに関しては、この事情を鑑みた形にするのが望ましい。
【００５３】
また、レベルに関しても周波数と同様に、表示装置の７段階に合わせ込むようにする。最も単純にはフォーマットで規定される正規化情報の６４個を９つづつの正規化情報のグループで区切る様に、表示用の量子化を行うようにする方法がある。また、より動的な表示効果を得るために、例えば正規化情報の小さいレベルの殆どを最小表示レベルに量子化してしまい、レベル変動の激しいレベルで細かい量子化を行うような形で、非線形の量子化を行う様な方法もある。このようにレベルの表示方法についても周波数の表示方法と同様に、所望の表示効果を得るような形に調整を行えば良い。
【００５４】
尚、この例ではいくつかの長方形表示素片を塗り潰すようにあるいは発光させる等のスペクトラムアナライズ表示の例を示したが、この他にも、レベルに対応した高さの長方形を随時描く等、周波数情報を様々な形で図式化して表示可能であることは明白である。
【００５５】
次に、図９Ｃを参照して、表示装置の他の例を説明する。ここでは、説明の便宜上、ブロック数を０〜９の１０個とし、ブロック番号０とブロック番号１をａ、ブロック番号２とブロック番号３をｂ、ブロック番号４とブロック番号５をｃ、ブロック番号６とブロック番号７をｄ、ブロック番号８とブロック番号９をｅという形で、２個ずつのブロックを１つの表示周波数としている。すなわち、０〜９の１０個のブロックに対して、ａ〜ｅの５個の表示周波数が対応している。表示周波数のレベルは、各周波数で７段階の長方形で示され、各長方形の具体的レベル値は図９Ｃに図示した表示対応値に対応することになる。
【００５６】
図１におけるビット割り当て算出回路１１８より、ある時間の正規化情報が求まり、それが表示算出回路１２３へ出力される。表示算出回路１２３では、この出力情報を基に表示値を決定しているわけであるが、図９Ｃの表示装置では、表示周波数に対して、対応するブロックの正規化情報の平均をとり、小数点が出た場合は、それを切り捨てた形にしている。すなわち、例えば、ａの表示周波数に関しては、ブロック番号０の正規化情報３５とブロック番号１の正規化情報４８の単純平均値である４１．５の小数点を切り捨てて得た４１が表示値（算出値）ということになる。以下同様の方法で、ブロック番号２〜９についてもｂ〜ｅの表示値（算出値）として、図９Ｃに図示された値が算出される。図１における表示装置１２４では、図９Ｃに図示した通り、表示対応値に従って長方形を塗りつぶし、又は、発光させるようにする。この一連の操作を、正規化情報が算出される毎に行うことで、動的なスペクトラムアナライズ表示が可能となる。
【００５７】
図９Ｃでは、表示装置の例を示したが、ブロック番号と表示周波数の対応についての組み合わせ方法や、表示値の算出方法、表示対応値の設定等に関しては、ある程度自由度があることは明白である。これらのパラメータについては、システム構成の規模、所望の視覚的効果等を考慮して調整を行って設定するようにすれば良い。
【００５８】
この例ではサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの時、０〜２２ｋＨｚのオーディオＰＣＭ信号を５１２ポイント相当を処理する高能率符号化であり、約１１．６ｍＳ毎に表示用の周波数データが得られることになり、充分に動的な表示効果を得ることが可能となる。
【００５９】
因に上述の例では、直交変換であるＭＤＣＴ係数を用いた高能率符号化による方法を説明しているが、例えば、時間軸上での帯域分割をこの例で示した３分割より、さらに細かく分割する様なバンドバスフィルタ（フィルタバンク）を用いるようないわゆるサブバンド方式の高能率符号化においては、このバンドパスフィルタの正規化情報を同様に、周波数情報の代表値とすることで前に説明してきたいわゆるスペクトラムアナライズ表示が実現可能となるのは明白である。
【００６０】
ここまで説明してきた通り、上述のいわゆるスペクトラムアナライズ表示は高能率符号化装置で算出される値を利用するものである。即ち、例えば、高能率符号化装置をもつオーディオシステムであれば、単なるＰＣＭ音源の再生操作等、高能率符号化を行わなず音声を出力させるのみの場合でも、図１における入力端子１００に信号を入力することで、スペクトラムアナライズ表示を実現することが可能となる。このように高能率符号化を伴わない場合においては、図１における適応ビット割り当て符号化回路１０６、１０７、１０８やブロック決定回路１０９、１１０、１１１等で行われる処理は特に必要無いものとなるが、機能しても問題にはならない。
【００６１】
つまり、高能率符号化装装置を含むシステムで、前に説明してきたいわゆるスペクトラムアナライズ表示を実硯するためには、システムが音声として出力する対象となる信号を高能率化を行うか否かに閤わらず、図１に示した高能率符号化装置に入力するようにすれば良い。
【００６２】
図１０は、上述した図１で示されたシステムにより高能率符号化された信号を再び復号化するための復号回路を示している。各帯域の量子化されたＭＤＣＴ係数、即ち、図１における出力端子１１２、１１４、１１６の出力信号と等価のデータは、図１０おける復号回路入力端子１００７に与えられ、使用されたブロックサイズ情報、即ち、図１における出力端子１１３、１１５、１１７の出力信号と等価のデータは、図１０における入力端子１００８に与えられる。図１０における適応ピット割当復号化回路１００６では適応ビット割当情報を用いてビット割当を解除する。次に図１０における逆直交変換（ＩＭＤＣＴ）回路１００３、１００４、１００５では周波数軸上の信号が時間軸上の信号に変換される。これらの部分帯域の時間軸上信号は、図１０における帯域合成フィルタ（ＩＱＭＦ）回路１００２、１００１により、全帯域信号に復号化される。
【００６３】
ここで図１０における端子１００７からの高能率符号化がなされた正規化情報を取り出し、その情報を基に表示値算出回路１００９、表示装置１０１０を用いて、前に説明してきた符号化装置での方法と全く同様の構成で、復号化時にもスペクトラムアナライズ表示を実現することが可能である。周波数情報として復号化されたＭＤＣＴ係数情報を使用する場合は、適応ビット割り当て復号化回路１００６からの出力を、表示値算出回路１００９に入力するようにすれば良い。尚、符号化装置と復号化装置の双方を持ち合わせているシステム構成であれば、図１における表示値算出回路１２３と、図１０における表示値算出回路１００９、また、図１における表示装置１２４と図１０における表示装置１０１０を共通化することが可能である。
【００６４】
次に、図１１〜図１４を参照して、本発明のディジタル信号記録装置（方法）、ディジタル信号再生装置（方法）、ディジタル信号送信装置（方法）及びディジタル信号受信装置（方法）の実施の形態の具体例を説明する。図１１〜図１４において、ＥＮＣは図１のエンコーダを示し、Ｔinはその入力端子１００を示し、ＤＥＣは図１０のデコーダを示し、Ｔout はその出力端子１０００を示す。
【００６５】
図１１の記録装置では、入力端子Ｔinからの入力ディジタル信号をエンコーダＥＮＣに供給してエンコードし、そのエンコーダＥＮＣの出力、即ち、図１のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６及び１１３、１１５、１１７よりの出力信号を、変調手段ＭＯＤに供給して、多重化した後所定の変調をするか、各出力信号をそれぞれ変調した後、多重化又は再変調する。変調手段ＭＯＤよりの被変調信号を記録手段（磁気ヘッド、光学ヘッド等）によって、記録媒体Ｍに記録する。
【００６６】
図１２の再生装置では、再生手段（磁気ヘッド、光学ヘッド等）Ｐによって、図１１の記録媒体Ｍの記録信号を再生し、その再生信号を復調手段ＤＥＭによって、変調手段ＭＯＤによる変調に応じた復調を行なう。復調手段ＤＥＭよりの復調出力、即ち、図１のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６よりの出力に対応した信号を図１０のデコーダの入力端子１００７に供給すると共に、図１のエンコーダの出力端子１１３、１１５、１１７よりの出力に対応した信号を図１０の入力１００８に供給してデコードして、出力端子Toutに、入力ディジタル信号に対応した出力ディジタル信号が出力される。
【００６７】
図１３の送信装置では、入力端子Ｔinからの入力ディジタル信号をエンコーダＥＮＣに供給してエンコードし、そのエンコーダＥＮＣの出力、即ち、図１のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６及び１１３、１１５、１１７よりの出力端子を、変調手段ＭＯＤに供給して、多重化した後所定の変調をするか、各出力信号をそれぞれ変調した後、多重化又は再変調する。変調手段ＭＯＤよりの被変調信号を送信手段ＴＸに供給して、周波数変換、増幅等を行なって送信信号を作り、その送信信号を送信手段ＴＸの一部である送信アンテナＡＮＴ−Ｔによって送信する。
【００６８】
図１４の受信装置では、受信手段ＲＸの一部である受信アンテナＡＮＴ−Ｒによって、図１３の送信アンテナＡＮＴ−Ｔからの送信信号を受信すると共に、その受信信号を受信手段ＲＸによって、増幅、逆周波数変換等を行なう。受信手段ＲＸよりの受信信号を復調手段ＤＥＭによって、変調手段ＭＯＤによる変調に応じた復調を行なう。復調手段ＤＥＭよりの復調出力、即ち、図１のエンコーダの出力端子１１２、１１４、１１６よりの出力に対応した信号を図１０のデコーダの入力端子１００７に供給すると共に、図１のエンコーダの出力端子１１３、１１５、１１７よりの出力に対応した信号を図１０の入力端子１００８に供給してデコードして、出力端子Ｔout に、入力ディジタル信号に対応した出力ディジタル信号が出力される。
【００６９】
【発明の効果】
第１の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、符号化の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたエンコード方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するようにしたので、高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させるようにしたので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるエンコード方法を得ることができる。
【００７０】
第２の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、有効とする２次元ブロックの個数情報を数ビットであらかじめ規定した値より選択し、情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック毎の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて複号し、その復号の際に、復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたデコード方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に得られる正規化情報を利用するするようにしたので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるデコード方法を得ることができる。
【００７１】
第３の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、情報圧縮の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するエンコード装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるエンコード装置を得ることができる。
【００７２】
第４の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロツク内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、情報圧縮された時間と周波数に関する２次元ブロック内の信号成分を、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを用いて復号する復号手段と、復号の際に復号化されるディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するデコード装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するので、デコード装置を得ることができる。
【００７３】
第５の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得て、記録媒体に記録し、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号記録方法において、周波数成分の衷示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するするようにしたので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるディジタル信号記録方法を得ることができる。
【００７４】
第６の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いて番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメーターを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を記録媒体に記録する記録手段と、記録の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号記録装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるディジタル信号記録装置を得ることができる。
【００７５】
第７の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分解して、時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の信号成分を得、時間と周波数に関する２次元ブコック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報とし、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求め、その量子化係数を基にビット配分量を決定し、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内信号成分を量子化して情報圧縮すると共に、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得て、送信し、送信の際に入力ディジタ信号の周波数成分を表示するようにしたディジタル信号送信方法において、周波数成分の表示については、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用するようにしたので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるディジタル信号送信方法を得ることができる。
【００７６】
第８の本発明によれば、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域成分に分割する帯域分割手段と、信号を直交変換して時間と周波数に関する複数の２次元ブロック内の符号化、及び又は分析のための信号成分を得る直交変換手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分を基に、あらかじめ数ビットを用いた番号付けがなされた幾つかの正の値のうちの一つを正規化情報として選択することで正規化を行い、該当する数ビットを用いた番号を正規化情報として得る正規化データ算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に２次元ブロック内の信号成分の特徴を表す量子化係数を求める量子化係数算出手段と、その量子化係数を基にビット配分量を決定するビット配分算出手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎に正規化データとビット配分量によりブロック内の信号成分を量子化して情報圧縮する圧縮符号化手段と、時間と周波数に関する２次元ブロック毎の情報圧縮パラメータを得る情報圧縮パラメータ決定手段と、圧縮符号化手段及び情報圧縮パラメータ決定手段の各出力を送信する送信手段と、送信の際に入力ディジタル信号の周波数成分を表示する表示手段とを有するディジタル信号送信装置において、表示手段に表示される周波数成分を、２次元ブロック毎に算出される正規化情報を利用して決定する、表示用周波数成分決定手段を有するので、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできる高能率符号化方法による帯域分割フィルタあるいは直交変換により算出される周波数成分、あるいは周波数成分より求まる正規化情報等を利用し、これを基に、上述した音楽信号の状態を動的、かつ視覚的にほぼリアルタイムで表示装置に表示させることにより、専用にバンドパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータといった装置を必要とせず、より小さなシステム構成で、スペクトラムアナライズ表示を実現することのできるディジタル信号送信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の具体例のビットレート圧縮符号化に使用可能な高能率圧縮符号化エンコーダを示すブロック回路図である。
【図２】ビット圧縮の際の直交変換のブロックの構造を表す図である。
【図３】ビット配分演算機能の例を示すブロック回路図である。
【図４】各臨界帯域及びブロックフローティングを考慮して分割された帯域のスペクトルを示す図である。
【図５】マスキングスペクトルを示す図である。
【図６】最小可聴力カーブ、マスキングスペクトルを合成した図である。
【図７】データの符号化の様子を示す図である。
【図８】図７における１バイト目のデータの詳細を示した図である。
【図９】スペクトラムアナライズ表示の表示の例を示した図である。
【図１０】上述の本発明の実施の形態の具体例のビットレード圧縮符号化に使用可能な本発明の実施の形態の具体例の高能率圧縮符号化デコーダを示すブロック回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態の具体例の記録装置の一例を示すブロック線図である。
【図１２】本発明の実施の形態の具体例の再生装置の一例を示すブロック線図である。
【図１３】本発明の実施の形態の具体例の送信装置の一例を示すブロック線図である。
【図１４】本発明の実施の形態の具体例の受信装置の一例を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１０１、１０２  帯域分割フィルタ、１０３、１０４、１０５  直交変換回路（ＭＤＣＴ）、１０６、１０７、１０８  適応ビット割当符号化回路、１０９、１１０、１１１  ブロック決定回路、１１８  ビット割り当て算出回路、１２３  表示値算出回路、１２４  表示装置、３０２  帯域毎エネルギー算出器、３０３畳込みフィルタ、３０４  加算器、３０５  関数発生器、３０６  割り算器、３０７  合成器、３０８  減算器、３０９  遅延回路、３１０  許容雑音補正、７０１、７０２  帯域合成フィルタ（ＩＱＭＦ）、７０３、７０４、７０５  逆直交変換回路（ＩＭＤＣＴ）、７０６  適応ビット割当復号化回路、７０９  表示値算出回路、７１０  表示装置。
【図１】
0004114244.tif 000002
【図２】
0004114244.tif 000003
【図３】
0004114244.tif 000004
【図４】
0004114244.tif 000005
【図５】
0004114244.tif 000006
【図６】
0004114244.tif 000007
【図７】
0004114244.tif 000008
【図８】
0004114244.tif 000009
【図９】
0004114244.tif 000010
【図１０】
0004114244.tif 000011
【図１１】
0004114244.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004114244.tif 000014
【図１４】
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